交通信号控制理论基础
智能交通系统理论与应用研究
智能交通系统理论与应用研究近年来，随着科技的快速发展和城市交通的不断拥堵，智能交通系统逐渐成为了人们关注的焦点。
智能交通系统旨在通过运用先进的技术手段和智能化的控制方法，提高交通系统的效率、安全性，改善交通拥堵状况，为人们的出行提供更加便捷和舒适的方式。
一、智能交通系统的理论基础智能交通系统的技术理论有着深厚的学术基础，其中包括交通工程、控制理论、通信技术、计算机科学等多个学科的交叉融合。
首先，交通工程理论为智能交通系统提供了重要的指导，包括交通流理论、交通信号控制理论等。
这些理论为智能交通系统的设计与优化提供了理论基础。
其次，控制理论在智能交通系统中也扮演着重要的角色。
通过对交通流动进行实时监测和控制，智能交通系统能够使道路交通更加高效和安全。
控制理论技术的运用，使得交通信号灯的定时控制更加智能化，能够根据实际交通情况进行自适应调整，从而有效疏导交通流。
此外，通信技术在智能交通系统中也起到了至关重要的作用。
通过与车辆之间的通信技术，以及车辆和交通基础设施之间的信息交互，智能交通系统实现了实时的交通信息采集和传输，为交通管理提供了科学依据。
例如，通过车辆间的通信，可以及时获取车辆的位置、行驶速度等信息，从而进行拥堵预警，实现智能导航等功能。
最后，计算机科学在智能交通系统中的应用也不可忽视。
计算机科学的技术手段为智能交通系统的算法设计、数据处理和模型构建提供了支持。
例如，通过运用人工智能和大数据分析技术，可以对交通数据进行智能处理，提取有用的信息，为交通管理和决策提供科学依据。
同时，计算机科学的进步也使得智能交通系统的硬件设施和软件系统越来越强大和智能化。
二、智能交通系统的应用研究智能交通系统的应用研究一直是学术界和实践界关注的焦点。
智能交通系统的应用可以涵盖交通监测、交通管制、交通导航等多个方面。
首先，交通监测是智能交通系统的重要应用之一。
通过运用先进的传感器技术和数据处理方法，智能交通系统能够实时获取交通流的信息，进行交通流量统计、拥堵检测等。
交通信号控制理论基础
第六章交通信号控制理论基础经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。
一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。
交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。
交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。
其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。
本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。
6．1交通信号控制的基本概念城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。
根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口；根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。
6．1．1交通信号与交通信号灯交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。
交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。
世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定，其规定基本相同。
我国对交通信号灯的具体规定简述如下：对于指挥灯信号：1、绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行；2、黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行；3、红灯亮时，不准车辆、行人通行；4、绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行；5、黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。
轨道交通信号与控制专业认识
轨道交通信号与控制专业认识一、专业简介轨道交通信号与控制是以信号与控制理论为基础，应用于轨道交通系统中的专业领域。
它涵盖了信号灯、道岔、制动系统、列车控制及通信系统等内容。
轨道交通信号与控制专业是围绕着保证轨道交通系统安全、高效运行的核心目标展开的。
二、专业学科1. 信号与控制原理信号与控制原理是轨道交通信号与控制专业的基础学科。
它主要讲述了信号与控制的基本概念、基本原理以及相关数学模型和算法等内容。
学习这门学科可以培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
2. 轨道交通信号技术轨道交通信号技术是轨道交通信号与控制专业的核心学科。
它包括了信号灯、道岔、列车控制系统等内容。
学生需要掌握信号灯的工作原理、道岔的控制方式以及列车控制系统的设计与调试等技能。
3. 通信与信息处理技术通信与信息处理技术是轨道交通信号与控制专业中的重要学科。
它主要涵盖了通信原理、网络技术、信息处理等内容。
学生需要学习通信原理，了解通信网络的组成和运行原理，并且能够进行信息处理和数据分析。
4. 电力系统与电气设备电力系统与电气设备是轨道交通信号与控制专业中的关键学科。
它包括了电力供应系统、 traction power system等内容。
学生需要学习电气设备的原理、电力系统的设计与维护，并且具备处理与电力相关问题的能力。
三、就业方向1. 城市轨道交通公司轨道交通公司是毋庸置疑的首选就业方向，毕业生可以从事信号与控制系统的设计、调试和运维等工作。
在城市轨道交通公司中，毕业生可以发挥自己的专业技能，为城市交通运行贡献力量。
2. 设计与研究院所毕业生可以选择进入设计与研究院所从事轨道交通信号与控制系统的设计和研究工作。
