第3章-单点信号控制

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交通信号机实验总结报告

电子电路实验3实验总结报告题目名称：多功能交通信号机学生姓名：学号：学生电话：指导教师：王革思验收日期：2016年3月24日电工电子实验教学中心制摘要交通信号机是现代城市交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通信号的控制与管理。

道路上常见的交通信号机有感应控制，定周期控制，多时段控制，单点优化控制等多种功能。

本次实验所设计的交通信号机是道路上信号机的简化版，它主要有自动/手动工作方式、夜间服务（黄闪）、绿闪控制、时间设置、时间显示等功能，是集信号灯控制及时间显示功能于一体的交通信号机。

本次实验的设计过程是，根据功能和技术指标要求，采用自上而下的设计方法，从整个系统功能出发，进行最上层的系统设计，然后逐级向下完成若干个模块（单元）电路设计。

首先完成信号灯控制器和时间显示器的电路结构设计；其次，进行信号灯控制器的电路设计，包括周期信号产生电路、信号灯指示电路、脉冲信号产生电路、时间设置电路和时钟信号产生电路五个部分，设计完成后利用Multisim仿真软件进行各个部分的仿真验证，最后进行整体电路的仿真验证，证明了信号灯控制器的合理性和可行性；然后，完成时间显示器的设计，包括时间测量电路、置数电路、复位电路、倒计时器和动态扫描译码电路五个部分，设计完成后利用Quartus II仿真软件进行各个部分的仿真验证，最后进行整体电路的仿真验证，证明了时间显示器的合理性和可行性。

设计完成之后，进行电路的安装和调试。

同样采用自上而下的方式，首先，安装并调试每个子系统对应的单元电路；然后，逐渐扩大将几个单元电路进行联调；最后，进行整机调试。

当实现了设计的功能目的，表示实验成功。

从功能及技术性能测试结果来看，该交通信号机的已经达到设计要求。

目录第1章系统总体方案设计 (1)1.1题目简介 (1)1.2功能及技术性能指标要求 (1)1.3信号灯控制器电路结构及工作原理 (2)1.4时间显示器电路结构及工作原理 (3)第2章信号灯控制器设计与仿真 (4)2.1周期信号产生电路 (4)2.2信号灯指示电路 (8)2.3脉冲信号产生电路 (8)2.4时间设置电路 (8)2.5时钟信号产生电路 (8)2.6信号灯控制器整体电路 (8)第3章时间显示器设计与仿真 (8)3.1时间测量电路 (8)3.2置数电路 (8)3.3复位电路 (8)3.4倒计时器 (8)3.5动态扫描译码电路 (8)3.6顺序脉冲发生器 (8)3.7时间显示器整体电路 (8)第4章系统硬件电路测试 (12)4.1信号灯控制器 (12)4.1.1时钟信号产生电路 (8)4.1.2手动脉冲信号产生电路 (8)4.1.3定时器电路 (8)4.1.4整体电路 (8)4.2时间显示器 (12)实验总结 (16)参考文献 (16)附录 (17)附录一信号灯控制器元器件明细表 (17)附录二信号灯控制器实物照片 (17)附录三实验日志 (17)第1章系统总体方案设计1.1 题目简介交通信号控制机是现代城市交通系统的重要组成部分，主要用于城市道路交通信号的控制与管理。

交通管理与控制—交叉口的信号控制

交通信号控制方式
点控
线控
面控
交通信号控制方式
“点”控
指交叉口单点信号控制路口单点信号控制，它以单个路口为控制目标，是交通信号控制的最基本形式。
交通信号控制方式
“点”控
点控制也有两种 ➢ 定周期自动信号控制 • 定周期自动信号机控制按事先设定的配时方案运行，也称定时
控制。一天只用一个配时方案称为单段式定时控制； • 一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
又是一相，此即为两相位。对于行车而言，相位越多越安全，但相位越多，延误的时间也就越长，效率也就越低。相反，相位少，交叉口车流虽然较乱，但通行效率反而高。在选用时应根据道路交通实况具体分析，综合优化。
交通信号控制--基本概念
信号阶段
根据路口通行权在一个周期内的变更次数来划分的，一个信号周期内通行权有几次更迭就有几个信号阶段。
交通信号控制方式
“面”控
• 将城市里某一地区很多的交叉口信号机，由中央控制室集中统一控制，这种地区行集中控制称为面控制或区域控制。
• 面控制系统就是把城区内的全部交通信号的监控，作为一个指挥控制中心管理下的一部整体的控制系统，是单点信号、干线信号系统和网络信号系统的综合控制系统。
知识点3：交叉口的信号控制
交通信号
概念凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。
交通信号
分类
目前使用得最为普遍、效果最好的是灯光交通信号
交通信号控制
作用
• 从时全；
• 组织、指挥和控制交通流的流向、流量、流速、维护交通秩序，提高路口效率和通过能力；
交通信号控制--基本概念
信号参数

