交叉口智能信号控制.ppt
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改善交叉口设计与交通信号配时PPT课件
25
26
确定设计交通量
多段式定时信号，按选定时段定设计交通量 分别确定交叉口各进口道不同流向的设计交通量
qdmn
4Q15mn
Qmn PHFmn
27
流量估算
用实测平均基本饱和流量乘以各影响因素校正系数 的方法估算
Sf SbifFi
28
数计算
《1》信号周期时长
29
30
31
32
33
改善交叉口设计 与交通信号配时
改善平面交叉口设计 定时信号配时设计
1
改善平面交叉口设计
1.“老式”与“新式”平面交叉口 2.增加进口车道条数 3.渠化设计 4.交通岛 5.出口道车道数 6.行人过街 7.上公交车站 8.禁左 9.改善实例
2
3
4
定时信号配时设计
1.定时信号配时的基本内容 （1）信号相位方案 （2）信号基本控制参数 2.评价信号控制交叉口的交通效益指标 3.定时信号配时的基本方法 （1）定时信号配时设计流程 （2）确定信号相位方案 （3）确定设计交通量 （4）饱和流量估算 （5）配时参数计算 （6）信号交叉口服务水平评估
饱和度
C AP i
C AP i
i
Si i
i
Si C ge i
xi
qi C A Pi
12
延误
各车道车均信控延误
道路平面交叉第一节无信号控制交叉口、第二节信号控制交叉口ppt课件
41
1.适用于：交通量大和使用多相位信号控制的交叉 口，宜依据信号控制要求进行拓宽渠化。
2.设计原则： （1）应根据交通流量及流向，增设交叉口进口
道的侯驶车道数； （2）进出口道分隔带或交通标志、标线应根据
渠化要求布置，做到导向清晰，避免分流、合流 集中于一点，造成相互干扰； （3）无汇合点和交织点的穿越车流，应以直角 或接近直角相交汇，汇合和交织交通流的交叉角 应尽可能小。
左转专用车道。
（2）高峰小时一个信号周期进入交叉口右转车多于4
辆时，应增设右转专用车道。
5.交叉口的车道宽度：
交叉口进口道车道宽度应与路段相同，小型汽 车车道可采用3m；混入普通汽车和铰接车的车道与 左、右转专用车道可采用3.5m，最小3.25m。
48
6.专用车道设置方式：
*进口道专用左转车道的设置方法：
2.交叉口内的车道条数及车道宽度应不小于路 段数量及宽度；
3.交叉口处的缘石宜做成圆曲线或复曲线，缘 石半径应满足见表5-1中的最小半径，对于有非机动 车道处的缘石半径不能小于5m。
4
4.交叉口间距应根据道路网规划、道路等级、性 质、计算行车速度、设计交通量及高峰期间最 大阻车长度等确定，不宜太短。
道路资料
（相交道路尺寸、类型、标高）
19
第二步，绘出交叉口的平面设计图和方格线 平面设计图反映交叉口平面尺寸：中心线、车行
1.适用于：交通量大和使用多相位信号控制的交叉 口，宜依据信号控制要求进行拓宽渠化。
2.设计原则： （1）应根据交通流量及流向，增设交叉口进口
道的侯驶车道数； （2）进出口道分隔带或交通标志、标线应根据
渠化要求布置，做到导向清晰，避免分流、合流 集中于一点，造成相互干扰； （3）无汇合点和交织点的穿越车流，应以直角 或接近直角相交汇，汇合和交织交通流的交叉角 应尽可能小。
左转专用车道。
（2）高峰小时一个信号周期进入交叉口右转车多于4
辆时，应增设右转专用车道。
5.交叉口的车道宽度：
交叉口进口道车道宽度应与路段相同，小型汽 车车道可采用3m；混入普通汽车和铰接车的车道与 左、右转专用车道可采用3.5m，最小3.25m。
48
6.专用车道设置方式：
*进口道专用左转车道的设置方法：
2.交叉口内的车道条数及车道宽度应不小于路 段数量及宽度；
3.交叉口处的缘石宜做成圆曲线或复曲线，缘 石半径应满足见表5-1中的最小半径，对于有非机动 车道处的缘石半径不能小于5m。
4
4.交叉口间距应根据道路网规划、道路等级、性 质、计算行车速度、设计交通量及高峰期间最 大阻车长度等确定，不宜太短。
道路资料
