干道信号协调控制基本知识.ppt
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交通控制基本知识PPT课件
例.
交通控制概念
交叉口延误 车辆到达交叉路口因红灯第一次停车与车辆经过停车线的时间差. 弹性相位 某相位的车流到达不稳定,在绿信比设置上有一弹性变化范围,称其
为弹性相位. 待定相位 指并非在每一个周期内都要出现的相位.当车流到达一定数量才出
现此相位,否则自动跳过. 关键车道 交叉口某相位流量比最大的进口道. 关键相位 交叉口相位设置中流量比最大的一个或几个相位.
系统软件包括五大部分：
一、车流检测
二、交通预测
三、配时参数优化
四、信号控制方案执行
五、系统监控
SCOOT检测器埋设位置
SCOOT交通预测
Dispersion Model
Cyclic Flow at the
Detector
Journey Time
Stopline Demand
SCOOT排队长度预测
S PLIT
C YCLE O FFSET O PTIMIZATION
T ECHNIQUE
以延误和停车次数最小为优化目标 进行周期长、绿信比、相位差的小步距调整
SCOOT原理
车流
流量图示
信号机
车辆排队
绿信比 相位差 优化
近似设置
当前信号 配时方案
传输设备
权重系数
交通管理者
可选方案
信号周期优化
SCOOT技术特征
交通控制概念
交叉口延误 车辆到达交叉路口因红灯第一次停车与车辆经过停车线的时间差. 弹性相位 某相位的车流到达不稳定,在绿信比设置上有一弹性变化范围,称其
为弹性相位. 待定相位 指并非在每一个周期内都要出现的相位.当车流到达一定数量才出
现此相位,否则自动跳过. 关键车道 交叉口某相位流量比最大的进口道. 关键相位 交叉口相位设置中流量比最大的一个或几个相位.
系统软件包括五大部分：
一、车流检测
二、交通预测
三、配时参数优化
四、信号控制方案执行
五、系统监控
SCOOT检测器埋设位置
SCOOT交通预测
Dispersion Model
Cyclic Flow at the
Detector
Journey Time
Stopline Demand
SCOOT排队长度预测
S PLIT
C YCLE O FFSET O PTIMIZATION
T ECHNIQUE
以延误和停车次数最小为优化目标 进行周期长、绿信比、相位差的小步距调整
SCOOT原理
车流
流量图示
信号机
车辆排队
绿信比 相位差 优化
近似设置
当前信号 配时方案
传输设备
权重系数
交通管理者
可选方案
信号周期优化
SCOOT技术特征
第六章 干线协调控制
2）使用全感应信号机的线控系统 在采用全感应信号机线控系统中，一般情况下，系统各交叉 口可按其正常的单点全感应方式操作；在系统某个交叉口前的干 道上测得有车队存在时，上游交叉口信号控制机即通知下游邻近 控制机，下游控制机协调单元即强令正在执行的相交街道或对向 左转相位及时结束，让干道上车队到达时能够顺利通过交叉口。 3）关键交叉口感应式线控系统 英国曾用过一种简易的感应式线控系统，这种系统仅在关键 交叉口上使用感应式控制机，安装车辆检测器，而把其前后信号 控制机同关键交叉口的控制机联结起来。同下游交叉口联结的感 应联动信号，可避免因下游交叉口的车辆排队对关键交叉口通车 的影响，这种联结方式叫前向联结；同上游交叉口联结的感应联 动信号，可避免因关键交叉口的车辆排队对上游交叉口通车的影 响，这种联结方式叫后向联结。
二、感应式线控系统 原理：当检测器测得交通量增加时，开动主 控制机，使之全面执行线控系统的控制；而在交 通量降低时，各交叉口的信号机各自按独立状态 操作，使线控系统既能得到良好的连续通车的效 果，又能保持适应各个交叉口的交通变化。此系 统称为感应式线控系统。 1）使用半感应信号机的线控系统 在线控系统中采用半感应信号机，并用线控 系统的基本配时方案来控制这些半感应信号机。 这种系统，在每个交叉口的次要街道上安装检测 器，次街检测有车时，仅允许次街不影响主街连 续通行的前提下，可得到基本配时方案内的部分 绿灯时间，并根据交通检测的结果，次要街道的 绿灯一有可能就尽快结束，次要街道上没有车辆 时，绿灯将一直分配给主干线。
干线交叉口交通信号协调控制
• 前置信号 • 可变速度指示标志 • 可变速度指示标志与前置信号结合使用
40
例一：
两相邻信号控制的交叉路口，间距 L=600米，路口间车队的平均行驶速度 为 V=36 公里/时。已知单点控制时交叉 口1的最佳周期为C1=100秒，交叉口2的 最佳周期为C2=90秒，各交叉口均取红、 绿灯各半。
41
关键交叉口（参考点）
共同周期的确定
• 绿灯时间的确定（一般方法） 关键交叉口绿灯时间不变； 非关键交叉口绿灯需要调整：
非关键交叉口沿干线方向的绿灯时 间不小于关键交叉口沿干线方向的绿灯 时间。 各交叉口绿灯时间可以各不相同。
34
• 绿波推进速度V V是研究绿波交通的一个关键参数，
它取决于路段上车流的平均空间速度。
∴ O21 = 70 – O12 = 70–40 = 30秒 • 同样，若使O21 = 40秒，则O12的最小值必
然是30秒。 ∴上、下行绿灯起步时差不能同时取40秒。
19
2、信号周期
• 要求： 在进行信号协调控制时，参与信号协
调的各交叉口均采取统一的信号周期，称 之为共同周期。 • 共同周期的作用：使相位差保持恒定。
25
