1、前言
　　
　　近年來，沈陽市渾南地區(qū)的城市建設(shè)飛速發(fā)展，高樓大廈拔地而起，機(jī)動車數(shù)量成倍增長，為適應(yīng)不斷增長的交通流量，04年渾南新區(qū)引入了美國麥肯交通信號控制系統(tǒng)，08年沈陽奧體中心作為北京奧運(yùn)會的分賽場，其周邊路口均安裝了麥肯交通信號機(jī)，該系統(tǒng)經(jīng)受住了考驗(yàn)，圓滿地完成了賽場臨時調(diào)流和大型交通勤務(wù)保衛(wèi)工作。為迎接2013年全運(yùn)會，沈陽市將東陵去、渾南新區(qū)（*產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)）、航高基地合并，要把大渾南建設(shè)成沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)的地理中心、國家中心城市的新都心、第三代城市*，面積達(dá)到600百平方公里，常住人口50萬人。
　　
　　2、麥肯交通信號控制系統(tǒng)介紹
　　
　　北京麥肯富頓智能交通系統(tǒng)有限公司是在北京合資建立的外資公司，采用美國麥肯交通控制設(shè)備公司（McCainTrafficSupply.Inc）提供的麥肯交通信號控制系統(tǒng)。在世界200多個城市的40000多個交叉口使用，國內(nèi)包括西安、哈爾濱、洛陽、海口、沈陽（渾南地區(qū)）等城市。
　　
　　2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
　　
　　麥肯系統(tǒng)采用了基于分布式、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)機(jī)構(gòu)，建立在通用計(jì)算機(jī)平臺和標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上，系統(tǒng)具有良好的開放性、擴(kuò)展性，可通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和開放的數(shù)據(jù)格式向所互連的交通綜合信息系統(tǒng)輸出有關(guān)交通數(shù)據(jù)。地區(qū)機(jī)、路口信號機(jī)，通過光纖連接，能運(yùn)行中心控制、路口人工控制、路口感應(yīng)控制、路口定周期控制、路口特種優(yōu)先控制和日時方案協(xié)調(diào)等多種控制方式，能識別相應(yīng)的車輛檢測器、行人過街按鈕、優(yōu)先控制或特殊控制請求等輸入信號。有故障診斷、沖突檢測和信號燈故障檢測功能，能監(jiān)控系統(tǒng)軟、硬件工作狀態(tài)、故障記錄、操作記錄，采集、統(tǒng)計(jì)和處理的有關(guān)交通數(shù)據(jù)。
　　
　　2.2路口信號控制機(jī)：
　　
　　采用鋁合金外殼，非常耐腐蝕，機(jī)架式結(jié)構(gòu)，機(jī)箱前后都設(shè)有獨(dú)立的開關(guān)
　　
　　門，方便日常使用與維護(hù)。機(jī)柜內(nèi)設(shè)有溫度檢測功能可以通過風(fēng)扇調(diào)溫，門鎖具有三點(diǎn)瑣緊功能，設(shè)有獨(dú)立的手動開關(guān)門，可現(xiàn)場人工控制信號機(jī)相位。LCD顯示，可以鍵盤輸入控制指令。可安裝8個機(jī)動車相位、4個行人相位、8個預(yù)留相位驅(qū)動模塊，可安裝14個插板式2/4通道車輛檢測器，具有硬件保護(hù)功能的沖突相位/信號機(jī)狀態(tài)檢測板，避免（全綠燈）等意外事故發(fā)生。
　　
　　2.3地區(qū)控制機(jī):
　　
