城市交通发展概况

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羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅蒈蚂膄莅薀袈肀莄蚃蚀羆莃莂袆袂蒂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃葿荿袂罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅肃薈螂袁膂蚀羇膀膁莀螀肆膀薂羆肂腿蚄袈羈膈螇蚁芆膇蒆袇膂膇蕿蚀肈膆蚁袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀袃芀蚂螃膁艿莂羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莅 城市交通控制研究的新发展发布时间：2006-07-05 点击次数：2562 智能交通网 摘要：介绍了发达国家及中国的智能交通的发展现状，重点对智能交通系统重要分支信号控制系统作了详细的介绍，最后预测了未来信号控制系统的发展方向，以及中国未来的交通控制系统模式。 关键词 城市交通控制 智能交通 交通信号控制 引言 在本世纪的曙光刚到来之际，欧美等发达国家提出了塑造全新的数字化城市的设想，其概念主要是以数字化信息通信业务为基础建立起新的城市模型用来适应信息时代的发展和要求。城市交通作为城市组成最重要的一部分，建立城市智能交通系统（UITS）是数字化城市发展的必然。随着计算机技术、网络技术、通讯技术的飞速发展，这个世界已经步入信息时代，人们的生活方式也发生了巨大的变化，作为社会的政治、经济、文化中心，城市的节奏越来越快，而原有交通模式下的交通系统已经形成城市发展中木桶理论的“短板效应”，所以城市交通拥挤已日趋全球化，目前美国每年因此导致的损失达2370亿美元1，而我国国内百万人以上的大城市每年由交通拥塞造成的直接间接经济损失约计1600亿元，相当于国内生产总值的3.22，至于交通拥塞给社会带来的其它负面影响更是难以估量。而大城市新建和扩建道路的可能性受空间制约也越来越小，因此从交通控制设备的软硬件入手对交通流进行科学的组织和管理，充分发挥现有交通网络的通行潜力，最大程度上使交通流做到有序流动成为解决交通拥塞的主要方法，城市智能交通系统正是这样的必然。 1. 智能交通系统 八十年代以来，发达国家的运输领域进入了一个崭新的研究阶段，即美国、日本、加拿大、英国、德国等正在全力研究的“智能运输系统”（ITS，Intelligent Transportation Systems）。在1994年以前，发达国家称ITS为“智能车辆道路系统（IVHS，Intelligent Vehicle Highway Systems）”，后因研究内容的发展和扩大，改称为智能运输系统3。它是目前国际公认的解决城市以及高速公路交通拥挤和提高行车安全的最佳运输措施，也是全世界交通运输领域研究的前沿问题。一般认为，ITS包括以下几个方面3：ATMS，先进交通管理系统，包括交通信号控制系统及汽车公路收费系统等；ATIS，先进旅行信息系统；AVCSS，先进车辆控制和安全系统，包括驾驶员辅助驾驶和汽车的自动驾驶；CVO，商用车辆运用系统，包括物流系统和载货车等商用车的车队控制及其信息系统；APTS，先进公共交通系统；ARTS，先进地域交通系统，专门针对人口稀少地区的ITS系统；AHS，自动化高速公路系统，即汽车自动驾驶公路系统。 自问世以来，ITS极大的改变了各国的交通现状。例如美国交通部智能交通联合计划办公室(U.S.DOT ITS JPO)1994-1999年之间的统计数据表明4：采用自适应智能交通信号控制系统，能够大大减少交通事故，保证行车安全，停车时间减少20%以上，路程耗费时间节省8%-20%，交叉路口处撞车事故减少20%-43%，交通流速度加快，大大减少了废气排量，有助于环境保护；采用电子自动记费系统：可以减少大约43%劳动力，道路维修费用减少大约14%，能够减少道路修建费用投资，减缓道路行车压力和负担。