一、国内信号控制系统的衍变历史
1、发展历史 1970年 国内都是手动控制信号灯； 1978年 7386工程，诞生了国内第一个自动控制信号灯； 1987年 北京引入了SCOOT系统，同时，在国家“七五”攻关重点科技项目中，我国自行研制开发了第一个实时自适应城市交通控制系统。 2、发展阶段 1）应用发展阶段 自2000年“畅通工程”开展以来，全国各省市陆续建设交通指挥中心，信号控制系统逐渐研发并在全国范围内投入使用，相关政策标准在各城市的颁布与实施，标志着城市道路交通管理进入新时期—应用发展阶段。 2）“互联网+信号智能优化”阶段 经过近10年的发展，2010年在互联网数据大融合发展趋势及公安部“两化”工作推动下，各城市都进行了信号控制系统的建设，交通信号控制的智能化有了很大发展，信号控制系统逐渐融入互联网数据，进入“互联网+信号智能优化”阶段。 3）“大数据+网联化”阶段 伴随智慧城市的发展，融合各类交通数据，感知交通态势进而优化信号灯配时成为助力城市发展的关键步骤。2016年，城市数据大脑在杭州云栖大会上正式对外发布，城市道路交通管理进入“大数据+网联化”阶段。 3、进阶与未来发展 目前，伴随政策导向及城市发展需求，城市道路交通信号管控领域已由面向交通工程师的传统信号控制系统1.0时代全面迈入面向交管业务与应用管理的信号统一管控2.0时代，我们认为未来信号管控平台的最终形态（3.0时代）将是面向智能交通与车路协同全应用场景的新一代软硬件联动的数字化业务应用平台。 二、传统信号控制系统介绍 国外信号控制系统注重中心信号优化，强依赖于路口车道检测器数据的支撑，而路口车道检测器存在设备老化的问题，且更换成本高、更新迭代难度大，其优化能力也逐渐丧失；同时，由于国外信号控制系统日常管控功能不符合国人操作习惯，且系统采用非汉化语言，人工运维成本高，因此国内市场份额日渐下降。 国内信号控制系统结合交警日常管控业务定制化开发，不仅从系统功能和操作方式上进行了突破，还在系统部署、人员培训及后期运维等方面进行了优化改良。国内信号控制系统从原C/S部署方式转变成互联式的B/S部署方式，安装部署完成后用户只需通过网页浏览器就可以访问系统，经过标准培训即可进行大范围应用，操作简单方便。 多种因素的重合，导致国外信号控制系统在国内日渐式微，国内信号厂商开始逐渐占领市场。 三、从传统信号控制系统到统一信控平台建设 1、传统信号控制系统发展现状 问题一：管理难 由于国内交通信控行业起步晚、发展快、标准化程度低等原因，国内信号控制产品出现协议多样、市场管理无序、信号无法统一管控和优化的不良局面，交管部门难以进行信号统一监视、优化及控制，无法实现多路口多品牌间协调控制，交通信号管理及优化工作停滞不前，城市交通管理面临极大的困难。 问题二：不统一 目前，一个城市或地区存在多种信号机品牌，多品牌信号设备无法统一联网联控，重要的信号灯数据无法被有效利用。由于信控业务不统一，交警用户没有统一的管理界面，信控业务无法实现统一管理，也无法进行大规模、区域化的AI优化与评价。 问题三：不规范 前端路口设备缺少规范和统一接入标准，中心平台的应用与前端无法打通，这就导致多源感知交通流数据无法被有效利用，信号优化服务缺少有效的信息化工具与数据来源。 为解决以上问题，整合多品牌信号机/信号系统，实现信号设备及系统的互联互通势在必行。 2、政策推进 2018年起 统一信控平台建设需求被广泛关注； 2020年10月 公安部交通管理局正式签发了(公交管〔2020〕302 号)《关于进一步加强城市道路交通信号控制应用工作的指导意见》； 2021年1月 公安部交通管理局发布《公安交通管理科技发展规划(2021-2023年)》，文件中也将交通信号机联网率、推进城市统一交通信号管理平台建设纳入重要发展内容； 2021年3月 “十四五”规划明确提出推广公路智能管理、交通信号联动。 在城市信号交通管理的发展现状及政策背景下，统一信控平台建设成为硬需求。当前，北京、深圳、成都、昆明、南宁、海口、乌鲁木齐等全国多地明确提出/着手建设统一信控平台。 四、统一信控平台业务功能介绍 统一信控平台有五个核心基础功能：数据互联互通、信号监视、协调控制、信号优化评价、一口一档。 