第二章交通信号控制的基本理论
道路交通信息与控制系统课程教学大纲
(Information and Control Systems of Highway Traffic)1、任务和地位:交通是国民经济的“动脉”,要保证这一“动脉”的畅通无 阻,必须建立现代化的交通控制与管理体系。
本课程通过对其相关知识的介绍, 使学生具备道路交通信息与控制的基础知识, 了解系统的实现原理与结构, 以及 基本的控制手段,从而服务于今后的工作任务。
2、知识要求:学习本课程之前应先修《信号与系统》。
3、能力要求:通过教学和学生实践相结合的方法教学,使学生掌握本专业 的基础知识,熟悉道路交通控制的基本结构与实现手段。
1、学时分配:2、具体要求:绪论[目的要求] 了解道路交通系统的基本概念与定义[教学内容]道路交通系统的基本概念与定义;交通信息与控制系统的基本结构与 作用[重点难点] 交通信息与控制系统的基本结构与作用教 学 内 容 章 目第一章绪论第二章 交通管理与信号的基本概念 第三章 孤立信号交叉口的配时设计 第四章 车辆感应式控制 第五章 交通检测器第六章 干道交通的信号协调控制 第七章 区域交通协调控制系统 第八章 高速公路交通控制 第九章 智能交通系统 合计本课程学分: 3 学 时 分 配讲课 课外学时 小计 3 3 3 3 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 6 6 3 3 48 48[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3交通管理与信号的基本概念[目的要求] 了解交通管理与信号的基本概念[教学内容] 交通管理的基本设施与系统;交通管理信号的基本控制手段[重点难点] 交通管理信号的控制手段[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3孤立信号交叉口的配时设计[目的要求] 掌握通常的交叉口配时手段[教学内容] 通常的交叉口配时手段及其设计[重点难点] 交叉口配时设计[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6车辆感应式控制[目的要求] 熟悉通常的车辆感应控制手段[教学内容] 车辆运行方式;车辆的感应式控制[重点难点]车辆的感应式控制的设计[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6[目的要求] 熟悉一般的交通检测器的结构与设计手段[教学内容]通常交通检测器的结构;交通检测器的设计手段[重点难点]交通检测器的设计[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6干道交通的信号协调控制[目的要求] 熟悉干道交通的信号的控制手段与协调手段[教学内容]干道交通的信号的控制手段;干道交通的信号的协调手段[重点难点]干道交通的信号的协调手段[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6区域交通协调控制系统[目的要求] 熟悉区域交通的控制手段与协调手段[教学内容] 区域交通的控制手段;区域交通的协调手段[重点难点]区域交通的协调手段[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 9高速公路交通控制[目的要求] 熟悉高速公路交通控制的一般方法[教学内容] 高速公路;高速公路交通控制系统与设计方法[重点难点]高速公路交通控制系统与设计方法[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6智能交通系统[目的要求] 了解智能交通系统的构成与实现手段[教学内容]智能交通系统的构成;智能交通系统的实现手段[重点难点]智能交通系统的构成[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 31、建议本课程采用考试的方式,权重平时成绩占 30%,其末成绩占 70%。
交通行业智能交通信号控制方案
