1．前言
为缓解城市道路拥挤状况、保证道路的畅通性,在车用无线通信技术(vehicle to everything,V2X)的基础上对城市道路交通信号灯进行智能控制。首先利用复用蜂窝用户上行链路实现车流量数据传输,再根据二进制变量复用关系和信道高斯白噪声确定通信链路信号干噪比,依据干扰情况设计智能交通系统V2X通信方案。在此基础上,依据道路区间的车辆数量因子、车辆速度因子和道路负载因子,将道路情况可分为畅通、良好、一般、轻微堵塞、拥堵共5种状态,再通过设计自组网流程和检测流程实现对信号灯的控制。根据实验对比结果可知:该方法的控制指令传输时延较少,且数据采集过程最大信息传输速率可达1354 bit/s,证明了该方法的有效性。
2．正文
智能交通信号广泛应用在道路交叉口、人行过街等交通场景中。本文所指的智能交通信号区是指上述智能交通信号区域的上游区域。[[1]]智能交通信号区域和普通路段的区别，主要在于在智能交通信号区域，车流己经能够明显受到信号灯的影响，而普通路段不受信号灯影响或受信号灯影响较小；智能交通信号区与智能交通信号区的区别，以交叉口智能交通信号场景为例，智能交通信号区包含上游受到信号影响的所有区域，包括一部分可以换道的区域(未渠化部分)直至交叉口部分，但不包括交叉口内部，而智能交通信号区的覆盖范围包括邻近交叉口的不可换道区域(即渠化部分)和交叉口内部区域。[[2]]智能交通信号区的具体长度与特定路段密切相关。[[3]]
随着我国经济的快速发展，机动车保有量不断增加，现有的城市道路资源己无法满足日益增长的交通需求，进而导致了各种严重的交通问题:交通拥堵日益严重、交通事故频发等，而这些问题在智能交通信号区域表现得尤为突出。[[4]]
2.1 国内研究现状
V2X技术是实现车辆协同行驶的必备条件。[[5]]当前可用的车辆通信分为三种技术:车载网络通信(CAN,LIN等)、短程网络通信(802.11p,WiFi,Zigbee等)、广域网络通信(GPRS,3G,4G以及尚未投入应用的5G通信技术等)。提出了DSRC(802.l1p)通信技术，并在车辆协同控制中进行实现和应用，提升了现有的车辆控制技术应用范围。[[6]]文针对电动汽车协同行驶的需求，在车内网络通信方面开展了相应的研究工作。针对自主协同行驶车辆的通信需求，利用Zigbee通信技术，实现了在模拟环境下的车辆通信网络设计。[[7]]针对车辆编队通信特殊应用和对实时性、可靠性的要求，利用无线电通信和红外通信两种技术，共同完成了编队车辆之间的信息传递。[[8]]
对如何利用V2X技术改善智能交通信号区的通行，现有研究主要分为两类，一类是将道路车辆状态传递给智能交通信号系统，动态调节信号配时；另一类是把信号配时及相关状态信息传递给即将通过智能交通信号区的车辆，引导车辆动态调节车速。[[9]]事实上，当距停车线较近时，驾驶者将难以对速度提示作出及时准确的响应。[[10]]
我国最早的马路交通灯诞生于1928年的上海英租界，从最早的手牵皮带，到20世纪50年代的电气控制从采用计算机控制到现代化的电子定时控制，交通信号灯在科学化、自动化上不断的更新、发展和完善。国内的交通灯一般设在十字路门， 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现 的情况，还存在以下缺点: 1.两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多,放行时间应该长些;另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施,臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
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