國內外交通信號控制系統優劣評價與發展空間
從初期的手動控制到現在的自適應控制系統，城市交通信號控制系統一直是智能交通的重要一環。
我國智能交通建設初期，主要引進了國外信號控制系統，如SCATS、SCOOT等，後期隨著我國科學技術水平的提升，國內企業界開始也逐步形成一些有代表性的交通信號控制系統，如南京萊斯城市交通控制系統、海信Hicon交通信號控制系統等。
面對多樣的信號控制系統，各個系統都有自己的特點，在選擇適合城市交通狀況的系統的時候首先要了解系統的功能。
交通信號控制系統優劣評價
除單點控制之外，在協調控制方面，交通信號控制系統分為基於時間的協調控制、聯網控制系統、交通調節控制系統、交通響應控制系統、自適應控制系統。
如何去評價信號控制系統？一個優秀的信號控制系統應具備什麼樣的特徵？
北方工業大學城市道路交通智能控制技術北京市重點實驗室研究員張福生認為，從系統功能角度，聯網控制系統可分為3個等級：
L1：信號機聯網，中心系統可監視信號機運行狀態，可網路授時，可人工通過網路修改信號機配時，並通過中心手動干預信號運行（類似中心勤務控制）
L2：在L1基礎上，中心可根據交通數據自動方案優化、或自動選擇方案，並下發方案到信號機，由信號機運行
L3：在L2基礎上，方案可實時優化，並且方案可在中心運行並實時控制信號機狀態（秒級優化秒級控制）
張福生表示，目前國內信號控制系統處於L1水平的比較多，只要路口裝機量過千並且通訊正常的系統都應該是這個水平；
L2等級的系統目前大概上海、北京、天津等城市有；
L3水平的目前沒見過哪些城市能有過千路口這樣運行。
重慶攸亮科技股份有限公司總經理戴高表示，從工程角度，目前評價信號控制系統，單點控制主要看綠燈利用效率，包括在一個時刻行人綠燈利用率；如果是區域，涉及的方面更廣，比如協調運行時用於協調的綠信時長百分比，包括溢出是否能被有效管控、排隊長度是否被按需管控等。整體來看，區域交通排出效率是主要考慮指標。
從需求的角度，國內信號控制系統以滿足用戶基本需求為主，用戶需求也是牽引技術發展核心動力之一。國內比較知名的幾家信號控制系統應該能滿足多數要求，特別是研發投入較多的信號系統技術水平提升很快，並且能根據國內實際交通情況研發出針對性的功能。此外，國內信號控制系統廠商在價格和服務上也佔有優勢，但是成熟度稍差一些。
國外幾家知名系統，有理論基礎及基本的演算法模型，有較長時間的成熟應用，只是目前在國內優勢體現不明顯，主要包括數據環境和服務方面。
數據環境與信號控制系統能檢測到多少數據及數據的質量有關；服務方面主要體現在實時性與成本問題，信號控制系統是城市交通控制皇冠上的明珠，需要24小時保姆式服務，而某些國外信號控制系統反應時間較長。此外，配件提供速度，也是實時性一方面。
福州大學物理與信息工程學院電子信息工程系副主任孫旭飛認為，如果是遙測遙控系統，控制效果的好壞主要取決於信號機的性能和坐在指揮中心的優化工程師的能力，剩下的主要是使用體驗。
如果是自適應系統，必然有很多系統工作模式，但常態是自適應模式，在這種模式下，系統的效能體現在它的動態協調線路是否跟主流交通流一致，周期信號和各路口綠信比以及相位差是否與實際符合？系統一定是多模式的，這些模式能否應付現實中出現的各種極端交通情況？
從建設的角度，上海市城市建設設計研究總院智能交通所所長高翔表示首先考慮的是系統穩定性和可靠性。作為7乘24小時運行的系統，若無很好的穩定性與可靠性，即便功能與性能、演算法再強大也無法發揮作用。這也是早期進口系統的優勢所在，但現在主流國產系統也做到了較高的水平。
其次是適應性，每個城市都有各自的交通特點，因此信號控制系統需要適應各城市交通的需求。例如某國外系統雖然比較先進，但在國內水土不服，其國內技術人員受國外總部限制而難以針對國內情況做調整或定製開發，又缺少第三方的有效優化，導致其自適應控制的功能不敢開啟。