单点交叉口信号控制

单点交叉口信号控制——交通管理与控制作业课本例题8-6：高峰小时流量系数PHF为0。

85，设计目标v/c为0。

90，驾驶者的反应时间为1。

0s，所有进口道的坡度均为0，东、西进口道设计到达车速限制为60km/h,南、北进口道设计到达车速限制为40km/h，无行人过街流量。

试分别采用对称式左转保护相位和早启迟断控制为该交叉口进行信号控制方案设计，并计算交叉口的各进口车道组的通行能力与延误。

讨论当东西向交叉口采用直行右转共享车道时的情况。

解答：1、采用对称式左转保护相位1）信号控制方案设计步骤1：交叉口渠化设计与相位方案设计首先分析各进口的车道功能划分情况。

从交叉口的几何示意图可以看出，东西两个进口方向都向左和向右分别拓宽出了车道,形成了5个进口车道.因此有条件设置左转专用车道和右转专用车道.南进口和北进口仅设有两条车道，注意到这两个进口方向的右转车流量与左转车流量都很低,且交叉口无行人过街流量，因此无需设置右转专用车道和左转专用车道，可采用一条直行左转合用车道和一条直行右转合用车道的形式组成一个车道组。

接下来分析各进口道是否需要设置左转保护相位。

按照规定给出的左转保护相位判别条件对各进口逐一进行判断：东进口：,但,需设置左转保护相位西进口:，需要设置左转保护相位南进口:，无需设置左转保护相位北进口：，无需设置左转保护相位东西进口采用对称式左转保护相位。

于是交叉口的相位设计方案初步确定为下:相位一：东西左转保护相位相位二:东西直行右转相位相位三：南北直行、左转和右转相位步骤2:各车道组直行当量计算查表可获得各进口道各转向车流的直行当量系数，计算得出各车道组的直行车流当量.进口方向转向流量直行当量系数直行当量车道组直行当量平均单车道直行当量东进口左转150 1。

05 158 158 158 直行1000 1。

00 1000 1000 334 右转250 1。

18 295 295 295西进口左转300 1。

城市交通信号控制系统介绍

全局式诱导屏
嵌入式光带诱导屏
城市交通信号控制系统-控制结构
采用三级分布式递阶控制结构：
中心控制级区域控制级路口控制级
城市交通信号控制系统-控制结构图
中心控制级
区域控制级
区域控制级
区域控制级
路口控制级
路口控制级
路口控制级
路口控制级
路口控制级
路口控制级
城市交通信号控制系统-系统配置
一台区域控制计算机可以控制128～256个路口交通信号机。
城市交通信号控制系统-系统控制方式一
实时自适应优化控制
信号配时方案由优化算法软件根据实际交通状况实时生成。
联机线控
信号配时方案由线控算法软件实时生成。
城市交通信号控制系统-系统控制方式二
公交优先
系统通过车载定位设备实时采集公交车车辆位置、速度等信息，对公交车辆到达路口时间进行提前预测，在保障交叉口交通畅通的前提下，实现公交车辆优先放行。
城市交通信号控制系统-发展历程
从上个世纪八十年代中期以来，就开始了城市交通信号控制系统软件和路口交通信号机的研制、开发工作; 参加了“七五” 《南京市交通控制系统》和“八五” 《城市交通控制系统应用技术》国家重点科技攻关项目的研制; 在系统总体设计、系统软件开发、系统设备研制等方面积累了丰富的经验。
城市交通信号控制系统-主要功能
交通信号控制功能交通信息采集功能系统监测功能系统配置功能遥设信号机参数功能交通诱导功能自动捕捉交通违章系统互联功能
城市交通信号控制系统-控制功能
按控制方式分为：
联机控制单点控制特殊控制上述控制方式可以根据需要进行自动或人工干预转换。
城市交通信号控制系统-路口级

第3章单点信号控制 PPT

在信号相位设计中，左转车流对相位的划分起着非常重要的作用，也是信号相位设计的重点难点。左转车流对信号相位的划分可以采用如下策略： ① 当左转车辆较少时（左转车辆可以利用直行车辆之间的空档左转），不需要为左转车辆提供专用相位； ② 当左转车辆较多时（左转车辆仅利用直行车辆之间的空档左转比较困难，容易引发车辆堵塞），需要为左转车辆提供专用相位（必须有左转专用车道）； ③ 当单方向的左转车辆较多又不足以专设左转信号相位时，可以采用一种交通信号早断与滞后的设计方法，间接为左转车辆提供专用相位。
二、交通信号相位设计 1、信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定。 2、信号相位对应于左右转弯交通量及其专用车道的布置，常用基本方案示于图。
3、有左转专用车道时，根据左转流向设计交通量计算的左转车每周期平均到达3辆时，宜用左转专用相位。 4、同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时，宜用双向左转专用相位；否则宜用单向左转专用相位。 5、当信号相位中出现不均衡车流时，可以通过合理设置交通信号的早断与滞后，最大限度地提高交叉口的运行效率。
3、信号周期设计
交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比（q/S）中
最大者进行计算。通常考虑的要求：
通行P 能力
使交叉口具有足够的通行能力；
使交叉口具有较小的车辆延误。
须确定：1、最短周期
0 车
周期
2、最佳周期
辆P 延
3、绿信比
误
0
Cm
C0
周期
0.75C0
1.5C0
（1）最短信号周期cm 采用cm时，在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部被放行，既无滞留车辆，信号周期也无富余。因此，cm恰好等于一个周期内损失时间L加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所