在这里，毕业生可以深入研究轨道交通系统的性能优化、智能化控制等领域，推动轨道交通技术的发展。
3. 政府交通管理部门政府交通管理部门也是一个就业方向。
毕业生可以从事交通规划与管理工作，参与城市轨道交通规划、交通安全监测和数据分析等工作。
交通信号控制中的模糊控制应用
交通信号控制中的模糊控制应用在现代城市交通管理中，交通信号控制是优化交通流量、提高道路通行效率和保障交通安全的关键手段。
传统的交通信号控制方法往往基于固定的时间间隔或简单的逻辑判断，难以适应复杂多变的交通状况。
随着控制理论和技术的不断发展，模糊控制作为一种智能控制方法，在交通信号控制领域展现出了显著的优势和潜力。
模糊控制的基本原理是基于模糊集合理论和模糊逻辑推理，它能够处理和描述那些具有不确定性、模糊性和不精确性的信息和问题。
在交通信号控制中，交通流量、车辆速度、排队长度等参数都具有一定的不确定性和模糊性，例如“交通拥堵”、“车辆较多”等概念难以用精确的数值来定义，而模糊控制正好能够有效地应对这些模糊性。
模糊控制在交通信号控制中的应用主要包括以下几个方面：首先是交通流量的模糊感知。
通过安装在道路上的传感器，获取交通流量、车速等信息。
然而，这些传感器采集到的数据往往存在噪声和误差，并且交通状况本身也是动态变化的。
利用模糊控制的方法，可以对这些不精确的数据进行模糊化处理，将其转化为模糊语言变量，如“小流量”、“中流量”、“大流量”等，从而更准确地反映交通状况的本质特征。
其次是信号配时的模糊决策。
传统的信号配时方法通常基于固定的周期和绿信比，无法根据实时交通状况进行灵活调整。
而模糊控制可以根据模糊感知到的交通流量、车辆速度等信息，通过模糊推理规则，制定出灵活的信号配时方案。
例如，当交通流量较大且车辆速度较慢时，延长绿灯时间；当交通流量较小且车辆速度较快时，适当缩短绿灯时间。
再者是多相位交通信号的模糊协调控制。
在复杂的路口，往往存在多个相位的交通信号。
模糊控制可以综合考虑各个相位的交通需求，实现相位之间的协调控制，减少冲突和延误。
例如，对于相邻的路口，可以根据上游路口的交通状况，提前调整下游路口的信号配时，实现交通流的平稳过渡。
在实际应用中，模糊控制的实现需要建立合适的模糊控制器。
模糊控制器的设计包括输入变量的选择、模糊化方法的确定、模糊规则库的建立、模糊推理算法的选择以及输出变量的解模糊化等步骤。
智能交通信号控制技术手册
智能交通信号控制技术手册一、引言智能交通信号控制技术是现代城市交通管理的重要组成部分，通过应用计算机、通信、传感器等信息技术手段，实现对交通信号的自动控制和优化，提高城市交通系统的效率和安全性。
本手册旨在介绍智能交通信号控制技术的原理、应用和操作方法，为相关从业人员提供指导和参考。
二、智能交通信号控制技术的原理智能交通信号控制技术基于交通流理论和控制理论，通过对交通流量和信号灯状态的实时监测和分析，确定最优的信号控制策略。
主要原理包括：1.交通流量检测：利用传感器、摄像头等设备对交叉口车辆和行人流量进行实时监测，获取准确的交通数据。
2.信号状态优化：根据实时监测的交通数据，结合交通流理论和控制算法，确定最优的信号灯状态组合，以达到最大化交通效率的目标。
3.交通决策与控制：通过计算机和通信技术，实现交通信号灯的自动控制和协调。
根据实际情况进行决策，合理调整信号灯周期和绿灯时间，以适应不同时段和道路情况。
三、智能交通信号控制技术的应用智能交通信号控制技术广泛应用于城市交通管理、智能交通系统和智能交通设备等方面。
1.城市交通管理：通过智能交通信号控制技术，对城市道路交通进行智能调度，合理分配交通资源，缓解交通压力，提高交通运行效率。
2.智能交通系统：智能交通信号控制技术是智能交通系统的重要组成部分，通过与其他智能交通设备的联动，实现对交通流量、车辆行驶状态等信息的全面监控和分析。
3.智能交通设备：智能交通信号控制技术也应用于智能交通设备的研发和生产，如智能交通信号灯、智能交通检测设备等，提升设备的智能化水平，提高设备性能和可靠性。
四、智能交通信号控制技术的操作方法智能交通信号控制技术的操作包括以下几个步骤：1.系统设置与参数调整：根据实际道路情况，对智能交通信号控制系统进行设置和参数调整，包括交通流量监测区域、信号灯状态组合、延时时间等。
2.数据采集与分析：通过传感器、摄像头等设备对交通流量进行实时采集，并进行数据分析，获取交通流量、车速、拥堵情况等信息。
交通信号综合实践课教学设计
交通信号综合实践课教学设计一、课程背景和目标本课程是交通工程专业的一门核心实践课程，旨在培养学生对交通信号控制及应用的理解和操作能力。
通过实践活动，学生将研究交通信号控制的原理、方法和技术，并能运用这些知识解决实际问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要涵盖以下几个方面：1. 交通信号控制理论基础：信号灯原理、信号控制算法等。
2. 交通信号设备实际操作：信号机的设置和调试、信号灯的安装和维护等。
3. 交通信号控制系统的设计和优化：路口信号控制参数的调整、信号配时方案的制定等。
4. 交通信号的实际应用：信号优化方案的评估、城市交通信号网络的设计等。
三、教学方法与手段为了达到培养学生实际操作技能和综合应用能力的目标，本课程将采用以下教学方法与手段：1. 理论讲授：通过课堂授课，向学生传授基本的交通信号控制理论知识，让学生掌握相关概念和原理。
2. 实验实践：组织学生参与实验操作，让他们亲自调试和设置交通信号设备，并通过实验数据分析和处理，提高实际应用能力。
3. 个案研究：引导学生选择一个实际案例，进行信号控制系统的设计和优化，培养学生的问题分析和解决能力。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们分享实践经验和解决方案，提高团队合作能力和交流能力。
四、教学评估与考核为了评估学生的研究情况和综合应用能力，本课程将采用以下教学评估与考核方法：1. 课堂表现：通过学生的课堂参与度、真实性等来评估学生对理论知识的掌握程度。
2. 实验报告：要求学生按照实验操作结果撰写实验报告，对数据进行分析和总结，以检验实际应用能力。
3. 个案研究报告：要求学生在指定的实际案例中进行信号控制系统设计和优化，并撰写研究报告，评估学生的问题解决能力。
