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平行交通控制与管理系统

成果简介：
    所谓平行系统（Parallel Systems），是指由某一个自然的现实系统和对应的一个或多个虚拟或理想的人工系统所组成的共同系统，是控制系统、计算机仿真随着系统复杂程度的增加、计算技术和分析方法的进一步发展的必然结果，是弥补很难甚至无法对复杂系统进行精确建模和实验之不足的一种有效手段，也是对复杂系统进行管理和控制的一种可行方式。

    平行交通控制与管理系统的目标是对交通系统进行管理与控制，它是利用基于人工社会的思想和复杂系统理论构建的、与实际交通系统平行运行的人工交通系统，通过二者的并行运行（Parallel Execution），采用计算实验的方法在人工交通系统中进行实验，从而提出定性和定量的决策依据，更好地对实际交通系统进行管理与控制。

    该平行交通控制与管理原型系统包括智能交通信号控制器、视频检测器、线圈检测器等硬件设备及交通中心控制平台、人工交通系统计算实验平台、视频交通信息采集、视频排队长度检测等系统，并且该系统是自主研发，具有完全自主知识产权，实现了济南市山大南路与闵子骞路交叉口、经七纬二路交叉口这两个路口现场运行的信号机以及北京市中关村东路的信号机与原型系统中的设备的平行执行。济南的实时检测数据通过CDMA网络以及北京市中关村东路上的实时视频图像和检测数据通过Internet传输给原型系统中的设备，交通中心控制平台可实时查询各路口的信号灯状态、信号控制器参数、检测数据，并可对信号控制器的参数进行远程配置，对检测数据进行实时存储、分析和多种行驶的曲线显示。人工交通系统计算实验平台实现了硬件在环内的交通模拟，可由实际的信号控制器控制模拟平台中各路口的信号灯，可直观的显示不同配时方案下交通运行情况。视频交通信息采集系统可实时显示视频图像，当前和历史流量数据曲线，车速、占有率、车型等检测信息。视频排队长度检测系统可实时显示视频图像、当前和历史各车道排队长度数据曲线。

    平行交通控制与管理原型系统的设计、开发与研究是利用多学科、跨领域、综合性的复杂系统方法研究交通系统的新思路，是计算仿真方法的进一步发展，无论是在理论上，还是在应用上，都具有十分重要的意义。

    该平行交通控制与管理原型系统是在人工交通系统计算实验示范工程研究的基础上设计与开发的，是人工系统、计算实验和平行执行（ACP）理论在交通中的实际应用范例，可以有效地克服由于经济、法律、本质等原因无法对复杂交通系统进行实验的困难，将平行系统的概念和框架应用于人工交通系统，为按“不断探索和改善”的原则管理和控制复杂交通系统提供了科学化、系统化、综合化的理论和方法基础。通过构建实际交通系统与人工交通系统之间交互运行和过程演化的平行交通控制与管理系统平台，利用硬件在环内（Hardware-in-the-loop）的思想，并采用传统的滚动优化与综合集成研讨的方法研究交通系统中的科学决策问题，实现对现实交通系统管理和控制方案的仿真、评估和优化，为交通理论研究成果的推广提供扎实的基础和可靠的科学依据。目前，该项研究在国内外处于领先水平。
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