信号控制交叉口相位相序设计研究

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全版平面交叉口信号相位设计专家系统理论框架研究.docx

摘要：明确分析了信号设计中相位设计和配时设计之间定性和定量的关系，并针对相位设计的特点，提出相位设计专家系统的理论框架，构造详实可行的专家系统知识库，进一步建立相位声称和优化模块，在相位优化模块中，利用交通流冲突数量、穿插口时空利用率、信号相位损失时间总和三项指标评估穿插口信号相位的方案，为穿插口信号相位设计专家系统的开发提供了完整的框架构造和坚实的理论根底。

１引言平面穿插口所采取的信号控制模式无论是固定式还是感应式，控制范围无论是单点还是区域，都需要根据单点穿插口的几何特性、交通流条件，选择信号相位方案和确定信号配时参数，二者共同决定信号设计的成功与否。

相位设计，是信号设计的首要步骤，信号相位直接影响交通流运行的平安性和穿插口可提供的通行能力。

配时设计，是在相位设计的根底上，根据进口车道配置和交通流量分布，求解最优的配时方案。

２信号设计及专家系统在以往对穿插口信号控制研究中，重点通常集中在配时设计研究方面，认为只要建立科学的信号配时模型，穿插口就可提供最大的通行能力和最优效劳水平。

实质上，相位设计和配时设计是定性和定量的关系，如果对信号相位研究不够充分，通常难以求得最正确信号控制方案，如图1，假设相位方案2是适宜的方案，但因为没有充分研究信号相位，可能选择相位方案2以外的方案，无论采取如何先进的配时模型，只要在相位i所确定的定性范围内求解，结果不会落到相位方案2的范围内，所得到的结果只能是伪最优解；相反，如果首先进展相位设计，确定相位方案2，在方案2所确定的定性范围内，利用配时模型进展定量求解，就很容易得到最优方案，得到真正的最优解。

美国道路通行能力手册HCM中早已提出信号设计中最为关键的问题是选择一个适当的信号相位方案，信号相位设计需要三个必要条件：1〕信号设计方面具备专家级经历；2〕充分理解穿插口中各种类型交通流之间的影响；3〕非常清楚信号系统的运行特点。

具备上述3个条件后，HCM进一步指出“信号相位设计是交通信号设计中最具创造性的局部〞。

信号控制交叉口左转相位协调设计方法

信号控制交叉口左转相位协调设计方法吴伟;马万经;杨晓光【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(041)001【摘要】Based on an analysis of the available routes for left turn movements, a set of constraints was set up to optimize left-turn phases coordinately including flow conservation, duration of green, degree of saturation, cycle length and so on. Capacity gap computation model was proposed between adjacent intersections with different left turn phases, then, with the objective of minimizing capacity gap, integrated optimization model for left-turn phases of adjacent junctions was formulated. Based on the geometry layout and traffic flow data of two field intersections, average vehicle delay and maximum throughput were applied to a comparative evaluation of the field method, Synchro-based method and the proposed method. The results show that with the proposed method, the capacity gap between the adjacent intersections and the delayrndecreases, while the capacity enlarges in comparison with the field and Synchro-based mothod with only a slight adverse effect on the system.%基于左转交通流的路径分析,给出了相邻交叉口左转相位协调优化的约束条件,包括流量守恒、绿灯最大最小时间、饱和度和周期时长等.考虑不同左转相位设置模式,建立了相邻交叉口间通行能力差计算模型.在此基础上,以通行能力差最小为目标,提出了相邻交叉口左转相位协调设计模型.最后,基于两个实际交叉口的几何条件和交通流数据,采用车均延误和最大通过量为指标对比分析了交叉口现有方案、Synchro优化方案和本文模型优化方案的信号控制效益.结果表明,基于本文模型的相位方案,能降低各交叉口间的通行能力差值,并有效降低交叉口群的车均延误,提高交叉口群整体通行能力,同时该协调设计方法对整个系统的负面影响较小.【总页数】6页(P66-71)【作者】吴伟;马万经;杨晓光【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804【正文语种】中文【中图分类】U491.13【相关文献】1.考虑干线协调控制的信号交叉口左转弯待转区设计方法 [J], 羊钊;朱仁伟;白雪莲;包丹文2.考虑许可相位初期车辆抢行行为的左转导向线优化设计方法 [J], 曲昭伟;白乔文;陈永恒;曹宁博;熊帅3.信号控制交叉口群左转交通协调设计方法 [J], 马万经;杨晓光4.典型信号控制交叉口左转电动自行车通行空间交通特性研究及宽容设计方法 [J], 韦凌翔;廖明军;王志远;庄帅;李宇轩;朱军;王红攝;李梦园5.信号控制交叉口左转电动自行车交通流特性分析 [J], 钟栋青;韦凌翔;李哲;朱军;赵鹏飞;廖明军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

[荐]道路交叉口信号控制优化设计毕业论文[论文报告]