　　地區(qū)機(jī)就是市售的PC機(jī)，作為地區(qū)控制中心，它接收路口機(jī)傳來的實(shí)時交通信息，通過計(jì)算得出*控制方案發(fā)送路口機(jī)執(zhí)行。路口能以組合成組的形式作為方案選擇,能使一個路口機(jī)和其它組動態(tài)接合，每個組有系統(tǒng)檢測器，每個組協(xié)調(diào)方案選擇既可根據(jù)組內(nèi)系統(tǒng)檢測器的流量、占有率而定，也可根據(jù)日時方案而定。操作由日,時、周或特殊日方案啟動，可以設(shè)置方案的開始、結(jié)束時間。系統(tǒng)檢測器可以設(shè)置于交通控制系統(tǒng)范圍內(nèi)任何點(diǎn)，不需和路口控制機(jī)聯(lián)接。檢測器分成進(jìn)入組、出去組，根據(jù)檢測器的平均值、zui高值及與預(yù)設(shè)的流量水平相比對，選擇合適的協(xié)調(diào)方案。地區(qū)機(jī)對整個控制系統(tǒng)和路口機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，控制數(shù)據(jù)可以上下存儲、修改、執(zhí)行。其核心是“智能分布式”，控制靈活度高，實(shí)時性明顯。
　　
　　2.4麥肯交通信號控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式：
　　
　　區(qū)域（主干道）交通信號協(xié)調(diào)控制功能：
　　
　　區(qū)域交通信號協(xié)調(diào)控制是把一個區(qū)域內(nèi)的交通流作為優(yōu)化控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域交通流延誤zui小、停車次數(shù)zui少為目的。主干道線控的目標(biāo)也是減少沿主干道行駛的交通流的交通延誤和停車次數(shù)，追求主干道交通流的暢通（即所謂綠波帶）。
　　
　　全感應(yīng)、半感應(yīng)控制：
　　
　　通過埋在路口停車線內(nèi)的機(jī)動車感應(yīng)線圈，控制紅綠燈時間，需要事先設(shè)置好zui大綠燈時間和zui小綠燈時間。當(dāng)路口A相位有機(jī)動車綠燈，B相位檢測到有機(jī)動車時，如果A相位無機(jī)動車（走完zui小綠燈一般3秒）B相位立即變綠燈；如果A相位一直有機(jī)動車（走完zui大綠燈時間）B相位才變綠燈。半感應(yīng)控制就是有的相位走感應(yīng)，有的相位走定周期。全感應(yīng)控制適合在夜間或車輛少、邊遠(yuǎn)的路口，半感應(yīng)控制適合在有特殊要求的路口。
　　
　　定周期控制:就是相位、周期、紅綠燈時間都是固定的信號控制方式。
　　
　　路口人工手動控制：由人工現(xiàn)場控制信號機(jī)的相位、紅綠燈時間等。
　　
　　3、應(yīng)用體會
　　
　　沈陽市渾南交通控制指揮中心包括：交通信號控制、電視監(jiān)控、電子*、大屏幕顯示等系統(tǒng)組成，其中的交通信號控制是重要組成部分。筆者經(jīng)過到美國培訓(xùn)、考察和多年的應(yīng)用實(shí)踐，麥肯交通信號控制系統(tǒng)為有效緩解渾南地區(qū)不斷增長的交通流量和解決交通擁堵發(fā)揮了重要作用，體會較深。
　　
　　從控制理念和技術(shù)方面看，麥肯交通信號控制系統(tǒng)是相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，它技術(shù)成熟、功能全面，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的路口，控制方式簡單、靈活，系統(tǒng)、設(shè)備性能穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)經(jīng)漢化后在WindowsXP上運(yùn)行，以多用戶、多窗口的形式顯示操作界面，軟件設(shè)計(jì)合理，界面信息豐富直觀、圖形化。