王道计算机网络第三章数据链路层思维导图

如果有冲突（一段时间内未收到肯定回复），则等待一个随机长的时间再监听，重复上述过程
思想
1-坚持CSMA
只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失
优点
假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免
缺点
非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听
信道空闲
CSMA协议
如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道
相同点
1.传输介质不同：CSMA/CD用于总线以太网【有线】，而CSMA/CA用于无线局域网【无线】
CSMA/CD与CSMA/CA对比
2.载波检测方式不同：因传输介质不同，CSMA/CD与CSMA/CA的检测方式也不同。CSMA/CD迪过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而CSMA/CA采用能量检测（ED)、载波检测（CS）和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式
粗同轴电缆
细同轴电缆
传输介质
双绞线+集线器逻辑上总线型物理上星型
拓扑结构
传输介质与拓扑结构的发展
10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T采用的是无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mb/s
物理上采用星型拓扑，逻辑上总线型，每段双绞线最长为100m
10BASE-T以太网
隐蔽站
无线局域网
为什么会有CSMA/CA
发送数据前，先检测信道是否空闲
空闲则发出RTS（request to send），RTS包括发射端的地址、接收端的地址、下一份数据将持续发送的时间等信息；信道忙则等待
接收端收到RTS后，则响应CTS（clear to send）

智能交通信号灯智能调度方案

智能交通信号灯智能调度方案第一章智能交通信号灯概述 (3)1.1 智能交通信号灯的定义 (3)1.2 智能交通信号灯的发展历程 (3)1.2.1 传统信号灯阶段 (3)1.2.2 电子信号灯阶段 (3)1.2.3 计算机信号灯阶段 (3)1.2.4 智能交通信号灯阶段 (3)1.3 智能交通信号灯的重要性 (3)1.3.1 提高道路通行能力 (4)1.3.2 减少交通拥堵 (4)1.3.3 保障交通安全 (4)1.3.4 节约能源 (4)第二章系统架构与设计 (4)2.1 系统架构设计 (4)2.2 关键技术概述 (4)2.3 系统功能模块划分 (5)第三章数据采集与处理 (5)3.1 数据采集方式 (5)3.2 数据预处理 (6)3.3 数据挖掘与分析 (6)第四章信号灯控制策略 (6)4.1 常规控制策略 (6)4.2 自适应控制策略 (7)4.3 智能优化控制策略 (7)第五章实时交通流预测 (8)5.1 预测方法介绍 (8)5.2 预测模型建立 (8)5.3 预测结果评估 (9)第六章信号灯调度算法 (9)6.1 确定性调度算法 (9)6.1.1 固定周期算法 (9)6.1.2 最小绿灯时间算法 (9)6.1.3 最大绿灯时间算法 (9)6.2 随机性调度算法 (9)6.2.1 随机相位选择算法 (10)6.2.2 随机绿灯时间分配算法 (10)6.2.3 随机周期调整算法 (10)6.3 混合调度算法 (10)6.3.1 确定性随机性混合算法 (10)6.3.2 动态周期随机性混合算法 (10)6.3.3 多目标优化混合算法 (10)第七章系统集成与测试 (10)7.1 系统集成方案 (10)7.1.1 硬件系统集成 (11)7.1.2 软件系统集成 (11)7.1.3 系统集成测试 (11)7.2 系统测试方法 (11)7.2.1 功能测试 (11)7.2.2 功能测试 (11)7.2.3 稳定性测试 (12)7.3 测试结果分析 (12)7.3.1 功能测试结果分析 (12)7.3.2 功能测试结果分析 (12)7.3.3 稳定性测试结果分析 (12)第八章系统功能评估 (12)8.1 评估指标体系 (12)8.2 评估方法与流程 (13)8.3 评估结果分析 (13)第九章安全性与可靠性分析 (14)9.1 安全性分析 (14)9.1.1 系统安全风险识别 (14)9.1.2 安全风险等级评估 (14)9.1.3 安全措施及实施 (14)9.2 可靠性分析 (15)9.2.1 系统可靠性指标 (15)9.2.2 可靠性分析方法 (15)9.2.3 提高系统可靠性的措施 (15)9.3 安全性与可靠性保障措施 (15)9.3.1 完善的安全管理制度 (15)9.3.2 高质量的系统设计和开发 (16)9.3.3 有效的运维管理 (16)第十章实施策略与案例 (16)10.1 实施步骤 (16)10.2 实施难点与解决方案 (17)10.3 典型案例分析 (17)第十一章法律法规与政策支持 (18)11.1 法律法规概述 (18)11.2 政策支持措施 (18)11.3 政策法规对智能交通信号灯的影响 (19)第十二章发展趋势与展望 (19)12.1 发展趋势分析 (19)12.2 面临的挑战与机遇 (19)12.3 未来发展展望 (19)第一章智能交通信号灯概述1.1 智能交通信号灯的定义智能交通信号灯，是指采用现代电子技术、通信技术、计算机技术和人工智能技术，对交通信号灯进行智能化控制和管理的一种交通信号控制系统。

