【正文】 ?為了保證 子區(qū)控制 的 最優(yōu)性 和 魯棒性 ， 采用的 “ 強相互作用 ” 概念 ， 即本路口的目標函數(shù)要考慮 相鄰路口的狀態(tài)及 區(qū)域控制 級給出的約束條件 。 SCOOT系統(tǒng) 智能運輸系統(tǒng)概論 SCOOT系統(tǒng)缺點： 第一 ， 相位 不能 自動增減 ， 相序 不能 自動改變 ； 第二 ， 獨立 的 控制子區(qū) 的劃分不能 自行解決 ， 需 人工確定 ； 第三 ， 飽和流率 的校核未 自動化 ， 使現(xiàn)場安裝調(diào)試相當繁瑣 。 是在 TRANSYT的基礎上發(fā)展起來的 ， 因此 模型 及 優(yōu)化原理 與 TRANSYT相似 。 在每一 信號周期 內(nèi) ， 都要進行一次 “ 合并指數(shù) ” 計算 。 基于 TRANSYT開發(fā)出的系統(tǒng)現(xiàn)已被世界 400多個城市所采用 ， 是最成功的 靜態(tài)控制 系統(tǒng) 。 TRANSYT基本原理圖 智能運輸系統(tǒng)概論 TRANSYT 交通網(wǎng)絡結構圖示 TRANSYT把一個 復雜 的 交通網(wǎng) 簡化成適合數(shù)學計算的圖示 ， 這個圖示由 “ 節(jié)點 ” 和 “ 節(jié)點 ” 之間的 “ 連線 ”組成 。 交通 信號機 由 手動 到 自動 ， 交通信號由 固定周期 到 可變周期 ， 系統(tǒng) 控制方式 由 點控 到 線控 和 面控 ， 從 無車輛檢測器 到 有車輛檢測器 ， 交通信號控制經(jīng)歷了近百年發(fā)展歷史 。 在 低飽和 交通狀態(tài)下時 ， 車輛的延誤 可看作由 均衡相位平均延誤 和 隨機平均延誤 時間組成 ， 見式 （ 136） ： 式中： —— 均衡相位平均延誤 ， 即 ； —— 周期長度； 仿真模型 22( 1 )2 ( 1 ) 2 ( 1 )erCxd d dy q x???? ? ? ?? ? ? （ 13 6 ） ed 2( 1 )2( 1 )e Cd y ???? ? C智能運輸系統(tǒng)概論 TRANSYT系統(tǒng) 車輛延誤時間計算 —— 綠信比； —— 流量比； —— 隨機平均延誤時間 ， 即 ； —— 飽和度； —— 流量 。 提供 “ 綠波帶 ” 及 緊急車輛優(yōu)先通行權 。 2）配時參數(shù)優(yōu)選“算法” 智能運輸系統(tǒng)概論 SCATS系統(tǒng) 綠信比方案的選擇 在每一 信號周期 內(nèi)都要進行 一次 ， 其大致過程如下：在每一信號周期內(nèi) ， 對 四種綠信比 方案進行對比 ， 對它們的“ 入選 ” 進行 “ 投票 ” 。 SCOOT系統(tǒng)對配時參數(shù)的優(yōu)化是采用 連續(xù)微量調(diào)整 的方式 ， 即每個信號周期內(nèi) ， 只對 綠信比 和 綠燈起步時距 作 177。 ?采用先進的 優(yōu)化 方法和 控制 技術 。 ?提出 “ 實時綠波帶 ” 概念 ， 根據(jù)當前的車隊預測值 ，綜合考慮網(wǎng)絡上各方向車隊可能發(fā)生的沖突 ， 用 決策樹法 進行 網(wǎng)絡優(yōu)化 并實時生成 行進綠波帶 。 OPAC系統(tǒng) 智能運輸系統(tǒng)概論 其他的交通信號控制系統(tǒng) ?是一個真正的 分布式系統(tǒng) ， 中心計算機 只完成 VFC的優(yōu)化； 路口機 完成車隊預測 、 相位優(yōu)化以及排隊長 、停車次數(shù)和延誤等參數(shù)或狀態(tài)的 估計 和 檢測 。 為了跟蹤 CFP的 瞬時變化 ， 優(yōu)化程序 采用 小增量尋優(yōu) 方法 ， 即 信號配時參數(shù)可隨 CFP的變化作相應的 微小變化 。 信號周期時長的選擇 以 子系統(tǒng) 為基礎 ， 即在一個子系統(tǒng)內(nèi) ， 根據(jù)其中 飽和度最高 的交叉口來確定整個子系統(tǒng)應當采用的 周期時長 。 SCATS系統(tǒng)的控制結構層次示意圖 智能運輸系統(tǒng)概論 SCATS系統(tǒng)的 功能 主要有以下幾個方面： 交通信息 （ 數(shù)據(jù) ） 的 實時采集 和 統(tǒng)計分析 。 以此類推 ， 即可得到任一 下游連線 上的 流量周期變化 圖示 。 加拿大 多倫多市于 1963年建成了世界上 第一個 利用 計算機 進行 集中協(xié)調(diào)感應控制 的交通 信號控制系統(tǒng) 。 網(wǎng)絡結構圖 上還應標出所有 節(jié)點 和 連線 的 編號 ， 以折算 小客車 為單位標出 平均小時交通量 以及 轉彎交通量的大小 。 優(yōu)化 智能運輸系統(tǒng)概論 TRANSYT系統(tǒng) TRANSYT系統(tǒng) 也存在許多 不足之處 ： 第一 ， 計算量 大 ， 在大城市中這一問題尤其突出； 第二 ， 周期長度 不能進行優(yōu)化 ， 事實上很難獲得整體最優(yōu)的配時方案； 第三 ， 因其 離線優(yōu)化 ， 需大量的 路網(wǎng)幾何尺寸 和 交通流數(shù)據(jù) ， 在城市發(fā)展較快時 ， 為保證可信度不得不花費大量時間 、 人力 、 財力重新采集數(shù)據(jù)再優(yōu)化 ， 制定新方案 。 若 “ 合并指數(shù) ” 的累計值達到 “ 4” ， 則認為這兩個子系統(tǒng)已經(jīng)達到 合并 的標準 。 因此 SCOOT系統(tǒng)無須事先準備備選配時方案 。 智能運輸系統(tǒng)概論 NITCS系統(tǒng)相關關鍵技術： 大范圍中心協(xié)調(diào)控制 → 區(qū)域優(yōu)化控制 → 路口聯(lián)動執(zhí)行控制 分區(qū)遞階控制模式 。 SPOT/UTOPIA 系統(tǒng) 智能運輸系統(tǒng)概論 其他的交通信號控制系統(tǒng) RHODES（ Realtime， Hierarchical， Optimized，Distributed and Effective System ） 是 由 美 國Arizona大學 P. Mirchandani等人于 1996年開發(fā)成功 。 ?每 3s路口信號機之間的 數(shù)據(jù)交換 一次 ， 各 路口信號機在 滑動時間窗上 進行一次 優(yōu)化 ， 時間窗長度為 2min。 SCOOT系統(tǒng) 智能運輸系統(tǒng)概論 SCOOT系統(tǒng)優(yōu)點： SCOOT系統(tǒng)有一個 靈活 、 準確 的 實時交通模型 ， 不僅用于 制定配時方案 ， 還可以提供各