过去，传统的交通信号控制，大多聚焦于依据路口交通流参数，来确定信号控制方案。当下，信号控制技术的突破方向有：标点符号。

交通信息采集手段有了突破，不再是原来那种基于“点”开展的“单一”形式，而是转变为基于“区域”实行的“多源”形式，达成了汽车电子标识、互联网车辆定位数据、视频、地磁、雷达等诸多交通数据能够融合互补的状态。

②智能载体有突破，先是原有前端信号控制器走向智能化，而后上端中心也实现智能化，这不仅能达成单点的信号控制，还能够做到干道控制乃至区域控制。

③评价方法出现突破，原本是依据饱和度、停车次数、排队长度、信号延误、效率系数等指标，来评判单点信号控制方案的优劣，现在变为对单点信号配时给周边区域交通所造成的影响展开评估。

2.3.2　基于RFID的交通信号灯智能控制系统

交通信号智能控制系统，是基于射频识别（radio ，RFID）的，它借助RFID技术去达成车辆与阅读器之间的通信控制，以及对实时车辆流量的监控，还运用交通信号灯智能控制算法，来施行不同时间段和流量情形下交通信号灯的各异设置，从而自动适配不同的交通状况。此智能控制系统，能够对交通流量开展有效疏导，缓解交通拥堵状况，提升城市道路的通行能力，并且能显著降低汽车空转以及行驶时间，削减尾气排放量，减少城市在扩宽道路等方面的开支。

（1）交通信号灯智能控制系统的总体架构和工作原理

总体架构方面，基于RFID的交通信号灯智能控制系统，主要涵盖4个部分，其中包括机动车辆终端子系统，还有RFID射频子系统，以及交通信号灯监控中心，另外就是交通信号灯子系统。系统总体架构图呈现为图2-7所示。

图2-7　交通信号灯智能控制系统总体架构图

②工作原理，有源电子标签工作时的能量是由电池来提供的，它能够在电池更换之前，始终借助设定频段向外发送信息，其识别距离相比于其他的较长，识别的稳定性良好，并且读取速度快，所以本系统的机动车辆之上采用的是有源电子标签。在RFID标签进入路口阅读器所及范围之内的时候，就能够和处于该范围内的RFID阅读器进行通信，把标签当中存储着的车辆基本信息传送到阅读器里，阅读器的车辆流量记录模块会自动实现加1的操作，当车辆离开阅读器范围之际交通安全与智能控制，记录模块进行减1操作，如此反复进行，RFID读写器便能够记载下某时间段之内所通过的机动车辆的总数，并且将这个数据传送到交通信号灯监控中心，监控中心便能够依据车辆流量，自动调节信号灯的变换周期，从而达成智能控制的目的。举例来说，有这样一个路口，在上下班的高峰时期，车流量极其巨大交通安全与智能控制，智能交通信号灯控制系统能够凭借其智能特性来调整信号灯，如延长绿灯持续时间，还能将双向同时放行转变为单向放行；而在交通处于平峰以及低峰期间的时候，该系统能够依据此时现有的车流量，达成主干道的绿波控制，以此减少绿灯损失以及停车次数，进而让道路变得更加畅通。交通信号灯智能控制系统的工作流程呈现如图2-8所示。

图2-8　交通信号灯智能控制系统工作流程图

（2）机动车辆终端子系统

机动车辆终端子系统，是由RFID标签构成的，是由车载控制模块构成的，是由GPRS通信模块构成的，是由语音提示模块构成的，又是由声光报警模块构成的。在交通信号灯智能控制系统里，每个机动车辆之上，都需装载交通管理部门统一发放的RFID电子标签，为加大通信距离，该系统采用有源电子标签，当配备有源电子标签的机动车辆进入路边RFID阅读器范围之时，便可被唤醒并开始通信，车载控制模块能够将交通信号灯控制中心以及RFID阅读器传输过来的指令进行识别与转换，且在信号灯转换之际负责激活语音提示模块对机动车辆进行语音提醒，声光报警模块会在机动车辆出现闯红灯等违规行为时，负责发出声光报警，提示路上行人和车辆避让，GPRS通信模块主要达成机动车辆与交通信号灯控制中心的信息传输。

机动车辆等待道路上指示灯时，GPRS通信模块能与交通信号灯子系统通信，指示灯剩余时间会使控制模块控制语音提示模块，对驾驶员进行实时语音提醒。机动车辆不按信号灯指示行驶时，控制模块会控制声光报警模块发出报警，提醒周围行人和车辆注意躲避，同时控制模块会将识别的车辆信息，通过GPRS通信模块传输到交通信号灯监控中心。对本系统而言，用于机动车辆的车载控制模块挑选的是单片机，机动车辆终端子系统的结构呈现为图2-9那样，其工作流程呈现为图2-10那样。

