首页道路交通安全展浅谈我国交通信号控制系统发展阶段特点
自1978年，我国道路交通信号控制系统已历经了四十多年的发展。归纳起来大致可分为三个阶段，第一阶段从1978年到二十世纪末，一方面北京、上海等大城市相继引进了SCOOT、SCATS等国外成熟系统和技术，另一方面依托国家“七五”、“八五”重点攻关项目，公安部交通管理科学研究所、同济大学及南京二十八所等单位研制开发了我国第一个具有自主知识产权的道路交通信号控制系统。道路交通信号控制系统研究处于起步探索阶段，系统建设主要集中于大型城市以引进国外系统为主，了解、学习、引进 、吸收国外相关技术，迅速追赶着世界现代城市交通管理水平。
第二阶段，从2000年至2010年，经过十年的技术积累，交通信号控制系统从实用性与可靠性的角度出发，开展了结合国情的系统升级改造。首先，我国自主研发的信号机已达到国际水平，并可具备于联网控制管理功能，为系统的升级改造提高了必要的产业保障基础。同时，基于交叉口的交通流检测，也从单一环行线圈、超声波发展到视频检测、微波检测、地磁等多种采集手段，为系统提升精准度提供了技术支撑。各大城市道路交通信号控制系统开始逐步实现单点的多时段自适应控制以及干线的固定配时协调控制，系统侧重实现联网控制功能。
第三阶段由2010年至今，随着互联网、人工智能、大数据、云计算等现代科技的发展，海量各类多源异构数据使得系统可以实时感知交通态势的变化，进而系统朝着基于全局的道路交通流优化方向迈进。
城市交通信号控制系统
面临的突出问题
经过四十年的发展，道路交通信号控制系统整体结构基本完备、控制方式多样，我国大型城市道路交通信号控制系统已经从引进、改造、适应逐渐进入到“互联网+”时期 。当下这个时期的特点是面向交通供给矛盾的需求，由管理向服务功能的转变，采用更为丰富的技术手段快速形成合力，满足现代化大城市的交通出行需求。
道路交通安全展小编觉得，无论是大城市的“转型升级”，或是中小城市的“超前创新”，在一路狂奔之后遭遇到了瓶颈，似乎系统越完备，效能提升越趋缓慢。主要集中表现在：
系统联网协调控制效果不佳
由于各个系统之间互不兼容，又缺乏统一的集中管控平台，虽然系统联网协调率在增长，但难以实现绿波协调优化。另外，由于城市建设加速，道路系统的频繁改造，加速了传统的交通检测器的淘汰率，而通过其他系统和方式如卡口、视频监控、手机软件获取的数据，可以提取到车速、占有率及路口排队以及行车轨迹等信息，但却苦于没有与交通信号控制系统对接的接口。通过交通大数据分析了城市道路的承载力，初步掌握路网交通流变化的时空特征，但没有形成类似于国外TRANSYT/SYNCRO/SIDRA等成熟的仿真软件，无法诊断系统的拥堵节点，也不能对信号配时与交通运行的匹配度等进行效果评估与调优。
道路设施与信号控制系统不匹配
近年来，虽然各级职能部门已经意识到城市交通信号控制系统与实际交通状况结合起来，依靠新技术不断优化信号配时。例如北京市2015年开始，北京市交通委员会与北京市公安局公安交通管理局共同制定了分阶段、分区域的绿波协调建设工作方案，并对89条道路的配时参数的进一步调优提出指导意。但是对于全市5000多处路口而言，这只是杯水车薪。
特别由道路交通交叉口内转弯机动车、非机动车、行人冲突，而造成的通行效率低，信号控制效果不佳的情况依然十分突出。信号系统自己再如何调优也不能消弭路口距离过长，非机动车道过窄，公交站点、医院、学校、购物中心、住宅小区布局不合理造成的影响，反而会陷入越协调效率越低的怪圈。要解决信号控制系的效率问题，首先要解决与交通实际的结合，这也绝非靠从单一环节、简单参数调整就可以消除的复杂系统问题。
信号控制理论认识误区
在发展的四十年间，我们不断引进先进的理念、技术、设备，但对于交通信号控制的基础理论知之甚少，水平一直停滞不前。以至于业内的专家、技术人员、管理者都存在认识上的误区。尤其是近年来，信号控制配时优化的社会化服务之后，个别系统建设单位为了迎合专家、政府的意见，违反基本理论常识又不结合道路实际，盲目追求绿信比等参数或者是城市形象效果，造成信号系统与交通运行状况严重不符，交通资源严重浪费的情况。例如某些地方交叉口一个信号周期长达150秒，殊不知交叉口通行能力与信号周期时长并非线性关系，信号周期超过一定长度（阈值大约120秒）通行能力增幅接近于零，如此设置导致所有车辆排好队等候在一个接一个的路口间，看似秩序井然，实则人为造堵。