（相交道路尺寸、类型、标高）
19
第二步，绘出交叉口的平面设计图和方格线 平面设计图反映交叉口平面尺寸：中心线、车行
交叉口控制
按道路网节点 联系程度划分
线控制 面控制
按信号灯装置 的方式划分
竖直式
横式
色灯管理规则：
（1）绿灯亮：准许车辆直行或右转弯；在不妨碍直行 车辆行驶的情况下，准许车辆左转弯。
（2）黄灯亮：清楚已越过停车线在交叉口上的车辆。 （3）红灯亮：禁止车辆通行；在不妨碍放行车辆行驶 的情况下，准许右转弯；T字路口右边无横道的直行车 辆，在不妨碍放行车辆的情况下，准许通过。
北 2.色灯的显示： 以十字形交叉口为例 西 东
南
两色显示： 东 西
南
东
北
西
三色显示：
南
北
二.平面交叉口拓宽渠化
在车道上画线，或用绿带和交通岛来分隔车流， 使各种不同类型和不同速度的车辆像流入渠道中的水 流一样，沿规定的方向互不干扰的行进，这种交通称 为～～。 渠化交通可以在一定条件下提高道路的通行能力， 减少交通事故。它对解决畸形交叉口的交通问题wenku.baidu.com为 显著，渠化交通还可以缩小冲突区。
平面交叉口交通控制
交通信号灯控制 交通手势信号控制 优先规则控制
交通信号灯控制
红绿煤气灯
电气化红绿灯
红绿黄信号灯
人行横道信号灯 方向指示灯 非机动车信号灯 闪烁灯
车道信号灯 铁路交叉道口信号灯
1.交通信号的基本类型
人工操作的
红绿灯控制系统PPTPPT课件
开发更加智能的红绿灯控制系统
02
研究开发能够实时感知交通状况、自动调整信号配时和适应不
同交通需求的智能红绿灯控制系统。
推广红绿灯控制技术的普及和应用
03
加强红绿灯控制技术的宣传和培训，提高公众对红绿灯控制重
要性的认识，促进该技术在更多地区和场景的应用。
感谢您的观看
THANKS
不同类型道路的红绿灯控制需求
针对不同类型道路（如高速公路、城市主干道、学校周边道路等），红
绿灯控制的需求和设置方式存在差异，需要综合考虑道路特点、交通流
量和安全因素。
对未来研究的建议
深入研究红绿灯控制与交通安全的关系
01
进一步探讨红绿灯控制对交通安全的影响，以及如何通过优化
红绿灯控制来降低交通事故风险。
行人流量。
传感器将检测到的流量信息传送 给控制器，控制器根据这些信息
计算出最佳的信号控制方案。
执行器
执行器是红绿灯控制系统中用 于控制交通信号灯的设备。
执行器通常采用继电器或可控 硅等电子元件，能够根据控制 器的指令控制交通信号灯的亮 灭。
执行器还具有故障保护功能， 当交通信号灯出现故障时，能 够及时切断电源，防止设备损 坏。
06 结论
研究成果总结
01
交通流量对红绿灯控制效果的影响
通过实验和数据分析，我们发现交通流量对红绿灯控制效果具有显著影
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
红绿灯控制PPT课件
02 红绿灯控制系统的组成
交通信号灯
功能
交通信号灯是红绿灯控制系统的 核心组成部分，用于指示车辆和 行人何时可以通行以及何时需要
停止。
类型
常见的交通信号灯包括红灯、绿灯 和黄灯，每种颜色灯具有不同的指 示意义。
位置
交通信号灯通常安装在道路交叉口 的上方，以便于驾驶员和行人清晰 地看到。
控制器
01
详细描述
红绿灯控制系统是一种交通管理系统 ，通过科学合理地控制交通信号灯的 转换，有效地调节交通流量，减少交 通拥堵，提高道路通行效率。
红绿灯控制系统的历史与发展
总结词
红绿灯控制系统自20世纪初诞生以来，经历了手动控制、机电控制、电子控制和智能 控制等阶段，技术不断升级换代。
详细描述
最初的红绿灯控制系统是手动控制的，由警察或交通管理员在路口进行手动操作。随着 技术的发展，出现了机电控制和电子控制方式，可以通过定时器或感应器自动控制信号 灯的转换。近年来，随着人工智能和物联网技术的普及，红绿灯控制系统逐渐向智能化
通过合理控制红绿灯的时 长，使车辆能够快速通过 路口，减少等待时间。
优化交通流量
通过红绿灯的调节，使车 辆能够有序地通过路口， 提高道路的通行效率。
