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1、区域交通信号控制 上海的SCATS系统 上海市交警总队高工：韩如文老师 *1国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 Contents *2国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATSSCATS系统系统 简介 *国家精品课程：交通控制与管理3 交通信号控制 SCATS系统的历史背景 澳大利亚新南威尔士州公路局（RTA）开发； 早在30年代初期， 进行了交通控制的研发； 1969年，首次将计算机应用于交通控制系统 ； 1973年，应用于在澳大利亚主要城市； 通过30多年的不断实践、完善发展形成目前世界 最成功最先进的城市智能交通控制系统之一； SCATS目前是唯一的由使用者开发的成熟
2、先进的 系统 *4国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 事件检测 与处理 交通灯 控制路口 可变 时速标志 闭路电视 可变标志 电子可变 车道系统 收音机/电台 提供现时交通信息 互联网信息 SCATS SCATS 是先进城市理想的交通管理系统是先进城市理想的交通管理系统（ 智能运输系统主干部分） *5国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS是什么？ SYDNEY 悉尼 COORDINATED 协调 ADAPTIVE 自适应 TRAFFIC 交通 SYSTEM 系统 *6国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS是什么？ 是自适应交通控制技术 灵活采用控制方案
3、对每个周期调整周期长度、绿信比及相位差，以适应主体交通情 况 是一个交通管理系统 设备管理及故障报告 数据采集及分析 SCATS 适用环境广泛 对不同的道路系统做不同的配置 采用PC机，操作与维护方便 超过30年历史及悉尼奥运会的实践检验 是智能交通系统（ITS）平台 可集成公交优先和车辆行驶时间系统 与其他ITS系统集成 *7国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 美国的第一个智能运输系统示范工程 1st ITS Demonstration Project in USA FAST-TRAC ProjectFAST-TRAC Project (1992) in Oakland County
4、,Michigan (奥克兰，密歇根州） 采用澳大利亚的采用澳大利亚的 SCATSSCATS 自适应交通控制系统自适应交通控制系统作为它的 主干先进交通管理系统 (ATMS). 使用视频检测器技术 取得辉煌成绩， 增强美国对智能运输系统的兴趣， 确保ITS技术继续开发与应用。 澳大利亚的智能运输系统的地位 得到国际性确认 *8国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS在中国的应用 超过100个路口的城市： 上海（包括浦东）: 15个区域控制中心，超过2000个路口； 香港：控制超过1400个路口；（香港岛300个路口取代SCOOTS)； 沈阳：5个区域控制中心，超过600个路口，I
5、TS接口； 苏州：控制150个路口，视频检测器应用、ATM通讯传输 广州： 8个区域控制中心，控制1000个路口； 石家庄：控制300个路口，视频检测器应用、 ITS接口 杭州：控制500个路口； 东莞：控制200个路口； 宁波：控制200+个路口； 海口：100 个路口； 其他业绩： 天津: 80个路口； 余姚：50个路口； 合肥： 40个路口； 宜昌：60 个路口； 温州：20个路口； 重庆：30个路口； *9国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS在中国的应用 综上： SCATS在中国拥有16个城市，控制超过 6500个路口，这是在国内应用的其他系统 不可比拟的。 每个城市
6、应用后，系统都得到快速的扩展 。 *10国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATSSCATS系统系统 结构 *国家精品课程：交通控制与管理11 交通信号控制 SCATS 区PC域 2 SCATS PC 区域 3 SCATS 中央管理 PC SCATS PC 区域 1 Video Wall LAN or WAN 解调器 & RAS connection SCATS 操作台 (PCs) 遥远终端 其它 ITS 设备 PSC PSC SCATS系统结构示意图 交通信号控制 *国家精品课程：交通控制与管理13 SCATS系统结构示意图 路口控制器l路口控制器n路口控制器l路口控制器m路口控
7、制器l路口控制器m 区域信号控制中心区域信号控制中心 区域信号控制 中心 区域控制中心 新增区控中心 1 SCATS 中央/管理系统ITS port 交通信号控制 SCATS中央管理控制级 SCATS区域管理控制级 SCATS系统工作站 SCATS系统的路口控制器Eclipse SCATS系统的通讯 *国家精品课程：交通控制与管理14 SCATS系统结构纲要 交通信号控制 SCATS组成结构中央管理控制级 SCATS中央管理控制级： 采用IBM兼容工业型计算机或服务器 要求极低： 最低要求：CPU 350MHZ 内存 256MB 硬盘 20G 每个中央管理级计算机可以管理64个 区域管理控制计
8、算机 中央管理级安装在与系统中任何一个 区域管理控制计算机上 *15国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 中央控制器的作用 SCATS是以模块化结构设计的，可以应用于小、中、 大规模的城市。 通常在多个区域计算机组成的系统中，需要一个管理计 算机，负责数据的输入、采集、监测、数据分析、系统 记录与备份等管理性工作，以简化大系统的运营管理。 SCATS可以将网络中的任何一台区域计算机定义为管 理计算机，从而无需单独设置独立的管理计算机。 *16国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS组成结构区域管理控制级 SCATS区域管理控制级： 采用IBM兼容工业型计算机或服务器 要求极