4. 期末考试：通过考核学生对交通信号控制的理论知识和应用能力的综合掌握情况。
五、教学资源与保障为了保障教学效果和研究质量，本课程将提供以下教学资源和保障：1. 实验设备和场地：为学生提供实验所需的交通信号设备和实验室场地，确保实践操作的顺利进行。
第二章交通信号控制的基本理论
2交通信号控制的基本理论本章首先给出了交通信号控制的基本概念，包括：信号相位，周期时长，绿信比，相位差，绿灯间隔时间，有效绿灯时间等，然后介绍了常用的交叉口性能指标以及计算方法，最后给出了常用交叉口的信号配时方法。
这些研究为后面的信号配时模型及优化方法的研究奠定了理论基础。
2.1交通控制的基本概念交叉路口信号配时参数优化，首先必须准确把握和理解交通控制中的一些基本概念。
下面对信号配时设计中部分参数作一介绍。
(l)信号相位：在一个信号周期内，具有相同的信号灯色显示的一股或几股交通流的信号状态序列称作一个信号相位。
信号相位是按车流获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同的时序排列，就有多少个信号相位。
每一个控制状态，对应显示一组不同的灯色组合，称为一个相位。
简而言之，一个相位也被称作一个控制状态。
以四相位为例如图所示：相位1 相位2 相位3 相位4图1 四相位信号相序控制示意图(2)周期时长：信号灯发生变化，信号运行一个循环所需的时间，等于绿、黄、红灯时间之和；也等于全部相位所需的绿灯时间和黄灯时间(一般是固定的)的总和。
周期过长时，等待的人容易产生急躁情绪，因此通常以180秒为最高界限。
图1 第一、三配时表(3)绿信比：是指在一个周期内(对一指定相位)，有效绿灯时间与信号周期长度之比。
(4)相位差(又叫绿时差或绿灯起步时距)：相位差是针对两个信号交叉口而言，是指两个相邻交叉口它们同一相位绿灯(或红灯)开始时间之差。
它分为绝对相位差和相对相位差。
相对相位差是指在各路口的周期时间均相同的联动信号系统中，相邻两个交叉路口协调相位的绿灯起始时间之差。
绝对相位差是指在联动信号系统中选定一标准路口，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叫绝对相位差。
(5)绿灯间隔时间：是指从失去通行权的相位的绿灯结束，到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。
绿灯间隔时间的长短主要取决于交叉口的几何尺寸，因此，要确定该时间的长度就必须首先考虑停止线和潜在冲突点之间的相关距离，以及车行驶这段距离所需的时间。
交通信号控制的基础理论知识
交通信号控制的基础理论知识第2章交通信号控制的基础理论知识2.1交通控制的分类城市交通控制有多种⽅式，其分类也有很多种。
从不同的⾓度看有不同的划分⽅式。
1、从控制策略的⾓度可分为三种类型（1）定时控制:交通信号按事先设定的配时⽅案运⾏，配时的依据是交通量的历史数据。
⼀天内只⽤⼀个配时⽅案的称为单时段定时控制，⼀天内不同时段选⽤不同配时⽅案的称为多时段定时控制。
根据历史交通数据确定其最优化配时的⽅法webster(1958)，Bollis(1960)，Miller(1963)，Blunden(1964)，Allsop(1971)等⼈的著作中已有详述。
我国杨佩昆等学者也有这⽅⾯的研究成果。
现在最常⽤的信号配时⽅法有:韦尔伯特法、临界车道法、停车线法、冲突点法。
定时控制⽅法是⽬前使⽤最⼴的⼀种交通控制⽅式，它⽐较适应于车流量规律变化、车流量较⼤(甚⾄接近于饱和状态)的路⼝。
但由于其配时⽅案根据交通调查的历史数据得到，⽽且⼀经确定就维持不变，直到下次重新调整。
很显然，这种⽅式不能适应交通流的随机变化，因⽽其控制效果较差。
（2）感应控制:感应信号控制没有固定的周期，他的⼯作原理为在感应信号控制的进⼝，均设有车辆检测器，当某⼀信号相位开始启亮绿灯，感应信号控制器内预先设置⼀个“初始绿灯时间”。
到初始绿灯时间结束时，增加⼀个预置的时间间隔，在此时间间隔内若没有后续车辆到达，则⽴即更换相位;若检测到有后续车辆到达，则每检测到⼀辆车，就从检测到车辆的时刻起，绿灯相位延长⼀个预置的“单位绿灯延长时间”。
绿灯⼀直可以延长到⼀个预置的“最⼤绿灯时间”。
当相位绿灯时间延长到最⼤值时，即使检测器仍然检测到有来车，也要中断此相位的通⾏权，转换信号相位。
感应式信号控制根据检测器设置的不同⼜可以分为半感应控制和全感应控制。
只在交叉⼝部分进道⼝上设置检测器的感应控制称为半感应控制，在交叉⼝全部进道⼝上都设置检测器的称为全感应控制。
交通信息工程及控制专业
交通信息工程及控制专业简介交通信息工程及控制专业是交通运输工程的一个分支领域。
随着城市化的快速发展和交通系统的日益复杂化，对交通信息的处理和控制的需求也日益增加。
交通信息工程及控制专业致力于研究和应用先进的信息技术和控制方法，以优化交通流量，提高交通运输系统的安全性，减少交通拥堵，提供高效便捷的交通服务。
专业课程交通信息工程及控制专业的课程设置主要包括以下方面：交通运输基础知识这部分包括交通运输领域的基本概念、原理和规律。
学生将学习交通工程学基础知识，如交通流理论、交通系统运行原理等内容。
交通信息处理技术这部分主要涉及交通信息的采集、传输、处理和分析方法。
学生将学习各种交通信息采集技术，如车载传感器、交通视频监控等，以及相关的数据处理和分析方法。
交通控制技术这部分主要研究如何通过交通信号灯、路面标线等手段，对交通流进行控制和调度。
学生将学习交通控制的基本原理和常用方法，如交通信号控制理论、交通仿真等。
交通规划与设计这部分涉及交通规划与设计的基本理论和方法。
学生将学习如何制定交通规划方案、设计交通设施等内容。
就业前景交通信息工程及控制专业的毕业生具备较强的理论基础和实践能力，适用范围广泛。
他们可以从事以下领域的工作：交通管理部门毕业生可以在交通管理部门从事交通信息采集、处理和控制等方面的工作，负责优化交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故等工作。
交通科研机构毕业生可以在交通科研机构从事交通信息处理和控制方法的研究，推动交通领域的科学发展。
