1978年到2018年，兩代人的時(shí)間，中國(guó)城市的面貌發(fā)生了翻天覆地的變化。40年，中國(guó)道路交通信號(hào)控制從人工扳動(dòng)開關(guān)到自適應(yīng)控制，開創(chuàng)了多個(gè)“第一”，交通信號(hào)控制行業(yè)由此發(fā)展崛起。

全手工操作

70年代末80年代初，大街上基本以自行車和公交車為主，車流量非常少，交通控制需求低，一些大城市啟用的多是手動(dòng)控制信號(hào)燈。

大街上在一些主要路口都設(shè)有一個(gè)崗?fù)�，�?zhí)勤交警坐在崗?fù)だ�，時(shí)刻關(guān)注路口的車流量情況，手動(dòng)控制著開關(guān)實(shí)行綠燈放行。

最早的信號(hào)控制機(jī)，控制端和鋼琴鍵一樣，綠燈、紅燈，哪一個(gè)方向，實(shí)際上它就是一個(gè)直接控制電流的開關(guān)。只要有車走，交警的手就不能停，全手工操作控制信號(hào)燈在當(dāng)時(shí)比較普遍。

自動(dòng)化控制開啟

北京7386工程，被視為中國(guó)城市交通自動(dòng)控制的起源項(xiàng)目。源自1973年8月6日，時(shí)任第四電子機(jī)械工業(yè)部部長(zhǎng)的王錚，給當(dāng)時(shí)的北京市市長(zhǎng)吳德寫信，“要將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用到交通管制和車輛調(diào)度上去。”，自此中國(guó)城市交通自動(dòng)控制開始登上歷史舞臺(tái)。

總體組根據(jù)《北京市城市交通自動(dòng)控制方案（草案）》提出了計(jì)算機(jī)集中控制的線控制系統(tǒng)（又稱綠波帶，意為把一條干線道路的多個(gè)交叉路口的信號(hào)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，以優(yōu)先保證干線交通流一路暢通）的總體技術(shù)方案。

1978年5月至11月，我國(guó)真正意義上的第一個(gè)交通信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)在北京前門至象來街正式試驗(yàn)�？刂葡到y(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備包括地磁式車輛檢測(cè)器、二次諧波式車輛檢測(cè)器等。

7386工程之后，交通信號(hào)自動(dòng)控制的研究和工程在全國(guó)各主要城市迅速開展起來。

1986年，全國(guó)各地都在考慮建設(shè)交通控制系統(tǒng)的方案，在系統(tǒng)選擇上，北京曾經(jīng)引起一場(chǎng)爭(zhēng)論。焦點(diǎn)是，在我國(guó)城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)應(yīng)用上，是靠引進(jìn)，還是靠國(guó)產(chǎn)化。

1987年北京利用引進(jìn)技術(shù)開通了SCOOT系統(tǒng)，1988年上海開通了SCATS系統(tǒng)，此后的十年內(nèi)，深圳、沈陽(yáng)、南京、廣州、天津、大連等城市相繼建設(shè)了不同系統(tǒng)、規(guī)模各異的交通信號(hào)控制系統(tǒng)。

同在1987年，公安部組織研發(fā)“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《城市交通控制系統(tǒng)》。由公安部交通管理科學(xué)研究所、同濟(jì)大學(xué)、電子部28研究所、南京市交警支隊(duì)共同研發(fā)，該系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開發(fā)的第一個(gè)實(shí)時(shí)自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)。

在信號(hào)控制系統(tǒng)發(fā)展的前十年，道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)建設(shè)主要集中于大型城市，以引進(jìn)國(guó)外系統(tǒng)為主，著重于消化吸收國(guó)外相關(guān)技術(shù)。

在國(guó)外信號(hào)控制系統(tǒng)壟斷一段時(shí)期后，隨著交通的變化，國(guó)內(nèi)意識(shí)到國(guó)外的信號(hào)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中有些差距，并且價(jià)格高、維修困難，一批信號(hào)機(jī)廠商開始誕生。

由于早期計(jì)算機(jī)控制能力薄弱，且交通流變化不大，當(dāng)時(shí)控制方式主要靠經(jīng)驗(yàn)和歷史交通數(shù)據(jù)確定單臺(tái)信號(hào)機(jī)的信號(hào)周期和綠信比，有計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，為定周期控制和多時(shí)段控制。

連云港杰瑞電子有限公司、上海寶康電子控制工程有限公司、南昌金科交通科技股份有限公司等企業(yè)初期研發(fā)的單點(diǎn)信號(hào)機(jī)正體現(xiàn)了這一時(shí)期的控制特色。

