交通信号控制技术知识

交通信号控制技术知识 交通信号控制技术知识 交通信号控制，是运用现代的信号装置、通信设备、遥测及计算机技术等对动态的交通进行实时的组织与调整。通过交通信号控制，在未饱和交通条件下，降低车辆行驶延误，减少红灯停车次数，缩短车辆在路网内的行驶时间，提高路网的整体通行能力;在饱和交通条件下，使交通流有序行进，分流车辆，缓解堵塞。 一、信号控制的基本概念 (一) 信号相位。信号机在一个周期有若干个控制状态，每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权，对各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，称为一个信号相位。我国目前普遍采用的是两相位控制和多相位控制。 (二)信号周期。是指信号灯各种灯色显示一个循环所用的时间，单位微秒。信号周期又可分为最佳周期时间和最小周期时间。 (三)绿信比。是指在一个周期内，有效绿灯时间与周期之比。周期相同，各相位的绿信比可以不同。 (四)相位差。是指系统控制中联动信号的一个参数。它分为相对相位差和绝对相位差。相对相位差是指在各交叉口的周期时间均相同的联动信号系统中，相邻两交叉口同相位的绿灯起始时间之差，用秒表示。此相位差与周期时间之比，称为 相对相位差比，用百分比表示。在联动信号系统中选定一个标准路口，规定该路口的相位差为零，其他路口相对于标准路口的相位差，称为绝对相位差。 (五)绿灯间隔时间。从失去通行权的上一个相位绿灯结束到得到通行权的下一个相位另一方向绿灯开始的时间，称为绿灯间隔时间。在我国，绿灯间隔时间为黄灯加红灯或全红灯时间。当自行车和行人流量较大时，由于自行车和行人速度较慢，为保证安全，需进行有效调整，可以适当增加绿灯间隔时间。 此外，信号控制的基本参数还有饱和流率、有效绿灯时间、信号损失时间、黄灯时间、交叉口的通行能力与饱和度等。 (一)交通信号灯，按用途可分为车辆交通信号灯、行人交通信号灯、方向交通信号灯和车道交通信号灯等。 (二)交通信号灯，按操作方式可分为定周期控制信号灯和感应式控制信号灯。感应式控制信号灯又分为半感应控制和全感应控制两种。 (三)交通信号灯，按控制范围可分为单个交叉路口的交通控制、干道交通信号联动控制和区域交通信号控制系统，即“点控”、“线控”、“面控”三种。 另外，有点信号灯可以 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 成信号灯色倒计时显示屏，或者黄灯闪烁屏以提高绿灯时间的利用率。还要一种太阳能信号灯，在交通量小、位置偏远的地方使用比较方便。 (一)交通信号点控制 交通信号单点信号控制，又称“点控”，用于单个信号的路口，属于孤立交叉口的信号控制。根据交叉口的流量和流向，确定最佳配时 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，可保证最大通行能力或最小延误。 1(定时控制。定时信号控制也称周期控制，定时周期控制属于自动控制。配时参数的各种组合，构成不同的信号配时方案。 (1)单点定时周期控制。预先调整信号机的控制相位、周期长度和绿信比，根据设计好的程序轮流给各方向的车辆和行人分配通行权，控制不同方向的交通流。 (2)多段定时周期控制。若一天当中各时间段的交通量相差较大，则应采用多套配时方案。根据一天内不同时段交通量的变化，选择相应的配时方案，以适应交通流变化的需要。 定时控制方式适用于那些交通量不大、变化较稳定、相隔距离较远的交叉口。 2(感应式信号控制。根据车辆感应器提供的信息调整周期长度和绿灯时间。它可更好地适应交通量的变化，减少延误，提高交叉口的通行能力。特别适用于各方向交通量明显随时间变化较大且无规律的交叉路口。它的主要型式有以下两种: (1)半感应式信号控制。在部分进口道上设置车辆感应器，通常设在次要路口。平时主干道维持长绿信号，只有当支路上有车辆到达交叉口时，才给以通行权。这种控制适用于主 干道上交通量特别大，而支路上流量较小的交叉口。 (2)全感应式信号控制。所有进口道上都安装车辆感应器。当主干道和支道的交通量都比较小时，主、支道入口的信号均维持最短绿灯时间，此时它相当于定时周期控制，当交通量较大时，可自动延长绿灯时间。全感应式信号控制适用于相交道路的交通流量都比较大、且都不稳定的情况。 3(按钮式信号控制。