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? ? ? 摘要：交通信號燈配時優化單位如何選擇？第三方專業交通技術服務單位哪個更專業，技術單位如何服務智慧交通？專業城市交通技術信號燈配時優化是智慧交通在交通控制方面的一個重要方向，按照優化的對象，可分為單交叉口信號燈配時優化、干線信號燈配時優化、區域內信號燈配時優化；按照優化內容，可分為信號燈相位及相序優化、信號燈各相位綠信比優化、信號燈周期優化、相位差優化（干線或區域優化）。信號燈配時優化的整體目的為提升交通運行效率，即在保證滿足交通需求的基礎上，通過優化交通控制環節，節省出行時間成、較少出行排放等。信號燈配時優化是除交通數據預測外，能將當前交通數據進行進一步應用的數據分析方向，且和各地交通管理部門需求有著較好的切合，因此也是各涉及交通方向的互聯網公司積極嘗試的領域(如阿里、滴滴等)。單交叉口信號配時優化：基于單一交叉口的配時優化，因不考慮周邊信控路口的影響，僅需針對自身路口的交通流特性進行優化即可。一般單一交叉口的信號燈配時優化以最小化車輛旅行時間延誤[非高峰時段]、最大化通行量[高峰時段]或最小化排隊長度[高峰時段]為目標，也可以以多個優化目標加權作為優化目標，或同時進行多目標優化。按照控制方式不同，可分為定時控制、感應控制、自適應控制及智能控制。定時控制即控制信號燈運行固定的配時方案；感應控制首先根據預設的相位綠燈最短時間進行綠燈操作，而后根據感應到的前端傳感器狀態來決定是否繼續延長綠燈時間(多次延長不能超過預設的最大值)，操作較為簡單，但成本高，適應性差，不做過多介紹；自適應控制，即根據檢測到交通流狀態，對信號配時進行調整，按照自適應程度不同，可分為多方案切換自適應控制和實時自適應控制，多方案切換的自適應控制根據不同的交通狀態預先計算多組信號燈配時方案，而后根據實時監測到的交通流狀態來判定下一周期運行哪組方案，實時自適應控制則根據實時監測到的交通流狀態，重新計算最新的交通信號燈配時方案，而后在下一周期運行，實際運行過程中，由于過于頻繁切換信號燈配時存在一定負面影響，因此信號配時切換頻率會有預設的限制。以下重點介紹定時控制（既可以離線計算得出的信號燈配時固定方案），為對不同交通流狀態計算合適的固定配時方案，需先根據交通流參數完成時段上的聚類來區分高峰時段/平峰時段等，以針對不同交通流狀態時段進行固定配時方案的生成。單交叉口信號定時配時優化的重要目標之一，即降低車輛通過交叉口的旅行時間延誤(或美國提出的控制延誤，控制延誤主要是指由信號控制導致的車輛加減速、停車造成的旅行時間延誤)，因此需對旅行時間延誤進行建模。車輛延誤模型：精確延誤模型-穩態模型，通過將車輛達到和車輛離開過程視為服從特定分布的隨機過程來完成車輛延誤建模，如： 將車輛到達視為二項分布(即特定時刻是否有車輛到達)，車輛離開視為均勻分布；將車輛到達視為泊松分布，車輛離開視為一般分布等。其公式推導過程較為嚴謹，但其延誤模型所描述的場景較為理想化，與現實交通運行情況存在偏差。近似延誤模型-穩態模型：韋伯斯特定時交叉口延誤，其中C為周期時間(s)， [公式] 為綠信比（有效綠燈時間/信號燈周期）， [公式] 為機動車道流量比， [公式] 為進口機動車道實際流量(veh/h)； [公式] 為進口道飽和流量公式中第一項為均衡相位延誤，在將長時間到達率視為恒定值的假設下進行計算；第二項為隨機相位延誤，在將短時間內的到達視為服從泊松分布的假設下進行計算；第三項為隨機修正項，通過車流模擬實驗得出。