信號(hào)控制系統(tǒng)改革序幕拉開

2000年后的十年間，隨著“暢通工程”的開展及各地城市交通指揮中心的建設(shè)，道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)廠商研發(fā)了一系列的道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)并在全國(guó)開始大范圍應(yīng)用，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也逐步發(fā)布實(shí)施。

2001年中，SMOOTH系統(tǒng)信號(hào)機(jī)、線圈車檢器樣機(jī)投入試點(diǎn)，運(yùn)行感應(yīng)控制；2002年末，系統(tǒng)平臺(tái)上線試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)綠波控制等功能，率先采用了GPRS無線聯(lián)網(wǎng)；2003年末，信號(hào)機(jī)、車檢器升級(jí)為嵌入式平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制、公交優(yōu)先控制等。

2004年，浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司斥巨資研發(fā)了Intelliffic交通信號(hào)控制系統(tǒng)，主要為城市交通提供實(shí)時(shí)控制軟件及與軟件兼容的信號(hào)機(jī)。系統(tǒng)功能包括：多時(shí)段多相位單點(diǎn)配時(shí)控制、多時(shí)段多相位多點(diǎn)協(xié)調(diào)配時(shí)控制、多時(shí)段多相位多點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制、單點(diǎn)感應(yīng)控制、區(qū)域聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)感應(yīng)控制、完全交通自適應(yīng)控制。

2005年，中控信息信號(hào)控制系統(tǒng)成功應(yīng)用于杭州市濱江區(qū)江南大道雙向綠波控制，實(shí)現(xiàn)全國(guó)第一條真正意義上的雙向綠波。

2005年12月，HiCon自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)以性能測(cè)試第一名的成績(jī)中標(biāo)2008奧運(yùn)城市北京市智能化交通管理投資建設(shè)項(xiàng)目，徹底打破國(guó)外公司在高端信號(hào)控制器的壟斷局面，在中國(guó)交通信號(hào)控制發(fā)展史上具有重要的里程碑意義。

HiCon交通信號(hào)控制系統(tǒng)采用多層次分布式控制結(jié)構(gòu)，分為控制平臺(tái)層、控制中心層、通信層和路口層四層，具有完整的算法體系，包括區(qū)域協(xié)調(diào)控制算法、感應(yīng)式協(xié)調(diào)控制算法、行人二次過街算法、城市快速出入口與城市路口的協(xié)調(diào)算法以及突發(fā)事件的檢測(cè)算法，支持NTCIP開放協(xié)議。

上海駿碼交通科技有限公司總工程師周永順認(rèn)為，該系統(tǒng)投入之后，國(guó)內(nèi)信號(hào)控制系統(tǒng)主要出現(xiàn)了幾大變化：首先是聯(lián)網(wǎng)；第二是設(shè)備處理能力提升，相位由8位上升到32位，設(shè)備處理能力提升才可以實(shí)現(xiàn)智能化；第三是檢測(cè)手段提升；第四是算法的提升。

2008年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T20999－2007《交通信號(hào)控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議》正式出臺(tái)，該標(biāo)準(zhǔn)適用于交通信號(hào)控制系統(tǒng)信號(hào)機(jī)與上位機(jī)間的通信，此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對(duì)我國(guó)信號(hào)控制系統(tǒng)來說無疑是一大進(jìn)步。

這一時(shí)期，國(guó)內(nèi)道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)偏重于聯(lián)網(wǎng)控制管理功能，道路交通流優(yōu)化功能不強(qiáng)，道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)大多運(yùn)行于單點(diǎn)的多時(shí)段或感應(yīng)控制以及干線的固定配時(shí)協(xié)調(diào)控制。

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融入

2010年以后，隨著公安部“兩化”工作的推進(jìn)，交通信號(hào)控制的智能化和互聯(lián)網(wǎng)＋、視頻圖像處理技術(shù)的結(jié)合又有了很大的發(fā)展。

周永順表示，近幾年的發(fā)展主要在于檢測(cè)手段的提升，地磁、視頻、雷達(dá)等新檢測(cè)方式開始出現(xiàn)，檢測(cè)精度也在不斷提升，明顯變化是互聯(lián)網(wǎng)＋，控制系統(tǒng)中逐漸加入互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

在2016杭州·云棲大會(huì)上，城市數(shù)據(jù)大腦發(fā)布。王堅(jiān)認(rèn)為：世界上最遠(yuǎn)的距離是攝像頭到信號(hào)燈。城市大腦通過各類數(shù)據(jù)感知交通態(tài)勢(shì)進(jìn)而優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí)。此外，融合高德、交警微波和視頻數(shù)據(jù)去感知交通事件，包括擁堵、違停、事故等，并觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行智能處理。并實(shí)現(xiàn)了120救護(hù)車等特種車輛的優(yōu)先調(diào)度，事件報(bào)警、信號(hào)控制與交通勤務(wù)快速聯(lián)動(dòng)。