按钮式信号控制，属于人工控制，它适用于支线路口或非交叉口的人行横道处，平时主干道路是绿灯信号，支线路口来车或有行人横穿道路时，可按一下路旁与信号机相连的开关(有的设计为遥控开关)，则绿灯变为红灯。这种控制方式，适用于支线路口车辆或行人较少的道路。 (二)交通信号线控制 交通信号线控制，也称“绿波控制”，是把干道上若干连续交叉路口的交通信号连接起来，同时对各交叉路口设计一种相互协调的配时方案，各交叉路口的信号灯联合运行，使车辆通过第一个交叉路口后，按一定的车速行驶，到达后面各交叉路口时均可遇到绿灯，大大减少车辆的停车次数与延误。线控制往往是面控制系统中的一个组成部分，是面控系统的一种简化形式。采用这种控制一般要具备下列条件: 1(纳入控制系统的交叉口，应采用相同的信号周期; 2(必须具有相同的时间基准，保证相位差的稳定; 3(交叉口之间应有较大的关联性。通常相邻交叉路口之 间的距离不超过800m; 4(信号协调控制器分为主控制器的协调控制和无电缆协调控制两类。 (三)面控系统 交通信号面控制也称“区域控制”或“网络协调控制”，是把某一区域内的全部交通信号纳入一个指挥中心管理下的一套整体控制系统，是单点信号、干道信号和网络信号系统的综合控制系统。其优点是:可获得全区域整体控制效益;可因地制宜地选用合适的控制方法;可有效、经济地使用设备。 交通信号面控制系统，从控制策略上可分为定时式脱机操作控制系统和感应式联机操作控制系统;按控制方式可分为方案选择方式和方案形成方式;按控制结构可分为集中式计算机控制结构和分层式计算机控制结构。 1(定时式脱机操作控制系统。国际上应用较广的是TRAN,SYT，即“交通网络研究方法”。这种系统的基本原理，是利用交通流历史及现状统计数据，进行脱机优化处理，得出多时段的最优信号配时方案，编人计算机控制程序，对整个区域交通实施多时段定时控制。它由交通模型和优化程序两部分组成。 2(感应式联机操作控制系统。感应式联机操作控制系统是一种能够适应交通流量变化的“自适应控制系统”，也叫“动态响应控制系统”。在控制区交通网中设置车辆感应器，实时 采集交通数据并实施联机最优控制。自适应控制结构复杂、投资高，对设备可靠性要求高，但能较好地适应交通流的随机变化。目前，国内使用的自适应控制系统主要有: (1)SCATS系统。SCATS控制系统，是方案选择式实时自适应控制系统。它是一种用感应控制对配时参数可作局部调整的方案选择系统，即预先设计一套与交通流量等级对应的最佳配时参数组合，存贮于中央控制计算机中。中央控制计算机通过设在各个路口的车辆感应器反馈的车流通过量数据，自动选择合适的配时参数，并根据所选定的配时参数组合实行对路网交通信号的实时控制。SCATS的控制结构用的是分层式三级控制:中央监控中心—地区控制中心一信号控制机。 (2)SCOOT系统。SCOOT(Split , Cycle , Offset OptirnazationTechnique)系统，即“绿信比一信号周期一绿时差优化技术”，是方案生成式实时自适应控制系统，是一种实时交通状况模拟系统。与方案选择方式的区别在于:不需要先贮存任何既定的配时方案，也不需要预先确定一套配时参数与交通流量的对应组合关系。方案生成式系统是通过安装于各交叉路口每条进口道上游的车辆感应器，采集车辆到达信息，通过联机处理，形成控制方案，连续地实时调整绿信比、周期时长和绿时差三个参数，使之与变化的交通流相适应。因此，它可以保证整个路网在任何时段都在最佳配时方案下运行。 (3)我国研制开发的机动车与自行车混合交通信号控制系统。 “七五”期间，由公安部交通管理研究所与同济大学等单位联合研制开发了自适应交通信号控制系统，这套系统突出了对机动车与自行车混合交通进行控制的特点，采用区域控制级和路口控制级两级控制结构。系统设置了实时自适应控制和固定配时控制功能，还可根据实际需求，由指挥中心发出命令，进行绿波控制、单点控制、指定相位控制等特殊控制。 交叉口控制基础理论 交叉口控制基础理论 一、信号控制系统设置依据 合理设置信号控制可改善道路上的通车状况，提高交叉口的通行能力，减少停车与延误。通行能力与延误是考察交叉口该使用何种控制方式的主要定量 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 依据，但却不是唯一的依据，在实际工作中还需根据当地的具体条件进行综合分析才能得出正确的决策。 设置交通控制信号虽有理论分析的依据，但尚未成为公认的有效方法。