景钟翔、陈鑫、刘杰
信号控制从过去到现在，一直是交通行业的重点内容之一。无论是车辆还是行人，一旦失去了信号的控制，那么整个城市的交通将陷入混乱之中，因此信号控制也一直是大家关注的重点。航天大为也正是从中看到了机遇和挑战，经过多年的探索和努力，最终研发出具有航天大为自身特点的城市智慧交通信号控制解决方案。
该方案集交通数据采集、信号方案优化、控制效果评价于一体，具备宏观、中观、微观3大类20余种控制策略，能够强力支撑城市交通信号控制，实现信号控制与人工智能完美融合，缓解城市交通拥堵，提升城市交通出行品质。
而航天大为最新研发的自适应控制算法，采用大数据分析和人工智能技术，结合多源交通数据，为城市交通提供了智慧化管理手段。
一、基于B/S架构的智慧信号控制系统
伴随着计算机硬件的发展以及各城市联网路口规模不断增大，接入信号系统的路口智能化设备也越来越多。虽然原先的C/S架构信号系统在经过十余年服务生涯中依然稳定可靠，但是却不足以支撑未来智能网联道路设施巨大的接入需求，也很难增设与车联网相关的应用模块。因此航天大为在2017年研发了基于B/S架构的智慧信号控制系统。
基于B/S架构的智慧信号控制系统，重新设计了系统的界面和容量，可以支持无锡包括江阴宜兴在内的全市范围内所有信号灯路口的接入。同时支持国家集成平台协议，可以接入其它不同品牌的信号系统，无需另外布设新平台。
基于B/S架构的智慧信号控制系统特点：
1、分布性：可以随时进行查询、浏览等业务；
2、业务扩展方便：增加网页即可增加服务器功能；
3、维护简单方便：只需在服务器进行维护，即可实现所有用户同步更新；
4、继续开发性强：随着技术的不断更新，新系统框架在面对新需求的时候，可继续开发性强。
二、全息感知的交通信号控制
交通信号控制离不开最底层的交通数据支持，航天大为也紧跟行业发展，研发出边缘计算交通信号控制机以及多款广域微波雷达产品，全息感知、人工智能边缘计算技术相较于传统的车辆检测器，更能提供较为丰富且准确的交通数据，通过运用这些交通数据，使得信号控制策略变得越来越丰富。
图2：综合数据仓
图3：广域微波雷达
三、控制策略
下面介绍几种航天大为的主要信号控制策略：
1、基于全息感知的非固定相序放行控制
通过在路口加装全息感知设备，对各进口实时排队车辆数进行检测。在绿灯放行相位期间，若检测到来车，则智能计算延长绿灯时间；若相对时间内未检测到来车，则自动切换至下一相位放行，从而有效减少车辆滞留，提高交叉口通行效率。
2、基于绿波协调的公交优先信号控制
在绿波协调的基础上，根据北斗车载定位设备实时采集公交车辆的位置、速度、方向等信息，一旦公交车进入公交优先区域内，信号控制系统就会对公交信号优先控制策略进行选择，在充分考虑原有绿波协调控制，最大化满足公交车辆快速优先通过。
图5：公交优先信号控制技术路线
3、全自动特种车辆警卫功能
全自动对特种车辆的轨迹跟踪，实现其行驶方向的信号优先。主要设备由警卫专用平板、车载OBU、信号机、信号控制系统。
图6：警卫功能技术路线
4、仿真功能
大为智慧信号灯交通仿真平台利用硬件在环技术将仿真系统与信号控制系统无缝对接。仿真平台可为交通方案的实施建立仿真基础，在仿真中寻找方案中存在的不足之处，为方案的成功应用提供技术支撑。同时在验证信号机算法的过程中，仿真平台可模拟各个路口进行信号机仿真测试，在仿真过程中信号机也可以不断的学习与迭代。
图7：智慧信号灯交通仿真平台
5、平板交互方式
可以通过平板来进行平台的数据修改，使得操作更加简便。
图8：平板交互方式示意
6、保障升级
由于新硬件电脑和服务器，不再支持C/S客户端的环境部署要求；可拓展性差，老架构，老编程语言；响应国产化需求，需要对系统进行升级。目前航天大为公司提供以下的保障方案：根据客户的要求，提供快速的定制化响应；组织培训，前期安排专业人员值守。目前该信号系统已在全国各地均有应用，如果有需要升级保障的客户，可以与我们联系。
图9：运行监测调度
四、优秀成绩
说了这么多，都是理论数据，接下来让我带大家看看航天大为城市智慧交通信号控制解决方案在城市畅通提升上取得的成绩吧。
在某交叉口，运用基于全息感知检测的自适应控制放行与自动非对称放行控制，并进行设施设计精准优化，顺利解决路口拥堵问题。
图10：路口周期时长随流量自适应控制变化，最大时长216s、最小时长93s
图11：东进口左转相位时长大幅提升，左转车辆停车等待次数由3次以上降至0-1次
图12：主要车流方向排队车辆在各相位放行期间基本清空
五、未来展望
在接下来的日子里，航天大为基于现有技术，结合车路协同技术、自动驾驶技术，对信号控制方面进行创新提升，推出更加智能的城市交通信号控制解决方案，为我国智慧交通发展保驾护航。也希望和更多的行业合作伙伴一道，共同为城市道路交通管理贡献力量，携手共创一个文明、畅通、安全的道路交通环境。