2017年，滴滴智慧交通 “互聯(lián)網(wǎng)＋信號(hào)燈”首個(gè)項(xiàng)目在濟(jì)南落地。滴滴的加入主要為行業(yè)帶來了海量互聯(lián)網(wǎng)軌跡數(shù)據(jù)和先進(jìn)算法，可以評(píng)估區(qū)域?qū)崟r(shí)車流量。之后，滴滴互聯(lián)網(wǎng)＋信號(hào)燈相繼在武漢、貴陽(yáng)、成都等多座城市落地。

受互聯(lián)網(wǎng)影響，傳統(tǒng)智能交通企業(yè)也在信號(hào)控制系統(tǒng)上發(fā)力。北京易華錄信息技術(shù)股份有限公司發(fā)布“易慧”和“易策”產(chǎn)品，通過結(jié)合大數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域路網(wǎng)路權(quán)調(diào)控，對(duì)路口情況進(jìn)行分析，讓警力跟著警情走，包括干線信控評(píng)價(jià)等。海信“智慧心臟”的著力點(diǎn)則就在信號(hào)上，目的是實(shí)現(xiàn)全城信號(hào)控制的自動(dòng)無人化。

在此期間，單點(diǎn)自適應(yīng)控制、干線綠波動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)、基于GPS北斗定位及RFID的特種車輛優(yōu)先控制得到廣泛應(yīng)用，面向飽和交通的區(qū)域均衡控制策略也已開始實(shí)施。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也逐步落實(shí)，2017年7月21日，公安部交通管理科學(xué)研究所在無錫組織召開交通信號(hào)控制系列標(biāo)準(zhǔn)征求意見會(huì)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)通用技術(shù)要求》對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能要求、性能指標(biāo)、通信要求、安全要求、測(cè)試要求、運(yùn)維管理作出了規(guī)定，適用于信號(hào)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、測(cè)試及應(yīng)用整個(gè)生命周期。

幾點(diǎn)遺憾

四十年來，我國(guó)道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)已得到大規(guī)模地應(yīng)用實(shí)施，成為道路交通管理中不可或缺的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，然而從控制器和控制系統(tǒng)的水平來看，尚未形成可與國(guó)外知名系統(tǒng)比肩的國(guó)產(chǎn)道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)，在中心系統(tǒng)化控制層面比較弱。

信控中國(guó)俱樂部會(huì)員王小剛表示，主要原因在于目前對(duì)于控制系統(tǒng)的研發(fā)還屬于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型；其次是國(guó)內(nèi)研發(fā)力量較分散，各廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)無序，沒有形成集體開發(fā)的態(tài)勢(shì)；三是信號(hào)控制系統(tǒng)難以考核，導(dǎo)致研發(fā)動(dòng)力不足，雖然中心系統(tǒng)能做的事情很多，但是可以量化的很少；四是目前研發(fā)仍以企業(yè)為主導(dǎo)，國(guó)家還未形成主導(dǎo)研發(fā)機(jī)構(gòu)。

此外，浙江大學(xué)王殿海教授曾提到當(dāng)前信號(hào)控制系統(tǒng)在我國(guó)面臨的幾個(gè)問題：一是數(shù)據(jù)問題，傳感器布設(shè)密度低，損壞率高；二是交通問題，達(dá)到擁堵程度，傳感器失去判別作用，另外是混合交通；第三基礎(chǔ)問題，基礎(chǔ)工作不充分，還包括運(yùn)維問題。

王殿海認(rèn)為實(shí)際上我們擁有各種很好的信號(hào)控制系統(tǒng)，包括SCOOT、SCATS，但是沒有一個(gè)系統(tǒng)真正發(fā)揮了作用�，F(xiàn)在需要?jiǎng)?chuàng)新，包括大學(xué)、企業(yè)都需要?jiǎng)?chuàng)新，但是更需要把我們已有的系統(tǒng)用好，我們投入巨資建成的系統(tǒng)，還沒有用好。

寫在最后

經(jīng)過幾十年的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)發(fā)展，信號(hào)控制系統(tǒng)在逐步完善，但行業(yè)整體技術(shù)進(jìn)步緩慢。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，到目前為止互聯(lián)網(wǎng)的介入帶來的是行業(yè)受到了更大關(guān)注，項(xiàng)目體量急劇擴(kuò)大，各種花式層出不窮，但是不可忽視的是：標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則不斷被打破，基礎(chǔ)工作不受重視；喊“新”口號(hào)，重復(fù)舊套路。

中國(guó)交通信號(hào)控制系統(tǒng)走過了40年不平坦的路，未來道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)智能化發(fā)展之路仍任重道遠(yuǎn)。