因此，全球各国都在积极发展自己的智能交通系统，以期可以改变国内的交通状况，使之更好的为人类服务。 1.1 美国、欧洲及日本等国的智能交通 下面介绍美国、欧洲、日本等在智能交通发展方面具有代表性的国家或地区的智能交通发展状况。 1985年欧洲从电子信息技术在交通领域的应用开始介入的研究ITS，并制定了“最有效最安全的欧洲交通系统发展计划”（PROMETHEUS）5。PROMETHEUS计划最早由奔驰汽车公司提出，后联合其他家汽车公司，确定了四个基础研究开发领域和三个应用研究领域。PROMETHEUS计划1994年完成后，从1995年开始新的研究计划(PRCMOTE)5，研究对象包括全交通方式。与PROMETHEUS计划同时还制定了以道路基础设施的研究开发为主体的DRIVE计划3，安排了72个项目，包括相关交通的很多方面。在1994年取得一定成果之后，进而完成了DRIVE研究计划。欧洲在1994到1998年又开始了T-TAP的研究，内容涉及到全交通方式。TEN-T是1995年到1999年欧盟委员会推进的以实现多方式信息服务为目的的横贯欧洲交通信息服务网络，这是欧洲ITS持续发展的关键所在。 美国以加利福尼亚的PATH项目为开端，80年代末开始实施全美大规模的ITS项目。1985年以后，美国智能车路系统（IVHS）从准备阶段向大力发展阶段过渡，先后进行了电子收费（ETC）系统试验，研究制定美国汽车导航标准。1986年开始的名为PATH的综合性研究计划，是美国第一个把汽车导航与交通信息系统集成在一起的公路实际运营试验项目5。继PATH之后，1997年，美国在加州实施了一个“自动公路系统（AHS）现场试验和演示项目”，在现有道路骨架基础上，利用先进技术以提高安全性、畅通性和旅行质量。90年代，美国开始对先进的交通信息系统(ATMS)和先进的旅行信息系统(ATIS)进行综合研究，例如洛杉矶的“开拓者”（Pathfinder），芝加哥的“超越”（Advance），不仅向驾驶员提供道路信息，同时也提供旅馆和饭店等信息。美国同时在AVCSS和CVO方面也进行了综合研究。 日本在1985年开始研究道路汽车通讯系统（RACS），1989年将9个不同的车载导航系统与无线电传输连在一起作试验并在建设省的指导下负责提供日本标准化数字化道路地图3。1987年警察厅又与建设省，邮电省共同开展了VICS的研究项目，VICS选择了调频载波（FM）和微波信道以及远程终端的方案，并在警察厅研究的基础上又加上光学信道作为第四种通讯媒介。1991年警察厅着手开发交通管理系统（UTMS），开发了一种新的远红外车辆检测器3。2000年，日本的智能交通的重点在于，推进道路通讯设施（VICS）建设，推广自动收费系统（ETC），对汽车行走支援系统（AHS）验证等6。 英国智能交通以1974年累斯特市计算机交通信号控制系统，即后来所称的市区交通控制系统(UTC)的投入使用为标志。其后的几年，类似的系统在许多城市推广使用，推动当时的交通部制定颁布了有关UTC系统的技术标准。到1985年UTC已在英国所有城市推广使用。其后，UTC逐渐发展为符合现代理念的市区交通管理控制(UTMC)系统。7 除了欧、美、日以外，新兴的工业国家和发展中国家也开始了智能运输系统的全面开发和研究，如韩国由交通部牵头制定了全面的智能运输系统框架结构和发展计划，新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费，中东的一些国家也开始讨论本国智能运输系统的研究计划。 1.2 中国智能交通发展情况 我国ITS的发展现状。为推动我国ITS的开发与应用，政府有关部门和科研单位陆续开展过一系列相关研究，并取得了许多阶段性成果。 70年代中期至80年代初，理论研究重点围绕交通流理论、交通工程学、城市路口自动控制数学模型等工作展开，技术开发包括点、线、面控计算机软件、北京前三门交通控制试验系统、天津线控、面控试验系统、信号机、检测器的开发等。