1、单向交通（或双向交通的某一个方向）
• 理想条件： ——共同周期 ——相位差等于车队在路段上的正常行驶时间
ij
tij
40
例一：
两相邻信号控制的交叉路口，间距 L=600米，路口间车队的平均行驶速度 为 V=36 公里/时。已知单点控制时交叉 口1的最佳周期为C1=100秒，交叉口2的 最佳周期为C2=90秒，各交叉口均取红、 绿灯各半。
41
关键交叉口（参考点）
共同周期的确定
• 绿灯时间的确定（一般方法） 关键交叉口绿灯时间不变； 非关键交叉口绿灯需要调整：
非关键交叉口沿干线方向的绿灯时 间不小于关键交叉口沿干线方向的绿灯 时间。 各交叉口绿灯时间可以各不相同。
34
• 绿波推进速度V V是研究绿波交通的一个关键参数，
它取决于路段上车流的平均空间速度。
∴ O21 = 70 – O12 = 70–40 = 30秒 • 同样，若使O21 = 40秒，则O12的最小值必
然是30秒。 ∴上、下行绿灯起步时差不能同时取40秒。
19
2、信号周期
• 要求： 在进行信号协调控制时，参与信号协
调的各交叉口均采取统一的信号周期，称 之为共同周期。 • 共同周期的作用：使相位差保持恒定。
25
1、单向交通（或双向交通的某一个方向）
• 理想条件： ——共同周期 ——相位差等于车队在路段上的正常行驶时间
ij
tij
第六章 干线协调控制
五、确定信号时差
1)图解法 在时间—距离图上协调线控制系统的时差，同 时调整确定通过带速度和周期时长。P222
2）数解法 六、验证方案实施效果
七、提高线控制系统效益的辅助设施
为提高线控制系统的效益，可在实施线控制的干道上设 置前置信号和可变车速指示标志。 1． 前置信号 在主要交叉口前几十米的地方设置交通信号，可以使 交通流在信号处集中，在交叉口处不停止地通过，从而可 使交叉口上的绿灯时间得到有效利用，提高交叉口的通行 能力。
3）时差 时差也称“相位差”，有绝对时差和相对时差之分。 （1）绝对时差 是指各个信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某点 的时间之差。 （2）相对时差 二个标准信号绿灯或红灯的起点或中点相对时差等于 两个信号绝对时差之差。 以红灯中点为标准的时差与以绿灯中点为标准的时差 是相等的，一般多用于线控制的方法确定信号时差；以红 灯起点或绿灯起点为标准的时差，一般多用于面控制系统 中确定信号时差。各信号的绿信比相等时，各不同标准点 的时差都相等。一般多用绿灯起点或中点作为时差的标点， 则称为绿时差。 为使车辆通过协调信号控制系统时，能连续通过尽可 能多的绿灯，必须使相邻信号间的绿时差同车辆在其间的 行程时间相适应，所以时差是信号控制系统实现协调控制 的关键参数。
v C 3600
与同步系统一样，这种系统的适用性受到很大的限制，现在也甚 少单独采用。
公路道路交通信号灯协调控制
公路道路交通信号灯协调控制道路交通是现代城市交通的重要组成部分，道路交通信号灯系统在城市的道路交通组织中具有非常重要的角色。然而，如何通过正确的控制方法和协调技术来提高信号灯系统的效率成为当前道路交通领域的一项重要研究内容。本文将从交通信号控制的原理、信号灯协调优化技术及其在实际应用中的效果等方面进行探讨，旨在探究如何优化交通信号控制，以便为城市道路交通的安全和效率提供更好的服务。
一、交通信号控制的原理
交通信号控制是通过控制红、绿、黄三种颜色的信号灯，调整车辆的通行速度与强度，从而使道路上交通流量实现平衡，并有效地避免拥堵。交通信号控制系统主要包含以下几种模式：
1.交叉口信号控制
这种模式适用于城市的十字交叉口和T字路口，主要是通过控制红、绿灯的时间间隔，让车辆交替通过，从而控制车辆通过量，使车流平衡。
2.行人信号控制
这种模式主要是为行人设立的，通过控制红、绿信号的变化，让行人在合理时间内安全通过道路。
3.公交信号控制
这种模式是为了公交快速通行和保证公交安全的要求，通过调整公交专用车道的信号来控制公交车的速度，提高公交车通行效率。
4.绿波带信号控制
这种模式是把道路分成若干段，并通过协调各段段行车速度，达到车辆绿灯延时绿波的效果，从而实现车流畅通。
二、信号灯协调优化技术
针对现在城市交通拥堵的严重问题，信号灯协调优化技术是解决复杂城市交通拥堵问题的一种有效手段，其优化核心是提高信号灯运行效率。信号灯协调控制技术的主要方法有如下几种：
1.协调控制技术
在城市交通枢纽、路段设置了多个信号灯时，若单独调控灯组，则会造成互相干扰。通过信号灯协调控制，不同灯组不是单独工作，而是按一定的时间、顺序相互配合工作，从而达到优化整个信号灯系统的效果。
干道信号协调控制基本知识(课堂PPT)
9
二、控制方式
有四种情况： ➢ 单向干道协调控制 ➢ 双向干道协调控制 • 同步式干道协调控制 • 交互式干道协调控制 • 续进式干道协调控制
10
二、控制方式
1.单向干道协调控制 是以单方向交通流为优化对象的线控方式。常用于
单向交通、变向交通或两个方向交通量相差悬殊的道路。 相邻各交叉口的相位差可按下式确定：
4
一、基本概念
2、绿信比 确定方法：根据各交叉口各方向的交通流量比来确定。 因此，各交叉口信号的绿信比不一定相同。
5
一、基本概念