［荐］道路交叉口信号控制优化设计毕业论文［论文报告］Jinbindadao与Taichanglu交叉口信号控制优化设计The Signal Control Optimization of the Intersection Jinbindadao and Taichanglu摘要摘要城市交通繁忙的平面交叉口一般都设置信号灯管理交通，信号交叉口的通行能力与信号控制设计有密切关系。

选择优化的方案来最大限度地发挥平面交叉口的通行能力，减少延误，以解决交通瓶颈问题。

信号控制交叉口的交通设计方案较为复杂，为了对信号控制交叉口进行快速评价，可以通过实际交通流量调查，得到交叉口饱和度、流量比、车道通行能力、车辆延误等一系列数据，供规划设计人员进行交叉口设计时作为参考。

本文主要对天津XX大道和XX路交叉口进行交通渠化和配时设计，进行优化设计，在理论上解决其交通瓶颈问题。

关键词：交叉口；交通信号控制；配时设计；通行能力ABSTRECTABSTRACTThe urban traffic busy intersection set light plane general management, traffic signal crossing capacity and signal control design has close relationship. Choose the optimization scheme to maximize the plane crossing capacity, reduce the delay, to solve the traffic bottleneck problems. The traffic signal control intersection design scheme is relatively complex, in order to control the intersection of signal for a rapid assessment, can pass the actual traffic flow investigation, get intersection saturation, the flow of traffic capacity than, lane, vehicles and so on a series of data, delay for planning and design personnel as a reference when intersection design. This paper focuses on the shore and TaiChang tianjin jin highway intersection traffic and timing, highly channelizing design optimization design, in theory to solve the traffic bottleneck problems.Key words：Intersection；Traffic Signal Control；Timing Design；Case-based Reasoning目录第1章绪论 (1)1.1 平面交叉口存在的主要问题 (1)1.1.1 交叉口信号配时缺乏科学性 (1)1.1.2 交叉口信号配时不够人性化 (2)1.2 交通控制的发展方式 (2)1.3 交通控制系统的发展趋势 (3)1.3.1 交通信号控制的研究方向 (4)1.3.2 交通信号控制相关系统的研究介绍 (5)1.4 城市交通信号控制的研究意义 (6)第2章城市交通信号控制的基本理论 (7)2.1 信号灯的含义及灯序安排 (7)2.1.1 信号灯的含义 (7)2.1.2 各式信号灯的次序安排 (8)2.2 交叉口交通信号灯设置依据 (9)2.2.1 交叉口设置信号控制的利弊 (9)2.2.2 设置交通信号控制的理论分析方法 (9)2.2.3 设置交通信号控制的依据 (9)2.3 交通信号控制的基本概念 (10)2.3.1 含义 (11)2.3.2 交通控制的分类 (11)2.4 交通信号控制的主要参数及主要性能指标 (12)2.4.1 信号基本控制参数 (13)2.4.2 评价信号控制交叉口的交通效益的指标 (14)第3章单交叉口定时信号配时设计 (16)3.1 定时信号控制配时设计流程 (16)3.2 信号相位基本方案 (16)3.2.1 信号相位的确定原则 (16)3.2.2 信号相位相序设计考虑因素 (16)3.2.3 相序安排 (18)第4章 XX大道与XX路交叉口现状评价 (19)4.1 设计对象介绍 (19)4.2 基础数据的收集整理 (22)4.2.1 道路几何条件的调查 (22)4.2.2 交通量的调查 (23)4.2.3 车头时距的调查 (37)4.2.4 信号控制状况 (39)4.3 交通现状和问题分析 (40)第5章交叉口信号控制概略设计 (44)5.1 问题对策及概略设计 (44)5.1.1 机动车道的设计 (44)5.1.2 非机动车道的设计 (46)5.1.3 信号控制方案 (46)5.2 信号配时的初步检验 (46)第6章交叉口信号控制详细设计 (55)6.1 进出口道空间设计 (55)6.1.1 进出口道设计 (55)6.1.2 行人过街横道设计 (55)6.2 信号控制方案的确定 (55)6.3 设计方案评价 (57)致谢 (61)参考文献 (62)英文翻译原文 (63)英文翻译 (70)第1章绪论1.1平面交叉口存在的主要问题在我国，由于近年来机动车保有量迅速增加，交通设施建设滞后以及管理措施不够完善的原因，致使平面交叉口的交通堵塞现象日趋严重。

智能交通系统中的交叉口信号控制策略研究

智能交通系统中的交叉口信号控制策略研究智能交通系统作为现代城市交通管理的重要手段之一，旨在通过应用先进的信息技术和通信技术来提高交通效率、减少交通拥堵、改善交通安全等。

