1　引言
      改革开放以来，我国的国民经济取得了很大的发展，城市建设日新月异，城市道路交通条件不断改善。与此同时机动车的保有量不断增加，有的城市机动车的数量甚至增加了十几倍，城市道路的建设远远跟不上城市机动车的增加，城市交通问题显得越来越严重，给社会、经济、环境带来了一系列不良影响，如时间和能源的浪费，空气和噪声的污染，交通事故的增加等，因此解决城市交通问题已经到了刻不容缓的时候。
现代科学技术的发展为解决城市交通问题提供了新的方法。实践证明，在现有的城市道路条件下，利用计算机技术、通信技术和控制技术结合现代城市交通管理技术建立城市交通信号控制系统是一种投资省、见效快的解决城市交通问题的方法。
NATS城市交通信号控制系统是我国自行研制开发的第一个实时自适应城市交通信号控制系统，是“七•五”、“八•五”期间国家重点科技攻关项目，获国家重大科技攻关成果奖，1996年获公安部科技进步一等奖，1999年获国家科技进步三等奖，已经应用在南京、株洲、台州、南通、泰州、常熟、张家港、富阳等二十几个城市。
2　NATS系统结构
      为满足城市未来控制范围的需求，提高系统的扩展能力，强化系统的交通数据与信息的处理、统计、分析、服务能力，NATS系统采用三级分布式递阶控制结构：中心控制级，区域控制级，路口控制级。
3　NATS系统功能
NATS城市交通信号控制系统主要功能如下：
3.1　交通信号控制功能
3.1.1　系统控制功能
    系统控制是指与区域控制计算机相连的道路交通信号控制机都在其控制之下，系统具有下列控制功能：
 实时自适应优化控制
控制区内道路交通信号控制机与区域控制计算机联网运行，信号配时方案由系统优化算法软件根据实际交通状况实时生成，下载给道路交通信号控制机执行。
 固定配时控制
控制区内与区域控制计算机相联的道路交通信号控制机都在区域控制计算机控制之下，信号配时方案使用的是近期实时自适应优化结果，并确有较好交通效益的配时方案。
 联机线控
实施线控的路口的道路交通信号机都在区域控制计算机的控制之下，信号配时方案由线控算法软件实时生成。
 公交信号优先
检测公交车辆，根据公交车到达路口情况以及乘客数量决定优先放行权。
3.1.2　单点控制功能
路口信号灯配时由路口的道路交通信号控制机独立控制，道路交通信号控制机应具有下列单点控制方式：
 单点优化
根据检测器检测到的车流量，由道路交通信号控制机自带的优化软件自动生成信号灯配时方案。
 无电缆线控
道路交通信号控制机按照统一的时间基准执行相互协调的配时方案。
 感应
根据车辆检测器检测的车流信息，对交通信号灯进行实时控制。等等。
3.1.3　特殊控制
系统可以根据实际交通情况，由控制中心发出命令，进行特殊交通控制，系统应具有下列特殊控制方式：
 定相控制
根据路口交通需求，由任一级控制计算机发出命令，直接强行控制路口交通信号相位的执行时间。
 模拟手动
根据路口交通需求，由任一级控制计算机发出命令模拟路口交通信号机的手动控制方式。
 绿波控制
在执行警卫、消防、救护、抢险等任务的时候，其行车路线上的各交通信号灯按车辆到达路口的时间开启绿灯，保证车辆畅通无阻。
 手控
由路口交警将路口的道路交通信号控制机手动开关置于“手动”位置，每按一次手动按钮，灯色变换一次。
3.2　交通信息采集功能
对交通流量、车速、车型、占有率、排队长度、饱和度等交通信息进行自动采集、计算、存储；并可以显示、打印各种报表。
3.3　系统监测功能
    为提高系统的可靠性，系统各控制级设置完备的自检和监测功能，对系统设备、软件运行状况和故障进行全面监测与管理。发现故障立即上报系统综合平台。
3.4　遥设信号机参数
   在中央计算机、区域计算机与信号机通信正常的情况下，可调看和修改道路交通信号控制机的各种配时控制参数。
3.5　系统远程监控与维护功能
    可通过PSTN、DDN、ISDN等远程联网方式注册进入用户系统，实现系统远程故障诊断、监控与维护。
3.6　系统互连功能
支持基于TGIS的多种系统集成，实现多系统互联互控和协调动作。
3.7　交通状态判别功能
    系统能自动识别交通拥堵等级，判别准确度优于80%。
3.8　交通疏导
    利用室外交通诱导屏，可以实现交通流的自动或人工干预疏导。