9、低： 最低要求：CPU 1GHZ 内存 256MB 硬盘 20G 每个区域管理控制计算机可以管理控 制250个路口信号控制器 SCATS使用个人计算机（PC）作为区域计算机，每台PC机可 以控制128个路口。当系统超过这个数量时，增加区域计算 机即可。 *17国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 区域机的作用 SCATS使用运行Windows 的PC机为区域计算机，用 异步串口接口和调制解调器（使用电话线）或ATM等网络 等为通讯手段，将区域计算机和路口控制器连接在一起。 这使得计算机硬件和操作系统软件的维护工作非常容易进 行。 在线控制 当区域计算机在线运行时，可以通过终端操作指令和自
10、动时间 表，显示和或改变所有实时控制数据。 在改变参数和调整任何数列维度数据时，无需切断区域计算机 的在线运行。 可以从任何终端人工干预路口的运行。 管理该区域控制器下的路口控制器。 *18国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS组成结构SCATS工作站 SCATS工作站： 采用IBM兼容计算机 要求极低： 最低要求：CPU 1GHZ 内存 256MB 硬盘 20G 每个SCATS系统连接的管理控制工作站的数量 没有限制，用户200个，同时允许30个工作站对系 统操作 *19国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS组成结构路口控制器 SCATS路口控制器（ECLIP
11、SE） RTA授权认证产品 针对路口特征的软件定义 多相位控制 特殊控制 高可靠性 高可维护性 *20国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 路口控制器 特征数据 行人按钮 检测 输入口 车辆检测器 行人信号灯组 通讯 SCATS 区域控制器 逻辑模块 车辆信号灯组 832个输出 SCATS组成结构路口控制器 *21国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS组成结构信号机Eclipse p 主要特点： RTA最新TSC4认证的SCATS控制 器 最大设计：32灯组输出48通道检 测器输入+48路干触点输入 冲突监视 特殊用途输入、输出：12路 通讯：FSK、RS232 p 控制
12、模式： 手动、定时、感应控制； 降级无线缆协调； 黄闪； 紧急呼叫优先； 公交优先 *22国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 控制器构造 全铝合金设计 控制模块化组合 主要部件 机箱 地址板 黄闪单元 输出端子 通讯隔离 电源过滤 电源开关及空开输出 现场插座 控制模块机箱 CPM中央处理板 LCM灯组控制板（8SG） PSM电源板 LDM车辆检测板 *23国家精品课程：交通控制与管理 SCATS组成结构信号机Eclipse 交通信号控制 *24国家精品课程：交通控制与管理 SCATS组成结构信号机Eclipse 交通信号控制 *25国家精品课程：交通控制与管理 SCATS组成结构信号
13、机Eclipse 交通信号控制 *26国家精品课程：交通控制与管理 SCATS组成结构信号机Eclipse 交通信号控制 *27国家精品课程：交通控制与管理 SCATS组成结构信号机Eclipse 交通信号控制 SCATS组成结构通讯 SCATS的通讯 中央管理级、区域管理控制、用户端、与集成平台 等之间的通信是通过TCP/IP协议通讯； 区域控制计算机与路口控制器之间的通讯可以根据 条件通过多种方式实现： 1、FSK调制电话线通讯（沈阳、上海） 2、点对点光纤RS232通讯（杭州、宁波、广州、合肥 ） 3、TCP/IP网络通讯（重庆、苏州、上海（部分）.） 4、无线（GSM）网络通讯（广州（
14、部分） 5、以上多种形式并存 *28国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATSSCATS系统系统 控制基本原理 *国家精品课程：交通控制与管理29 交通信号控制 系统控制的核心理念 *30国家精品课程：交通控制与管理 p通过系统的合理配时“均衡”路网交通流量，达到对 车辆、路网的“平衡”控制，提高整体效率！ p在系统控制时综合考虑路网交通，如“绿波”设置也 是有条件的，如考虑到绿波的下游是否有“消化”能 力。 p饱和流量时的协调控制更偏重疏导路口排队堵塞 等。 交通信号控制 系统主要控制原理 利用收集的交通情况实时全自动地优化以下交通控制参数 周期 Cycle Length 灵活子
15、系统连锁 LINKS Dynamic Marriage 相位（时）差 OFFSETS sub-systems 相位（时）差 OFFSETS intersections 绿信比 Splits *31国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS系统基本原理 系统控制原理 SCATS的基本原理是采用有效的负反馈。 这种设计能非常有效的适应交通路口的变化，能对路口 的情况的变化自身作出调整。 无须管理人员经常性对系统干预。 因此，非常适合交通发展迅速的中国城市。 最佳效果 时间 + F 控制 有效的反馈参 数-DS 视频与其他 车辆检测器 线圈车辆检测器 *32国家精品课程：交通控制与管理 交通信号控制 SCATS系统基本原理 高效的“集装箱运输”原理： 1、交通信号最佳工作条件是把交通车流分配为一个个车队(集装箱式） 的通行 2、“红灯”可以起到“整理车流”的作用