而交叉口作为城市道路网络中最重要的交通枢纽之一，其信号控制策略的合理性与效果直接关系到整个交通系统的运行效率和乘客出行便利性。

在智能交通系统中，交叉口信号控制策略研究是一个重要的研究方向。

传统的交叉口信号控制方式主要依靠定时控制或感应控制，这种方式存在很大的弊端，因为它无法根据交通流量的实际情况进行动态调整，导致交通拥堵和行车延误的问题。

因此，研究人员开始探索更加智能的交叉口信号控制策略，以提高交通系统的效率和安全性。

一种常见的智能交叉口信号控制策略是基于车辆感知的控制方法。

这种方法利用传感器和相机等设备对交通流量进行实时监测和识别，从而可以根据实际情况进行信号灯的控制。

例如，当某一方向的车流量较大时，系统可以自动延长该方向的绿灯时间，以提高通过能力和缓解拥堵情况。

而当某一方向的车流量较小时，系统则可以自动减少该方向的绿灯时间，以节约能源和减少行车延误。

此外，这种方法还可以结合其他信息，如公交优先、行人通行等，进一步提高交通系统的效率和安全性。

另一种智能交叉口信号控制策略是基于协同控制的方法。

传统的信号控制方式主要是各个交叉口独立控制，无法考虑到整个交通网络的协同作用。

而协同控制则是指通过交叉口之间的信息交流和协调，使得整个交通系统的信号控制更加合理和高效。

例如，当一个重要道路上出现事故或交通堵塞时，系统可以通过与周围交叉口的通信，自动调整信号灯的控制策略，以缓解交通压力和减少行车延误。

此外，协同控制还可以应用于特定的交通场景，如校园、机场等，以优化交通流动和提高出行效率。

同时，智能交叉口信号控制策略研究还涉及到与人工智能和机器学习的结合。

利用人工智能和机器学习的算法和模型，可以对交通数据进行分析和预测，从而更加准确地确定交叉口的信号控制策略。

信号交叉口设计及优化

信号交叉口时空资源综合优化聂建强信号交叉口时空资源综合优化就是对信号交叉口的时空资源进行整合得到最优的设计方案。

信号交叉口时空资源综合优化的互动关系：1）提出城市单点信号交叉口时空资源互动优化理念，构建信号交叉口时空资源综合优化设计的新框架和系统流程；信号控制交叉口系统：交叉口空间界定和进口信号交叉口系统：信号交叉口空间系统和信号控制系统；交叉口空间：交通运行状态发生变化的断面所围成的区域，即交叉口进口道展宽起始位置以内的整个区域。

交叉口通行区域：交叉口外围通行区域、交叉口内部通行区域。

交叉口的矩阵表示交叉口信号控制系统按控制方式分：定周期信号控制、感应式信号控制（半感应式信号控制、感应式信号控制）；按控制范围分类：单个交叉口的交通信号控制（点控）、干道交通信号联动控制（线控）、区域交通信号控制（面控）。

交叉口信号控制的特点通行能力、安全性、效率和舒适性信号交叉口交通设计：信号交叉口时空资源优化设计方法：2）交叉口信号控制的设置依据：交通量和延误是考查交叉口该用什么控制方式的主要可定量分析的工具。

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的方法，加上世界各国的交通条件各有差异，所以各国制定的依据的具体数字不尽相同，但原则上根据上述理论分析的思路，考虑各自的交通实际情况制定出各自的依据。

《美国统一交通控制设施手册》制定的依据较为详细，下面主要介绍这个手册定的依据；设置交通信号灯必须做得调查工作？（1）车辆与行人的交通流量（2）进口道上的行驶速度（3）交叉口的平面布置图（4）交通事故及冲突记录图（5）可穿越临界空档（6）延误为什么要设置信号灯？什么时候设置？信号交叉口空间优化设计：空间设计阶段：初步方案产生阶段和时空综合优化调整阶段。

设计交通量城市道路交叉口进行交通设计时，应采用日高峰小时流率作为设计交通量。

城市交叉口设计交通量的确定方法：（1）在每个调查时段，以适当的时间间隔，对上、下行两个方向分别进行分流向的交通流量记录；（2）对记录结果进行统计分析，分别获得不同时段高峰小时交通量、高峰小时系数及高峰小时流率，然后找出各高峰小时的重交通方向及对应的高峰小时流率，将这两个流率作为两个方向进口道渠化设计的依据。

一种基于相序优化的多相位交叉口信号控制方法

一种基于相序优化的多相位交叉口信号控制方法钟章建1，龙科军1，潘振兴2，刘好德2（1. 长沙理工大学交通运输学院长沙410076；2. 同济大学交通运输工程学院上海201804）摘要：可变相序的多相位交叉口信号控制一般要求基于实时的信息，本文以典型的四相位交叉口为例，通过合理的相位相序设计，提出了一种基于数学约束的实时控制方法。

计算结果表明：该方法能够灵活地选择相位，提高绿灯时间利用效率，提高交叉口通行效率。

关键词：智能交通控制；交叉口；多相位；优先级A Method of Multi-phase Traffic Control Based on Phase SequencerZhong Zhangjian1，Long Kejun1，Pan Zhenxing2，Liu Haode2(1. School of Transportation, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410076, China;2. School of Transportation Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)Abstract: Traffic signals control in multi-phase cross based on traffic information real-time. For this reason, taking the typical road intersection of four phases as an example, this paper is to presents a new real-time control method based on mathematical constraint with the reasonable design for phase and phase sequence. The simulation indicates that the method can determine the next new phase neatly, improve the efficiency of green light and traffic at the signalized intersection.Key words: intelligent traffic control; intersection; multi-phase; priority1引言交叉口是城市道路网络的节点，最易引起交通拥堵问题。