减少无效空驶
通过红绿灯控制，避免车 辆在路口处无效空驶，降 低油耗和排放。
减少交通拥堵
缓解交通压力
交通信号智能控制系统
02
未来需要进一步完善针对交通信号智能控制系统的法律法规，
规范系统的建设和使用。
提高数据安全和隐私保护意识
03
未来需要更加注重数据安全和隐私保护，采取有效的措施保障
数据安全。
06
结论
工作总结
9字
交通信号智能控制系统在提 高交通效率、缓解城市拥堵 、减少环境污染等方面具有 显著优势。
9字
在实际应用中，该系统取得 了良好的效果，提高了道路 通行能力，减少了交通拥堵 和事故发生率。
信号灯，实现数据传输和控制 指令的传递。
系统的工作原理
传感器网络实时监测道路 交通状况，将数据传输至 中央控制系统。
中央控制系统根据实时交 通流数据和预设算法计算 出最优的信号灯配时方案 ，并通过通信网络发送指 令给信号灯。
信号灯根据接收到的指令 调整配时，控制交通流的 方向和时间，实现智能化 交通管理。
THANKS
控制和自主学习。
集成化
未来交通信号智能控制系统将更加 集成化，能够实现多种交通方式的 协同控制，提高交通运行效率。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来交通信 号智能控制系统将更加注重节能减 排和绿色环保，减少交通对环境的 影响。
面临的挑战
数据安全
随着交通信号智能控制系统的广泛应用 ，数据安全问题日益突出，如何保障数 据安全和隐私保护成为一大挑战。
城区交通信号控制系统解决方案课件
05
城区交通信号控制系统评估与优化
交通信号控制系统的性能评估
• 交通信号控制系统的性能评估 • 评估系统的通行能力，确保道路通行效率 • 评估系统的响应速度，实时调整信号灯 • 评估系统的能耗，降低系统运行成本
交通信号控制系统的优化策略
• 交通信号控制系统的优化策略 • 优化信号灯的周期和配时，提高道路通行能力 • 优化传感器布局，提高数据采集的准确性和可靠性 • 优化系统算法，提高系统实时性和准确性
交通信号控制系统的 系统集成与测试
• 交通信号控制系统的系统集成与测试 • 将各个子系统进行集成，形成一个完整的交通信号控制系统 • 进行系统功能测试，确保系统功能正常运行 • 进行系统性能测试，评估系统性能指标 • 进行系统安全测试，确保系统安全性
交通信号控制系统的 运行与维护
• 交通信号控制系统的运行与维护 • 系统的日常运行管理，确保系统稳定运行 • 定期检查和维护设备，确保设备正常运行 • 对系统进行故障诊断和处理，确保系统可靠性 • 定期更新和维护系统软件，提高系统性能和安全性
交通信号控制系统的 硬件设计
• 交通信号控制系统的硬件设计 • 交通信号控制器：采用高性能嵌入式处理器，具备强大的数据 处理能力 • 传感器：采用先进的传感器技术，确保数据采集的准确性和可 靠性 • 通信设备：支持多种通信协议，实现与其他交通管理系统的数 据交换 • 视频监控系统：采用高清摄像头，实时监控路口交通状况
交叉口智能信号控制 ppt课件
例如：南北方向绿灯持续到第17s准备实施控制时，设在下 一个10s 中，相继每一个时间单位1s横穿临界点（南北方 向）的车辆数 与等候的车辆数 （东西方向）已由检 测器得到，分别为
设准备实施控制时已有5辆车等候（东西方向），则下一个 10s开始后各秒到达和等候的车辆累积数分别为
PPT课件
14
1） 单路口两相位的模糊控制
1977年，Pappis等人 设计了一种单路口两相位模糊逻辑控制器，计算机仿真结果 证实了该方法的有效性。
这是最早将模糊逻辑用于交通控制的例子。 下面从延误模型、模糊算法和模糊控制几方面进行介绍。
PPT课件
10
1 单路口智能信号控制
（1） 延误模型
考虑两相位控制的十字路口，东西向为一个相位，南北向为 一个相位。
_
p
为一个评价周期内，各信号周期结束时的总排队长度的平均值；
为一个评价周期内，各信号周期结束时第j个相位中所有方
_
p
(
j
)