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示， 有绝对相位差和相对相位差之分。 （1）绝对相位差 是指各个交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点相对于某一个交叉口（一般为关键交叉口）主干道 协调方向的信号绿灯(红灯)的起点终点的时间之差。 在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念。
18
三、连接方式
1.无缆连接 （2）用时基协调器联结 用一个叫做时基协调器的十分精确的数字计时和控制设施，
把各控制机的配时方案连接起来，实现各机间的时间上的协调。 时基协调器可用在多时段配时的线控系统中。在配时方案有
改变时，也必须由人工到现场逐一对各控制机进行调整。 （3）用石英钟连接 在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控
系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。
二、控制方式
有四种情况： ➢ 单向干道协调控制 ➢ 双向干道协调控制 • 同步式干道协调控制 • 交互式干道协调控制 • 续进式干道协调控制
10
二、控制方式
1.单向干道协调控制 是以单方向交通流为优化对象的线控方式。常用于
单向交通、变向交通或两个方向交通量相差悬殊的道路。 相邻各交叉口的相位差可按下式确定：
4
一、基本概念
2、绿信比 确定方法：根据各交叉口各方向的交通流量比来确定。 因此，各交叉口信号的绿信比不一定相同。
5
一、基本概念
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示， 有绝对相位差和相对相位差之分。 （1）绝对相位差 是指各个交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点相对于某一个交叉口（一般为关键交叉口）主干道 协调方向的信号绿灯(红灯)的起点终点的时间之差。 在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念。
18
三、连接方式
1.无缆连接 （2）用时基协调器联结 用一个叫做时基协调器的十分精确的数字计时和控制设施，
把各控制机的配时方案连接起来，实现各机间的时间上的协调。 时基协调器可用在多时段配时的线控系统中。在配时方案有
改变时，也必须由人工到现场逐一对各控制机进行调整。 （3）用石英钟连接 在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控
系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。
第十讲干线交叉口交通信号协调控制课件
VS
详细描述
定时协调控制策略是传统的交通信号控制 方法，通过预先设定固定的时间间隔来控 制交通信号的切换，以实现交叉口之间的 协调。该策略主要依赖于固定的交通流量 数据和经验，缺乏对实时交通状况的适应 性。
自适应协调控制策略
总结词
根据实时交通状况调整交通信号的切换时间，以实现交叉口之间的协调。
详细描述
重要性及应用
重要性
应用
在城市交通管理中，干线交叉口交通 信号协调控制广泛应用于城市主干道、 高速公路等交通节点，是实现城市交 通有序运行的重要手段之一。
发展历程与趋势
发展历程
趋势
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制原理
信号配时设计
配时参数
根据交通流量、道路等级和交通组织需求，确定信号周期、绿灯时间、黄灯时间 和红灯时间等配时参数。
案例分析方法
数据采集
数据分析
模型建立
案例分析结果与结论
结果展示
实践意义
通过图表、数据等形式展示分析结果， 如交通信号配时方案、车流量变化趋 势等。
强调案例分析对实际交通信号协调控 制的指导意义，为类似场景的交通管 理提供参考。
结论总结
根据分析结果，总结干线交叉口交通 信号协调控制的有效措施和经验教训， 提出改进建议。
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制未来发展
干道交通协调控制方案课件
03 干道交通协调控制方案关键技术
交通信号控制技术
交通信号控制技术是干道交通协调控制方案中的核心技术之 一，它通过合理地设置和控制交通信号灯的配时和切换，来 提高道路通行效率和车辆运行安全。
交通信号控制技术包括单点控制和区域协调控制两种方式。 单点控制是指对单个交叉路口进行独立的信号控制，而区域 协调控制则是指将多个交叉路口作为一个整体进行信号控制 ，以提高整个区域的交通运行效率。
干道交通协调控制方案课件
• 干道交通协调控制方案概述 • 干道交通协调控制方案实施步骤 • 干道交通协调控制方案关键技术
• 干道交通协调控制方案案例分析 • 干道交通协调控制方案未来展望
01 干道交通协调控制方案概述
定义与目标
定义
干道交通协调控制方案是一种针对城 市干道交通流量的管理和控制策略， 旨在提高干道交通的流畅性和安全性 ，缓解交通拥堵，减少交通事故。
应用前景展望
城市交通
01
干道交通协调控制方案将广泛应用于城市交通网络，提高道路
通行效率和交通安全水平。
高速公路
02
在高速公路干道上，该方案将有助于实现快速、高效、安全的
车辆调度和控制。
公共交通
03
支持公共交通工具的协同调度，提高公共交通运行效率和服务
质量。
对未来交通的积极影响
缓解交通拥堵