交通软件开发公司毕业生可以在交通软件开发公司从事交通仿真软件、交通控制软件等方面的研发工作。
城市规划设计单位毕业生可以在城市规划设计单位从事交通规划和交通设施设计等工作，为城市的交通运输系统提供专业支持。
发展趋势随着智能交通技术的不断发展，交通信息工程及控制专业也将面临新的发展机遇和挑战。
以下是该专业的发展趋势：大数据技术在交通领域的应用随着交通信息的爆发式增长，利用大数据技术对交通信息进行分析和处理，将成为交通信息工程及控制专业的重要发展方向。
道路交通控制的基本理论和方法
▪ 显然
， 绿信比反应了该信号相位交通流在一个周期
中需要绿时的大小。
▪ 经过优化的绿信比能够恰当地把绿时分配给各相位的交通 流，从而使总延误或总停车次数等最小。
▪ 第i相的有效绿灯时间 计算如下：
▪
分别为第i相的绿灯时间、黄灯时间和损失时间。
▪ 损失时间：1）绿灯开启，车辆需启动和加速；
▪
2）黄灯期间，车流量由大变小所造成的时
一、基本概念
▪ 各种平面交叉路口
一、基本概念
▪ 平面交叉口交通组织方式 ▪ 1）环形交通。交叉口中央设交通岛 ▪ 2）无信号控制 ▪ 3）信号控制。采用信号机控制或人工指挥
一、基本概念
▪ 交通灯信号 ▪ 交通灯给出的信号为红、黄、绿3色。在多相位信号控制中
灯光信号还包含左转、直行及右转的绿色和红色箭头灯。 ▪ 《中华人民共和国道路交通管理条例》规定 ▪ 1）绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨
2、周期
▪ 一个循环内各步的步长之和称为信号周期，简称周
期，用C表示。
若一个循环内有n步，各步步长分别为 t1, t2 , , tn ， 则 C t1 t2 tn
▪ 例如，在上图中，若一个循环由4步组成：第1步，
方向1和方向3 பைடு நூலகம்灯亮，方向2和方向4 红灯亮，步
长为30s；第2步，方向1和方向3 黄灯亮，方向2和
通行权：即该方向上的信号灯为绿色或绿箭头
一个周期内有几个信号相位，则称该信号系统为几相位系统。
由于第2相和第4相的左 转交通流分别为第1相 和第3相的延续，因而 其步长可以短一些，如 几秒钟。因此可称为 “半相位”
4、绿信比
▪ 在一个信号周期中，各相位的有效绿灯时间与周期长度的 比称为绿信比。若设 为第i相信号的有效绿灯时间，C为 周期长度，则该相信号的绿信比 为
交通管理与控制课程介绍
交通管理与控制课程介绍一、课程简介交通管理与控制是交通工程领域的一门重要课程，旨在培养学生对交通流理论和交通控制技术的理解与应用能力。
本课程将介绍交通管理与控制的基本概念、原理、方法以及相关技术，帮助学生掌握交通系统的规划、设计、控制和管理等方面的知识与技能。
二、课程内容1. 交通流理论交通流是交通系统中最基本的概念之一。
本课程将介绍交通流的基本特性、流量的测量方法、流量-密度-速度关系等内容。
学生将了解交通流的基本模型，如流量-密度模型、速度-密度模型等，并学会应用这些模型进行交通流量预测和交通管理决策。
2. 交通信号控制交通信号控制是交通管理与控制领域的核心内容之一。
本课程将介绍交通信号控制的基本原理、方法和技术。
学生将学习交通信号控制的设计原则、交通信号机的工作原理、交通信号配时方案设计等内容。
通过实际案例分析和仿真实验，学生将掌握交通信号控制的技术和策略，提高交通信号控制的效果。
3. 交通管理与规划交通管理与规划是交通工程领域的重要内容。
本课程将介绍交通管理与规划的基本理论、方法和技术。
学生将学习交通管理的组织原则和方法，如交通事故管理、交通拥堵管理等；同时也将学习交通规划的基本原则和方法，如交通需求预测、交通网络设计等。
通过实际案例研究和模拟分析，学生将掌握交通管理与规划的技能，为实际交通问题提供科学合理的解决方案。
4. 交通模拟与仿真交通模拟与仿真是交通管理与控制领域的重要工具。
本课程将介绍交通模拟与仿真的基本原理、方法和技术。
学生将学习交通模型的建立与验证方法，如微观交通流模型、宏观交通流模型等；同时也将学习交通仿真软件的使用和应用。
通过实际案例分析和模拟实验，学生将掌握交通模拟与仿真的技能，为交通系统的规划和管理提供科学依据。
三、教学方法本课程将采用理论讲授、案例分析、实验仿真等教学方法相结合。
通过理论讲解，学生将了解交通管理与控制的基本概念和原理；通过案例分析，学生将学会运用所学知识解决实际交通问题；通过实验仿真，学生将掌握交通管理与控制的技术和方法。
交通信号控制理论基础
第六章交通信号控制理论基础经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。
一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。
交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。
交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。
其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。
本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。
6．1交通信号控制的基本概念城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。
根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口；根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。
6．1．1交通信号与交通信号灯交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。
交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。
世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定，其规定基本相同。