向车流的排队长度的平均值；
PPT课件
31
1 单路口智能信号控制
则有
式中，当括号内的数小于0时，z=0，否则z=1, 且有
定义
将 分为大、较大、中、小和很小5档，对应的周期增 量 分别为10s、7s、5s、0s和-5s，则
例如：设某相位最短绿时为10s，最大绿时为40s，单位绿 延时为5s，则在5s绿延时结束前，如果只有一辆车到达， 仍须给出5s的单位绿延时，极端情况下重复上述过程直到 最大绿时，共放行了11辆车，而在此期间，下一相位车道 却有15辆车等待绿灯，很显然总的车辆延误没有达到最小。
设准备实施控制时已有5辆车等候（东西方向），则下一个 10s开始后各秒到达和等候的车辆累积数分别为
PPT课件
14
1） 单路口两相位的模糊控制
1977年，Pappis等人 设计了一种单路口两相位模糊逻辑控制器，计算机仿真结果 证实了该方法的有效性。
这是最早将模糊逻辑用于交通控制的例子。 下面从延误模型、模糊算法和模糊控制几方面进行介绍。
PPT课件
10
1 单路口智能信号控制
（1） 延误模型
考虑两相位控制的十字路口，东西向为一个相位，南北向为 一个相位。
_
p
为一个评价周期内，各信号周期结束时的总排队长度的平均值；
为一个评价周期内，各信号周期结束时第j个相位中所有方
_
p
(
j
)
向车流的排队长度的平均值；
PPT课件
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1 单路口智能信号控制
则有
式中，当括号内的数小于0时，z=0，否则z=1, 且有
定义
将 分为大、较大、中、小和很小5档，对应的周期增 量 分别为10s、7s、5s、0s和-5s，则
例如：设某相位最短绿时为10s，最大绿时为40s，单位绿 延时为5s，则在5s绿延时结束前，如果只有一辆车到达， 仍须给出5s的单位绿延时，极端情况下重复上述过程直到 最大绿时，共放行了11辆车，而在此期间，下一相位车道 却有15辆车等待绿灯，很显然总的车辆延误没有达到最小。
第8章-单点交叉口信号控制基础(ppt文档)
二 信号控制参数基与本概念
(八)绿灯信号时段(Ti)
给予通行权的时间 包括实际绿灯时间与黄灯时间（过停车线的车辆继续通
行）之和
二 信号控制参数基与本概念
（九）有效绿灯时间与绿信比
绿灯信号时段内能充分被利用的时间 理想状况下，信号给予多少通行时间希望能够全部被利
用，车辆密集通过路口 实际上，这个信号给予的通行权的时间不可能被充分利
（五）全红时间(r)
四面全是红灯 任意进口道车辆均不得进入停车线 为滞留在冲突区内的车辆提供清路口的时间 提供较大的安全余地
二 信号控制参数基与本概念
（六）信号周期(C) 信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间 不同信号相位所需时间之和（各个信号阶段时间
之和） 信号配时图
无全红时间的两相位配时图（绘） 有全红时间的两相位配时图（绘）
停车损失时间l2：因严禁闯红灯，黄灯结束前，越过停车线的车流不 再密集，已是非饱和车流，黄灯也属于给予通行权的时间，这样损失 一部分通行权时间，也叫黄后损失时间。
若绿灯信号时段，车辆时时以饱和状态运行则不会有损失了，实际上 存在着起动停车损失。
二 信号控制参数基与本概念
相位有效绿信比ui等于相位有效绿灯时间与信号周 期之比
用 存在着起动停车损失时间(l=l1+l2)
二 信号控制参数基与本概念
（九）有效ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灯时间与绿信比
十字路口交通灯PLC控制.课件
十字路口交通灯PLC 控制课件
目 录
• 交通灯控制系统的基本概念 • PLC在交通灯控制系统中的应用 • 十字路口交通灯控制系统的设计和实现 • 交通灯控制系统的性能测试和评估 • 实际应用案例分析
01
交通灯控制系统的基本 概念