干道交通协调控制.课件
优化交通信号灯的运行方案，减少交通事故的发生，提高道路交通安全水平。
03
02
01
干道交通协调控制技术的起源可以追溯到20世纪60年代，经过几十年的发展，技术不断完善和成熟。
随着智能化、信息化技术的发展，干道交通协调控制正朝着智能化、自适应化的方向发展，未来将进一步提高道路通行效率和交通安全水平。
发展趋势
特点
干道交通协调控制具有系统性、动态性、实时性的特点，能够根据道路交通流量的实时变化，动态调整交通信号灯的运行方案，实现道路交通的高效运行。
通过协调控制交通信号灯的运行，减少车辆在路口的等待时间和延误，提高道路通行效率。
提高道路通行效率
缓解交通拥堵
提高交通安全
有效降低交通拥堵发生的概率，减轻城市交通压力。
干道交通协调控制案例分析
方案效果
经过实施干道交通协调控制方案，该城市的干道交通状况得到了明显改善，道路通行效率提高了30%，交通拥堵和事故发生率分别下降了20%和15%。
方案背景
随着城市交通流量的不断增加，某城市的干道交通状况日益严峻，经常出现交通拥堵和事故。
方案ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标
通过实施干道交通协调控制，提高道路通行效率，减少交通拥堵和事故。
干线协调控制
根据实时交通情况动态调整信号灯的控制策略，以适应交通流的变化。
动态协调控制
干道交通协调控制技术
03
02
01
干道交通协调控制技术的起源可以追溯到20世纪60年代，经过几十年的发展，技术不断完善和成熟。
随着智能化、信息化技术的发展，干道交通协调控制正朝着智能化、自适应化的方向发展，未来将进一步提高道路通行效率和交通安全水平。
发展趋势
特点
干道交通协调控制具有系统性、动态性、实时性的特点，能够根据道路交通流量的实时变化，动态调整交通信号灯的运行方案，实现道路交通的高效运行。
通过协调控制交通信号灯的运行，减少车辆在路口的等待时间和延误，提高道路通行效率。
提高道路通行效率
缓解交通拥堵
提高交通安全
有效降低交通拥堵发生的概率，减轻城市交通压力。
干道交通协调控制案例分析
方案效果
经过实施干道交通协调控制方案，该城市的干道交通状况得到了明显改善，道路通行效率提高了30%，交通拥堵和事故发生率分别下降了20%和15%。
方案背景
随着城市交通流量的不断增加，某城市的干道交通状况日益严峻，经常出现交通拥堵和事故。
方案ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标
通过实施干道交通协调控制，提高道路通行效率，减少交通拥堵和事故。
干线协调控制
根据实时交通情况动态调整信号灯的控制策略，以适应交通流的变化。
动态协调控制
干道交通协调控制技术
第七章_干线信号协调控制
干道协调控制的基本思想：把主干街道的所有信号交叉口看作一个系统, 在相邻信号交叉口的绿灯起始时刻之间建立一种时间关系，从而使车队 每到达一个信号交叉口时，正好遇到绿灯，沿干道行驶的车辆,就可以获 得不停顿的通行权，形成连续的交通流。这样，车辆的停车次数和延误 时间必然大大减少。
定义：通过调节主干道路上各信号交叉口之间的相 位差，使干道上按规定车速行驶的车辆获得尽可能不 停顿的通行权，这种控制方式，称为干道信号系统的 协调控制。简称“线控制”，又称“绿波带”控制。
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示，有绝对相位差和相对相位差 之分。时间
红 灯 绿 灯
1
B2 B4
C B3
B1 A1
A2
A3
2
3
4
相位差的意义
距离
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
一、基本概念
在线控制系统配时方 案中，通常采用时间—
式中： m--奇数
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
二、控制方式
（3）续进式干道协调控制 根据道路上的要求车速与交叉口的间wenku.baidu.com，确定合适的相位
差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游 交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好 在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型：
定义：通过调节主干道路上各信号交叉口之间的相 位差，使干道上按规定车速行驶的车辆获得尽可能不 停顿的通行权，这种控制方式，称为干道信号系统的 协调控制。简称“线控制”，又称“绿波带”控制。
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示，有绝对相位差和相对相位差 之分。时间
红 灯 绿 灯
1
B2 B4
C B3
B1 A1
A2
A3
2
3
4
相位差的意义
距离
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
一、基本概念
在线控制系统配时方 案中，通常采用时间—
式中： m--奇数
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
二、控制方式