我国对交通信号灯的具体规定简述如下：对于指挥灯信号：1、绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行；2、黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行；3、红灯亮时，不准车辆、行人通行；4、绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行；5、黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。
交通信号控制中的模糊控制理论
交通信号控制中的模糊控制理论在现代城市交通管理中，交通信号控制是优化交通流、提高道路通行效率、减少交通拥堵的重要手段。
传统的交通信号控制方法通常基于精确的数学模型和固定的规则，但在面对复杂多变的交通状况时，往往显得不够灵活和适应性差。
而模糊控制理论的出现，为交通信号控制带来了新的思路和方法。
模糊控制理论是一种基于模糊逻辑的智能控制方法，它能够处理和描述那些不精确、不确定和模糊的信息，非常适合应用于交通系统这种具有高度复杂性和不确定性的领域。
交通系统是一个极其复杂的动态系统，其交通流量、车辆速度、行人数量等因素都在不断变化，而且这些变化往往具有不确定性和随机性。
传统的控制方法需要精确的数学模型和大量的先验知识，但在实际情况中，很难准确地获取这些信息。
而模糊控制理论不需要精确的数学模型，它可以通过模糊规则和模糊推理来处理不精确和不确定的信息，从而更好地适应交通系统的复杂性和不确定性。
在交通信号控制中，模糊控制的基本思路是将交通流量、车辆排队长度、道路占有率等交通参数作为输入变量，经过模糊化处理后，根据预先设定的模糊规则进行模糊推理，得到控制信号的输出，如信号灯的相位和时长。
例如，我们可以将交通流量分为“低”“中”“高”三个模糊集，将车辆排队长度分为“短”“中”“长”三个模糊集。
然后制定模糊规则，如“如果交通流量为高且车辆排队长度为长，则延长绿灯时间”“如果交通流量为低且车辆排队长度为短，则缩短绿灯时间”等。
模糊化是模糊控制中的一个重要环节。
它将精确的输入值转换为模糊集的隶属度。
比如，对于交通流量为 100 辆/分钟，我们可以根据设定的模糊集将其模糊化为“中”的隶属度为 05，“高”的隶属度为 05。
模糊推理则是根据模糊规则和输入变量的隶属度进行推理，得到输出变量的模糊值。
最后，通过解模糊化将输出变量的模糊值转换为精确的控制值，如绿灯时间的具体时长。
与传统的交通信号控制方法相比，模糊控制具有许多优势。
交通信号控制理论基础
交通信号控制理论基础交通信号控制是现代城市管理的重要组成部分，它能够对路口、路段甚至整个城市的交通流量进行调控和优化，从而提高道路使用效率，减少拥堵、事故和污染等问题。
交通信号控制技术的应用需要一定的理论基础，本文将介绍交通信号控制的理论基础。
一、交通流量理论交通流量理论是交通信号控制的理论基础之一。
它研究交通流量的组成、变化规律和影响因素等，为交通信号控制提供了科学的数据支撑。
交通流量主要包括三个部分：流量、速度和密度。
其中，流量指单位时间内通过某一点的车辆数量；速度指单位时间内车辆通过某一点的平均速度；密度指某一区段内车辆的数量。
三者之间存在着紧密的关系，可以通过定义交通流量图表来描述。
交通流量的变化规律与交通状况和交通工具密切相关。
因此，在交通流量理论中，还研究了交通工具的类型、长度、速度、驾驶员心理与行为等因素对交通流量的影响。
这些研究成果为交通信号控制的实际应用提供了必要的参考依据。
二、交通信号控制方案交通信号控制方案是交通信号控制的核心内容。
它指的是具体的交通信号控制方案设计和实施方案，是通过对交通流量、交通信号控制技术和交通管理的研究和分析，为解决路口、路段及城市交通拥堵和安全问题提供的有效手段。
交通信号控制方案通常包括以下内容：1.信号控制区划。
确定信号控制的路段、路口及关键节点。
2.信号定时方案。
设计信号控制的定时方案，确定各个方向和行人通行时间。
3.信号控制方式。
确定信号控制的方式，如手动、自适应、计算机控制等。
4.信号控制系统。
设计和安装信号控制系统，包括硬件和软件部分。
交通信号控制方案需要依据交通流量、环境条件、社会经济需求等方面进行科学设计。
在方案的设计过程中，还需要考虑交通工具、路网通行能力、交通运输体系、城市规划等因素。
三、交通信号控制技术交通信号控制技术是交通信号控制的基础技术，负责实现交通信号控制方案中的定时方案和信号控制方式等。
交通信号控制技术主要包括以下内容：1.信号灯规划。
红绿灯属于什么原理的应用
红绿灯属于什么原理的应用简介红绿灯是城市交通中常见的交通信号设备，用于控制车辆和行人的通行。
它的原理是基于交通工程学和信号控制理论，通过灯光的变化来指示不同方向的交通参与者何时可以通行。
红绿灯的应用旨在提高交通效率，减少交通事故的发生，并保障道路交通的顺畅运行。
红绿灯的原理及应用红绿灯的正常状态是红灯亮，绿灯灭，表示交通参与者需要停止通行。
当需要允许某个方向的交通参与者通行时，红灯会变为绿灯亮，并在一定时间内保持绿灯状态，指示该方向的交通能够通行。
红绿灯的原理及应用如下：1.控制信号流程：–红灯：表示停止，需要等待信号灯变绿后方可通行。
–绿灯：表示允许通行，该方向的交通参与者可以通过路口。
–黄灯：表示转换信号，用于提醒交通参与者将要变为红灯，需要准备停止。
2.信号时序控制：–红灯时间：根据交通流量和道路情况进行合理划分，以确保交通参与者有足够的时间安全通过路口。
–绿灯时间：根据交通流量来确定，目的是保证交通流畅，避免交通堵塞。
–黄灯时间：通常为红灯和绿灯之间的过渡时间，用于提醒交通参与者准备停止。
3.感应和控制设备：–红绿灯控制器：用于控制红绿灯的变化，根据预设的时序来切换红绿灯的状态。
–监控摄像头：用于实时监控交通情况，根据交通流量和车辆等待时间等信息来调整红绿灯的时序。
4.交通流量感应：–车辆感应器：使用地磁感应器等技术，监测道路上的车辆流量，通过检测车辆的存在和行驶速度等信息，来确定交通流量的大小，进而调整红绿灯的时序。
–行人感应器：用于检测行人的存在和行人需求，例如行人按下按钮后，红绿灯会相应地改变以给行人通行的时间。