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理和调节交 通流量的系统，通过控制交通信号灯 的亮灭来控制车辆和行人的通行权， 以减少交通拥堵和事故风险。
和操作。
十字路口交通灯控制系统的调试和优化
硬件调试
对交通灯控制系统的硬件设备进行调 试，确保其正常工作。
软件调试
对PLC控制程序进行调试，确保其逻 辑正确和稳定。
实车测试
在十字路口进行实际测试，验证交通 灯控制系统的效果和性能。
系统优化
根据测试结果和实际运行情况，对交 通灯控制系统进行优化和改进，提高 其性能和可靠性。
交通灯控制系统的性能优化建议
01
硬件升级
根据性能测试结果，对交通灯控 制系统的硬件进行升级或替换， 以提高系统的性能和稳定性。
03
故障预防与维护
加强交通灯控制系统的日常维护 和故障预防措施，降低系统故障
率。
02
软件优化
优化交通灯控制系统的软件算法 ，提高系统的响应速度和准确性
。
04
培训与教育
目 录
• 交通灯控制系统的基本概念 • PLC在交通灯控制系统中的应用 • 十字路口交通灯控制系统的设计和实现 • 交通灯控制系统的性能测试和评估 • 实际应用案例分析
01
交通灯控制系统的基本 概念
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理和调节交 通流量的系统，通过控制交通信号灯 的亮灭来控制车辆和行人的通行权， 以减少交通拥堵和事故风险。
和操作。
十字路口交通灯控制系统的调试和优化
硬件调试
对交通灯控制系统的硬件设备进行调 试，确保其正常工作。
软件调试
对PLC控制程序进行调试，确保其逻 辑正确和稳定。
实车测试
在十字路口进行实际测试，验证交通 灯控制系统的效果和性能。
系统优化
根据测试结果和实际运行情况，对交 通灯控制系统进行优化和改进，提高 其性能和可靠性。
交通灯控制系统的性能优化建议
01
硬件升级
根据性能测试结果，对交通灯控 制系统的硬件进行升级或替换， 以提高系统的性能和稳定性。
03
故障预防与维护
加强交通灯控制系统的日常维护 和故障预防措施，降低系统故障
率。
02
软件优化
优化交通灯控制系统的软件算法 ，提高系统的响应速度和准确性
。
04
培训与教育
第六章 单个交叉口信号控制
终止迟滞b
后损失时间
时间 G
绿灯
黄灯
红灯
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算
实施城市交通控制的目标是保障交通流畅通、平稳运行，因此 对车辆延误的分析和控制就成为其中的一个核心问题。
一、车辆延误计算——车辆受阻描述
在信号交叉口进口道处，车辆在红灯期间受阻，需排队等待绿灯放行。
wk.baidu.com
车辆受阻程度，一方面与进口道车流到达率及其饱和流率有关，另一 方面又与交叉口信号配时参数有关。在车辆到达率与饱和流率一定的情况 下，合理的信号配时方案，可使交叉口车辆延误达到最小。
小时车辆延误 （辆∙时）
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算-交叉口的交通状态类型
车辆在交叉口的受阻情况因交叉口不同的交通状态而异。 一般将交叉口交通状况分为三种：欠饱和、临界饱和（饱和）、过饱和。
设参数
在信号交叉口进口道处，车辆在红灯期间受阻，需排队等待绿灯放行。
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算
影响因素
进口道车流到达率 及其饱和率
车辆受阻 程度
交叉口信号 配时参数
周期车辆延误
平均车辆延误
第五章_单点交叉口的信号控制
交叉口交通流量比Y为各 相信号临界车道的交通 流量比（）之和，即： y
量最大的那条车道。关 式中：L－每个周期的总损失时 间（s）；
l — 起动损失时间（ s）； A — 黄灯时间（s）； I — 绿灯间隔时间（ s）； i — 一个周期内的相位数； Y — 组成周期的全部信号相 位的各个最大y值之和，Y max[yi , yi' , ].
