交通信号灯是道路交通信号的重要组成部分，是道路交通中实现交替通行和批量放行的控制设施。信号灯的控制效果直接影响交叉口的交通安全和路网的通行效率。
随着交通管理服务水平的提高和日益严重的交通拥堵，信号控制的优化和智能化越来越受到重视。2016年，公安部也提出在全国推广信号控制智能化。
目前，虽然信号灯控制已有一定的智能化水平，采用了许多智能控制方法，但信号灯控制的优化仍是各地交通部门的重点工作对象，并努力寻找更优化、更智能的控制方法，以提高交通管理的服务水平。
经过多年的交通管理实践和对交通信号控制的了解，我个人认为这里有两个难点:
一是如何准确获取路口和路网的交通流量信息；
第二，采用哪种信号控制方式可以提高交叉口和路网的通行效率。
针对第一个问题，各种车辆检测设备在各地使用多年，但各有各的“优缺点”。目前，似乎还没有一种确定的车辆检测装置能够得到普遍的认可和推广。
相比较而言，检测线圈可能是比较稳定和准确的检测装置，但是容易坏，维护任务重。
我们使用了探测线圈。第一，当路口需要改建或改道时，需要重新铺设检测线圈。此外，由于道路损坏等原因，线圈故障频率高，损坏严重。
其他检测设备要么价格昂贵，要么对环境要求较高，总之各有各的“优缺点”。
目前我觉得无线地磁可以算是一种使用方便，价格也不错的检测设备。几年前，无线地磁的第一代产品受到干扰，丢失了数据。不过经过几年的产品升级，现在无线地磁的抗干扰、防水等技术水平已经很不错了，探测器的终端设备也可以长期保存检测数据，为管理者备份路口的交通信息。
无论使用哪种设备，我们一直在寻求检测交叉口或路网的交通流量信息和交叉口的疏散需求，但最重要的问题是，在交叉口渠化复杂，交通秩序不是很好的情况下，检测设备很难准确检测交叉口的饱和度和交叉口交通信息的具体数据。
现在互联网技术给我们提供了另一种手段。车辆可以告诉我们他们在哪里，他们离路口有多远，他们在路口等了多久，他们想去哪里。
目前信号控制优化的主要目标一是提高交叉口和路网的通行效率，二是防止交通流排队和溢出。车辆在运行的路网中停车和启动的次数越少，路网的运行效率越高。
大家一直在实践的信号控制优化的高智能方法，如区域适应、干线协调控制等。听起来很有吸引力。在各个路口协调控制车辆，可以减少停车甚至停车，从而减少交通延误。
比如从A点到B点再到C点再到D点，如果不使用智能信号控制，车辆在通过这段路段时可能需要停四次，走走停停效率很低。如果四个路口采用协调控制实现绿波，效率会大大提高。
然而，交叉口或路网的运行效率还与其饱和度和交通流密度有关，当交叉口过饱和或交通流密度较高时，任何控制方法都难以有效。
这时候信号优化目标就得防止队列溢出，不要让车辆堵在路口，防止车辆“闯绿灯”。
经过多年的信号控制实践，我准备从以下几个方面谈谈交通信号控制的几种方式:
1.单交叉口的信号控制
做好单个交叉口的信号控制是优化整个区域信号控制的基础和前提。单交叉口信号控制的优化主要考虑如何最大限度地提高交叉口的交通安全和效率，减少交通延误。
交叉口信号控制首先要做的就是科学合理地安排相位和相序。相位安排首先要做的是安全通行，其次是通行效率。
避免转弯车辆与行人或其他车流发生碰撞，是我们布置信号相位的最大难点，尤其是右转车辆有多个碰撞点的情况下。
其次，相位安排要考虑最大可能的利用交集空；相位分配就是分配交叉口的路权，即让交叉口的所有交通流都有路权，并对相位进行节约，让交叉口的多条入口车道同时拥有路权，充分利用交叉口空疏散交通。
路口信号灯控制相位越少，通行效率越高，这就是为什么我们要改变部分路口的渠化禁止。
在交叉口渠化科学合理的前提下，信号灯控制应首先考虑交通安全，使交通流之间不发生冲突或尽量少发生冲突，确保交通安全。
控制交叉口信号灯时，应当共同控制交叉口附近的交通流量，防止交叉口周围的交通流量影响交通秩序。比如我们用一个信号把路口附近的两个小路口的车流量控制在一起，有效的引导车流量有序的流入。
交叉口相位布置后，我们将利用调查得到的交通流信息来调整相位参数。为了在这里使用饱和交通流量，我们使用直行车道1600和左侧车道1400的数据。这与导向车道的宽度和路口的交通秩序有关。车道宽度和交通秩序良好。这个数字可以增加，反之，就会减少。
尤其是左转车道，受掉头车辆的影响，有时候效率会很低。由于行人交通的影响，右转的效率也很低。
《GB 50688—2011城市道路交通设施设计规范》规定交通灯周期不宜长于180s，但实际操作中，交通流量大、渠化复杂的交叉口很难做到。
第二，绿波协调控制
首先，“绿波”控制一直是我们信号优化中常用的一种理想的智能控制方式，但实现起来并不容易，容易顾此失彼。主要有两个问题。一是路口交通环境差异大，导致信号灯周期差异大，难以同步；
第二，很多城市路段的人行过街通道没有信号灯，绿波的速度因为行人过街和交通秩序的影响很难控制。此外，交叉口饱和度、交通流密度等因素也会影响绿波控制。
