智慧交通产品解决方案
交通信号控制系统
【面向城市交通】
目录
1.1.交通信号控制系统
1.1.1.系统概述
交通信号控制系统（Urban Traffic Control System，简称UTC系统）是现代城市交通管理系统的中枢，也是智能交通系统的重要组成部分。运用高科技手段建设现代化的交通信号控制系统旨在帮助交警支队科技科建立先进的、可靠的交通监控系统，优化交通控制，缓解交通拥堵，减少环境污染，缩短行车时间，降低交通事故发生率。
信号控制系统可以通过标准接口协议，在指挥中心完成对路口信号机的方案、参数控制，从而达到疏导路面交通的目的；可以通过对前端设备的运行状况监控，实时掌控路口的运行状况；可以将检测器采集的路口流量汇聚到中心，提供给其他系统或者平台使用。信号优化核心就是通过对来自路口、路段采集的交通数据进行分析，寻找出交通出行规律及特点，并融合多种优化算法模型，
生成较为合理的实时优化方案，下达给前端信号机设备，以达到减少路口空放，均衡各方向排队长度，降低机动车停等次数、减少交通延误时间的目标。
主要的应用场景包括：
信号控制设备管理；
可以对信号机及其附属检测设备进行管理：完成设备基本信息、配置信息的管理功能。
设备及信号状态的实时监视与报警功能；
可以以不同的方式监视设备及其信号的实时状态：监视指定路口状态、监视指定子区路口状态、监视所有信号机状态。
自动记录并提示设备或通讯状态的异常与故障。
信号控制功能
在预设的周期内，实现信号机对时。
切换/改变路口信号控制方式：特勤控制、中心相位控制、中心协调控制、本地感应控制、本地时间表控制、中心手动、闪光控制等；
中心协调控制方式包括：周期优化及绿信比优化控制
信号控制方案管理：
编辑修改各路口的时段划分和交通方案，并可将方案下载到路口控制机，或将路口信号机的控制方案、控制参数上传到中心。
专家方案管理：基于特殊出行特点，汇聚较为合理的放行方案，并结合专家经验模型，修订完善，形成专家方案库。当出行特点再现时，可以自动提取出来作为参考方案，提供本年度使用。例如：节假日、大型集会、恶劣天气等情况下，出行都有着较为明显的规律，方案可以复用。专家方案库的积累，在很大程度降低了对交通专业能力的要求，即便普通民警也可以应对特殊需求，快速生成一套较为实用的交通方案。
区域管理
按照行政区划划分信号设备管理辖区；
按照优化管理设定优化区域；
交通流数据接入与统计分析
交通流量数据采集；
流量统计；
1.1.
2.系统特点
交通信号控制系统（UTC）是集先进的信息技术、通信技术以及计算机技术的公安交通指挥控制系统，作为智能交通管理产品体系中的一个核心子产品，可相对独立的运行，并纳入城市智能交通管理体系。它能大幅度的提高道路路网的通行能力，提高运输效率、避免拥挤和堵塞。
1．反馈调节、闭环自适应
信号控制优化系统，是基于多层次、自适应调节技术，具备反馈调节功能的闭环自适应交通信号优化控制系统。它以TOD时间表方案为基础，根据子区或者单路口实时交通流数据，为区域或单路口计算出更符合当前交通状态的交通配时方案参数。
2．基于GIS的可视化特勤管控
可以在GIS上标绘特勤路线，并以较为直观的图符显示特勤预案执行情况，以便于特勤控制岗人员实时了解通行情况，及时应对调整。
3．基于移动技术，低影响高效率的快速特勤
可以通过pad终端绘制特勤路线、监控路口运行状况及特勤控制。通过在VIP车队到达特勤路口前启动特勤，在车队通过路口后，解除特勤的管控策略，在对社会公众出行影响较小前提下，有效保障VIP车辆快速通行。
4．多级分区信号管控
从控制优先级上，分为：本地控制，中心战术控制、中心战略控制；
从控制策略上，分为：时间表、干线协调、区域自适应；
从控制分组管理上，分为信号机、区域机、系统控制机。
5．快速智能形成绿波方案
可以通过绿波时距图，自动形成单向、双向绿波方案，实现线协调控制，降低路口停等次数。
6．红波控制有效分流
为保障重点路段的有效通行，需要对进入路段的车流进行限流分流，可以对其上游的多个连续交叉口形成红波带，打散密集车队，从而逐步限流分流，保障重点路段的车辆通行效率。
7．数据集成标准化
交通信号控制系统与公安交通集成指挥平台之间遵循GA/T 1049标准协议，数据交互规范化。
1.1.3. 系统结构
1.1.3.1 逻辑结构
信号
注：视频
交通信号控制系统逻辑结构由上至下共分为业务展示层、业务应用层、业务服务层、数据存储层、网络层、设备层六层。
业务展示层：针对交警支队指挥中心、科技科及特勤大队，交通信号控制系统提供中心PC 端和特勤指挥移动端两种应用相结合的方式，即可实现交警支队日常方案管控以及中心疏导，也可以保证敏捷的特勤控制。
业务应用层：交通信号控制系统为交警支队、特勤大队用户提供信号机方案管理、系统预案管理、特勤方案控制、状态监控、中心控制、数据统计分析、信号优化七大应用。信号机方案管理主要实现路口方案的日常微调。系统预案管理主要实现绿波方案管理、红波方案管理、专家方案管理、信号疏导预案管
理，为特殊应用场景（雨雪天气、大型集会等）的提供管控方案，也为线协调控制方案制定提供有效的方法。特勤方案控制主要可以通过人工录入或者基于GIS绘制方式生成特勤方案，并支持立即执行、按照预设时间执行两种控制方式，为VIP车辆的快速通行提供保障。状态监控主要实现单路口运行状态监视及控制、子区状态监视、特勤运行状况监视及控制。中心控制可以从系统级、区域级、路口级对设备对时，保障协调方案工作的有效性；也可以批量对信号机复位、改变控制策略。数据统计分析可以对采集的交通数据按照统计模型分析对比，为用户了解路面交通趋势提供依据。信号优化主要实现单路口、区域的离线优化TOD方案及单路口、区域实时优化管控，从战略层、战术层两个层面对路面交通进行调控，从而达到降低交通延误、提高出行效率的目的。
业务服务层：主要实现对信号机方案管理、系统预案管理、特勤方案控制、状态监控、中心控制、数据统计分析、信号优化应用提供服务支撑，降低业务应用层与数据存储层、业务应用层与第三方辅助系统之间的耦合程度，保证相互之间的变化对对方影响最小。
数据存储层：通过数据库存储及云存储方式实现交通信号控制系统数据和对第三方进行共享数据存储。另外，该层还提供第三方系统辅助接口，为业务应用层提供有效支撑。
网络层：交通信号控制系统主要应用在交通专网。
设备层：交通信号控制系统实现与信号、视频等设备对接实现信号控制。
1.1.3.2 物理结构
1.1.4.业务流程
交通信号控制系统主要是通过调节信号机方案来对路口红绿灯控制，以调节及引导路面车流。
1.1.4.1 基于GIS特勤控制
基于交通地理信息平台提供的接口组件，实现基本的操作。主要有：
特勤预案编辑：基于地图编辑特勤预案。利用在地图的路线绘制，选择出