　　
　　地圖（事先將地圖掃描到系統(tǒng)中）顯示整個控制區(qū)域，點(diǎn)擊路口（一般路口設(shè)成一個小圓點(diǎn)表示，藍(lán)色表示路口機(jī)和主機(jī)通信正常，紅色表示通信中斷，綠色表示信號機(jī)正在運(yùn)行協(xié)調(diào)控制）并能進(jìn)行放大和縮小，能圖符化的實(shí)時顯示路口信號運(yùn)行狀態(tài)，動態(tài)顯示的內(nèi)容包括交通控制狀態(tài)（周期、綠信比、相位差）、設(shè)備狀態(tài)、阻塞狀態(tài)等交通控制信息和交通狀態(tài)信息，包括時-距圖顯示和交通控制模型的圖形化實(shí)時動態(tài)顯示。具備圖形編輯工具，可以多層次地對圖形的背景、顯示符號、顏色和人機(jī)交互的方式進(jìn)行用戶自定義，對路口控制狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，包括運(yùn)行方案、紅綠燈配時時間等，完整的下拉和彈出式菜單，靈活的操作命令窗口和對錯誤操作的提醒和拒絕，實(shí)時的綜合信息輸出窗口，全面的在線幫助說明窗口，所有顯示窗口和下拉式操作菜單均可用中文顯示，通過這一界面，可以輸入中文，顯示窗口信息和多種系統(tǒng)輸出信息。
　　
　　系統(tǒng)能夠同時允許5個以上用戶同時進(jìn)行使用，設(shè)定用戶的級別、數(shù)量、權(quán)限、密碼等相關(guān)內(nèi)容，記錄用戶的登錄時間、在線時間、離線時間、保留所有的操作員操作命令和系統(tǒng)執(zhí)行命令的記錄，顯示用戶的工作狀態(tài)以及是否在線等方面的用戶信息。
　　
　　軟件和硬件的故障監(jiān)視和報(bào)警指示。信號燈、信號控制器、車輛檢測器、數(shù)據(jù)通信設(shè)備的故障信息傳輸?shù)娇刂浦行模ㄟ^異常信息顯示通知操作員，并生成故障記錄。綜合記錄需至少在系統(tǒng)中保留3個月，可用多種方法查詢在某個時刻發(fā)生特殊事件的記錄。
　　
　　系統(tǒng)能夠上載和下載設(shè)備的常用交通參數(shù)，并可對這些交通參數(shù)進(jìn)行修改，在操作者改變并貯存數(shù)據(jù)前，即可以通過糾錯檢查技術(shù)通知這些參數(shù)是否合法。同時，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫文本文件自動備份，不用重新輸入所有數(shù)據(jù)就能恢復(fù)系統(tǒng)的操作。
　　
　　系統(tǒng)通過車輛檢測器采集交通數(shù)據(jù)，交通信號機(jī)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成的交通統(tǒng)計(jì)結(jié)果要有：交通流量、延誤、阻塞程度、流飽和度、原始流量、占有率、旅行時間等。
　　
　　渾南地區(qū)40處路口連入了麥肯交通信號控制系統(tǒng)，傳輸網(wǎng)絡(luò)采用了點(diǎn)對點(diǎn)的光纖通信，主干網(wǎng)敷設(shè)在市區(qū)道路地下的市政通信管網(wǎng)中，支線自己挖溝埋管敷設(shè)，每個路口預(yù)留1根兩芯光纖。路口機(jī)上的通信板-網(wǎng)線-光端機(jī)（發(fā)射）-通信光纜-光端機(jī)（接收）-網(wǎng)線-交換機(jī)-網(wǎng)線-主機(jī)，光端機(jī)采用了復(fù)合光端機(jī)，這樣1根光纖可以傳輸多路數(shù)據(jù)，如路口的電視監(jiān)控、電子*、交通誘導(dǎo)屏等數(shù)據(jù)，節(jié)省了通信費(fèi)用。
　　