加上世界各国的交通条件又各有差异，因此制定具体依据时的思路是:在理论分析基础上，考虑各自的实际交通状况而定。综合比较美、英、日三国设置原理和依据及国标《道路交通信号灯设置与安装 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》(GB14886-2006) 。 通常考虑的因素有: 1、机动车流量依据 2、行人(或学童)交通量依据 3、协调控制依据 4、交通事故依据 一、机动车流量 路口任意连续8h的机动车平均小时流量超过下表所列数值时，应设置信号灯。 主次主要道路 要道路要道路双向任意连续流量较大次要道路单向任意连续8h平均小时流单向车单向车8h平均小时量/(PCU/h) 道数/条 道数/条 流量/(PCU/h) 750 75 1 1 500 150 750 100 1 ?2 500 200 900 75 ?2 1 600 150 900 100 ?2 ?2 600 200 二、行人交通量 1)在平常日穿越交叉口的主路或主路中间段的行人流量每任意4h内的每小时大于100人，或任意1h内大于190人; 2)车流中出现能够让行人穿越的空档每小时小于60个，而道路中央分隔带的宽度足以让过街行人在其上等候。 三、协调控制依据 1)在具有向一个方向流量为主的道路或单向交通道路上，相邻交叉口的交通控制喜好灯设置得较远而没有提供必要的车队控制; 2)在双向交通道路上，相邻交叉口的交通控制信号灯没有提供必要的车队控制。 四、交通事故 1) 3年内平均每年发生5次以上交通事故的路口，从 事故原因分析通过设置信号灯可避免发生事故的，应设置信号灯。 2) 3年内平均每年发生一次以上死亡交通事故的路口，应设置信号灯 二、交叉口运行 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 1、评价方法 考虑到我国信号控制交叉口的交通运行特征, 采用多级评价标准, 应用权重的思想, 通过加权平均确定某个信号控制交叉口的服务水平等级。 2、评价指标 , 车辆延误 , 停车次数 , 通行能力 , 饱和度 , 辅助评价指标 车辆延误 信号交叉口车辆延误是反映驾驶员不舒适性和受阻程度， 评价信号交叉口的运行效率和服务水平的重要度量。延误是一个影响因素十分复杂的指标，通常应以现场观测的延误数值为准。当精确度要求不是特别高时，也可通过理论模型来进行大致估算。 1) 孤立交叉口延误模型 对于孤立交叉口控制，常用的延误模型分为:稳态理论延误模型，定数理论延误模型和过渡函数延误模型。 2) 协调控制延误模型 与独立运行的交叉口一样，实行协调控制的交叉口对车辆的延误也由三个部分构成，即正常延误、随机延误及过饱和延误。 停车次数 众所周知，在信号交叉口总有一部分车辆在到达停车线之前会由于红灯或排队，而不得不减速甚至停车。同延误一样，停车次数通常也可通过模型来估算。 1) 孤立交叉口停车率模型 对于孤立交叉口控制，常用的停车率模型分为:稳态理论停车率模型，定数理论停车率模型和过渡函数停车率模型。 2) 协调控制停车率模型 与独立运行的交叉口一样，实行协调控制的交叉口对车辆的停车率也由三个部分构成，即正常停车率、随机停车率及过 饱和停车率。 通行能力 在一定的道路条件下，信号控制交叉口的通行能力主要受信号周期时长的影响。一般来说，周期时长越长，通行能力越大。 饱和度 从理论上说，交叉口的饱和度只要小于1就应该能满足各方向车流的通行要求。但是，当交叉口的饱和度接近1时，交叉口的实际通行条件将迅速恶化，更不必说等于或大于1了。因此我们必须规定一个可以接受的最大饱和度限值，即饱和度的“实用限值”。 实践证明，饱和度实用限值定在0.8,0.9之间，交叉口就可以获得较好。 辅助评价指标 主要评价指标往往并不能反映阻滞作用的全部后果。为此，还应建立车辆燃油消耗，尾气排放量及安全舒适性等辅助参数的定量分析方法。阿克塞立科给出的辅助参数表达式如下: E=fL+fD+fH 1s23 实验研究表明:耗油量最省的方案不是延误时间最少的方 案，也不是停车次数最少的方案，而是一个中间方案。 3、服务水平 每车平均信控延误与信号交叉口服务水平的对应关系如下表: 服每车服 每车信控延误 务水平 信控延误 务水平 A <10 B 11-20 21-3 C D 36-55 5 56-8 E F >80 0 新建、改造交叉口设计服务水平宜取B级，治理交叉口宜取C级，服务水平不合格时，须按照各进口道设计和信号相位方案，重新设计。