道路交通控制

交通信号旳显现皆受制于已形成旳交通需求而变化，是被动旳控制交通流旳变化。
（2）主动式控制—交通自动化途径诱导系统
第三节道路交通控制基础理论
一、交通流理论
（1）交通流3要素
交通流量：单位时间内经过道路某断面（或路段或车道）旳车辆数。
小时交通量、日交通量、年交通量
q = N/T q：交通流量 N:车辆数 T：统计交通流量旳时间范围
第二节道路交通控制旳类型
一、交通控制旳基本类型
1、以交通限制为主旳控制——交通标志标线交通岛等；时空分离 2、以信号灯指示为主旳控制——时间分离渠化交通是基础
3、以交通情报信息传递为主旳控制-交通诱导控制——发展方向
二、自动控制旳分类（信号指示控制）
1、按控制区几何特征划分（1）单点信号控制（2）干线协调控制（3）网络协调控制
（3）车辆换算系数原则为当量小客车小客车：1.0（≤19座客车或≤2t旳货车）中型车：1.5（>19座旳客车或2t<载质量≤7t旳货车）大型车：2.0（7t<载质量≤14t旳货车）拖挂车：3.0（14t<载质量旳货车）
2、服务水平
是指衡量交通流运营条件以及驾驶人和乘客所感受旳服务质量旳一项指标，一般根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和以便等指标来拟定。反应了道路在某种交通条件下所提供运营服务旳质量水平。
做控制前先搞清楚旳东西
交通拥堵——现象
交通拥堵：交通需求（一定时间内想经过某条
道路旳车辆数）超出某条道路旳交通容量（一定时间内该条道路所能经过旳最大车辆数），超出部分交通滞留在道路上旳交通现象。
为何？
过分集中（供求关系不平衡）
交通秩序混乱交通事故

交通管理与控制思考题与习题

《交通管理与控制》思考题与习题一、名词解释1.交通管理、全局性交通管理、局部性交通管理、传统交通管理、交通系统管理、交通需求管理、ITS、交通行政管理、交通秩序管理2..交通标志、可变标志、交通标线3．视距三角形、禁行管理、渠化交通、专用车道（街道）、单向交通、变向交通4.交通控制、点控（单点信号控制）、单点定时控制、单点感应控制、线控（干线绿波协调控制）、面控（区域协调控制）、同步协调控制、交互协调控制、续进式协调控制5.饱和流量、临界流量、关键车道、流量比、相位6.周期、最佳周期、最短周期、相位差、绝对相位差、相对相位差、绿信比、损失时间、相位损失时间、周期损失时间二、填空题1.控制车辆行驶速度的方法有（）、（）、（）。

2.人行过街设施主要包括（）、（）、（）。

3.禁行管理大致有以下集中方式（）、（）、（）、（）、（）。

4.交叉口按交通管理控制方式不同，可分为（）、（）、（）、（）、（）等几种类型。

5.交通标志的三要素是（）、（）、（）。

6.交通控制的原则有（）、（）、（）、（）。

7.信号控制按控制范围分为（）、（）、（）。

8.快速道路的主要交通问题是（）、（）、（）、（）。

9.信号控制机按不同控制方式分为（）、（）、（）、（）、（）。

10．高速干道的控制系统分为三部分（）、（）、（）11.道路交通标志分为主标志和扶助标志两大类，其中主标志又分为警告标志、（）、（）、（）、（）、( )。

12.TRANSYT是一种脱机操作的（）系统，主要由（）模型和（）两部分组成。

13、面控系统的常用软件是（）、（）和（）。

14.现代信号灯除红、黄、绿三色基本信号灯之外，还包括（）和（）。

15.入口匝道控制方法有：（）、（）、（）和（）。

16.美国最新的ITS项目分类中，包含8个分系统，它们是：（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）。

16、地上型车辆检测器的类型很多，其中四种类型是（）、（）、（）、（）。

交通信号控制系统操作说明书

交通信号控制系统操作说明书.第一章系统简介 (4)一、系统体系 (4)二、系统功能 (4)1. 固定配时控制 (4)2. 手动实时控制功能 (5)3. 绿波控制功能 (5)4. 黄闪 (5)5. 关灯 (5)6. 单点控制 (5)7. 人工控制 (5)三、区域管理计算机功能 (5)第二章操作说明 (6)一、系统软件基本操作 (6)1.系统配置 (6)2.设置和查看信号机属性参数 (6)二、使用说明 (7)1. 用户登录 (7)2. 系统主界面 (7)3. 路口界面 (8)4. 添加删除用户 (9)5. 修改用户密码 (10)6. 重新登录 (11)7. 退出系统 (11)8. 方案管理 (12)9. 时段管理 (13)10. 特殊日管理 (14)11. 特勤方案管理 (15)12. 绿波参数管理 (16)13. 行人请求参数管理 (17)14. 绿冲参数管理 (18)15. 感应参数管理 (19)16. 故障检测参数管理 (20)17. 信号机密码管理 (21)18. 信号机时间管理 (22)19. 控制方式设置 (23)20. 路口管理 (26)21. 路段管理 (27)22. 子区管理 (29)23. 车流量查询 (30)24. 故障报警查询 (31)25. 信号机参数修改查询 (32)26. 当前系统日志 (32)27. 查看系统日志 (33)28. 编辑地图......................................................................... 错误!未定义书签。

29. 信号控制主机管理 (34)30. 集成平台管理 (35)31. 帮助 (36)第三章注意事项 (36)一、系统运行环境 (36)二、系统工作环境 (36)三、故障判断及处理 (37)第一章系统简介一、系统体系杰瑞交通信号控制系统采用三级分布式阶梯结构：路口控制级、区域管理级和中央管理级。