5.优化算法：–交通信号优化：利用交通流量感应和控制设备所获取的数据，结合交通信号优化算法，来决定红绿灯的时序，以最大限度地提高交通效率和安全性。
–高级监控系统：采用先进的计算机视觉和智能算法，可以实现实时监控和自适应调整红绿灯的时序，根据交通情况做出更加智能的决策。
以上就是红绿灯的原理及应用的基本介绍。
城市交通控制理论与实践(第二讲)
2）时差
也称相位差。指系统中交叉口之间同一相位相同灯色起点 或终点的时间之差，分为绝对时差和相对时差。
绝对时差：各交叉口参考同一标准确定的相位差。 相对时差：相邻两交叉口之间的时差。 3）绿波带 一列车队能够连续通过协调控制交叉口的时间范围称为绿 波带，该时间范围的宽度称为带宽，用于确定干道上交通流所 能利用的通车时间。车辆沿干道可连续通行的车速称为带速。
在
一个信号周期内的更迭次数来划分的。一个信号周期内通行 权转换几次就是几个信号阶段。若一个信号周期内没有搭接 相位，则信号相位和信号阶段的含义是相同的。图2－2中的 丁字型交叉口显示了信号相位与信号阶段F A C D B
F E
信号阶段A 第一相位 包含车流A、 B
信号阶段B 第二相位 包含车流 E
2）干道交叉口信号协调控制
采用信号协调控制应该考虑的因素主要有以下几点： （1）若车流以脉冲形式到达交叉口，采用线控系统可以得 到良好的效果； （2）干线街道上信号交叉口之间的距离越远，线控效果越
差，通常相邻交叉口的间距不宜超过600m。
（3）单向交通有利于线控系统的实施及实施后的效 果，因此单向交通的干道应优先考虑采用线控系统。 （4）交叉口信号相位越多对线控系统的控制效果越不利， 具有简单两相位交叉口的干线适宜采用线控系统。 （5）交通高峰期间交通量大，容易形成车队，采用线控系 统会有较好的效果。
2) 配时所需的数据
(1) 路网信息 包括交叉口间距、街道及交叉口的布局（进口车道数、 各进口道宽度、干道及相交道路的宽度） (2) 交通信息
包括流量流向、车速和延误、交通管理规则（限速、限
转弯、限制停车等）。
时间y
· H F · E ·
2 2
G ·
交通控制理论和方法
交通控制理论和方法交通控制理论和方法是指通过对交通流动进行研究、分析和控制，实现交通流畅和安全的一种集成化管理方法。
交通控制理论与方法的发展是一个长期的过程，从最早的交通信号控制到现在的智能交通系统，都是这一领域中的重要进展。
一、交通控制理论的发展交通控制理论的最早发展可以追溯到20世纪初期，当时主要是为了解决交通信号控制的问题。
到20世纪40年代初期，交通管理者开始发现城市交通问题的严峻性和复杂性，于是开始研究交通流量和交通运输系统的影响因素。
在美国，交通工程学科正式成立，并逐渐得到政府和私营企业的重视和支持。
到了20世纪50年代，随着计算机技术的发展和交通瓶颈的增加，人们开始研究交通控制的数学模型和算法。
运用数学和计算机的手段，可以更准确地预测交通流量的变化和处理复杂的交通信息，进一步提高交通控制的效率和安全性。
二、交通控制方法的分类交通控制方法可以分为以下几种：1.交通信号控制：这是最早、也是最常见的交通控制方法。
通过红绿灯等交通信号来控制车辆行驶，使交通流畅、安全。
2.公共交通优先控制：这种控制方法主要侧重于提高公共交通的效率和舒适度。
通过控制公共交通的红绿灯时间、路权等手段，达到提高公共交通速度的目的。
3.交通管制：这种方法主要针对突发事件和重要活动时的交通控制。
通过限制交通速度、临时关闭道路等手段，达到控制交通流量和方向的目的。
4.智能交通系统：这是当前最先进、也最复杂的交通控制方法。
通过传感器、计算机、通信技术等手段，收集和分析交通信息、预测和调度车辆，实现交通控制的全面优化。
三、现代化交通控制技术1.智能交通信号控制技术：这种方法可以实现交通信号的灵活、智能控制。
通过收集交通信息、预测交通流量等手段，控制每个路口的红绿灯时间和节律，达到最优的交通流量和安全效果。
2.车辆识别和分类技术：这种技术主要应用于公共交通优先控制、交通违法行为识别等方面。
通过车牌识别、车型分类等技术手段，实现对车辆的自动识别和分类，便于交通控制和管理。
兰交大轨道交通信号与控制专业课表
兰交大轨道交通信号与控制专业课表兰州交通大学轨道交通信号与控制专业课表一、课程简介轨道交通信号与控制专业是兰州交通大学交通运输工程学院下属的一个专业方向。
该专业以培养具备轨道交通信号与控制系统设计与运维能力的高级工程技术人才为目标，注重理论与实践相结合，培养学生的创新意识和实践能力。
二、专业课程设置1. 信号与控制理论基础该课程主要介绍信号与控制的基本理论和方法，包括信号处理、系统建模与控制、控制方法与算法等内容。
通过理论学习和实践操作，使学生掌握信号与控制的基本原理和应用技能。
2. 轨道交通信号系统该课程主要介绍轨道交通信号系统的基本原理、工作原理和组成部分，包括信号机、道岔、闭塞系统等内容。
学生通过课程学习和实际操作，了解和掌握轨道交通信号系统的运行和维护。
3. 列车控制与调度该课程主要介绍列车控制和调度的基本原理和方法，包括列车运行控制、列车调度算法、列车运行图优化等内容。
学生通过实践案例分析和模拟操作，掌握列车控制与调度的技术和策略。
4. 轨道交通信号与控制工程实践该课程是专业实践环节，通过实地考察、实验研究等形式，让学生参与和掌握轨道交通信号与控制工程的实际操作和问题解决能力。
学生将在实践中巩固和应用所学的理论知识，培养实践能力和创新能力。
5. 轨道交通信号与控制系统设计该课程主要培养学生的系统设计能力和综合应用能力，通过理论学习和实践操作，让学生掌握轨道交通信号与控制系统设计的基本原理和方法。
学生将在课程中进行系统设计和方案优化，提升自己的工程设计能力。
三、课程安排根据学期和学分要求，兰州交通大学轨道交通信号与控制专业课程的安排如下：大一上学期：- 数学分析- 大学物理- 英语- 电路基础- 计算机应用基础大一下学期：- 高等数学- 大学物理实验- 英语口语- 数字电路- C语言程序设计大二上学期：- 概率论与数理统计- 信号与系统- 电子技术基础- 数据结构与算法- 电磁场与电磁波大二下学期：- 工程数学- 信号处理与分析- 通信原理- 控制系统设计- 计算机网络大三上学期：- 传感器与检测技术- 轨道交通信号系统- 轨道交通工程力学- 电力电子技术- 程序设计与实践大三下学期：- 列车控制与调度- 轨道交通信号与控制工程实践- 自动控制原理- 线性系统理论- 人机交互技术大四上学期：- 轨道交通信号与控制系统设计- 轨道交通信号与控制工程设计与实践- 高速铁路信号与控制技术- 交通流理论与控制- 硕士论文选题与开题报告大四下学期：- 公共选修课- 毕业设计- 毕业论文四、总结兰州交通大学轨道交通信号与控制专业课程设置丰富，涵盖了信号与控制的理论基础、轨道交通信号系统、列车控制与调度等内容。