第三，系統的後期運維服務能否跟上。不少城市早期引入的進口系統，因其國內運維服務水平不足，若由國外技術人員運維則成本較高、時效無法保證，而逐漸被國產系統所取代。
第四，能否適應一些新增的特定需求。目前很多城市的信號控制對公交信號優先、有軌電車信號優先提出新的需求，若系統無法適應，則面臨改造與更替。
上海駿碼交通科技有限公司總工程師周永順同樣認為穩定性是前提，其次在效率方面要考慮數據補償。
國內交通信號系統發展的提升空間
目前來看，相比國外幾款信號控制系統，國內信號控制系統在演算法、功能等方面發展更加完善，互聯網企業的加入也為信控行業帶來了轉變，但仍然處於自給自足階段，自動化程度低、配時不合理，不兼容、標準化程度低等是行業的基本現狀。
張福生認為應該從以下幾方面去完善國內的交通信號系統：
首先要完善基礎設施建設。通信、檢測是基礎，目前絕大多數城市信號控制系統是單點控制居多、定周期控制為主，沒有通信沒有檢測。
第二要加強運維管理。智能控制系統不是全自動無人系統，同樣需要持續的參數優化。
第三要提升產品水平，加強標準化。
從產品方面來看，靈活的控制方法、可靠的控制優化策略，正確的控制效果的評價方法，有效的交通數據分析工具等也需要改善。
未來隨著大數據、人工智慧等技術的發展，交通控制領域產品技術的發展趨勢主要是硬體標準化和軟體開源化，未來的系統是智能化系統。
戴高認為國內信號控制發展到一定水平，標準化是必然之路。從技術發展方向來看，數據環境變化會帶來創新機會。數據來源會逐漸豐富，包括傳統斷面檢測數據、互聯網眾包數據等，數據需要過濾、融合為系統服務，會推動技術創新、進步，有一個從量變到質變的過程。
除此之外，未來的交通信號控制系統將是互聯互通的，自動駕駛一定是在智能網聯車和智慧道路同步發展的情況下才能達到，需要人工智慧來改造信號控制新體系。「城市大腦」、「智慧心臟」、「超能計算平台」等新產品也側面反映了當代技術的發展趨勢。
國內外交通信號系統對比評價
儘管國外信號控制系統發展較早，但是周永順認為國內的信號控制系統更為領先，主要差別在於擁堵控制。十年前基本以協調為主，但是隨著車輛增多首先要解決擁堵控制，而國外某些系統當擁堵達到一定程度，周期可能也會出現問題，例如一直亮紅燈。此外，國外的系統本地化較差。
總體來說，國內的信號控制系統在演算法、性能、適用性等方面更好，目前存在的主要問題是規範性，國外系統通信協議的規範性比較成熟。
以SCATS系統為例，高翔認為主要優勢在於系統的可靠性，另外是規模效應。由於SCATS系統早期就進入到國內，並在一些城市佔據了大量重要路口，城市交通信號控制效果如果要達到規模效應，從系統兼容性、投資效益的角度出發，很難再做顛覆性的系統變更或多種系統的並存。其實，從技術角度，SCATS系統的功能性已經不屬於非常先進，但在這種背景下仍然會繼續佔有較大市場。
孫旭飛表示系統的好壞不僅僅靠演算法，深諳交通信號控制技術的軟體框架設計才是決定性因素。就自適應控制系統來看，日本的交通控制系統與SCATS一樣，可以隨交通流變化來定綠波協調路線，國內多是固定的或通過人工來連接。
此外，國內的自適應系統非常依賴檢測器，而日本的系統可以識別什麼位置的檢測器壞了，能代替則代替，不能代替的改為自動選擇方案，或降到國內常用的預先安排的固定配時方案。
結語
好產品是基礎，但是不一定能出好效果；好工程師能有很多控制策略和方法，但沒有好產品支撐就無法施展。
張福生認為在項目應用效果上產品能起到的作用40%，60%以上要依靠交通工程師的智慧。
一個好的控制系統應該給交通工程師提供開放的、豐富的介面資源、以及可自定義的、可二次編程的空間，否則系統內置的有限的控制方法永遠應付不了無限的控制需求。
註：本文特別感謝信控中國俱樂部會員張福生、高翔、孫旭飛、戴高、周永順的支持！
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