如果双向绿波，那就比较难了。由于路网的结构特点和交叉口的渠化方式，很难找到满足双向绿波的相位差，除非交叉口之间的距离比较短，各自的信号灯周期比较短，协调相位的绿灯信号比较高。
为了提高和保证城市主干道的通行效率，一般认为在重要的城市主干道上实施绿波控制。在主干道上做绿波，可以牺牲一些相交道路的通行效率，从而协调各交叉口的信号周期，提高主干道的绿信比，达到最佳绿波带宽。
其实绿波控制应该用在干线上，每个路口信号灯的控制相位要少，周期要短，而且要和路段上的行人信号灯协调，而不是用在一些相位多，周期大，路口间距长的道路上。
我见过日本东京的信号灯控制。所有有路口和人行横道的路口都配有信号灯。一个信号灯一两百米，最近的也就几十米。在我看到的一两公里的路上，信号灯密度都快赶上路灯了。在这种情况下，我们只能使用协调控制。
而我们是要在信号灯控制路口道路距离分布不均匀，路段交通秩序复杂的情况下造绿波，所以造绿波的效果往往是一个样，整体评价效果远不如预期。
因为我们协调的是远处的路口，包括路口、丁字路口、四相路口、三相路口、两相路口，协调控制难度很大。
三。区域自适应控制
区域自适应控制是区域协调控制的一种，通过协调一个区域的信号参数来提高路网的整体通行效率。系统根据检测器调查的交通信息实时调整信号参数。
区域协调控制也有时间选择；虽然都属于区域协调控制，但又各有不同。
区域自适应控制系统应实时计算交通数据，计算绿信比和相位差，实时调整子区域内各交叉口的信号参数，以实现子区域内路网的最大通行效率。
由于我市各个路口的交通组织也比较复杂，路段的交通秩序也比较复杂，所以在使用区域自适应控制模式时会出现几个问题，这些问题在其他城市也会存在。
一是子区域内各路口绿信比过小，难以相互协调提高通行效率，且由于路段行驶环境复杂，相位差难以确定；
二是分区域设置困难，路口交通状况相似的一个分区域很难合并。
三是难以实时调查分区域的交通信息。2011年，我们使用ATACA系统来调节城市适应性。该系统首先要研究的是交叉口交通流的疏散需求。一般我们通过偏移中心线的方式在路口渠化处设置左转车道，因此引导车道外的排队车辆很难区分属于哪个车流。设置在导向车道入口处或其后面的检测器无法准确检测交通流的疏散需求，系统无法准确调整信号参数。
第四，车道的饱和通行率调节不好，会因路口或路段交通流量的变化而变化，掉头车辆对左转车辆的影响也会影响饱和通行率，最终的饱和通行率极不稳定；
五是系统不能及时反映分区域交通状况的变化，系统调整信号控制参数慢，跟不上交叉口交通状况的变化。这样一来，如果一两个周期调控不好，就会在路口形成拥堵或者拥堵，这种“后果”需要很长时间才能消化。
基于以上因素，我们最终放弃使用区域自适应控制，改为感应控制。
四。感应控制
感应控制是一种交通信号控制方法，利用交叉口的检测设备不时为信号提供检测信息，然后信号的配时参数随着检测信息的变化而变化。
当区域适应性不理想时，我们采用感应控制。当然，在距离相近的路口，我们还是用“绿波”控制。
用于感应控制的探测器是无线地磁。探测器直接利用终端设备为信号机提供开关量信号。我市几乎所有路口都采用感应控制，偏远路口也采用优化相位——“跳”相位功能。当该阶段没有流量需求时，该阶段将跳过。
在感应控制的交叉口，配时参数设置为最小绿灯时间和最大绿灯时间。对于直行相位，最小绿灯时间不小于20秒，而对于左转相位，非机动车疏散时间一般不小于8秒。
在感应控制下，由于信号灯的周期不固定，很多时候会在路口形成“绿波”，这就是感应控制的“意外”收获。
经过多年的实践，我们使用的地磁检测设备可以稳定的为信号机提供检测信息，故障率低，除了个别路口丢包。但是二代产品更新后，这种现象几乎不出现了。
综合以上信号控制的方法，我认为感应控制是一种见效快，容易实现的智能信号控制方法。但它可能只适用于像我们这样的小城市，那里的交通状况经常变化。
动词 （verb的缩写）公共交通优先控制
公交优先控制是指信号或信号控制系统通过公交车的通行请求，自动调整相位或相位绿灯时间，从而实现交叉口公交优先。
我们这里没有公交专用道，公交车只是在路口用信号控制来实现“优先”。实践中的一个问题是公交车的交通信息不好收集。我们利用公交车的GPS来采集公交车的信息，结果误差较大，效果不是很好。
第二，优先级不容易区分。公交调度系统不把公交车的交通信息交给信号控制系统，只依靠公交车进行优先请求。最后的结果就是随意优先，对路口的信号控制干扰太大。
因此，公交优先最好与公交专用道配合使用，此外还应与公交调度协调，区分优先级别，不触发不需要优先的公交车的请求。第三，最好优先考虑公共交通，提前响应，让信号控制系统有足够的时间调整控制参数，不会对路口交通造成太大影响。
以上是我在多年的交通信号控制实践中学到的一些“经验”。如能开导同行，不胜荣幸！如有错误，请及时改正。