（3）续进式干道协调控制 根据道路上的要求车速与交叉口的间wenku.baidu.com，确定合适的相位
差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游 交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好 在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型：
干道信号协调控制基本知识
s nvC
式中：C --信号交叉口周期时长（s）
n --正整数
二、控制方式
（2）交互式干道协调控制 与同步式协调控制相反，即连接在一个系统中的相邻交叉口 干道协调相位的信号灯在同一时刻显示相反的灯色。当相邻
交叉口的间距符合下式时，采用交互式干道协调控制。
mvC s 2
式中：
m --奇数
二、控制方式
（3）用石英钟连接
在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控 系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。
三、连接方式
2.有缆连接 是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接， 用电缆作信息传输的介体。 （1）用主控制机的控制系统
在一个用定时信号控制机的线控系统中，设一台主控制机
（3）续进式干道协调控制
根据道路上的要求车速与交叉口的间距，确定合适的相位
差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游
交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好 在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型： ①简单续进式干道协调控制系统 ②多方案续进式干道协调控制系统
三、连接方式
tEGm
ym Cm Lm Ym
二、线控的配时步骤
非关键交叉口绿灯显示时间计算 （2）确定非关键交叉口非协调相位的最小有效绿灯时间
tEGn
干线区域交通控制_
式中：
tEGn
Cm Sn
qn xp
Cm yn xp
（1-5）
tEGn --非关键交叉口非协调相位中第n相的最小有效绿灯时间（s）；
Cm --公用周期时长（s）； qn --非关键交叉口非协调相位中第n相中关键车流的流量（pcu/h）；
Sn --非关键交叉口非协调相位中第n相中关键车道的饱和流（pcu/h）；
简单续进式：只使用一个公用周期时长和一套配时方案 多方案续进式：单个路口交通流发生变化；
交通流方向发生变化
二、线控交叉口配时设计
1、配时数据： 交叉口间间距；
交叉口布局；
车辆到达率；
车速；
交通管理规则
2、计算步骤： （1）各交叉口配时 （2）选择关键交叉口 （3）确定公用周期 （4）按等饱和度确定关键交叉口各相绿灯时间 （5）协调非关键交叉口各相位绿灯时间 （6）计算相位差
第一节、交通信号控制的基本概念
一、分类
定时联动控制 感应联动控制 计算机联动控制
二、基本参数
公用周期时长 绿信比 相位差 通过带宽度 通过带速度
时间-距离图（1-1）
公用周期长度
在信号控制系统中，为使各交叉口的交通信 号能取得协调，各个交通传号的周期时长必须是统 一的。先按单点定时信号的配时方法，计算出各个 交叉门交通信号所需的周期时长，然后从中选择最 大的周期时长作为这个系统的周期时长，把需要周 期时长最大的这个交叉口叫做关键交叉口。在近代 的控制系统中，对有些交通量较小的交叉口，实际 需要周期时长接近于系统周期时长的一半，可把这 些交叉口的信号周期时长定成系统周期时长的半数， 这样的交又门叫做双周期交叉口。
干道交通协调控制
干道交通信号协调控制的设计方法
时间距离图
线控系统的配时方案是可以用时间-距离图来描述，是描述信号交叉口配时和交叉 口间距的关系图形。
纵 坐 标 — 时 间 横坐标—交叉口间的距离
干道交通信号协调控制的设计方法
二、配时所需的数据
①交叉口间距 ② 街道及交叉口布局 ③交通量 ④ 交通管理规则 ⑤ 设计车速
（1）确定公共信号周期 注意：干道协调控制系统中的系统周期时长，不仅取决于各交叉口信号配时的结果，还将严重
影响到通过带的宽度和各交叉口相位差，因此周期时长的选择，除了与关键交叉口所需周期时长 有关，还要考虑相位差的关系，需要与相位差一起反复试算。
确定周期时长的依据：将通过带速度设置为实际街道的平均车速，定出一段周期时长的备
第四章 干道交通协调控制
CONTENTS
干道交通信号协调控制的基本概念
干道交通信号协调控制、联结的基本方法
干道交通信号协调控制的设计方法
干道交通信号的智能协调方法
干道交通信号协调控制的基本概念
城市中道路网中，会有很多干道，一条 周期时长
干道上会有很多交叉口各交叉口的距离
较近 由于干道交通流具有一定的连贯性， 如果各个交叉口采用独立信号控制，会 导致：车辆经常遇到红灯，行车不顺畅， 绿信比
其中，s为相邻交叉口的间距（km），v为线控系统所要求的车辆通行速度 （km/h）。
干线信号协调工作原理
干线信号协调工作原理
干线信号协调工作原理是指通过控制交通信号，协调不同道路的车流，使交通效率最
优化。本文将介绍干线信号协调工作的原理及其运作过程，包括交通流量测量、交通信号