交通管理与控制讲义(4)
q ⋅tR Q ⋅tR
？？ 尚未考虑
3
/ Ld
（
C ⋅ (1 − 2(1 −
λ )2 y)
x=1
=
C
⋅ (1 − λ )
2
=
tR 2
；1− λ 1− y
x=1
= 1；q ⋅tR
x=1
= Q ⋅tR ）
（ Ld Q
x=1
=
Ld Q⋅C
x=1
=
Ld
x=1
=0）
孤立信号控制交叉口的随机与过饱和阻滞
性能指标 低饱和状态 过饱和状态 计算通式
qdijk = 4 × qijk15min
式中， qijk15min 表示实测到的第 i 时段第 j 进口道第 k 流向车流的高峰小时中
7
最高 15 分钟的流率。 当无高峰小时中最高 15 分钟的流率实测数据时，可按下式进行估算：
( ) qdijk =
qijk PHF ijk
式中， qijk 表示第 i 时段第 j 进口道第 k 流向车流的预计高峰小时交通量；
⎟⎟⎠⎞
n1 4
⎜⎜⎝⎛ Z
+
Z
2
+
q
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第六章交通信号控制理论基础经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。
一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。
交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。
交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。
其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。
本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。
6．1交通信号控制的基本概念城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。
根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口；根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。
6．1．1交通信号与交通信号灯交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。
交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。
世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定，其规定基本相同。
我国对交通信号灯的具体规定简述如下：对于指挥灯信号：1、绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行；2、黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行；3、红灯亮时，不准车辆、行人通行；4、绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行；5、黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。
对于车道灯信号：1、绿色箭头灯亮时，本车道准许车辆通行；2、红色叉形灯亮时，本车道不准车辆通行。
对于人行横道灯信号：1、绿灯亮时，准许行人通过人行横道；2、绿灯闪烁时，不准行人进入人行横道，但已进入人行横道的，可以继续通行；3、红灯亮时，不准行人进入人行横道。
6．1．2信号相位与控制步伐在空间上无法实现分离的地方（主要是在平面交叉口上），为了避免不同方向交通流之间的相互冲突，可以通过在时间上给各个方向交通流分配相应的通行权。
例如，为了放行东西向的直行车流且同时避免南北向的直行、左转车流与其发生冲突，可以通过启亮东西向的绿色直行箭头灯将路口的通行权赋予东西向直行车流，启亮南北向的红灯消除南北向直行、左转车流对东西向直行车流通行的影响。
对于一组互不冲突的交通流同时获得通行权所对应的信号显示状态，我们将其称之为信号相位，简称为相位。
可以看出，信号相位是根据交叉口通行权在一个周期内的更迭来划分的。
一个交通信号控制方案在一个周期内有几个信号相位，则称该信号控制方案为几相位的信号控制。
图6-1就是一个采用四相位信号控制的控制方案。
一个路口采用几相位的信号控制应由该路口的实际交通流状况决定，十字路口通常采用2～4个信号相位。
如果相位数设计得太少，则不能有效地分配好路口通行权，路口容易出现交通混乱，交通安全性下降；如果相位数设计得太多，虽然路口的交通次序与安全性得到了改善，但由于相位之间进行转换时都会损失一部分通行时间，过多的相位数会导致路口的通行能力下降，延长司机在路口的等待时间。
第一相位第二相位第三相位第四相位图6-1 四相位信号控制方案实例为了保证能够安全地从一个信号相位切换到另一个信号相位，通常需要在两个相邻的信号相位之间设置一段过渡过程，例如对于图6-1所示的信号控制方案而言，从第一信号相位切换到第二信号相位，中间可能需要设置东西向绿色直行箭头灯闪烁、东西向黄灯亮、路口所有方向红灯亮等过渡过程。
对于某一时刻，路口各个方向各交通信号灯状态所组成的一组确定的灯色状态组合，称为控制步伐，不同的灯色状态组合对应不同的控制步伐。
因此一个信号相位通常包含有一个主要控制步伐和若干个过渡性控制步伐。
控制步伐持续的时间称为步长，一般而言主要控制步伐的步长由放行方向的交通量决定，过渡性控制步伐的步长取值为2～3秒。
