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城市发展

智能交通信号控制系统设计与仿真分析

张程远 刘志飞 张贝贝

山东平东公路工程有限公司，山东 德州

摘 要：智能交通信号控制系统的设计与仿真分析是特殊事件或紧急情况，如救护车、消防车等紧急车

一个涉及多个学科和技术领域的复杂过程。该系统旨在通过辆的通行需求，迅速调整信号灯的配时，确保紧急

智能化的手段优化交通流，减少拥堵，提高道路使用效率，车辆的快速通行，提高城市交通的整体效率和安全

并确保行人和车辆的安全。设计这样的系统需要考虑交通流性。灵活性则要求系统能够适应不同交通场景和突

量、道路条件、车辆类型、行人行为等多种因素，并利用先发状况。通过集成多种传感器和数据分析技术，系

进的传感器技术、通信技术、数据处理技术和控制算法来统能够实时监测道路状况、车辆类型、行人流量等

实现。多元信息，并据此调整控制策略。例如，在检测到

关键词：智能交通信号；控制系统；设计；仿真；分析行人大量聚集准备过马路时，系统可提前切换至行

人优先模式，确保行人安全。这种灵活性不仅能提

引言升交通效率，还能增强交通管理的人性化。

交通拥堵问题在当今的都市生活中日益凸显，此外，系统设计还需遵循可扩展性和兼容性原

它不仅显著降低了人们的出行效率，还导致了能源则。随着城市交通网络的不断扩展和新技术的不断

的大量浪费以及环境污染问题的加剧。在传统的交涌现，系统应具备易于升级和扩展的能力，以便融

通管理方式中，交通信号控制系统主要依赖于定时入更多先进技术和功能。同时，系统还需与现有交

控制或感应控制这两种方式，然而，这些方式往往通管理系统保持高度兼容，确保数据共享和协同工

难以灵活应对日益复杂且多变的交通状况。随着科作的顺畅进行。例如，通过采用标准化的通信协议

技的进步，智能交通信号控制系统应运而生，它通和数据接口，系统可轻松接入城市交通大数据平台，

过集成先进的传感器技术、通信技术和智能控制算实现与公交、地铁等其他交通方式的联动控制。

法，能够实时地监测和分析交通流量、道路状况以在实际应用中，这些设计原则得到了充分验证。

及行人和车辆的需求等关键信息。基于这些实时数以某大城市智能交通信号控制系统为例，该系统通

据，智能交通信号控制系统可以自动地调整信号灯过集成高清摄像头、雷达传感器等多种设备，实现

的时序，优化交通流的分配，从而实现更加高效和了对交通流量的全方位监测。同时，该系统采用了

智能的交通管理。因此，深入研究和推广智能交通先进的机器学习算法，对交通数据进行深度挖掘和

信号控制系统，对于缓解城市交通拥堵、提高交通分析，预测未来交通状况并提前调整信号配时。经

效率、节约能源以及减少环境污染具有极其重要的过一段时间的试运行后，该城市的交通拥堵状况得

现实意义和长远价值。到了显著改善，交通管理效率显著提升。

一、智能交通信号控制系统设计（二）系统控制架构

（一）系统设计原则智能交通信号控制系统的核心在于其高效、灵

智能交通信号控制系统的设计原则首要在于高活的控制架构。系统采用分布式控制架构，结合中

效性与灵活性。高效性主要体现在系统能够迅速响央协调与边缘计算的优势，确保信号控制的实时性

应交通流量的变化，通过实时数据分析与预测，和准确性。具体而言，系统由中央控制单元、区域

动态调整信号配时，以使道路通行能力最大化。例控制节点及路口控制终端三级组成，形成层次分明、

如，在高峰时段，系统能够自动缩短红灯时间，延协同工作的控制体系