8 80年代中期至90年代初，公路系统的ITS理论研究主要有高速公路监控系统数据模型、交通堵塞自动判断模型、标志和标线视认性研究，驾驶心理研究等；开发应用包括天津疏港公路交通工程技术研究（通信、监控、安全设施），可变情报板、可变限速标志、通信适配器、通信控制器、紧急电话的研制，广佛高速公路监控系统、交通和气象数据采集设备的研制、电子收费系统和不停车收费的试验，以及交通工程等。在此期间，城市交通控制系统如信号控制、电视监控、报警中心、交通信息管理和交通电台等系统开始在部分大中城市建立。8 90年代中期至上世纪末，有关部门正在组织我国ITS发展战略研究，主要包括GIS在公路信息系统中的应用研究与开发、运输网络系统关键技术研究等重要科研项目。国内许多地方陆续开始的有关ITS科研项目总计超过100项，内容涉及先进的交通控制和管理、信息系统、通信系统、电子收费、环保和规划、运输管理体制等许多领域，如上海交通枢纽的综合协调规划和智能化发展研究，北京市海淀区与国外合作开展的城市交通卫星定位系统开发项目，北京市公共交通智能化调度系统开发等。8 为推动中国ITS的发展，2000年2月29日，科技部会同国家计委、经贸委、公安部、交通部、铁道部、建设部、信息产业部等部委相关性部门的充分协商和酝酿的基础上，建立了发展中国ITS的政府协调领导机构全国智能运输系统（ITS）协调指导小组及办公室，并成立了ITS专家咨询委员会。ITS小组及办公室将指导中国以后的ITS的发展。目前，我国建立并开始使用的智能交通系统有，对信号的交通控制系统、交通监控系统、基于网络信息的交通管理系统、交通疏导系统、交通安全报警系统、闯红灯检测系统、电子收费系统等。5 2. 智能交通信号控制系统 信号控制系统是最早采用计算机控制的实用化ITS分支系统3。1868年英国伦敦首次使用燃汽色灯信号来控制单个交通路口9，这是人类首次使用非手工的方式来控制道路的交通。之后交通信号机又经历了几十年的发展，到1963年加拿大多伦多市建立了一套使用IBM650型计算机的集中协调感应控制信号系统，实现了1000多个交通路口的联网控制，标志着城市道路交通信号控制系统的发展进入了一个新的阶段。之后，美国、英国、前联邦德国、日本、澳大利亚等国家相继建成数字电子计算机区域交通控制系统，这种系统一般还配备交通监视系统组成交通管制中心。到目前为止，世界上已有300多个大城市采用了先进的区域自适应式交通信号控制系统（TASCS，Traffic Adaptive Signal Control System，俗称交通面控系统），我国也有沈阳、北京、西安、上海、南京、广州、深圳、长春、哈尔滨、大连等十几个城市采用这种先进的交通控制手段。 2.1 发达国家的交通信号控制系统 当前世界各国广泛使用的最具代表性且有实效的城市道路交通信号控制系统有英国TRANSYT10与SCOOTS12交通控制系统和澳大利亚的SCATS11系统。下面就它们做一简单的介绍。 TRANSYT是由英国道路研究所花费近十年时间研制成功的控制系统，经过不断改进，已发展到TRANSYT8型，被世界400多个城市采用，是最成功的静态系统。其不足是：计算量大；不对周期进行优化；离线优化，需要大量的路网几何、交通流数据。 SCAT（Sydney Coordinated Adaptive Traffic Method）系统是澳大利亚于70年代末开发的。SCAT系统呈分层递阶形式，充分体现了计算机网络技术的突出优点，结构易于更改，控制方案较为容易变换。不足是：实际上是一种方案选择系统，限制了配时参数的优化程度；过分依赖计算机硬件，移植能力差； SCOOT系统也是由英国道路研究所在TRANSYT系统的基础上采用自适应控制方式，经过八年的研究于1980年提出的动态交通控制系统。SCOOT仍采用了TRANSYT的交通模型，吸收了TRANSYT各方面的优点，并因SCOOT的实时控制，获得了明显优于静态系统的效果，被很多国家采用。其不足是：相位不能自动增减，任何路口只能有固定的相序；独立的控制子区的划分不能自动完成，只能人工完成。 