交通信号控制(整理).ppt

目前，决定停车标志交叉口改为信号控制交叉口时，主要应考察：停车标志交叉口的通行能力和延误。
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，所以各国制订依据的具体数字不尽相同，但原则上大多根据以上两条分析依据，考虑各自的交通实际状况后制订出各自的标准。
s so N f f f f f f f f f
W
HV
g
p
bb
a
RT
LT
b
演示课件
二、单个交叉口交通信号控制
（四）饱和流量的确定
其中，s ——车道组饱和流率；
so ——车道组在理想条件下的饱和流率；
N ——车道组中车道数； f w——车道宽度修正系数； f HV ——交通流中大---中型修正系数； f g ——引道坡度修正系数； f p——停车修正系数；
演示课件
二、单个交叉口交通信号控制
（三）确定设计交通量
无最高15min流率的实测数据时，可按下式估算：
q Q PHF
式中：Q－配时时段中，某进口道某流向的实际高峰小时交通量（pcu/h） PHF－配时时段中，某进口道某流向的高峰小时系数；主要进口道可取0.75，次要进口道可取0.8。
演示课件
（3）有左转专用车道时，根据左转流向设计交通量计算的左转车每周期平均流量达到一定程度，以致完全不能利用冲突车流（对向直行车流）的间隙完成左转时，宜设左转专用相位；（4）同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时，宜用双向左转专用相位，否则宜用单向左转专用相位。
演示课件
二、单个交叉口交通信号控制
演示课件
一、交通信号控制概论
（三）信号控制类别

智能交通信号控制

（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，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。

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 ·

第3章交通信号控制基础分解

课程内容
第1章绪论第2章交叉口优先规则控制第3章交通信号控制基础第4章单点信号控制第5章干线及区域信号控制第6章交通控制的评价指标第7章交通控制系统组成及原理第8章典型交通信号控制系统简介第9章高速公路交通控制第10章交通控制系统的建立
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第3章交通信号控制基础
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相位1 相位2 相位3
C T1
G1
A1
R1 T2
G1
A1
R2
G2 A2
R2
T3
R3 C
G3 A3
R3
C
C = T1+ T2 + T3 =G1+A1+G2+A2+G3+A3
=（G1+G2+G3）+3A，（设：A1=A2=A3=A）
= G+3A，
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（G=G1+G2+G3）
C
② 无全红的T1三相位信号控制配时图
其中：相位1时间 = G1+A+r ，相位2时间 = G2+A+r
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有全红时间的多相位信号控制，其信号周期的一般表达式为：
n
C Gi n( A r) G n( A r) i 1
显然当r = 0时，即无全红信号控制是有全红信号控制的一个特例。
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例3-3-1 现有一两相位信号控制交叉口。信号周期C=60秒，黄灯时间A=3秒，相位A绿灯时间 G1=30秒，无全红时间。试求：（1）绘制信号配时图，并给出标注；（2）周期表达式。
n
C Gi nA i 1
C = G + nA ， G为周期绿灯时间
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道路交通控制-实验指导书

实验一单点信号控制配时优化设计（设计性实验）一、实验内容采用程序设计或配时设计软件完成实验内容。

1、程序设计应用计算机语言编制交叉口信号配时方案优化程序（程序1），应用程序1计算最佳信号配时方案；应用计算机语言编制交叉口运行状况评价程序（程序2）；应用程序2，对交叉口运行状况进行评价。

2、配时设计软件自行设定一个信号控制交叉口，采用Synchro软件对该交叉口进行环境设计，并在Synchro软件环境下完成该交叉口在三个时段（如：早高峰、平峰、晚高峰）交通状况下所需要的最佳信号配时方案；并对该交叉口在其中一个配时方案控制下的交通运行状况（饱和度、延误时间、服务水平等）做出评价，并应运Simtraffic仿真软件观察其实际运行情况。

二、实验目的和要求1、实验目的学生通过进行单点信号控制配时优化程序设计，掌握设计交叉口单点信号控制配时方案的思路和方法，具体包括掌握使用韦伯斯特算法计算最佳信号配时方案的过程和方法、掌握交叉口运行状况评价程序设计的思路和方法，以巩固所专业知识。

学生全面掌握交通信号控制原理，掌握计算机语言C、VB等在道路交通控制中的应用，掌握配时设计的方法和步骤、掌握Synchro配时设计的软件应用，熟悉Simtraffic软件的初步应用，为毕业论文（设计）和今后的实际工作打下坚实的基础。

2、实验要求（1）、采用程序设计完成实验时，要求：确定交叉口类型及信号控制方式（两相位或多相位）；应用VC、VB、VFP 等计算机语言进行交叉口信号配时方案程序设计，包括绘制程序设计流程图、进行信号配时程序设计、应用所编程序进行最佳信号配时方案计算；应用VC、VB、VFP等计算机语言进行交叉口运行状况评价程序设计，包括选取评价参数（评价参数必须包括延误和服务水平，其他参数自行选取）、绘制程序设计流程图、进行交叉口运行状况评价程序设计、应用所编程序进行交叉口运行状况评价计算；（2）、采用配时设计软件、仿真软件完成实验时，要求：自拟一个十字交叉口，进口道（单向）不少于2车道，三个时段的交通流量分别自定；针对给定的交通流参数，制定其在定时信号控制下的最佳信号配时方案。