控制器、信号协调算法和信号优化策略等方面。
一、交通流量测量
交通流量测量是干线信号协调的基础，其目的是准确获取不同道路的车流量，以便后
续控制信号。交通流量测量可以采用人工或自动化方法，其中自动化方法是目前较为主流
的方式。
自动化交通流量测量采用传感技术，通过车辆感应器、视频监控和无线通信等方式实
现对交通流量的精准测量。车辆感应器是一种常见的自动化交通流量测量设备，其可通过
地面或天线感知车辆的通过情况，并生成交通流量数据。视频监控则通过高清摄像机或红
外线相机对道路上的车辆进行捕捉，并根据专用算法精准计算出车流量数据。无线通信则
是采用智能车载设备，每辆车上携带一枚无线通信装置，以向交通管理服务器发送实时车
流量数据，并实时获取信号灯切换信息。
二、交通信号控制器
交通信号控制器是干线信号协调的核心设备，其负责接收交通流量数据，并对信号进
行控制。信号控制器通常采用集中控制和分散控制两种方式，而在干线信号协调中，分散
控制方式更为常用。
分散控制方式使用多个控制器分别控制不同的交通路口，各个控制器之间通过通讯协
议进行数据交换，以协调整个干线的交通流量。控制器通常与采集设备相结合使用，如车
辆感应器、视频监控和无线通信等设备，以保证交通信号控制的准确性和高效性。
三、信号协调算法
信号协调算法是干线信号协调的关键之一，其目的是在控制信号灯的切换时，尽可能
《干线协调控制》课件
感谢观看
THANKS
。
安全预警
建立完善的安全预警机制，及时发 布预警信息，采取应对措施。
安全培训
加强列车驾驶员和工作人员的安全 培训，提高安全意识和应对能力。
05
干线协调控制的未来发展
智能化干线协调控制
总结词
通过引入人工智能和大数据技术，实现干线 协调控制的智能化，提高交通效率和安全性 。
详细描述
智能化干线协调控制将利用人工智能算法和 大数据分析，实时监测和预测交通流量、路 况信息等，自动调整交通信号灯的控制策略 ，优化交通流线，减少拥堵和提高通行效率 。同时，智能化干线协调控制还能够根据历 史数据和实时监测数据，预测交通事件和事 故风险，提前采取应对措施，提高交通安全
列车运行控制的主要目标是确 保列车的安全、高效、准时运 行，提高运输效率，提升旅客 出行体验。
列车运行控制需要依靠先进的 信号设备和控制系统，实现列 车运行的自动化和智能化。
列车运行安全保障
列车运行安全保障是干线协调控 制的重要环节，它涉及到列车的 安全检查、应急处置等多个方面
。
列车运行安全保障需要依靠健全 的安全管理制度和操作规程，以 及高素质的作业人员，确保列车
绿色化干线协调控制
要点一
总结词
注重环保和可持续发展，通过优化交通流线和采用清洁能 源等方式降低碳排放，实现绿色化干线协调控制。
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其特点是主控机每个周期都自动地对各下位机进行时间协调。 可执行多时段的配时方案。
三、连接方式
2.有缆连接 （2）逐机传递式系统 在逐机传递式系统内各控制机中设有时差控制设施，对各控制 机分别预先设定各机的配时方案及时差，用电缆将百度文库统中各控制 机逐一连接。开始运转时，当第一交叉口绿灯启亮时，发一个信号 传给下一个交叉口的控制机；第二个控制机接到信号后，按先置的 时差推迟若干秒改亮绿灯，再按预置显示绿灯时间改变灯色，并发 一个信号传给下一个交叉口的控制机，这样依次把信号逐个传递到 最后一个控制机。
（3）续进式干道协调控制 根据道路上的要求车速与交叉口的间距，确定合适的相位
差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游 交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好 在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型：
①简单续进式干道协调控制系统 ②多方案续进式干道协调控制系统
三、连接方式
系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。
三、连接方式
2.有缆连接 是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，
用电缆作信息传输的介体。 （1）用主控制机的控制系统 在一个用定时信号控制机的线控系统中，设一台主控制机
每周期发送一个同步脉冲信号通过电缆传输给各下位机，时差 被预先设定在各下位机内，各下位机均在各自的时差上转换周期 ，所以下位机从主控机接到同步脉冲信号后会在各自的时差点上 转换周期，因此可保持各控制机间正确的时差关系。
干道交通协调控制
第一节 干道信号协调控制的基本知识
主要内容 基本概念 控制方式 连接方式
一、基本概念
在线控中要考虑三个最基本的参数：公用周期长度、 绿信比和相位差
1、公用周期长度 确定方法：先按单点定时信号配时方法计算出各交叉口 所需周期长度，然后从中选出最大的周期作为这个线控系统 的公用周期时长。周期时长最大的这个交叉口为关键交叉口。 在近代的控制系统中，对有些交通量较小的交叉口，实际 需要周期时长接近于系统周期时长的一半，可把这些交叉口的 信号周期定成系统周期时长的一半，这样的交叉口叫做双周期 交叉口。
二、控制方式
有四种情况： ➢ 单向干道协调控制 ➢ 双向干道协调控制 • 同步式干道协调控制 • 交互式干道协调控制 • 续进式干道协调控制