378-基于相位相序的交叉口信号配时优化研究

在国内，交叉口定时信号配时主要采用“冲突点法”和“停车线法”[1]，国际上有 HCM 法[2]、 Webster 法[3]、ARRB 法[4]等。经典的 Webster 模型[5]能更好地设计信号周期时长、绿信比等参数，并不能直接优化信号相序，在 HCM 延误模型等中也没有涉及信号相序的优化与设计 [6]。目前，大部分学者在优化交叉口设计时，主要采用优化交叉口信号配时（包括最佳信号周期、绿信比等）、交叉口交通组织渠化等措施，很少涉及相位相序这个重要的参数[7]。其实，相位相序与交叉口的关系非常密切，交叉口相位、相序设计的合理与否直接决定了信号交叉口道路通行能力的大小。即使信号周期时长、绿信比达到了最优设计，但不合理的相位、相序设计也会导致交叉口的拥挤，最终影响与之适应的控制方法的效果[8-9]。因此，为了更科学的解决道路交叉口信号配时问题，笔者重点分析相位相序优化对交叉口配时的影响，进一步研究两者之间的关系，为道路交叉口信号配时优化提供根据。
f Cqmin / 3600 2
（4）
在一般情况下，建议不改变原有转向车道，否则与直行车道组合。
3 实例分析
以成都市高升桥交叉口为例子，分别使用传统 4 相位配时方法和结合道路渠化条件的 NEMA 相位设计对其进行了仿真研究。交叉口的车道设置和交通量（图上所示交通量分别为右转、直行、左转高峰小时交通量）如图 4 所示。交叉口现有相位和信号配时图如图 5 所示。东西向的交通流量较大，因此分配较多的绿灯时间，现有的配时为标准的传统 4 相位配时方案，周期为 90s，黄灯时间均为 3s。
374 436 185
275 750 228 81 728 170
80 354 86
图 4 交叉口的车道设置和交通流量图
32s

单点信号控制交叉口相位相序优化探讨

| 工程设计 | Engineering Design ·198·2020年第16期作者简介：王亮，男，博士，高级工程师，研究方向：城市交通管理与控制。

单点信号控制交叉口相位相序优化探讨王亮1，郝志国1，董芊里1，赵磊2,3（1.华录易云科技有限公司，江苏南京 211800； 2.北京易华录信息技术股份有限公司，北京 100043；3.北京工业大学城市交通学院，北京 100124）摘要：为研究单点交叉口信号配时优化，文章根据早高峰、平峰、晚高峰等不同时段的各方向交通流量差异，分析车道流量相关性，对路口信号配时方案进行优化调整。

研究表明，新的优化方案有效改善了路口的排队长、延误大等拥堵问题，通行效率得到很大的提高。

关键词：单点交叉口；信号相位；相关性分析；绿信比中图分类号：U491.54 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）16-0198-021 引言据“畅通工程”的调研数据显示，国内目前的实现信号协调的交叉口数不到总数的1%，因此当前的交叉口仍然是单点信号控制交叉口为主。

单点交叉口的优化是交通组织、交通管理、信号优化等多项措施的综合调优结果，文章只针对信号优化方面探讨单点信号控制交叉口相位相序优化效果。

信号相位和配时是交叉口信号优化的两个重点，受到交叉口的形状、交通渠化和交通流动态特征的影响。

文章通过分析单点信号控制交叉口信号相位相序的放行方案和放行效果，给出了单点信号控制交叉口的信号相位相序放行方案，对于单点信号控制交叉口的信号优化具有一定的指导意义。

2 信号相位相序2.1 相位信号相位是指在一个信号周期内，一股或几股车流在任何时刻都获得完全相同的信号灯色显示，那么就把它们获得不同灯色（绿灯、黄灯、全红）的连续时序称作一个信号相位。

由于交叉口中存在多个交通冲突点，如直行与左转冲突、直行与右转冲突、左转和右转的冲突等，因此在设置交叉口信号相位的时候，需要将冲突的方向的车流分离出来，相互冲突的交通流在不同相位阶段放行，并给予对应的灯色显示时序，进而提高交叉口内车辆通行效率与行驶安全性。

交叉口交通信号相位优化技术研究

法。各个不同相位的灯色长度之和就是交叉口信号灯的信号周期。此，得到因要较好的通行能力，要让信号周期最短。就所以相位优化的设计目标如下：ａ．不存在０型和１型冲突点。（允许２型冲突点存在）ｂ各相位持续时间之和最短。即．ｗ：Ｇ，最短式中：Ｇ。 — 第ｆ位绿灯时间； — 相，ｌ
Ｆ
衰１交叉口：交通漉时阔需求衰弱号有效绿灯时问Ｃ秒）
ｌ５５１
２
ｌ３Ｏ０
ｌ４８５６２６２６９５镌儿６６
＇３、４
５６７８
短的信号周期是提高通行能力的基本方
— —
要求一组满足相位优化设计思想的相位组合，决这个问题的方法是以网解络图的形式列出所有可能的相位，据根
之和；
相位优化的原理与方法
通过一个交叉口的例子具体说明
ｌＬ
＇１ｆ
＾Ｂ
相位优化的原理和求解优化相位组合
的方法。
ｎ— — 冲突点总和。为了保证交叉口的交通安全，为了使车辆顺利通过交叉口，应该通过设就置交通信号灯和各种相位组合，少冲减突点个数，低冲突点对交通流的影响降
‘＇、ｌ；