智能交通系统复习

智能交通系统复习第一章：1、智能交通系统(de)定义智能交通系统是人们将现今(de)计算机处理技术、信息技术、数据通信技术、传感器技术及电子自动控制技术等有效(de)综合起来,运用于整个交通运输系统中,以车辆、单路、使用者、环境四者有机结合,达到和谐统一(de)最佳效果为目(de),从而建立起(de)一种作用范围大、作用发挥全面(de)实时、精确、高效(de)交通运输综合管理体系.2、ITS(de)特点信息化；整体性；开放性；④动态性；⑤复杂性；3、ITS(de)组成从物理结构上分析,ITS由6大部分组成,分别是信息管理中心、路测系统、车载系统、出行者需求管理系统、交通管理控制系统、区域路网管理系统.4、霍尔三维结构三维结构提供了ITS评价(de)步骤、评价(de)方法及类型.逻辑维把ITS评价分为7个步骤,通过类型维将ITS评价分为7种类型,通过方法维给出了可采用(de)主要方法,这样可以保证评价结果完整性和客观性,从而形成有逻辑维,类型维和方法维所组成(de)三维框架.5、ITS评价(de)基本步骤按照评价(de)时间阶段,ITS评价可以分为4类：事前评价、事中评价、事后评价、跟踪评价.6、ITS项目评价(de)内容ITS项目评价(de)内容主要有必要性评价、经济评价、综合效益评价、产业评价、风险分析以及在此基础之上(de)整体评价.7、ITS(de)发展趋势（可能有大题）第二章：1、基础理论图论；系统论；信息论；④控制论.2、ITS(de)关键技术主要包括：人机工程学、传感器技术、人工智能、模式识别与机器学习技术、通信技术、计算技术、IGS技术、GPS技术和动态交通分配技术；3、ITS(de)信息传输方式主要有4类：分别是交通管理中心和路测设施(de)通信、车与交通管理中心通信、车--路通信以及车--车通信；4、GPS系统由那些部分组成,其工作原理是什么组成：GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户部分三部分组成.工作原理：卫星不间断地发送自身(de)星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后经过计算求出接收机(de)三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息第三章：1、交通检测技术对比分析2、物联网(de)定义物联网是将所有(de)物品通过射频识别等传感设备与互联网连接起来,以实现对物品(de)智能化识别、管理和监控等功能(de)系统.3、车联网(de)定义车联网是物联网在交通领域(de)具体应用.车联网通过在车辆上装载电子标签、摄像头、雷达、GPS等传感器,对所有车辆信息进行采集.车辆可以通过GPS获取车辆(de)位置信息,通过视频摄像头、车载雷达、激光检测器等传感去来感知周围环境.当车辆进入路测设备(de)监控范围后,路测设备通过传感器来采集车辆(de)行驶速度等信息.第四章：1、交通数据(de)特征时效性；主观性；③流动性；④再现性；2、静态(de)道路交通环境数据静态(de)道路交通环境数据是指在一定时间范围内保持不变或者变化较小(de)数据,主要包括：①、空间地理信息数据；、路面状况信息数据；③、交通基础设施数据；④、交通历史数据3、动态(de)道路交通环境数据动态交通数据是相对于静态交通数据而言(de),是指实时变化(de)数据,采集此类交通数据时通常以时间为序列(de)到一系列交通数据系列.童泰交通数据是智能交通系统管理和控制(de)主要对象,主要包括：①、实时交通流数据；②、发布信息数据；③、用户管理数据；4、交通数据仓库(de)设计ETL设计：即数据(de)抽取,转换和加载,是数据仓库实现过程中将数据由数据源系统向数据仓库加载(de)主要过程.从功能上看整个ETL包括数据抽取、数据转换、数据加载三个部分.5、数据挖掘方法①、关联分析；②、分类分析；③、聚类分析；④、演化分析6、GIS-T技术概述交通地理信息系统（简称GIS-T）是地理信息系统（GIS）在勘测设计、交通规划、交通管理等交通领域(de)具体应用与延伸,是公路、铁路、水路、航空、管网、和通信线路等线性空间要素分析和建模(de)工具,也是研究地理要素沿线性网络系统运动、变化和发展(de)有利手段.第五章：1、城市交通综合信息平台简介交通综合信息平台又称为交通共用信息平台,该系统通过整合交通运输信息资源,按照一定(de)标准完成多异构数据(de)输入,存储、交换、分发,面向应用服务,从而实现跨部门间(de)信息共享.该平台包含并行计算技术,多远信息融合技术,智能决策支持计算和云计算与云服务等技术,用以提高交通管理(de)综合水平.2、平台(de)组成城市交通信息系统主要有三大部分：交通信息采集、交通信息管理和交通信息发布.3、平台(de)基本功能①、信息汇聚功能；②、信息处理功能；③、信息提供功能；④信息展示功能.4、多源信息融合(de)基本概念指(de)是利用不同时间和空间(de)多传感器信息资源,按照特定(de)计算准则对这些信息加以自动分析和综合,得到被测随想(de)一致性描述,最终实现信息(de)优化.5、大数据(de)特点①、Volume（大量,即数据体量巨大）；②、Variety（多样.