二、控制方式
1.单向干道协调控制 是以单方向交通流为优化对象的线控方式。常用于
单向交通、变向交通或两个方向交通量相差悬殊的道路。 相邻各交叉口的相位差可按下式确定：
snvC
式中：C --信号交叉口周期时长（s）
--n正整数
二、控制方式
（2）交互式干道协调控制 与同步式协调控制相反，即连接在一个系统中的相邻交叉口 干道协调相位的信号灯在同一时刻显示相反的灯色。当相邻 交叉口的间距符合下式时，采用交互式干道协调控制。
式中： m--奇数
s mvC 2
二、控制方式
Os v
式中：O --相邻交叉口的相位差（s）
s--相邻交叉口停车线间的距离（m）
v--线控系统中车辆可连续通行的车速（m/s）
二、控制方式
2.双向干道协调控制 （1）同步式干道协调控制
在同步式协调系统中，连接在一个系统中的全部信号， 在同一时刻对干道车流显示相同的灯色。当相邻交叉 口的间距符合下式时，这些交叉口正好可以组成同步 式干道协调控制。
➢ 无缆连接 ➢ 有缆连接
三、连接方式
1.无缆连接 是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，
不用电缆作信息传输的介体。 （1）靠同步电动机或电源频率连接 从第一个控制机开始，按先后次序逐一把各机的配时
方案，由人工根据各控制机间的计算时差，设置到信号控 制机中。时差关系靠控制机中的同步电动机或电源的频率 来保持。只限用于只有一种配时方案的系统。
一、基本概念
2、绿信比 确定方法：根据各交叉口各方向的交通流量比来确定。 因此，各交叉口信号的绿信比不一定相同。
一、基本概念
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示， 有绝对相位差和相对相位差之分。 （1）绝对相位差 是指各个交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点相对于某一个交叉口（一般为关键交叉口）主干道 协调方向的信号绿灯(红灯)的起点终点的时间之差。 在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念。
三、连接方式
1.无缆连接 （2）用时基协调器联结 用一个叫做时基协调器的十分精确的数字计时和控制设施，
把各控制机的配时方案连接起来，实现各机间的时间上的协调。 时基协调器可用在多时段配时的线控系统中。在配时方案有
改变时，也必须由人工到现场逐一对各控制机进行调整。 （3）用石英钟连接 在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控
一、基本概念
（2）相对相位差 是指相邻交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点之间的时间之差。相对相位差等于两个交叉口的绝对 相位差之差。比如：OCB=OC-OB
一、基本概念
4、时间距离图 以时间（即信号配时）为纵坐标，干道上交叉口间距为横坐标。
距离（m）
一、基本概念
时间距离图中的几个概念： ①通过带。图中所绘的两条平行的车辆行驶轨迹线之间 的空间，也称绿波带。 ②通过带宽。两根平行轨迹纵坐标之差即为通过带宽度， 它表示可供车辆使用以通过交叉口的时间。 ③通过带速度。即车辆行驶轨迹的余切，它表示沿交通 干道可以顺利通过各交叉口的车辆的平均行驶速度。 简称带速。
二、线控的配时步骤
➢ 非关键交叉口绿灯显示时间计算
（1）确定线控系统中协调相位的最小绿灯显示时间
关键协调相位即协调方向的相位。各交叉口协调相位所必须
保持的最小绿灯时间就是关键交叉口协调相位的绿灯显示时间。
即先计算出关键交叉口协调相位的有效绿灯时间，再计算
干道信号协调控制配时设计
主要内容 所需资料 配时步骤
一、所需资料
干道资料 干线交通状况 干线交叉口的相位、相序安排
二、线控的配时步骤
1.计算线控系统的公用周期时长 取所有交叉口中最大周期时长为公用周期时长，周期最 大的交叉口为关键交叉口。 2.计算线控系统中各交叉口的绿灯时间 关键交叉口的计算与单点配时方法一样。 重点算非关键交叉口绿灯显示时间。
三、连接方式
2.有缆连接 （2）逐机传递式系统 在逐机传递式系统内各控制机中设有时差控制设施，对各控制 机分别预先设定各机的配时方案及时差，用电缆将百度文库统中各控制 机逐一连接。开始运转时，当第一交叉口绿灯启亮时，发一个信号 传给下一个交叉口的控制机；第二个控制机接到信号后，按先置的 时差推迟若干秒改亮绿灯，再按预置显示绿灯时间改变灯色，并发 一个信号传给下一个交叉口的控制机，这样依次把信号逐个传递到 最后一个控制机。
（3）续进式干道协调控制 根据道路上的要求车速与交叉口的间距，确定合适的相位
差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游 交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好 在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型：
①简单续进式干道协调控制系统 ②多方案续进式干道协调控制系统
三、连接方式
系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。
三、连接方式
