山东双百电子有限公司 山东省淄博市 255000
摘要：当前，城市规模不断扩大，机动车保有量持续增加，交通拥堵已经成为了我国各个城市面临的主要课题。在公共交通系统中，交通信号具有不可替代的作用，能够对车辆和行人的交通行为进行合理有效的调整，保证城市交通秩序。目前，很多地区交通信号控制系统相对落后，在实际应用过程中经常出现各类问题，为此应当全面加强交通信号系统的研究，积极引入智能化的交通信号控制系统，不断提高交通调节能力，促进我国城市交通压力的全面缓解，满足人们工作生活的需求。基于此，论文结合现代城市智能交通信号的控制系统的相关概述，探讨了现代城市智能交通信号的控制系统的基本技术以及控制方式，旨在缓解城市交通压力，促进城市交通的全面发展。
关键词：现代城市；智能交通信号；控制系统
1现代城市智能交通信号控制系统概述
1.1现代城市智能交通信号控制系统的基本结构
智能化的交通信号控制系统能够通过彼此相互关联的智能体对城市较为复杂的交通控制要求进行全面有效的控制和管理，并且能够从全局的角度完善城市地区的交通总体规划，完成设计的各项任务目标。智能交通信号控制系统主要包括拥堵管控、仿真动态路径、系统建模和管理等方面的内容。在实际运用该系统的过程中，除对局部交通系统进行优化之外，还需要操作人员掌握整体控制策略，提高管理效率，促进交通协调疏导管理水平的全面提高。
传统的城市交通管理系统主要采用SCOOT系统、SCATS系统和TUC系统等结构，这种结构模型能够有效的处理部分地区的交通拥堵状况，但随着城市规模的持续扩大，管控路口数量限制增加，传统的管理模式已经无法满足当前的需求，也无法实施管控和数据及时传输。为有效解决城市地区交通拥堵的问题，智能化交通信号控制系统应运而生，对城市交通状况的改善具有重要作用。
1.2智能交通信号控制系统的点控制和子系统
智能交通信号控制系统涉及内容较为复杂，需要通过内部不同子系统之间的协调配合完善城市地区各个路段的管理，同时，需要妥善处理交通密度、平均车速、交通流量、通行能力、最大交通饱和量等因素之间的关系。目前，城市交通信号能够对单一十字路口的交通状况进行全面有效的控制，但系统缺少灵活性，无论路口交通状况如何，交通信号始终恒定不变。智能交通信号控制系统能够实现点控制，依据路口的车流量和人流量及时对信号进行调整，增加相位在单一路口的数量，调节绿色信号灯的比例，保证路口的交通畅通。
2智能交通信号控制系统中常用的技术
在城市道路交通系统中引入和应用智能控制方法和技术，可以有效克服传统城市交通控制方法的各种局限性，提升系统工作性能。在当前实际的应用中，常用的智能交通信号控制技术主要包括如下几种：
2.1模糊控制技术
该种控制技术主要是模拟人类思维、判断与推理过程的一种控制技术，不需要涉及数学模型构建，只需要按照人的思考方式进行计算机处理即可。模糊控制技术在智能交通信号控制系统中的应用，实际上就是模拟那些交通警察指挥交通的思路来对交通信号进行控制。其中最具代表性的就是专家系统，它有效结合了计算机技术和人工智能技术等先进的科学技术，先将城市交通指挥经验与知识等存入到计算机中，然后模拟人的判断和推理来达到制定决策的方式。
2.2神经网络控制技术
该技术主要是基于人脑所积累的知识与经验来控制系统的一种技术，尤其适用于非线性或不确定等繁杂系统。同理，在智慧交通建设过程中，神经网络控制技术也主要适用于那些很难建立准确数学模型的城市交通系统。
3智能交通信号控制系统的软硬件设计
3.1硬件设计
在现代城市智能交通信号控制系统中，硬件系统设计中主要按照模块化设计方式，具体主要包括中央控制器模块、键盘与参数输入模块、通讯接口模块、灯泡检测板模块、模拟路口灯显示模块、绿冲突板模块等。比如，其中键盘与参数输入模块主要作用是对系统运行时间、倒计时等运行状态信息进行实时显示，实际应用中主要采用八个七段数码管，其中3个用于显示倒计时，4个用于显示时间，剩下的一个用于显示时间和倒计时之间的分隔符。比如，在实际的系统设计中，可以以CH454芯片作为键盘扫描或数码管驱动的核心部件，借助传输可靠性更高的I2C总线连接方式，将其连接到LPC2378控制器上。此外，根据信号机的各项功能要求，可以将该模块恰当设置一些操作按键便捷参数的输入，这是实现人机交互的重要保障；灯泡检测板模块则主要是对城市道路交通灯是否处于正常工作状态进行检测，确保可以及时修理或更换出现问题的交通信号灯；绿冲突板模块则是检测不同相位绿色交通灯信号，避免出现同绿问题，否则容易造成城市道路交通混乱问题，影响正常交通秩序。
3.2软件设计
不同于硬件设计，现代城市智能交通信号系统设计与应用的关键核心在于软件的支持，具体就是以软件的形式将信号控制策略融入到系统中，可以说软件是实现智能交通信号控制系统内在控制思想的重要保障。随着信息技术的快速发展，其在城市智慧交通建设中的应用也愈发成熟，并且所发挥的作用也越来越大。可以预见，未来城市智能交通的发展离不开SCATS系统（澳大利亚国家研发）和SCOOT系统（英国国家研发）等智能交通控制系统的代表作品。在现代城市智能交通控制系统中，人机交互是最为重要的技术部分，其不仅需要对城市道路交通的车流量数据进行实时记录，确保道路信号装置可以始终保持正常工作状态，还需要为城市道路交通管理者提供必要的控制参数信息，以及数据分析后的适宜性问题解决对策和方案，以便确保城市道路交通秩序有序开展。从本质上来讲，现代城市智能交通系统是一种嵌入式系统开发软件，为了更好地满足城市道路交通信号的周期性特征，需要确保所开发系统具有实时更新这项基本功能，尤其是要确保数字化传输过程中所传输各种交通控制信息的准确性。
在设计现代城市智能交通信号控制系统期间，为了提升交通控制的有效性，相应的软件设计部分要重点实现如下几个方面的功能：系统参数修改、查询和现实功能；故障报警与处理功能；数据通讯与传输功能；系统自我诊断功能；控制量输出与控制算法实现功能；多样化控制方式的无障碍切换功能等等。通过上述软件功能的开发和实现，可以更好地发挥智能交通信号控制系统在调控城市道路交通信号方面的积极效用。为了确保所设计控制系统运行的稳定性，需要对系统控制程序进行科学设计，借助系统、完善的程序有序连接各种系统模块，尤其是系统主程序更是软件开发设计工作的重点，实际设计中需要结合设计需求以及技术需求等对软件的主控制程序进行持续优化，确保所设计现代城市智能交通信号控制系统运行的可靠性与稳定性。
4结束语
总之，随着城市现代化建设的发展，智慧交通是城市道路交通发展的必然趋势。道路交通信号控制系统作为城市智慧交通网构成的重要组成部分，其质量会对最终智慧交通网建设成败产生直接影响。为了确保系统设计质量，必须要立足于智能交通信号控制系统应用需求的基础上，从硬件设计和软件设计入手，强化各环节的功能性设计及质量校验，确保不断提升城市道路交通管控的水平。
参考文献
[1]宋征宇.现代城市智能交通信号的控制系统研究[J].智能建筑与智慧城市,2019(3):101-103.
[2]黄一博.智能交通信号控制系统的设计与研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016(4):143.