6．1．3交通信号控制参数1. 时间参数（1）信号周期信号周期是指信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间，即一个循环内各控制步伐的步长之和，用C 表示。
信号周期是决定交通信号控制效果优劣的关键控制参数。
倘若信号周期取得太短，则难以保证各个方向的车辆顺利通过路口，导致车辆在路口频繁停车、路口的利用率下降；倘若信号周期取得太长，则会导致司机等待时间过长，大大增加车辆的延误时间。
一般而言，对于交通量较小、相位数较少的小型路口，信号周期取值在70秒左右；对于交通量较大、相位数较多的大型路口，信号周期取值则在180秒左右。
（2）绿信比绿信比是指一个信号周期内某信号相位的有效绿灯时间与信号周期的比值，用λ表示。
Ct EG =λ （6-1） 式中，t EG 表示有效绿灯时间。
某信号相位的有效绿灯时间是指将一个信号周期内该信号相位能够利用的通行时间折算为被理想利用时所对应的绿灯时长。
有效绿灯时间与最大放行车流率（饱和流量）的乘积应等于通行时间内最多可以通过的车辆数。
有效绿灯时间等于绿灯时间与黄灯时间之和减去部分损失时间，也等于绿灯时间与前损失时间之差再加上后补偿时间（后补偿时间等于黄灯时间减去后损失时间）。
BL Y FL G BC FL G L Y G EG t t t t t t t t t t t -+-=+-=-+= （6-2）式中，t G 表示绿灯时间；t Y 表示黄灯时间；t L 表示部分损失时间；t FL 表示前损失时间；t BC 表示后补偿时间；t BL 表示后损失时间。
部分损失时间是指由于交通安全及车流运行特性等原因，在相位可以通行的时间段内没有交通流运行或未被充分利用的时间。
部分损失时间由前损失时间和后损失时间两部分组成。
前损失时间是指绿灯初期，由于排队车辆需要起动加速、驶出率较低所造成的损失时间。
在绿灯初期车流量由小变大，由零逐渐上升到最大放行车流率。
后损失时间是指绿灯时间结束时，黄灯期间停车线后的部分车辆已不许越过停车线所造成的损失时间。
后补偿时间是指绿灯时间结束时，黄灯初期已越过停车线的车辆可以继续通行所带来的补偿时间。
后损失时间与后补偿时间之和等于黄灯时间，恰恰也正反映了黄灯的过渡性与“两面性”。
在黄灯期间车流量由大变小，由最大放行车流率逐渐下降到零。
绿信比是进行信号配时设计最关键的时间参数，它对于疏散交通流、减少车辆在交叉口的等待时间与停车次数都起着举足轻重的作用。
某一信号相位的绿信比越大则越有利于该信号相位车辆的通行，但却不利于其它信号相位车辆的通行，这是因为所有信号相位的绿信比之和必须小于1。
（3）最短绿灯显示时间最短绿灯显示时间是指对各信号相位规定的最低绿灯时间限值，用G m表示。
规定最短绿灯显示时间主要是为了保证车辆行车安全。
如果绿灯信号持续时间过短，停车线后面已经起动并正在加速的车辆会来不及刹车或者使得驾驶员不得不在缺乏思想准备的情况下来个急刹车，这都是相当危险的，很容易酿成交通事故。
在定时信号控制交叉口，需要根据历史交通量数据确定一个周期内可能到达的排队车辆数，从而决定最短绿灯显示时间的长短；在感应式信号控制交叉口，则需要根据停车线与车辆检测器之间可以容纳的车辆数确定最短绿灯显示时间的长短。
（4）绿灯间隔时间绿灯间隔时间是指一个相位绿灯结束到下一相位绿灯开始的这中间一段时间间隔，用I表示。
设置绿灯间隔时间主要是为了确保已通过停车线驶入路口的车辆，均能在下一相位的首车到达冲突点之前安全通过冲突点，驶出交叉口。
绿灯间隔时间，即相位过渡时间，通常表现为黄灯时间或黄灯时间加上全红时间。
全红是指路口所有方向均显示红色信号灯，全红时间是为了保证相位切换时不同方向行驶车辆不发生冲突、清除交叉口内剩余车辆所用时间。
为了避免前一相位最后驶入路口的车辆与后一相位最先驶入路口的车辆在路口发生冲突，要求它们驶入路口的时刻之间必须存在一个末首车辆实际时间间隔，这个时间间隔由基本间隔时间和附加路口腾空时间两部分构成。
其中，基本间隔时间是由车辆的差异性和运动特性决定的时间量，其大小一般取值为2～3秒；附加路口腾空时间则是由路口特性决定的时间量，其大小大体上可以根据两股冲突车流分别从各自停车线到达同一冲突点所需行驶时间差来确定。
在定时控制中，绿灯间隔时间可取为末首车辆实际时间间隔；而在感应控制中，如果在停车线前埋设了检测线圈，则该线圈可以测量到前一相位最后车辆离开停车线与前一相位绿灯结束之间的时间差，从而可以得到绿灯间隔的可压缩时间，因此此时的绿灯间隔时间可取为末首车辆实际时间间隔与绿灯间隔可压缩时间之差，从而提高路口的通行能力。
（5） 损失时间损失时间是指由于交通安全及车流运行特性等原因，在整个相位时间段内没有交通流运行或未被充分利用的时间，用l 表示。
损失时间等于绿灯显示时间与绿灯间隔时间之和减去有效绿灯时间，等于绿灯间隔时间与后补偿时间之差加上前损失时间，也等于部分损失时间与全红时间之和。
()R L L Y G G FL BC EG G t t t t t I t t t I t I t l +=-+-+=+-=-+= （6-3）式中，t R 表示全红时间。
对于一个信号周期而言，总的损失时间是指所有关键车流在其信号相位中的损失时间之和，用L 表示。
而关键车流是指那些能够对整个交叉口的通行能力和信号配时设计起决定作用的车流，即在一个信号相位中交通需求最大的那股车流。
交叉口总的绿信比是指所有关键车流的绿信比之和，即所有关键车流的有效绿灯时间总和与信号周期之比值，可以用公式（6-4）表示：CL C n k k -=∑=1λ （6-4） 利用图6-2可以直观地反映以上各时间参数及其相互关系。
图6-2 获得通行权的车流在其相位期间通过交叉口的流量图示图中，t 0对应绿灯启亮时刻，t 2对应放行车流率达到饱和流量的时刻，t 3对应黄灯启亮时刻，t 5对应红灯启亮时刻。
在t 0至t 2时间段，即放行车流率未达到饱和流量期间，放行车流率曲线与时间轴围成的面积等于该时间段内通过交叉口的车辆数，可以等效于以饱和流量放行时在t 1至t 2时间段内通过交叉口的车辆数，即等于以t 1至t 2为底、以饱和流量为高所构成的虚线框的面积，因此图中t 0至t 1的线段长为前损失时间。