（1）定时控制
交叉口交通信号机均按事先设定的配时方案运
行，也称周期控制。
一天只用一个配时方案的称为单段式定时控 制； Baidu Nhomakorabea天按不同时段的交通量采用几个配时方案 的称为多段式定时控制。
最基本的控制方式是单个交叉口的定时控制
。线控制、面控制也都可用定时控制的方式，称 为静态线控系统、静态面控系统。
（2）感应控制
不合理地将停车标志交叉口改为信号控制交叉口
，主路交通和次路交通会怎样？
②合理设置信号灯的依据是什么？
11
2）信号设置不合理的弊端
将停车、让路标志交叉口改为信号控制交叉 口，消除了原停车或让路标志交叉口的优点。
（优点是什么？）
在停车、让路标志交叉口上，对主要道 路车辆是畅通无阻的，可以看成没有交叉口一 样，因此，主要道路上的车辆延误很少。
39
车辆延误计算 通过对交叉口信号 的各相单车延误（ 主要包括平均延误 和随即延误）求和 ，得到交叉口的延 误。
交叉口信号控制方案设计 PPT课件
dC
周期)为：
C0
1.5L 1Y
5
式中：L —— 总损失时间，单位为秒；
Y —— 各相位最大流量比之和，计算Y值大于0.9 时，须改进信号相位
设计方案，重新设计。
周期限制：信号周期设置过短，对行车安全不利；而信号周期过长，又会导致 车辆延误时间急速增长，经过研究，有如下信号周期限制数学表达式：
20n C0 60n
只有当同时满足这三个条件时， 才建议采用单口放行相位形式。
该交叉口各方向均设有左转专用车道，不满足使 用单口放行相位形式的条件，再结合该交叉口的 交通流量情况，因此使用对称流向放行相位形式。
交叉口20信20/号3/3控1 制方案设计
中关村东路和成府路交叉口示意图
2、设计方案与结果
10/18
信号相位相序设计
1/301
交叉口信号控制方案设计
组员：陈清元 杨陈成
交叉2口02信0/3号/3控1 制方案设计
重庆大学自动化学院 2014年11月
2/18
提纲
1. 背景及问题描述 2. 设计方案与结果 3. 总结与展望
交叉2口02信0/3号/3控1 制方案设计
1、背景及问题描述
3/18
背景
➢ 交叉口在城市交通中占有重要地位 ➢ 在交叉口处容易形成交通瓶颈，从而影响整个城市路网能力的发挥
左转流量与对向直行流量乘积
第五章-单点交叉口的信号控制PPT课件
通车效率； 缺点使驾驶人想加速抢时间通过交叉口而容易发
生交通事故。
.
5
7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概 （1）原苏联
②右转箭头灯亮时，允许车辆就地掉头； ③箭头灯与红灯同时亮时，可按箭头方向通行， 但应给其他方向的车辆让路。
.
6
7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概
（2）英国
在红灯末尾，有一小段红、黄灯同时亮的时间， 这意味着通知面对红黄灯的车辆，红灯即将结束，预 先做启动准备，可以节省起动损失时间。上海目前也 采用此方法。
配时方案：依据典型的历史交通数据制定
分 类：定周期控制、变周期控制
控 制 器：机电控制器（早期），
电子或小型微处理器（目前）
.
16
（2）在线点控制
指交通响应控制（或车辆感应控制）。它根据交 叉口各个入口交通流的实际分布情况，合理分配 绿灯时间到各个相位，从而满足交通需求。
检测原理： –基于到达车辆车头时距的控制 –基于排队长度的控制
② 加拿大对红闪的规定是，车辆在通过交叉口时， 必须先停车观察，在确保安全的前提下，方准通行， 类似于停车标志的意义。日本也有这样的规定。
.
9
7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概
（5）日本
对自行车使用机动车信号灯时，有些特殊的规 定，如绿灯时，规定自行车只可直行和左转（相当 于我国的右转），而右转车（相当于我国的左转） 必须直行道对面街角处，待另向绿灯亮时再次直行 通过。
生交通事故。
.