在信号机的发展历程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所述的SCATS以及SCOOT系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通信号控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统并且形成了一个组织TRB Workshop on Adaptive Traffic Signal Control System。具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES（Traffic-adaptive control system），由三层控制机构组成13。由LADOT(Los Angeles Department of Transportation 洛衫矶交通局)开发的基于PC机的实时 Adaptive Traffic Control System (ATCS) ，除了优化相关的参数外，还有对单个路口、主要干道以及区域的过饱和控制，对公交车的优先控制14。OPAC(Optimized Polices for Adaptive Control)实时控制系统，采用了一种虚拟定周期技术（Virtual Fixed Cycle），给定一个周期范围，系统可以实时的根据实际情况自动改变15。 2.2 中国交通信号控制系统发展现状 我国的城市交通控制系统发展的比较晚，七十年代北京市采用DJS130型计算机对干道协调控制进行了研究。八十年代以来，国家一方面进行以改善城市中心交通为核心的UTSM技术研究；另一方面采取引进与开发相结合的方针，建立了一些城市道路交通控制系统。比如北京使用的交通信号控制系统主要是简易单点信号机、MSKE20型处理器路口信号机（属于TRANSYT系统）和T-200MK2型路口信号机（属于SCOOT系统）。这些信号系统在北京的运行取得了满意的效果，但是我国的人文地理等方面决定了我国的国情具有特殊性，交通状况与国外也有较大的差距。因此需要开发适合我国交通现状的信号控制器。令人高兴的是，国内已经有很多的研究所或大学或公司开发了微机化、模块化的信号控制系统，比如由我们西北工业大学空中交通管理研究所研制与开发的XATM系列智能交通信号机、由深圳市英特利信息技术有限公司开发的ARGUS交通信号控制系统、由杭州美伦电声有限公司开发的ML-TC04交通信号机等，这些信号控制系统都采用了多相位、多时断控制方式，克服了早期信号机简单的两相位、单时段控制带来的不灵活性等缺点，在功能方面也增加了不少，比如XATM系列智能交通信号机，在控制模式、应急方案、硬件事故检测与保护、联网功能、软件人机界面、控制优化算法等方面都比早期的信号机有了较大的提高。 3. 未来的交通信号控制的研究 城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。可以肯定的说，对于减轻交通拥塞及其副作用特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以说真正成熟的控制策略仍然不存在16。 从另一方面来看，对交通内部工作机理的理解与研究仍然没有大的突破。因此，我们没有理由在缺乏更深入研究的情况下，期待获得有效的解决方案。最后应该指出，有效的交通控制仍依赖于交通动力学的建模。车流不应该只作为一种普通的物理现象来看待，应该把它看成是包括各路段使用者行为相互作用的复杂系统。未来的交通信号控制仍然是点、线、面控制并存的形式。对于中小城市，仍将是点、线控制相结合的控制方式。对于大型城市，大多将采用网络控制方式。 越来越多的显示表明，城市交通信号控制研究主要表现在以下三个方面： 1）人工智能（AI）在城市交通信号控制问题中的应用有利于提高当前交通信号控制系统的性能。 最近，越来越多的人们开始把注意力集中在人工智能技术应用于交通工程问题上。城市交通信号控制系统在操作方面分为三个重要阶段，即交通数据采集、数据分析与处理、判断与控制。从数据采集和处理，到确定最好的控制动作，以及到动作的实施，关键是全面提高信息决策过程的质量。这些都和相当多的专门知识有关，在很大程度上涉及相关的规章制度，并且受限于现实中的实际约束。归纳上述问题，用AI途径来提高相应的基本职能是可能的。