交叉口相位设计原则

交叉口相位设计原则交通信号相位的主要目的是把相互冲突或干扰严重的交通流适当分离，减少交叉口交通冲突和干扰。

交通信号相位设计是信号配时的关键步骤，决定了配时方案的科学性与合理性，并直接影响道路交叉口的交通安全和畅通。

【相位设计原则】1.安全原则相位内部交通流冲突尽可能少，非冲突的交通流可以在同一相位中放行，冲突的交通流应放在不同的相位放行。

2.效率原则相位设计要提高交叉口的时间和空间资源的利用率。

过多的相位数会导致损失时间的增加，从而降低交叉口通行能力和交通效率。

太少的相位会因冲突严重而降低效率。

3.均衡原则相位设计需要兼顾各流向车流之间的饱和度均衡，应根据各流向车流的不同合理分配通行权。

应保证相位内部之间各流向的流量比相差不大，才能不浪费绿灯时间。

4.连续性原则一个流向在一个周期中至少能获得一次连续的绿灯时间；一个进口的所有流向要在连续相位中放行完毕；如果几股车流共用车道，它们必须同步放行。

例如直行和左转车流共用一个车道，则需同步放行。

5.行人原则一般情况下，行人应与同向的直行车流共同放行，尽量避免行人与左转流向车辆的冲突，对于过街长度较长（大于等于30米）的路口可适当推行二次过街。

【交叉口相位设计的基本流程】交叉口相位设计的一般流程可分为交通流分析、专用相位设计、相序设计和相位方案检验四个阶段，如下图所示。

1.交通流分析交通流分析包括交通流冲突分析和交通流均衡分析。

冲突分析主要是研究交叉口内的交通流冲突问题，分离冲突，保证安全；均衡分析主要是研究流向流量问题，把没有冲突且流量相近的车流集中在同一相位放行。

2.专用相位设计目前，实际应用中主要有两种相位设计形式：一种是对称流向放行的相位设计形式（简称对称流向放行相位形式，又细分为左转相位设计、右转相位设计、行人和非机动车相位设计、东西相位设计、南北相位设计）；另一种是各进口单独放行的相位设计形式。

对于一个典型的十字交叉口，采用这两种设计形式的相位如下图所示。

单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究

单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究单点交叉口是城市道路交通中常见的交通节点形式之一，其良好的相位设计和信号配时组合对于交通流的顺畅和交通安全具有重要的影响。