定數延誤模型-瞬態模型：利用積分描述特定時段內的車輛到達數目，同時利用積分描述特定時段內的車輛離開數目，對排隊過程進行建模，進而得到延誤時間。優點：有效解決了飽和率接近并大于1情況下，以上延誤模型的誤差；缺點：未考慮隨機延誤。過渡函數延誤模型：穩態模型在飽和度小于1時，對旅行時間延誤有較好的擬合效果；定數延誤模型在飽和度接近1或大于1時有較好的效果。因此為了充分利用兩者的優勢，提出了過渡函數延誤模型。一般延誤模型選用，在飽和率較小時，可選用韋伯斯特延誤模型，在飽和率較大時，可選用過渡函數延誤模型。配時優化方法：配時優化分為傳統優化及現代優化方法兩種(分類劃分并不嚴謹)。針對單點信號燈配時優化，首先要根據路口渠化設計相關信號燈相位，而后要設立配時邊界：設置各相位最短綠燈時間，以保證行人可以正常通過（行人過街預估速度為1.2/s），進一步通過疊加綠燈損失時間，可得到最短信號燈周期；根據沖突點計算最短綠燈間隔或路口清空時間，以避免兩方向車輛存在碰撞可能；根據實際情況設立最長信號燈周期，以避免司機等待過程造成其他問題（投訴等）（一般為150s-180s）。傳統優化方法：定時配時設計：)信號燈周期計算：針對定時配時設計，最常用的信號燈周期計算法方式有：韋伯斯特最佳信號周期、阿克塞立克最佳信號周期、HCM信號燈周期。韋伯斯特最佳信號周期：伯斯特最佳信號周期以車輛總延誤時間最小為標準，通過多次簡化后，得到其中L表示信號燈周期的總損失時間(包括有各綠燈時間的前損失、后損失及相位全紅時間等)，Y表示各關鍵相位關鍵車道的車流量比之和。阿克塞立克最佳信號周期阿克塞立克最佳信號周期以 車輛總延誤時間+停車率 最小為標準，得到其中K為停車補償系數，K=-0.3表示各關鍵相位平均排隊最小，K=0.4時表示燃油消耗最小。HCM信號燈周期根據美國道路通行能力手冊周期設置為其中Y_0表示所有關鍵相位各最大流量比（設計交通流量/設計飽和流率）之和，其中設計交通量通過數據統計高峰時段15分鐘內通行車輛數目得到。該信號周期要求Y_0<0.9。該周期類似最短信號燈周期。相序分配：相序分配以安全性（車輛不產生沖突）為主要原則。現代優化方法：基于仿真的配時優化、基于遺傳算法的配時優化、基于粒子群算法的配時優化、基于博弈的配時優化、基于模糊推理的配時優化等。交叉口評價指標：叉口運行評價指標一般包括有：延誤時間，即車輛通過交叉口所多耗費的時間；飽和度，即進口道進入流量/飽和流量；停車次數/停車率，即車輛通過該交叉口的停車次數或停車占比；排隊長度，即停車線前車輛排隊總長度。通行能力，即單位時間內通過特定位置的車輛數目。干線協調信號配時優化線協調控制按照控制方式分為：定時協調控制、感應協調控制或自適應協調控制。定時協調控制，主要通過調整干線前后的信號燈相位間的相位差完成綠波帶控制，其設計思想一般為主干道綠波帶寬最大化或主干道交通性能最優化；感應協調控制，主要通過布設傳感器對交通流量進行檢測，根據檢測值完成從預先設置的多組配時方案中選擇其中一組作為信號燈配時方案進行執行；或重新計算信號燈配時方案 過程。自適應協調控制通過連續檢測交通系統狀態，對道路中運行的交通流進行預估，并給出實時控制方案。按照干線協調控制所兼顧的車流方向數目，分為雙向綠波控制、單向綠波控制。華咨交通科技：智慧交通之信號燈配時優化如何開展。