何政文
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摘要：基于发挥交通信号控制作用，一定程度上缓解交通压力，建立完整的智能交通信号管理控制机制。基于大数据的智能交通信号控制平台，可实现实时监控设备及信号状态功能，可监视指定路口状态、监视指定子区的所有路口状态、监视所有信号机状态，也可以自动记录并提示设备或通信状态的异常与故障，还可实现人工干预控制功能，提高交通运行监测的实时性和准确性。
关键词：大数据；智能交通信号；控制系统；架构研究
引言
在智能交通信号控制工作中，要利用相应的数据采集和处理方法，推进具体工作的发展进程，并且借助交通数据采集机制、交通状态分析机制、交通信号控制机制等流程完善智能交通管理平台，解决城市交通问题，为城市交通发展战略新规划提供支持。基于大数据的智能交通信号控制系统，可实现基于路口的信号控制模式、基于区域的范围信号控制模式以及基于总控中心的全局统一控制模式。通过多级信号控制模式，实现灵活的交通信号控制效果，最大限度满足不同场景条件下的交通信号控制策略，以实现对道路上的交通流进行合理引导和控制，以缓和或防止交通拥挤，并提供交通状况信息以合理规划和疏导交通，缓解高峰时段以及关键节点的交通拥堵，提高公众出行的畅通性和便捷性。
1智能交通信号控制采集模式
（1）智能交通信号定点采集模式，主要是应用感应线圈检测器、光电信息检测器、超声波检测器、磁性检测器等技术设备，完善数据的采集和应用管理。在实际采集工作开展的过程中，要对占有率、流量、饱和流量、路网交叉口数据等相关信息进行综合的参数分析和信息处理，确保控制体系和参数应用管理机制，能有效提升智能交通信号定点采集的效果。需要注意的是，这种定点采集模式最大的劣势就是采集的数据有限，且车辆类型和车流分流的分辨率较低。但其最大的优势就是在采集过程中不会受交通状态的限制，能实现全天候工作处理，关键是鲁棒性较好，完成数据实时上传的同时优化信息处理机制。（2）智能交通信号动态采集系统，主要是借助全球定位系统GPS终端以及遥感影像技术等完成数据信息的收集，在参数管理工作中能对交通信号经纬度、车头方向、空间平均速度、交通密度、时间占有率以及车流等基础参数予以全面管理，有效落实系统化的控制机制。并且，技术人员要整合相应的信息管理体系，有效提高对应控制机制的综合效果。需要注意的是，在智能交通信号动态采集系统应用的过程中，能实现数据的实质性上传，并且保证数据更加准确。收集的数据信息主要来源于时间域和空间域。但是，这种技术最大的弊端就在于在信息管理控制中，车辆的遮挡严重，会对跟踪进度造成影响，并且，技术对无线传输网络的效率和信息密度依赖较高，会造成3～5min的延时[1]。
2需求分析
2.1智能信号控制需求
交通信号控制系统是道路交通管理和控制的基础，通过实时监测车流量，实时优化交通信号控制模式，调整信号控制参数，实施交叉口间的协调控制，调节道路交通流量，充分挖掘道路网容量；在保障交通安全的前提下，合理配置道路交叉口时间和空间资源，使停车次数、延误时间、最大排队长度减至最小，充分发挥道路系统的交通效益，达到道路交通系统最大程度的畅通。交通信号控制系统的日常控制方式：单点控制、干线协调控制、区域协调优化控制、人工干预控制、公交优先控制等。系统应实现信号的分级优化控制，多种控制策略相结合，根据路口的实际交通流量，实现感应控制、自适应控制，实现干线绿波协调以及区域联网控制，智能优化信号控制方案，最大程度减少绿灯浪费时间和增大路网通行能力，保障道路运行有序通畅；系统应实现对实时感知的道路交通参数进行融合、处理，针对不同的交通状况实时生成不同的控制策略，实现信号控制系统的智能化[2]。
2.2交通流量采集需求
交通信号控制系统通过道路检测器和信号机的配合实现对道路交通流量的采集功能。一方面，采集的交通流量用于实现信号的感应控制、自适应控制等；另一方面，将采集的交通流信息上传至指挥中心，与其他系统采集的数据相融合，用于对整个道路路况的综合研判。系统应实现智能化采集手段的灵活应用，包括布设存在、感应、排队长度、反溢检测器，对于流量的采集监控做到多手段、全采集[3]。
3总体逻辑框架设计
3.1总体网络架构设计
在总体网络架构中，所有服务器部署到同一网络环境内，不同的服务器负责不同的任务。大数据集群服务器负责存储与管理整合的各业务系统数据，并提供分析计算能力；大数据管理服务器负责运维管理及监控大数据集群运行状态，同时为数据资源整合提供运行环境及资源；应用和Web服务器负责为大屏可视化系统运行提供资源[4]。
3.2平台技术架构设计
（1）基于Hadoop架构建立存储模块采用优化的分布式文件系统，不仅能对平台中基础数据资源库中的结构化数据进行存储，也支持对非结构化、半结构数据的存储与统一管理。（2）通过建立多级存储、多级检索机制，实现海量数据的高效检索，支持数据资源的可视化分析。（3）提供图形化的UI界面，实现运维管理功能，降低运维人员的工作复杂度，提高工作效率，保证系统的正常稳定运转。（4）数据统一存储。在数据落地存储模块，通过分布式数据仓库对数据进行合理的存储规划，可以实现对结构化、半结构化及非结构化数据的统一存储，为数据的检索、分析等应用操作提供高响应的服务保障。（5）高容量、高性能。支持PB级规模的数据管理，千亿非结构化文档规模下检索可实现秒内响应。（6）多类型数据统一处理支持对结构化、非结构化数据的统一存储管理和统一访问查询。（7）与Hadoop有机结合。基于Hadoop的MPP架构的分布式数据仓库系统，有机兼容Hadoop生态圈的组建，解决了传统数据仓库只能采用Hadoop与分布式数据仓库混搭的模式构建大数据中心的问题，降低了系统的复杂性，只需要一套物理集群即可，使一份数据同时支持SQL多维分析和定制化分析。（8）高可扩展。系统可透明横向扩展，性能随系统扩展而近线性增加。（9）丰富的查询能力。支持全文检索、SQL语义查询、模糊查询、文本查询、文本统计、UDF查询、关联查询、正则表达式查询、二进制检索语义。（10）可靠安全。提供了副本机制保障数据可靠性，支持权限机制保证数据安全性。（11）标准化接口。提供JDBC/ODBC编程接口，支持扩展的SQL语法，方便应用开发编程[5]。
结语
综上所述，在智能化交通全面发展进步的时代背景下，应用智能交通信号控制策略及时对时间进行预测，完善出行路径优化选择机制，优化交通管理效果，为人们提供便利。
参考文献
[1]潘晶莹.基于模糊神经网络的智能交通信号控制设计[J].微型电脑应用,2018,34(12):87-89.
[2]谭海锋. 基于排阵式控制的交通信号控制系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,2019.
[3]张杰.智能交通信号控制系统及控制策略浅谈[J].信息记录材料,2018,19(11):103-104.
[4]严正.现代城市智能交通信号的控制系统研究[J].科技创新与应用,2018(28):61-62.
[5]程望斌,吴欣月,陈茉莉,全思燕,王曾盛.智能交通自适应信号控制系统的设计与实现[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2018,31(03):47-50.
[6]蓝志洋.智能体技术在城市交通信号控制系统中的应用[J].交通世界,2018(26):9-10.