本文旨在研究单点交叉口的相位设计和信号配时组合的优化方法，以提高交通流的效率和减少交通拥堵。

首先，相位设计是单点交叉口中重要的一环。

相位设计主要涉及到车辆行驶方向的划分和绿灯时间的分配。

在划分车辆行驶方向时，需要考虑到交叉口周边道路的通行情况、车辆流量和行驶方向的需求。

通过合理的划分，可以有效地减少交通冲突和提高交通流的通行能力。

在分配绿灯时间时，需要根据各个方向的车辆流量和行驶速度进行动态调整，以确保每个方向的车辆都能够得到合理的通行时间。

其次，信号配时组合是单点交叉口中的另一个重要问题。

信号配时组合主要涉及到不同相位之间的转换和绿灯时间的设置。

在相位之间的转换上，需要考虑到车辆流量的变化和交通冲突的情况，以确保相位的切换能够顺利进行。

在绿灯时间的设置上，需要根据各个方向的车辆流量和行驶速度进行合理的分配，以最大程度地提高交通流的通行能力。

针对以上问题，本文提出了一种基于交通流模型的单点交叉口相位设计和信号配时组合的优化方法。

首先，通过对交通流进行建模和仿真，得到交通流的流量、速度和密度等相关参数。

然后，根据这些参数，利用优化算法求解出最优的相位设计和信号配时组合。

最后，通过仿真实验验证了该方法的有效性和可行性。

实验结果表明，采用本文提出的优化方法可以有效地改善单点交叉口的交通流状况。

相位设计和信号配时组合的优化可以显著提高交通流的通行能力，减少交通拥堵和交通事故的发生。

因此，本文的研究成果对于城市交通管理和交通规划具有重要的实际意义。

综上所述，单点交叉口相位设计和信号配时组合的优化是提高交通流效率和减少交通拥堵的重要手段。

本文基于交通流模型，提出了一种有效的优化方法，通过仿真实验验证了该方法的有效性。

未来的研究可以进一步探索其他优化方法和策略，并将其应用于实际的交通管理和规划中，以进一步提高城市交通的效率和安全性。

交通管理与控制—交叉口的信号控制

• 减轻了噪声，降低了汽车废气的污染。
交通信号控制--基本概念
信号相位
• 信号相位就是一股或多股交通流，在一个周期时间内不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示；
• 信号相位是按路口车流获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同显示时序排列就有多少个信号相位；
• 交叉口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。 • 一般路口多用两相位定时信号，东西通行，南北不通为一相，南北通行、东西不通
交通信号控制--基本概念
信号参数
• 黄灯时间为了将已经进入交叉口并正在前进的车辆从交叉口内予以清除所设置的时间，也可以看成一种安全措施。该时间由车速和交叉口的宽度决定，而与交通量的大小无关，一般定为３～５ｓ。
交通信号控制--基本概念
信号参数 • 行人过街时间要考虑到行人的反应时间和人行横道的长度以及行人过街时的排数。
交通信号控制方式
“线”控
• 线控又称线系统控制或联动系统 • 采用线控制使各交叉口取统一周期长度，变动绿信比，各交叉
口的绿灯时刻按行车路线方向错开一定的时间，这样只要车辆按规定的速度行驶，理论上可以做到处处遇到绿灯，减少停车次数与时间延误，缩短运行时间，提高道路通行能力。因此这种控制方法也被称为绿波交通。
控制。定时信号控制机是最简单、最经济的一种控制机。
交通信号控制方式
“点”控
点控制也有两种 ➢ 感应式信号控制
• 感应式控制是在交叉口入口引道上设置车辆检测器，信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。
• 半感应式自动信号控制，பைடு நூலகம்种信号机特别适用于主干道与次干道相交的交叉口上，在主干道上无检测器，主干道总是维持着持续不变的绿灯，除非是次干道上有车辆和行人要通过而提出要求时，才变换灯色为红灯。

基于相位相序优化的道路交叉口设计方法

ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｏｆｓｉｇｎａｌｐｈａｓｅａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅｔｈａｔｃａｕｓｅｓｓｏｍｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｒａｆｆｉｃｓａｆｅｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍ，ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｏｐｔｉｍｉｚｅ，ａｎ — ａｌｙｚｅｒｏａｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙａｒｒａｎｇｅｐｈａｓｅｆｒｏｍｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｖｉｅｗ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｒｅｄｕｃｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｓａｆｅｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄ
Ｍｅｔｈｏｄｏｆｒｏａｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆｔｒａｆｆｉｃｓｉｇｎａｌｐｈａｓｉｎｇ－ｓｅｑｕｅｎｃｅ
城市平面交叉口作为道路网中最为重要的部分，它的功能是连接相交道路，使各个方向的人车各行其道，井然有序．然而，近几年小汽车迅速增加，再加上很多交叉口设计得不合理，致使交叉ＶＩ拥挤，冲突点很

城市道路交叉口群协调控制相位优化问题 - 城市交通

信号控制交叉口相位相序优化研究高云峰，陈红洁（上海电器科学研究所（集团）有限公司智能交通事业部，中国上海，200063）摘要：本文从相位相序优化的角度对城市道路交叉口信号控制问题进行研究。

论文阐述了相位相序优化原则，给出了左转相位的设置条件。

在此基础上，论文提出了根据交叉口车流总延误最小目标优化同一进口左转相位和直行相位的先后次序的经方法，并结合实例进行了验证。

关键词：信号控制、相位相序优化Research on Phase Optimization of Signalized IntersectionsGAO Yun-feng, CHEN Hong-jie(Intelligent Transportation Department, Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd, 505#Wuning Road, Shanghai, 200063, P. R. China)Abstract: This paper focuses on phase optimization for signalized intersections. The paper puts forward the principle of phase optimization and establishes the traffic volume condition for protected left-turn phase and gives the method for optimizing the sequence of the through phase and the left-turning phase on the same approach according to delay minimization objective, and the conclusion are verified by an example.Key Words: Signal control, Phase optimization1 引言相位相序优化是城市道路交叉口信号控制协调优化的主要问题之一。

信号控制交叉口左转相位协调设计方法

Ｊａｎ．２０１３
文章编号：０２５３ — ３７４Ｘ（２０１３）０１ — ００６６０６
信号控制交叉口左转相位协调设计方法
吴伟，马万经，杨晓光
（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海２０１８０４）
摘要：基于左转交通流的路径分析，给出了相邻交叉口左转
ｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｗｈｉｌｅｔｈｅａｐｃａｃｉｔｙｅｎｌａｒｇｅｓｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｈｅｔｆｉｅｌｄａｎｄＳｙｎｃｈｒｏ — ｂａｓｅｄｍｏｔｈｏｄｗｉｈｔｏｎｌｙａｓｌｉｇｈｔａｄｖｅｒｓｅ
ｐｈａｓｅｄｅｓｉｇｎ；ｃａｐａｃｉｔｙｍａｔｃｈｉｎｇ
了相邻交叉口问通行能力差计算模型．在此基础上，以通行
能力差最小为目标，提出了相邻交叉口左转相位协调设计模型．最后，基于两个实际交叉口的几何条件和交通流数据，采用车均延误和最大通过量为指标对比分析了交叉口现有方案、Ｓｙｎｃｈｒｏ优化方案和本文模型优化方案的信号控制效益．结果表明，基于本文模型的相位方案，能降低各交叉口问的通行能力差值，并有效降低交叉ＶＩ群的车均延误，提高交叉
ｔｕｒｎｓ［
，
口群整体通行能力，同时该协调设计方法对整个系统的负面