　　通過對渾南地區(qū)機(jī)動車流量的觀察分析發(fā)現(xiàn)，由于渾南是*開發(fā)區(qū)，它的交通流特點(diǎn)是：早高峰大量的車輛流入，晚高峰大量流出，造成交通擁堵。因此適合采用主干道交通信號單向協(xié)調(diào)控制方式，根據(jù)相鄰兩個路口的距離做好相位差以及整條道路的周期、綠信比，使車輛按一定速度一路綠燈通過，很好地解決了高峰時段交通擁堵問題。對于相鄰很近的兩個路口，采用全天雙向協(xié)調(diào)控制，白天信號燈多相位（有左轉(zhuǎn)彎箭頭燈）控制的路口，在夜間車輛不是很多時，浪費(fèi)了相位時間，采用減少相位（去掉箭頭燈）控制，減少了路口車輛等待時間，提高了路口車輛通行能力。通過這幾年對麥肯系統(tǒng)不斷地實(shí)踐、總結(jié)、積累及采納交通參與者的建議，渾南地區(qū)的所有路口信號燈的紅綠燈時間基本與車流量相符，做到了快速、有序一個信號周期交通參與者都能通過。
　　
　　麥肯交通信號控制系統(tǒng)沒有室內(nèi)關(guān)閉信號燈功能，如需關(guān)閉路口信號燈，需要人工到路口關(guān)閉。在警衛(wèi)路線需要綠燈相位時，沒有自動鎖住綠燈相位功能，經(jīng)過筆者研究發(fā)現(xiàn)，可以一個路口一個路口地剔除不需要的相位，這樣路口機(jī)停在了需要相位的綠燈上，相位不運(yùn)行了，實(shí)在是沒有辦法的辦法，這可能中國與美國交通信號控制理念不同，中國特色吧。
　　
　　當(dāng)路口有突發(fā)事件造成交通阻塞時，麥肯系統(tǒng)不能及時作出反應(yīng)，需要進(jìn)行人工干預(yù)，渾南的電視監(jiān)控系統(tǒng)具有車輛擁堵報(bào)警、排隊(duì)長度等智能功能，便于指揮中心及時發(fā)現(xiàn)處理。
　　
　　麥肯系統(tǒng)由于采用了大信號機(jī)、小主機(jī)的設(shè)計(jì)理念，也就是說著眼點(diǎn)在“路口”，它追求的是每個路口都能暢通，大量的數(shù)據(jù)由路口機(jī)處理，對主機(jī)的依賴性減少，一些控制方案等數(shù)據(jù)下載到路口機(jī)后，即使主機(jī)關(guān)閉后，路口機(jī)仍能執(zhí)行協(xié)調(diào)控制、定周期控制等控制方案，不受影響。而縱觀世界幾大交通信號控制系統(tǒng)，例如SCATS系統(tǒng)，大量的數(shù)據(jù)由主機(jī)處理，一旦主機(jī)出故障，系統(tǒng)降為無電纜控制，路口機(jī)運(yùn)行事先寫入信號機(jī)里的特征軟件里的定周期控制，由此看出對主機(jī)的依賴性有多大。所以大信號機(jī)、小主機(jī)的設(shè)計(jì)理念代表了世界未來交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
　　
　　當(dāng)然要使一個交通信號控制系統(tǒng)運(yùn)行好、發(fā)揮效益，除需要取得領(lǐng)導(dǎo)支持外（現(xiàn)實(shí)是*隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)輪換制對信號系統(tǒng)不是很熟悉），還需要交通控制人員每天對交通做調(diào)查（包括交通流量、交通延誤、停車次數(shù)、排隊(duì)長度、旅行時間、行車速度等）一般采用浮動車即測速車，當(dāng)遇到雨雪天氣或突發(fā)事件時，實(shí)際車速已經(jīng)很低，此時如不及時增加周期長度、相位差、綠信比運(yùn)行協(xié)調(diào)控制時，車輛將口口遇紅燈堵上加堵，所以根據(jù)道路車輛實(shí)際運(yùn)行情況，及時調(diào)整控制參數(shù)和控制方案，是保證道路暢通發(fā)揮交通信號控制系統(tǒng)優(yōu)勢的前提。