5
7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概 （1）原苏联
②右转箭头灯亮时，允许车辆就地掉头； ③箭头灯与红灯同时亮时，可按箭头方向通行， 但应给其他方向的车辆让路。
.
6
7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概
（2）英国
在红灯末尾，有一小段红、黄灯同时亮的时间， 这意味着通知面对红黄灯的车辆，红灯即将结束，预 先做启动准备，可以节省起动损失时间。上海目前也 采用此方法。
配时方案：依据典型的历史交通数据制定
分 类：定周期控制、变周期控制
控 制 器：机电控制器（早期），
电子或小型微处理器（目前）
.
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（2）在线点控制
指交通响应控制（或车辆感应控制）。它根据交 叉口各个入口交通流的实际分布情况，合理分配 绿灯时间到各个相位，从而满足交通需求。
检测原理： –基于到达车辆车头时距的控制 –基于排队长度的控制
② 加拿大对红闪的规定是，车辆在通过交叉口时， 必须先停车观察，在确保安全的前提下，方准通行， 类似于停车标志的意义。日本也有这样的规定。
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7） 各国对信号灯的含义的特殊规定概
（5）日本
对自行车使用机动车信号灯时，有些特殊的规 定，如绿灯时，规定自行车只可直行和左转（相当 于我国的右转），而右转车（相当于我国的左转） 必须直行道对面街角处，待另向绿灯亮时再次直行 通过。
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引言
1）发展历程
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引言
2）交通信号控制系统的分类
点控方式
线控方式 面控方式
定时式脱机系统 自适应控制系统 智能控制系统
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引言
3）信号控制方法应用现状
目前，在全球范围广泛采用的交通信号控制系统包括澳大利亚的SCATS系统和英国 的SCOOT系统。SCATS属于方案选择式控制系统， 每个交叉口配时方案根据子系统 的整体需要进行选择， 现在上海运行着该系统； SCOOT属于方案生成式实时自适 应控制系统， 采用小步长渐进寻优的方法， 连续实时地调整绿信比、 周期和时 差3个参数， 北京已引进该系统。
1） 单路口两相位的模糊控制
▪ 1977年，Pappis等人 设计了一种单路口两相位模糊逻辑控制器，计算机仿真结果 证实了该方法的有效性。
▪ 这是最早将模糊逻辑用于交通控制的例子。 ▪ 下面从延误模型、模糊算法和模糊控制几方面进行介绍。
1 单路口智能信号控制
（1） 延误模型
▪ 考虑两相位控制的十字路口，东西向为一个相位，南北向为 一个相位。
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引言
国内其他城市 交通控制系统
应用情况
1
单路口智能信号控制
1 单路口智能信号控制
▪ 定时控制：根据以往观测到的交通需求，按预先设定的配 时方案进行控制，因此它对交通需求的随机变化是无法响 应的。
▪ 感应控制方法缺陷：感应控制只能检测是否有车辆到达而 不关心有多少辆车到达，因此，它无法真正响应各相位的 交通需求，也就不能使车辆的总延误最小。
▪ 例如：设某相位最短绿时为10s，最大绿时为40s，单位绿 延时为5s，则在5s绿延时结束前，如果只有一辆车到达， 仍须给出5s的单位绿延时，极端情况下重复上述过程直到 最大绿时，共放行了11辆车，而在此期间，下一相位车道 却有15辆车等待绿灯，很显然总的车辆延误没有达到最小。
1 单路口智能信号控制
现代道路交通管理理论及应用
交叉口智能信号控制
指导教师：徐良杰教授
小组成员：安树科、邹权、韩冬成
THE MAIN CONTENTS
交叉口智能信号控制
01
0 引言
03
基于智能体的信号交叉口 控制
02