道路交叉口信号协调控制的优化研究

道路交叉口信号协调控制的优化研究交通拥堵是城市化发展中一个比较头疼的问题。

交通的高效运作既能缓解交通压力，也能提高城市的经济效益。

而道路交叉口是道路交通中必不可少的组成部分，道路交叉口信号协调控制是交通管理中的一个重要环节。

本文将探讨如何通过优化道路交叉口信号协调控制来改善城市交通状况。

一、道路交叉口信号协调控制的现状目前，大部分城市的道路交叉口信号灯控制系统采用的是独立控制模式，即每个交叉口的信号都是由该交叉口的交通管理部门单独控制，各个交叉口之间的控制没有协调。

这种控制模式存在效率低、浪费资源、交通拥堵等问题，严重影响了城市交通运行的效率。

二、道路交叉口信号协调控制的优化方案1.信号协调控制系统的建立通过建立信号协调控制系统，将各个交叉口的信号控制进行联动，实现整个交通路段信号协调控制，科学合理地规划信号变换周期和绿灯时间，达到流量调节和交通疏导的目的。

2.交通流量预测与预警对于拥有大量客流的道路交叉口，通过交通探测器采集数据，进行交通流量预测，并提前发出预警信息，方便车辆和行人提前调整通行路线，避免拥堵情况的出现，更好的保障城市交通运输安全。

3.信号控制算法在信号协调控制系统运行过程中，信号控制算法是非常重要的一个环节，目前主要有以下几种控制算法：（1）绿波带控制算法这种控制算法是将多个交叉口合并成一个绿波带来控制，使得车辆在绿灯时间内能够顺利通行，从而减少车辆的等待时间，提高交通的运行效率。

（2）遗传算法遗传算法是模仿自然界的进化原理，通过对道路交通效率进行多次模拟和比较，找到最优的信号控制方案，从而提高交通的流畅度和效率。

（3）模糊控制算法模糊控制算法是基于模糊逻辑原理的一种控制方法，它可以处理复杂的模糊问题，在道路交通信号控制中，该算法可以通过模糊逻辑处理显性或隐性的规则，提高信号控制的效率和准确性。

4.智能化交通管理系统的应用随着现代信息技术的快速发展，智能化交通管理系统已经成为城市交通建设和发展的一大趋势。

单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究

单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究在城市交通体系中，单点交叉口是道路网络的关键节点，其运行效率直接影响着整个交通系统的畅通程度。