道路交通安全展浅谈城市交通信号控制系统的前进之路
加强全局角度的顶层设计
从国家战略层面提出的十四五发展规划纲要强调以高质量发展为主题，突出系统转型升级，而对交通信号控制系统而言即要打破传统，实现跨越行政边界、跨交通方式、跨利益主体的多元协同方向上升级，要在系统工程建设及运营服务模式上智慧化发展。
虽然多年来在交通信号系统的建设过程中，逐步规范信号系统的规划、设计、建设、测试及应用，但更多的是明确主体责任、规范工程建设流程，理顺维护机制，但始终缺乏从交通系统与城市协同发展层面，在城市智慧交通系统顶层设计中明确交通信号控制系统所处位置以及发展目标、方向。当前交通信号控制系统在建设发展中，依然秉承原有“烟囱”模式，尚不要说与其他交通子系统相互联动，仅是在交通管理系统内部也是无法有机融合的。因而，应在顶层设计阶段，从城市交通发展的全局出发，充分考虑交通各子系统之间自运行状态的相互干预，打破数据壁垒，让道路设计、城市规划、市政管理、房地产开发、公共交通等多个政府部门、企业参与其中，采用全方位的开放，形成一体化设计，才能实现系统转型升级。
健全系统运营工作机制
从城市交通治理角度，交通信号系统自身运行机制的健全，已不能适应未来城市交通综合治理从供给管理向需求管理，再向协同治理的转变。众所周知，当前城市空间形态、土地利用、产业布局、人口分布发生巨大变化的时候，也会相应改变城市居民的出行和货物流通分布。因此，交通综合治理需要公安、交通、规划、轨道等不同部门共同作用，协同统一才能完成基于全局最优的交通资源合理配置。
因而，交通信号系统一方面完善自身行业标准、规范及评价指标，形成完整统一的行业链条，整合行业内的资源，并为与其他行业领域的联合提供必要的保障基础。在信号控制行业中不论是政府还是企业都掌握有一定的信息资源，彼此间虽然有局部的信息交换存在，但还由于标准规范的不统一，无法形成系统的联动或者资源统一调配。要打破系统之间的壁垒、促进多源数据融合和信息互通，首要建立新的符合需求的管理模式和机制。
另一方面，为保障系统运行的采取必要的法律法规保障。例如美国、新加坡、日本、荷兰等很多国家都根据实际的道路环境、驾驶习惯等通行特征，在法规中明确了行人、非机动车的通行规范。而我国仅道路交通法中做了模糊的定义，在实际应用中严重影响通行。
以应用场景促进数据融合
无论是互联网+还是城市大脑，都为交通信号系统带来了海量数据和先进算法，也在不断谋求多源数据的融合，以期能优化系统配时，提高道路通行能力。然而，依然难以量化交通信号系统运行状况、交通信号优化效果。
主要症结在于对海量数据提取、分析、应用上尚未取得较大进展，不同部门、不同来源的数据之间难以准确交叉融合验证，使得多源数据尚存在“触觉差异”，也就导致了互联海量数据成对交通信号系统应用的精细化、精准化程度提升未起到足够的支撑。
道路交通安全展小编觉得，未来交通信号系统发展的本质是实现交通复杂巨系统的扁平化，多元化，是围绕核心需求打造不同领域技术链条，形成跨界、共享、融合的服务生态圈。因此，系统的融合不再是简单的搭建数据管道或共享平台，而是以典型的应用场景为突破，自下而上从端到云，实现全方位的一体化。近年来，交通信号系统的建设还是围绕交通管理业务的应用环境进行设计，应面向未来自动驾驶、网联车、定制公共交通等应用场景规划，并以解决实现应用场景采用的先进技术与信控模型融合问题为前提，基于边缘计算的感知网络、大数据交通态势识别模式、人工智能信控模型、三维交通仿真预测，形成一个完整的闭环体系。
结语
道路交通安全展小编觉得，在不同年代，不同发展阶段，公众对于交通信号系统的需求不尽相同，唯有站在前人的肩膀上，努力追赶着社会前进的脚步方是出路。在未来，车路协同全面降临，道路交通信号控制系统必将发生翻天覆地的变革，那将是属于“智慧”的时代。