即数据类型多）；③、Value（价值,即价值密度低）；④、Velocity(高速,即处理速度快).第六章：智能交通指挥系统1、系统关联结构图2、系统结构功能交通信号控制系统可以分为单点信号控制、干道协调控制、区域协调控制以及特殊控制.3、交通诱导系统目前主要(de)交通诱导信息发布方式主要有可变情报板发布、交通广播电视发布、互联网站发布等多种诱导方式4、出行诱导系统①、综合交通信息查询终端；②、电子站牌；③、交通广播.5、停车诱导系统停车诱导系统是由停车数据采集、数据处理、数据传输、信息发布等四个部分组成.第七章：出行者信息服务系统1、系统组成①、车辆导航辅助系统；②、交通信息中心TIC；③、通信设备.2、系统基本功能①．通信功能；②、信息采集功能；③、信息处理功能；④、信息服务功能；信息服务功能：①、出行前(de)交通信息；②、与目(de)地(de)相关信息；③、公共交通信息；④、实时交通信息；⑤、路线导航信息.3、可变情报板系统(de)构成①、控制器；②、显示器；③、内置控制软件；④、防雷设备；⑤信息远程传输仪器.4、动态车载导航系统能划分成自主式与中心决定式两种系统.5、车联网框架在实施时会遇到四个关键点（关键技术）：数据预处理、地图匹配、GPS主体识别、交通状态判别.6、智能停车系统：基于RFID技术(de)智能停车系统主要由3个子系统组成：车道子系统、站级子系统、应用服务子系统组成.第八章：智能公共交通系统1、概述：智能公共交通系统IPTS,综合应用GPS定位技术、移动通信技术、计算机信息技术等,建立起公共交通运营系统,以及分布在各公交站场(de)智能终端系统,实现科学(de)公共交通车辆运营调配,公交车运营时(de)可视化监控,以及全面(de)、及时(de)公共查询信息服务.2、电子卡(de)特点（1）耐用性和抗破坏性（2）数据(de)储存容量大（3）灵活性好（4）机读性好（5）安全性高3、公共交通收费电子卡系统一般包括：电子卡、车载验票机、余额验票机、发卡系统、数据采集系统和数据处理系统.4、智能化公交调度系统需要实现(de)功能主要包括：（1）、动态监视在道路上运营(de)公交车,及时对问题车辆进行抢修.（2）、实现宗调度中心、分调度中心、车辆移动站、电子车牌等设备之间(de)通信,区域调度中心能利用中心平台对运营平台进行实时调度优化.（3）实现对电子卡信息、车辆定位信息(de)跟踪与共享（4）利用电子站牌预报车辆(de)位置及到达时刻,提高智能公共交通系统(de)服务水平.5、智能调度方法（1）传统调度方法.（2）实时放车调度方法.（3）紧急情况调度方法.第九章：智能高速公路系统1、我国高速公路(de)特征（1）交通限制（2）分隔行驶（3）控制出入（4）分类收费2、匝道控制（1）控制方法：①、匝道关闭；②、匝道调节（2）调节方法：①、定时控制；②、感应调节；③、全局最优控制调节.3、区间测速（1）布点策略：①、优先选择驾驶人违法超速、违章变线及违法占用拯救车道(de)频发地点及路段；②、考虑道路几何构造及交通特征,使得监摄效率最大化,有效(de)岁区间速度进行管理.③、与以建成系统有效连接集成,防止重复投资.4、高速公路时间管理一般包括7个子过程：事件检测、时间鉴别、事件信息服务、事件响应、事件现场管理、事件条件下(de)交通管理、事件清除.5、高速公路交通疏导技术有哪几部分组成高速公路交通疏导技术包括交通控制和交通诱导两个主要部分.其中,交通控制包括人口匝道控制、主线控制、通道控制以及智能控制等；交通诱导则包括交通广播系统、可变信息板系统、车载导航系统等.第十章：ETC收费系统1、概述：ETC成为电子不停车收费系统,即车辆在通过收费站时不需要停车,通过车载设备实现车辆识别,在入口处自动写入信息并完成从预先绑定(de)IC卡或银行账户上扣除相应费用(de)操作,是国际上正在努力开发和推广普及(de)一种用于道路、大桥、隧道和车场管理(de)电子收费系统.2、ETC(de)主要构成：三大子系统：自动车辆识别系统、自动车辆分类系统以及违规抓拍系统.3、基于GPS与GIS(de)收费系统主要由4个子系统组成,包括GPS系统、移动通信系统、GIS系统、收费系统.第十一章：智能物流系统1、特点：（1）智能化；（2）一体化；（3）柔性化；（4）社会化；2、关键技术（1）现代供应链管理技术；（2）可视化技术；（3）实时跟踪技术；（4）望楼花分布式仓管理及库存控制技术；（5）物流运输系统(de)调度与优化技术；（6）物流基础数据管理平台和系统集成技术；（7）云电子商务.3、智能仓储(de)特点（1）仓库管理智能化；（2）实时库存控制；（3）操作便捷化；（4）智能分析.第十二章：智能车辆系统1、关键技术（1）智能车辆系统(de)体系结构（2）驾驶人行为检测技术（4）自主驾驶技术（5）其他技术2、导航与定位系统常用(de)技术包括：视觉导航、磁导航、惯性导航、GPS 导航等.第十三章：智能车路合作系统1、智能车路合作系统(de)体系架构2、关键技术分为车载智能终端系统、智能路测系统、道路交通信息(de)融合技术、车-车/车-路通信技术四个领域.3、现有通信技术（了解）（1）ZigBee 技术；（2）蓝牙技术；（3）UWB 技术；（5）3G技术；（6）GPRS技术；（7）DMB技术；4、交通仿真系统(de)分类（1）微观仿真模型（2）中观仿真模型（3）宏观仿真模型。

