现代有轨电车信号灯控制策略分类

1964年，Gerlough和Capelle等人发布了《交通流理论导论》，后来经过Huber和Gartner等人的扩展，成为研究信号控制领域的重要参考文献。报告指出，根据信号灯的控制策略划分，交叉口的信号灯配时有三种类型：预定周期式控制、半感应式控制和全感应式控制，在实际中根据交叉口的交通流量选择。

（1）预定周期式控制 预定周期式控制，也称为定时控制，这种控制策略最为简单。顾名思义，利用这种控制策略，信号的周期长度、相位、绿灯时间及转换间隔等要素都是预先定好的。在运行期间，信号的周期时长不变，每个周期的相位、绿灯时间也都固定不变。在实际运用时，可以根据具体情况，结合历史数据和经验，预先设计若干种定时方案，在一天中的不同时间段交替启用，以便适应一天中不同的交通状况。在实际应用中，定时控制策略使用最多。从运行方式上，定时控制策略有其本质上的局限性，由于其固定模式运行的机制，使之难以响应交通流的变化。

（2）半感应式控制 这种控制策略多适用于主干路和次干路的交汇处，主干路车流量大于次干路。通过将检测器设置在主干路上，感应主干路的车流量，如图6-1所示。半感应式控制策略在工作时，主干路保持绿灯状态，而次干路保持红灯状态。当检测器检测到主干路连续有车辆到达时，通过适当延长主干路的绿灯时间，将主干路上的连续车流放行。在主干路车流间隙，或达到最大绿灯时长（简称绿时），或在次干路车辆排队较长的情况下才会切换到次干路绿灯。

图6-1 半感应控制示意图(www.xing528.com)

为保证主干道通畅，通常会为主干道设置最小绿时，只有当主干道的当前绿时大于最小绿时的时候，次干道才能够获得绿灯。另一方面，次干道也会设置最大绿时，当次干道绿灯时长达到最大绿时后，会强制切换到主干道绿灯，保证主干道的通行。

采用半感应控制方式，其信号周期和绿灯时长均可能发生变化。当用于主干道和次干道的交汇处时，能够充分地调配资源。当次干道车辆稀少时，所有“多余”的绿时都会分配给主干道，保证主干道的通行。

（3）全感应式控制 与半感应式控制类似，全感应式控制也是利用设置在道路上的检测器监测各条道路的交通流量，根据交通流量分配各个相位的绿灯时长。全感应式控制需要在每个进口道上都布设检测器。全感应式控制一般在每个相位都会设置最小绿时和最大绿时，若检测器没有监测到车辆到达，或者该相位已经达到最大绿时，则切换相位。在实际应用中，信号周期和各个相位的绿时都可以有较大的变化，甚至如果某个相位没有车辆到达，可以取消直接跳到下一个相位。

随着计算机技术和传感器技术的发展，目前逐渐兴起了一些复杂的控制策略。这些控制策略多是通过采集实时的交通参量，利用一些智能的优化方法，对信号灯进行控制。由于采集的是实时的交通参量，并进行优化，因此这种控制策略能够应对复杂的交通情况。一般笼统地将这一类的控制策略称为自适应控制。