1、数据互联互通 统一信控平台通过标准接口建立统一的数据接入规范，与各业务应用系统之间建立连接，实现国内外各品牌标准协议信号机、其他私有协议信号机和交通信号控制管理平台之间的数据交互；通过将各类信号控制机的数据进行融合和统一转换，把分布在各系统、信号设备的数据集成到一起，进行统一的存储、管理、分析和调度，从而提升统一数据中心的工作效率。 2、信号监视 统一信控平台集中采集一个城市/地区范围内的信号机设备状态信息，实现设备的实时在线监测；结合GIS地图直观地反映城市交通信号运行状态，并支持交通诱导及交通流变化趋势的分析；在出现交通拥堵或者设备故障时，实时发出警报。同时，平台也可实现对单个信号机状态进行监视，包括信号机控制模式、运行方案、运行周期、运行阶段、信号灯状态和信号机配置参数的上载下发，视频与路口信号机状态监视可同界面对比操作。 3、协调控制 统一信控平台打破不同信号控制系统之间的沟通壁垒，集中管控城市各信号控制系统，支持统一子区划分、控制方案优化等全局控制，实现跨系统绿波协调；平台摒除了不同信号机之间存在的差异性，可任意指定信号机进行统一协调控制，极大地提高了交通管理工作效率。 4、信号优化评价 统一信控平台融合电警、卡口的过车数据、互联网公司的交通流导航数据、浮动车轨迹数据及信号控制数据等多源数据，为信号优化提供决策依据。调取互联网轨迹数据中的停车次数、排队长度等指标，进行交通问题诊断及分析，对交叉口进行全方位的综合评价。同时，利用平台自身不停迭代优化的人工智能算法，制定出城市交通信号全局最优策略，实现交通动态变化实时响应并自动进行区域优化调整，大大降低交通拥堵对区域交通的影响。 5、一口一档 统一信控平台建立专门的路口档案信息库，对路口的设备和设施进行结构化管理，综合管理所有路口路档信息，实现交通路口信号数据全生命周期静态数字化。信息库主要包括：路口渠化信息库、信号控制信息库、视频监控信息库、交通流量信息库、路口标识信息库及其它基础设施信息库，实现路口设备和设施的综合全面一口一档管理。 五、统一信控平台 VS 传统信号控制系统 1、结合互联网数据进行信号状态全局监视 平台与国内传统信号控制系统都可采用地图的方式对信号点位进行全局监视，不同的是，统一信控平台可结合互联网数据对应的信号周边路况以及评价指标，快速发现判断信号点位周边拥堵情况，并及时进行信号管控疏导。 2、信号统一管理管控 统一信控平台具备传统信号系统的基本功能，如信号手动相位锁定、方案下发、全红控制、黄闪控制、勤务控制等。由于各信号品牌厂家操作方式、数据结构、协调机制都不一样，所以传统信号控制系统只能管控系统厂家所属品牌的信号机。统一信控平台可通过标准协议建立标准接口，接入多个品牌信号机进行跨品牌协作，再融合互联网和各类检测数据，达到跨品牌路口信号自适应优化、跨品牌干线协调和片区优化的功能，实现多品牌联调的技术目标，从而实现统一管控。 3、信号运行效果评价 传统信号控制系统只是局限于信号机管控功能，并未融合大数据对路口信号各时段运行的效果进行优化评价。统一信控平台可结合互联网和交警检测数据，通过数据融合算法，对路口、干线和区域不同层面的交通指标进行评价，从而反映信号配时优化效果，形成综合评价。 4、开放数据接口/统一接入标准 传统信号控制系统，特别是国外信号控制系统，对外发布的接口相对封闭，在实际应用中，就导致出现一城多系统多品牌信号机的杂乱局面，同品牌信号系统只能对接同品牌信号机，城市大脑等云和大数据管理平台也无法通过统一的管道下发优化方案进行落地实施。针对前端路口信号机及设备，统一信控平台可基于GB/T.20999标准扩展协议开放标准接口，这样前端各品牌信号机无需绑定自主品牌信号控制系统，可根据标准协议接入统一信控平台。对中心系统层面，平台开放基于GA/T.1049.2标准扩展协议，城市大脑、中心指挥平台以及未来自动驾驶/车路协同等对接支撑都可以通过标准扩展协议进行对接，实现城市交通信号数据的统一共享。 综上，统一信控平台不但解决了如上传统信号控制系统无法解决的历史问题，还为交警用户专门定制开发了较多业务功能模块供选配使用，以满足不同地区不同用户对信号控制的个性化需求。 六、统一信控平台推动行业发展 相信随着统一信控平台的应用，智慧交管的落地会更加掷地有声，其它行业的人工智能等先进技术经验一定会被带入交管，那么真正互联互通和数字化的大交管时代就一定会到来，我们期待“以科技智通，创交管业质变”。