单点交叉口的相位设计和信号配时组合优化是提高交叉口通行能力、减少交通拥堵、降低事故发生率的重要手段。

相位设计是指在一个信号周期内，分配给不同方向交通流的通行权组合方式。

合理的相位设计能够有效地分离冲突交通流，保障交通安全和提高通行效率。

例如，常见的两相位设计适用于交通流量较小、冲突相对简单的交叉口，而多相位设计则更适合于交通流量较大、流向复杂的情况。

信号配时则是确定每个相位的绿灯时间、红灯时间和黄灯时间。

绿灯时间的长短直接影响着车辆通过交叉口的数量，过长或过短都可能导致交通效率的降低。

红灯时间则需要在保证交通安全的前提下，尽量减少车辆的等待时间。

黄灯时间则主要用于清空交叉口内的车辆，避免车辆在信号灯切换时陷入冲突区域。

在进行单点交叉口相位设计与信号配时组合优化时，需要充分考虑多种因素。

首先是交通流量，这是最基本的影响因素。

通过对不同方向、不同时间段的交通流量进行准确的调查和分析，可以为相位设计和信号配时提供数据支持。

比如，在早晚高峰时段，交通流量通常较大且流向集中，此时可能需要增加特定方向的绿灯时间。

其次是道路条件，包括车道数量、车道宽度、交叉口的几何形状等。

较宽的车道和更多的车道数量可能意味着能够容纳更多的车辆通行，从而影响相位和配时的设置。

再者，交通参与者的特性也不容忽视。

不同类型的车辆（如小汽车、公交车、货车等）具有不同的启动和制动性能，行人的过街速度和需求也需要纳入考虑。

此外，周边的土地利用情况也会对交叉口的交通产生影响。

例如，商业区周边的交叉口在周末和节假日可能会有更大的交通流量，而学校附近的交叉口在上下学时段交通状况会有所不同。

为了实现单点交叉口相位设计与信号配时的组合优化，目前有多种方法和技术被广泛应用。

传统的方法主要基于经验和简单的计算模型，如韦伯斯特法。

基于聚类分析的信号交叉口相位组合优化方法研究

东向：直行944；左转48；右转78
南向：直行686；左转219；右转86
西向：直行1654；左转177；右转69
北向：直行975；左转249；右转95
通过本次交叉口的渠化设计，根据空间渠化方案确定崇文大道与东外环交叉口的信号相序图如。方案采用五相位的信号配时，分别为第一相位：东西向直行和右转，第二相位：西向直行、左转和右转，第三相位：东西向左转，第四相位：南北向直行和右转，第五项位：南北向左转和右转。
1）交叉口参数
东向直行4车道，左转1车道；西向直行4车道，左转1车道；南向直行左转均为2车道；北向直行左转均为2车道。
2）标准车道通行能力计算
东向直行和左转还原标准车道通行能力分别为1927.行和左转还原标准车道通行能力分别为2141.90pcu/h和1391.30pcu/h；
南向直行和左转设计车道通行能力分别为1642pcu/h和1952pcu/h；
北向直行和左转设计车道通行能力分别为1624pcu/h和1952pcu/h；
4）项位优化
东向直行和左转车道交通流量比分别为0.15和0.05；
西向直行和左转车道交通流量比分别为0.26和0.17；
南向直行和左转车道交通流量比分别为0.21和0.06；
以济宁市崇文大道与东外环交叉口为例，早高峰信号现状其中东西南北四向进口的右转信号灯常亮，黄灯时间为3s，信号周期总长为151s。现状交叉口信号配时方案如下：第一相位南北直行47s；第二相位南北左转22s；第三相位东西直行45s；第四相位东西左转25s。
根据调查可得到交叉口各车道的流量流向.为了便于衡量转向车流和直行车流的流向，需要将转向车流量当量化为等效的直行车流量以统一标准。
交通灯相位是信号灯控制的一个主要特征，即在信号相位的设置下，对不同方向的交通流按照次序分别给予交通控制绿灯—黄灯—红灯信号。定义如下：在一个信号周期内每个相位的时段，一股或几股车流，在同一个时间获得完全相同的交通灯色指示，这个连续：“绿—黄—红”时间段称作一个信号相位。在每一个信号相位，灯色显示时序都是“绿—黄—红”的循环。一个信号周期可以分别对不同方向交通流分配不同的相位，根据交叉口的交通流状况，可以设计成2相位、3相位、4相位、6相位和8相位等。各个信号相位周期性交替获得绿灯显示，即通过交叉口的“通行权”。“通行权”的每一次转换就称为一个信号相位阶段。一个信号周期则由按照预先设置的所有相位时间段之各构成。

城市交通交叉口信号控制策略的优化设计

城市交通交叉口信号控制策略的优化设计随着城市化进程的加快和人口的增加，城市交通问题越来越突出。

作为城市交通的重要组成部分，交叉口的信号控制策略直接关系到交通效率和通行能力。

因此，对城市交通交叉口信号控制策略的优化设计是解决交通堵塞问题的关键之一。

在优化设计交通交叉口信号控制策略之前，我们首先需要了解交通流特性和交叉口的结构。

交通流特性涉及到车辆的行驶速度、周期性、载客量等因素，而交叉口的结构包括道路宽度、道路形状、交通流量等。

只有全面了解这些因素，才能制定出合理的信号控制策略。

在信号控制策略的选择上，我们可以根据交叉口的特点和交通流量进行分类。

例如，在交通流量较低的交叉口，可以选择定时信号控制策略。

这种策略适用于道路宽度较窄、交通流量较小的情况下，通过设置固定的信号周期，按照道路通行能力的需求来控制交通流量。

然而，在高峰期或交通流量较大的交叉口，定时信号控制策略则显得不够灵活。

这时候，我们可以选择感应信号控制策略。

通过设置感应器，根据交通流量的变化及时调整信号灯的绿灯时间，以提高交通流量和通行能力。

此外，还有一种比较常见的信号控制策略是协调信号控制策略。

这种策略适用于多个交通交叉口形成的交通网的情况下，通过协调交叉口的信号灯，优化交通流量和通行效率。

协调信号控制策略主要有绿波带和连续绿灯两种形式。

绿波带方式是指保持主干道上的信号灯一直为绿灯，以满足主干道上的交通流量需求，而次要道路的交通流则需要等待。

连续绿灯方式是指将多个交叉口的绿灯时间错开，使交叉口的交通流顺畅进行。

除了以上常见的信号控制策略外，还可以借鉴一些新的技术和方法来进一步优化信号控制策略。

例如，可以利用智能交通技术，通过车辆识别、视频监控等手段，实时收集和分析交通数据，根据交通情况动态调整信号控制策略。

同时，还可以结合路口红绿灯的控制与交通警察的指挥，采取优化的交通信号控制策略。

此外，还可以考虑引入公共交通优先信号控制策略。

通过设置公交专用信号灯，减少公交车等待时间，提高公交车的通行速度和通行能力。