交通信号控制系统的发展是与科学技术发展水平同步的，不同时代的交通信号控制系统产品代表了不同时代的科技水平。

本文摘自《城市交通信号控制》一书

作者：李瑞敏 章立辉

城市道路交通信号控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通控制中来，从而促进了交通控制系统的不断发展。

1917年，盐湖城引进了互联的信号系统，包含了六个手工控制的交叉口。1918年，纽约街口安装了一种手动操作的三色信号灯。

1922年，休斯敦有12个交叉口由交通控制台中的同步系统所控制，这个系统因使用自动电子计时器而与众不同。

1928年，灵活的协调定时控制系统诞生，城市居民很快就接受了这些定时系统并且后来广泛安装在几乎所有美国城市。它们的成功源自如下特点：简单（几乎所有的电子工程师能够理解它）、可靠（坚固的组件只需要极小的维护）、相对较低的成本。

然而，早期的定时控制系统不够灵活，它们只能通过提前设置好的配时来适应预测的交通变化。但是，由于需要收集数据使得预测交通状态在当时是困难的，因此，交通管理部门通常会避免配时的调整。

1928-1930年，使用压力检测器的交通感应本地控制机开始出现，这些控制向交通感应控制迈出了第一步，但仅用于孤立的交叉口。

1952年，丹佛通过开发和安装一个模拟计算机控制系统来推进了交通控制系统的发展。该系统应用一些单点感应控制的概念来控制交通网络，采样检测器输入交通流数据，其后系统根据交通需求来进行配时，而不是简单的根据时段（Time-Of-Day，TOD）配时。在1952-1962年期间，超过100套此类系统被安装在了美国的各个地方。

1960年，多伦多实施了一个示范研究，尝试运用数字计算机来执行中心控制功能。虽然这次试验中使用的计算机今天看来低级很多——IBM650,2000字节的磁鼓处理器，但是该控制系统的成功推动了多伦多进行大规模的实施，多伦多在1963年用计算机控制了20个交叉口，之后在1973年又将其拓展到了885个交叉口。

1964年，IBM和圣何塞市合作开发，来进一步发展计算机交通控制系统。这个项目运用了IBM1710计算机。所开发和实施的控制概念显著减少了停车、延误和事故。

1965年起，Wichita Fall市应用IBM1800来进行交通控制。1966年系统进入日常运行阶段，控制了中心商业区的56个交叉口，之后又扩展到了78个交叉口。圣何塞市也很快转为应用IBM1800计算机，并且一些类似的系统在Austin、Garland和Pootland、FortWayne和NewYork得以安装。在这些系统中，交通信号由存储的离线开发的配时方案进行控制。

1967年，美国联邦公路管理局（FHWA）开始开发城市交通控制系统（UTCS）项目。这个系统被安装在华盛顿特区，用来开发、测试和评价交通控制策略。该系统1972年完成的时候包含了512个车辆检测器，其输出能决定113个交叉口的信号配时。

20世纪70年代同样有很多后续的软件包和模型方面的研究，主要用于基于数字计算机或微处理器的交通控制系统。

在20世纪70年代，英国的交通和道路研究实验室（Transport and RoadResearch Laboratory，TRRL）开发了中心控制交通系统——SCOOT（Split，Cycle and OffsetOptimization Technique）。该系统安装在了格拉斯哥和其他城市。SCOOT也被安装在了北美的一些城市。另一个先进的系统SCATS（Sydney Coordinated AdaptiveTraffic System）由澳大利亚开发，在全世界很多城市都有应用。SCOOT和SCATS开辟了响应式（responsive）控制系统的先河。

目前，以OPAC（Optimization Policies forAdaptive Control）和RHODES（Real-time，Hieraichical，Optimized，Didtributed，and Effective System）为代表的自适应控制技术也开始得到应用。

近年来，随着信息技术及控制技术等的不断发展，为应对各种交通运行状况，部分国家和科研机构研究了一些新的控制系统，并且在一定范围内得到了应用，例如SPOT/UTOPIA（System for Priority and Optimisation of Traffic/Urban Traffic Optimization by Integrated Automation）系统、VS（Verkehrs-System）-PLUS、MOVA（Microprocessor Optimised Vehicle Actuation）、SMART NETS/TUC（Signal MAnegement in RealTime for urban traffic NETworkS/Traffic-responsive Urban Control）等。

总之，交通信号控制系统的发展是与科学技术发展水平同步的，不同时代的交通信号控制系统产品代表了不同时代的科技水平。近年来，随着信息技术和通信技术的飞速发展，交通信号控制系统也进入快速发展阶段，在线的城市交通信号控制系统的发展主要经历了如下阶段：

（1）第1代交通控制系统是定时控制系统，离线分析，代表是TRANSYT；

（2）第1.5代交通控制系统包括方案选择式系统、方案生成式系统及本地自适应，典型代表是SCATS；

（3）第2代交通控制系统是在线实时生成控制方案，根据实时检测数据5-10min更新一下控制方案，SCOOT是其代表；

（4）第3代交通控制系统是完全的实时在线控制系统，根据流量情况实时更新，前述的OPAC等几个系统是其代表。