2.有缆连接 是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，
用电缆作信息传输的介体。 （1）用主控制机的控制系统 在一个用定时信号控制机的线控系统中，设一台主控制机
每周期发送一个同步脉冲信号通过电缆传输给各下位机，时差 被预先设定在各下位机内，各下位机均在各自的时差上转换周期 ，所以下位机从主控机接到同步脉冲信号后会在各自的时差点上 转换周期，因此可保持各控制机间正确的时差关系。
干道交通协调控制
第一节 干道信号协调控制的基本知识
主要内容 基本概念 控制方式 连接方式
一、基本概念
在线控中要考虑三个最基本的参数：公用周期长度、 绿信比和相位差
1、公用周期长度 确定方法：先按单点定时信号配时方法计算出各交叉口 所需周期长度，然后从中选出最大的周期作为这个线控系统 的公用周期时长。周期时长最大的这个交叉口为关键交叉口。 在近代的控制系统中，对有些交通量较小的交叉口，实际 需要周期时长接近于系统周期时长的一半，可把这些交叉口的 信号周期定成系统周期时长的一半，这样的交叉口叫做双周期 交叉口。
二、控制方式
有四种情况： ➢ 单向干道协调控制 ➢ 双向干道协调控制 • 同步式干道协调控制 • 交互式干道协调控制 • 续进式干道协调控制
二、控制方式
1.单向干道协调控制 是以单方向交通流为优化对象的线控方式。常用于
单向交通、变向交通或两个方向交通量相差悬殊的道路。 相邻各交叉口的相位差可按下式确定：
snvC
式中：C --信号交叉口周期时长（s）
--n正整数
二、控制方式
（2）交互式干道协调控制 与同步式协调控制相反，即连接在一个系统中的相邻交叉口 干道协调相位的信号灯在同一时刻显示相反的灯色。当相邻 交叉口的间距符合下式时，采用交互式干道协调控制。
式中： m--奇数
s mvC 2
二、控制方式
Os v
式中：O --相邻交叉口的相位差（s）
s--相邻交叉口停车线间的距离（m）
v--线控系统中车辆可连续通行的车速（m/s）
二、控制方式
2.双向干道协调控制 （1）同步式干道协调控制
在同步式协调系统中，连接在一个系统中的全部信号， 在同一时刻对干道车流显示相同的灯色。当相邻交叉 口的间距符合下式时，这些交叉口正好可以组成同步 式干道协调控制。
➢ 无缆连接 ➢ 有缆连接
三、连接方式
1.无缆连接 是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，
不用电缆作信息传输的介体。 （1）靠同步电动机或电源频率连接 从第一个控制机开始，按先后次序逐一把各机的配时
方案，由人工根据各控制机间的计算时差，设置到信号控 制机中。时差关系靠控制机中的同步电动机或电源的频率 来保持。只限用于只有一种配时方案的系统。
一、基本概念
2、绿信比 确定方法：根据各交叉口各方向的交通流量比来确定。 因此，各交叉口信号的绿信比不一定相同。
一、基本概念
3、相位差 又叫时差或绿时差。通常用O表示， 有绝对相位差和相对相位差之分。 （1）绝对相位差 是指各个交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点相对于某一个交叉口（一般为关键交叉口）主干道 协调方向的信号绿灯(红灯)的起点终点的时间之差。 在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念。
三、连接方式
1.无缆连接 （2）用时基协调器联结 用一个叫做时基协调器的十分精确的数字计时和控制设施，
把各控制机的配时方案连接起来，实现各机间的时间上的协调。 时基协调器可用在多时段配时的线控系统中。在配时方案有
改变时，也必须由人工到现场逐一对各控制机进行调整。 （3）用石英钟连接 在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控
一、基本概念
（2）相对相位差 是指相邻交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点 或终点之间的时间之差。相对相位差等于两个交叉口的绝对 相位差之差。比如：OCB=OC-OB
一、基本概念
4、时间距离图 以时间（即信号配时）为纵坐标，干道上交叉口间距为横坐标。
距离（m）
一、基本概念
时间距离图中的几个概念： ①通过带。图中所绘的两条平行的车辆行驶轨迹线之间 的空间，也称绿波带。 ②通过带宽。两根平行轨迹纵坐标之差即为通过带宽度， 它表示可供车辆使用以通过交叉口的时间。 ③通过带速度。即车辆行驶轨迹的余切，它表示沿交通 干道可以顺利通过各交叉口的车辆的平均行驶速度。 简称带速。
二、线控的配时步骤
➢ 非关键交叉口绿灯显示时间计算
（1）确定线控系统中协调相位的最小绿灯显示时间
关键协调相位即协调方向的相位。各交叉口协调相位所必须
保持的最小绿灯时间就是关键交叉口协调相位的绿灯显示时间。
即先计算出关键交叉口协调相位的有效绿灯时间，再计算
干道信号协调控制配时设计
主要内容 所需资料 配时步骤
一、所需资料
干道资料 干线交通状况 干线交叉口的相位、相序安排
二、线控的配时步骤
1.计算线控系统的公用周期时长 取所有交叉口中最大周期时长为公用周期时长，周期最 大的交叉口为关键交叉口。 2.计算线控系统中各交叉口的绿灯时间 关键交叉口的计算与单点配时方法一样。 重点算非关键交叉口绿灯显示时间。