单路口智能信号控制
04
总结与展望
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引言
随着经济的快速发展， 人民生活水平的不 断提高， 社会对城市交通提出了更高的要求， 制 约城市道路通行能力的瓶颈———道路交叉口， 也 越来越受到人们的重视。 提高交叉口通行能力和降 低延误的最有效的方法之一就是交通信号控制。 信 号控制研究范围涉及相位分配的确定、 性能函数的 选取、 控制参数的确定和配时方案的生成及配套的 硬件设备选取等多个领域。
▪
即在以后的8s中，如现在的信号
灯不变，则有4辆车通过临界点；
▪
即在即在以后的8s中，如现在的信
号灯不变，则有5辆车等候；
▪
即信号灯的当前状态再保持8s。
1 单路口智能信号控制
▪ 根据第二次控制中的第1条规则，我们有
1 单路口智能信号控制
▪ 类似地求得其余4条控制规则的隶属度分别为
1 单路口智能信号控制
▪ 令s为饱和流量，则绿灯相位开始后第n(s)内，未清完 的车辆排队长度为
▪ 式中 为前一个红灯期间等候的车辆数。 ▪ 上式括号里ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数为正时，z取1，否则z为0。 ▪ 则绿灯期间车辆总的等待时间为
▪ 因此，一个周期内，一个方向上的车辆总延误为
▪
－有效红灯时间R(s)内的延误
▪
－有效绿灯时间R(s)内的延误
▪ 如果表 最后一行所有的值均小于0.5，则不进 行延时，系统的状态（即相位）要立刻转换。
▪ 如果表中的最后一行有两个或两个以上相同的 最大值，则取更长的那个延长时间。
“很少”等。 ▪ E表示“延长时间”的模糊输入变量。
1 单路口智能信号控制
▪ 时间A和延长时间E的赋值表
1 单路口智能信号控制
▪ 到达数A的赋值表
1 单路口智能信号控制 ▪ 等候车辆数Q的赋值表
1 单路口智能信号控制
▪ 引入两种新的运算规则，设 A 为实轴 R1 {xi}上的 ~ 模糊子集，A (xi ) 是其隶属度函数且 x0是使 A(xi ) ~
▪ 设准备实施控制时已有5辆车等候（东西方向），则下一个 10s开始后各秒到达和等候的车辆累积数分别为
1 单路口智能信号控制
▪ 引入以下模糊变量： ▪ T表示“时间”的模糊输入变量，其取值为：“很短”、“短”、
“中等”等。 ▪ A表示“到达数”的模糊输入变量，此处指到达正在通行的车道上
的车辆数。其取值为：“很多”、“极少”等。 ▪ Q表示“等候车辆数”的模糊输入变量，其取值为：“任意”、
▪ 按照上述方法，分别取 ei 1,,10 ，则可得 到控制决策表，如下表所示。由于“延长10s” 所对应的隶属度0.8为最大，故决定控制器应 保持当前状态10s不变。
▪ 每次控制均按上述过程进行。如果模糊决策后 要延长的时间小于10s，则系统将在延时结束 后进行状态转换，然后在下一个相位进行模糊 推理。
达到最大的 R1 中的元素，则 mt( A) 和 lt( A) 为定义在
U上的模糊集，且有
~
▪ 很明显 ▪ 模糊集“任意（any）”，在整个论域上都为1
1 单路口智能信号控制
（3） 模糊控制
▪ 下面根据一些具体数据说明如何进行模 糊控制。以第2次控制（即在绿灯第27s 时）为例，并设
▪
即考虑下一个10s的第8s；
▪ 平均每辆车的延误模型为
1 单路口智能信号控制
（2） 模糊算法
▪ 该算法主要控制绿灯的延时时间，分别在绿灯的第7s、 17s、27s、37s和47s实施控制。在路口停车线前S(m) 处设置车辆检测器
1 单路口智能信号控制
▪ 若测得车辆 的速度为 ,则其从检测器到临界点所花费的 时间为
▪ 例如：南北方向绿灯持续到第17s准备实施控制时，设在下 一个10s 中，相继每一个时间单位1s横穿临界点（南北方 向）的车辆数 与等候的车辆数 （东西方向）已由检 测器得到，分别为
▪ 假定各方向到达的车辆是随机的，且到达的车辆数服从均匀
分布。两个方向的饱和流量均为3600veh/h ，无转向车流。
设
如果在第n(s)内有一辆车到达
否则
▪ 则红灯相位开始后第n(s)内的车辆排队长度为
▪ 式中，p表示前一个绿灯期间未清完的车辆数。则红灯期间 排队车辆总的等待时间为
1 单路口智能信号控制