单点信号控制讲解

信号相位方案信号基本控制参数
• 评价信号控制交叉口的交通效益指标
信号相位基本方案设计交通量饱和流量计算信号总损失时间绿灯间隔时间流量比总和

信号周期时长总有效绿灯时间各相位有效绿灯时间各相位绿信比各相位绿灯显示时间最短绿灯时间
时间-距离图
SimTraffic 8内置SimTraffic CI。SimTraffic是功能强大且便于使用的交通仿真软件。SimTraffic可对高速公路、信号交叉口以及无信号交叉口进行建模。SimTraffic可在运行仿真的计算同时进行仿真显示。[1] 3D Viewer 8是Trafficware公司开发的插件，用户只需轻轻一点，就可从SimTraffic 8可根据平面二维模型直接生成三维场景，生成的视图场景接近真实场景。
干线交叉口交通信号定时式联动控制

基本参数
• 周期时长 • 绿信比 • 时差（相对、绝对）

定时式线控系统的协调方式
• 单向交通街道 • 双向交通街道

定时式线控系统的配时设计方法
• • • • • • 时间-距离图配时所需的数据备用配时方案计算步骤周期时长的选定信号时差的确定验证方案实施效果
Synchro——交通信号协调及配时设计软件包含的组件有： Synchro，SimTraffic，SimTraffic CI，3D Viewer， Warrants。目前，Trafficware公司已推出Synchro 8版本。Synchro 8支持HCM2010的信号交叉口和环形路口分析方法，更便于仿真匝道、行人过街和铁路路口。
设计交通量
饱和流量计算
基本饱和流量
各类车道通用校正系数

交通运输工程：交通工程学试题及答案

交通运输工程：交通工程学试题及答案1、问答题计算题：列出速度与密度之间的关系式，并画图说明。

正确答案：2、问答题平面交叉口的交通管制按控制的范围可分为哪几种类型？正确答案：（1）点控制。

是指个别独立交叉口的信号灯控制，此法又可分为单点定时信号控制和感应式控制两种，感应式控制又可分为全感应式和半感应式。

（2）线控制。

是指对一条主干道相邻交叉口的信号实行协调自动控制，亦称绿波通行带或绿波控制。

（3）面控制。

是指对城市中某区域的所有交叉路口的交通信号，用计算机实行统一协调的自动控制。

3、单选确定汽车爬坡能力时采用的档位为（）。

A.I档B.II档C.III档D.IIII档正确答案：A4、单选表征交通流特性的三个基本参数不包括（）。

A.交通量B.行车速度C.车流密度D.交通拥堵正确答案：D5、名词解释施工横断面图正确答案：是由标准断面图的顶面轮廓线与实地面线按纵断面设计的高程关系组合在一起得到的横断面图。

6、名词解释立体视觉正确答案：是人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力。

7、单选道路交通事故的要素包括人、车、路和（）。

A.环境B.后果C.交警D.信号灯正确答案：B8、名词解释时间占有率正确答案：即单位观测时间内，车辆通过某一断面的累计时间所占单位观测时间的百分比。

9、问答题现有一主次干道相交的十字交叉口，欲对其进行感应控制，请问感应设备应布设在何处？说明原因。

正确答案：（1）应布设在次干道上。

（2）根据我国交通法律规定，次干道的车辆应为主干道车辆然行，进行感应控制时，需要知道次干道上车辆是否到达一定的数量，进而为其提供绿灯放行做准备。

10、名词解释间断流正确答案：有外部固定因素影响的周期性中断交通流，如有信号交叉口和无信号交叉口的交通流。

11、问答题交通规划的四阶段模型？正确答案：1交通出行生成预测：回归分析，类别分析；2交通出行分布预测：增长系数法和综合法；3交通方式划分预测：定性，定量；4交通分配预测：全有全无分配法、容量限制法、多路概率分配法。

第3章单点信号控制

车道设置相位设置双向左转车辆较少双向左直合用车道无需左转专用相位双向左转车辆较多双向左转专用车道左转专用相位单向左转车辆较多单向左转专用车道信号早断或滞后19一定时信号配时方案的基本内容3交通信号的早断与滞后如图所示的十字交叉口就是一个信号早断的例子
第三章单个交叉口交通信号控制
§1 定时信号控制 §2 交通感应信号控制
◦ 最小绿灯时间gmin ◦ 初始绿灯时间gs
◦ 单位绿灯延长时间g0 ◦ 最大绿灯时间gmax: 定时信号配时最佳周期、绿信比所对应的各相位的绿灯时间，一般30-60s。
检测器与停车线的距离D
W
D
V
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检测
（1）保证检测器和停止线之间车辆全部驶出；（2）保证行人过街时间；（3）非机动车安全过街。
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1、交叉口的相位设计在交叉口的相位划分之后，需要安排相位的运行顺序，即确定相序。一般一个进口的所有流向要在连续相位中放行完毕。有左转待行区的交叉口，一般情况下要先放行直行车流再放行左转车流。
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2、关键车道的确定部分进口道（及其交通需求）起着决定性的作用，我们把这部分进口道称为关键车道。根据车流通行的特点，进口道可以分为：直行车道、合用车道和转弯专用车道。

L 1Y
V V1 V Cm 2 Cm i Cm S1 S2 S i1
L——周期损失时间： L ( Ls I A)
k
=启动损失时间+绿灯间隔时间-黄灯时间
Y——全部相位的最大流量比（交通量/设计饱和流量）之和。
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(2)最佳周期c0 按照英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件下，使车辆总延误最小的配时方案即为最优方案。其目的是获得最佳的周期和绿信比。根据研究和实验，使车辆通过交叉口的总延误最小的最佳周期为： 1.5L 5 c0 1Y 该式针对的是孤立的交叉口，假定其交通流量稳定地到达交叉口。