图2-9　机动车辆终端子系统结构图

图2-10　机动车辆终端子系统工作流程图

（3）RFID射频子系统

RFID射频子系统，是由RFID标签阅读器，以及天线模块构成，同时还包括车辆流量记录模块，另外还有GPRS通信模块。固定式RFID阅读器在城市的道路交叉路口，于信号灯上游的恰当位置予以安装，当装有RFID标签的机动车辆进入到RFID阅读器天线范围以内时，RFID标签就能够被激活接着和阅读器展开通信连接，与此同时，内置在RFID阅读器里的车辆流量记录模块会自动进行加1操作，并且记录下路口处的车辆总数以及单位时间内机动车辆的驶入频率，当车辆驶出该阅读器范围之际，记录模块会自动进行减1操作；GPRS通信模块主要是用来实现RFID阅读器与交通信号灯。

监控中心以及周围其他的RFID阅读器进行通信。

安装了 RFID 有源标签的机动车辆，当进入 RFID 阅读器的范围之内的时候，就能够达成与 RFID 阅读器的智能识别、通信以及机动车流量的记录。RFID 读写器会把规定时间段以内的车辆数目，借助 GPRS 通信模块传送到交通信号灯监控中心，交通信号灯监控中心依据车流量对信号灯进行智能控制。RFID 射频子系统的工作流程如图 2-11 所示。

图2-11　RFID射频子系统工作流程图

（4）交通信号灯监控中心

交通信号灯监控中心，借助Web服务器，能让机动车驾驶员在任意一台接入互联网的计算机上，查询机动车不按信号灯指示通行的过往信息；还利用数据库服务器，贮存和管理机动车辆、信号灯、RFID阅读器、RFID标签的基础信息；通过GIS模块，动态且实时地把地图数据和信号灯、机动车辆的实际位置予以融合；运用4G通信模块，达成机动车辆与交通信号灯控制中心之间的信息传输；凭借GPRS通信模，实现RFID阅读器、交通信号灯与交通信号灯控制中心的信息传递；借助机动车辆终端管理模块，达成对机动车辆的管理与操控；利用交通信号灯管理模块，实现对交通信号灯的管理与调控。

交通信号灯监控中心的功能结构，该交通信号灯监控中心是基于7操作系统的，并且是运用Java来进行开发的，其主要的功能结构图呈现为如图2-12所示的样子。

图2-12　交通信号灯监控中心功能结构图

交通信号灯智能控制算法，监控中心能够依照此算法自动设定信号灯的变换周期，从而达成智能控制的目标，该算法凭借车辆流量记录模块所记录的车辆数目与时间片ΔT的商，也就是单位时间内通过交叉路口的机动车辆频率信息来对交通信号灯进行优化设置，不同的频率运用不同的时间周期，借此提升交叉路口机动车辆的通行能力，减轻交通拥堵。

大量机动车一起并发着，交通信号灯智能控制系统处于这种情况中，所以它属于实时并发系统，系统有着车辆通过成功率高、道路多被 uses 着、系统能大量吞吐、平均停留时间短、回应时间快、保证到时间、有良好容错和扩展能力这些目标。所以，为了让所有并发车辆在比较理想时间被回应且都能成功通过物业经理人，提升系统并发处理能力，依据车辆通行频率，把交叉路口车流量分成高峰期、平峰期和低峰期三种情形，分别应用不同控制算法。

a．当车辆流量处于平峰期，也就是f（车辆总数目/ΔT）处于阈值范围之内时，会采用时间片轮转调度算法，此算法是一种系统依据先来先服务算法，把所有要通过交叉路口的车辆按照方向排成若干个就绪队列的算法，并且设置每隔一定的时间片 ΔT（就像60s这样）会产生一次中断，进而变换交通信号灯的颜色，以此尽力保证路口处的车辆都具备均等的通行能力。

if（nt＝ ＝0）
{
r->n＝complete；
complete＝r；
r->statu s＝‘c’；
r＝NULL；
if（prep！＝NULL）
下辆车通行；
}
else
if（ΔT＝ ＝0）{
r->n＝0；
if（prep！＝NULL）
{
run->state＝‘b’；
另一个方向车辆通行
}

b．在车辆处于低峰期时，即f