综合起来，难题集中于精确交通信号方案选择体系，交通信号方案选择体系在欧洲已经被广泛用于UTCS(Urban Traffic Control System)中。 2）利用离散时间、滚动区域法(rolling horizon)研究交通信号控制系统。 滚动区域法利用最近检测到的数据，对系统现行状态（主要是各个路口的现行排队长）进行估计，为滚动区域的持续时间内搜寻一种优化信号控制方案（决策）。滚动区域的时间必须足够长，时间分为两部分，前一段时间执行滚动区域法的优化方案。在滚动区域法的最后一段时间内，以终端代价函数的形式验证滚动区域法基础上优化的信号方案。若满足要求，则继续执行该方案，否则停止执行，重新优化信号方案。Robertson和Bretherton于1974年最初提出了离散时间滚动区域法，至今该领域的主要研究及发展，大多在欧洲国家。用户网络的离散时间、滚动区域法信号控制系统有待于研究。 3）分散控制系统仍是未来的一个研究方向。 分散控制系统相对集中控制系统来说可减少信道负载，减少网络控制中灾难性失效。因此,这种控制系统仍是未来研究和发展的一个重要方向. 4 我国城市道路交通控制系统的未来模式 综合分析国内外先进的城市道路交通控制系统，结合中国大城市道路及交通的实际情况，考虑今后中国城市交通与道路建设的发展，充分考虑现代科学技术成果的使用，中国城市道路交通控制系统的发展方向应是： 多模式化：首先在系统结构上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT、半分布式NUTCS各自的长处，在控制范围内各个区域采用灵活可转换的系统结构，以使系统结构适应交通流的区域变化；其次在系统目标上，应根据不同区域的实时交通情况，对路口能力最大、总延误最小、排队长度最短等目标进行筛选和组合以确定不同的系统目标，这样系统优化更具有针对性；再者在控制战略模式上，应有适应交通拥挤状态下和适应中等交通量的方式。 智能化：随着信息技术的高度发展，作为道路交通控制系统应能为车辆提供准确、及时、多样的信息，在传统的信息广播、可变情报板的基础上，应在城市中建立与控制系统协调的集中式GPS诱导系统，并与公路的智能车辆公路系统（简称IVHS）相衔接。 最优化：TRANSTY与SCOOT都采用交通模型来优化配时，但由于当时计算机技术的限制，在模型算法求解上有一定局限性，在线爬山法及小步长渐近寻优通常仅能获得有限的局部最优解。随着计算机技术和优化理论的发展，在线优化有可能获得更好的局部甚至整体最优解。同时要看到无论TRANSYT还是SCOOT以及NUTCS都立足于路口、控制区域建立交通模型，以获得路口控制参数，同样随着计算机技术和优化理论的发展，建立立足整个路网的动态交通分配模型和整体优化模型并求解，达到对路口控制参数进行调整从而实现在整个城市范围内对交通流进行动态协调控制是可行的，如应用规划理论、神经网络算法等。但必须注意的是，不能在追求最优化的同时，建立依据经典控制理论而采用的“预测-控制”模式，这是被实践证明由于交通系统的大随机性而行不通的。只能建立算法简单、物理意义直观的自适应控制方式。 规整化：任何控制系统都是立足于一定的道路与交通条件下的，因而使用道路的方法与疏导交通流的方法对控制系统会产生深刻的影响。有鉴于影响已有系统的运行效果的一些因素，在建立一个城市道路交通控制系统之前，必须针对道路状况及交通流状况作出交通流疏导方案和道路使用方法，制定出交通规则，使得道路与交通更加规整。 通用化与模块化：鉴于SCAT控制方式受硬件及用汇编语言编制的限制，只能在PDP11系列计算机上实施。而SCOOT、UNTCS都使用高级语言编程，便于移植加以推广，特别是UNTCS在软件编制上全部模块化，更有利于开发研制和进一步完善。控制系统在研制中应立足通用化和模块化，以有利推广和完善。 中国是一个大国，各地区的人文地理情况都不相同，所以中国的城市交通控制系统还应该适应地区的特点。我相信，中国的交通会一天比一天更好。 参考文献 1. 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