交通行业智能交通信号控制方案第一章智能交通信号控制概述 (2)1.1 智能交通信号控制的意义 (2)1.2 智能交通信号控制系统的发展历程 (2)1.3 智能交通信号控制的关键技术 (3)第二章交通信号控制理论基础 (3)2.1 交通信号控制的基本原理 (3)2.2 交通流理论概述 (4)2.3 交通信号控制模型与算法 (4)第三章智能交通信号控制技术 (5)3.1 交通信号控制系统的硬件设备 (5)3.2 交通信号控制系统的软件平台 (5)3.3 交通信号控制系统的数据采集与处理 (6)第四章实时交通信息采集与处理 (6)4.1 交通信息采集技术 (6)4.2 交通信息处理与分析方法 (7)4.3 实时交通信息的应用 (7)第五章交通信号控制策略 (8)5.1 动态交通信号控制策略 (8)5.2 自适应交通信号控制策略 (8)5.3 多目标优化交通信号控制策略 (8)第六章智能交通信号控制系统设计 (9)6.1 系统架构设计 (9)6.1.1 系统总体架构 (9)6.1.2 系统模块划分 (9)6.2 系统功能模块设计 (9)6.2.1 数据采集模块 (9)6.2.2 数据处理模块 (10)6.2.3 控制策略模块 (10)6.2.4 控制执行模块 (10)6.3 系统功能优化 (10)6.3.1 数据采集与传输优化 (10)6.3.2 数据处理与挖掘优化 (10)6.3.3 控制策略与执行优化 (10)第七章智能交通信号控制系统的实施与评估 (11)7.1 实施步骤与方法 (11)7.2 系统评估指标体系 (12)7.3 系统效果评估方法 (12)第八章智能交通信号控制系统的管理与维护 (13)8.1 系统管理策略 (13)8.1.1 管理体系构建 (13)8.1.2 管理制度制定 (13)8.1.3 人员培训与考核 (13)8.2 系统维护与故障处理 (13)8.2.1 维护策略制定 (13)8.2.2 维护工作实施 (13)8.2.3 故障处理流程 (13)8.3 系统安全与隐私保护 (14)8.3.1 安全防护措施 (14)8.3.2 隐私保护策略 (14)8.3.3 安全与隐私保护培训 (14)第九章智能交通信号控制系统在典型场景的应用 (14)9.1 城市道路交通信号控制 (14)9.2 高速公路交通信号控制 (14)9.3 公共交通信号优先控制 (15)第十章智能交通信号控制系统的发展趋势与展望 (15)10.1 发展趋势分析 (15)10.2 面临的挑战与机遇 (16)10.3 未来发展展望 (16)第一章智能交通信号控制概述1.1 智能交通信号控制的意义智能交通信号控制作为现代交通管理的重要组成部分,对于提高城市交通运行效率、缓解交通拥堵、保障交通安全具有重要意义。
智慧交通信号灯控制系统的设计与实现
智慧交通信号灯控制系统的设计与实现第一章:前言随着城市人口的增加,城市的交通问题日益严重。
交通拥堵和交通事故成为城市面临的最大问题之一,给人们的生活和工作带来了极大的不便和安全隐患。
智慧交通,特别是智慧交通信号灯控制系统的应用,正成为解决这些问题的重要手段之一。
本文将介绍智慧交通信号灯控制系统的设计与实现。
第二章:智慧交通信号灯控制系统的基本原理智慧交通信号灯控制系统是应用现代信息技术和智能控制技术,采用数据传输和通讯技术、传感技术、控制技术等集成于一体的交通信号灯控制系统。
智慧交通信号灯控制系统以路口信号灯控制为中心,通过无线通讯技术,可以实时监控车辆的流量和行驶速度,通过智能控制技术实现交通信号灯的自适应调度,从而降低车辆拥堵和交通事故的概率。
第三章:智慧交通信号灯控制系统的基本架构智慧交通信号灯控制系统的基本架构包括以下几个部分:1. 交通信号灯控制器:负责控制路口信号灯的开关,音量、音效等控制;2. 数据采集单元:负责采集车辆数量、行驶速度等数据;3. 高精度定位系统:提供车辆实时位置、朝向等数据;4. 数据分析处理单元:负责分析处理采集到的交通数据、交通状况以及车辆实时位置等数据。
第四章:智慧交通信号灯控制系统的主要功能和特点智慧交通信号灯控制系统的主要功能:1. 自动控制:智慧交通信号灯控制系统可以根据车辆行驶速度、实时流量等情况自动调整信号灯的时间间隔,实现自适应控制;2. 人性化设置:智慧交通信号灯控制系统可以根据路口交通状况设置不同的信号灯模式,如交通高峰期、夜间等;3. 远程监控:智慧交通信号灯控制系统可以通过人工智能技术实现远程监控和管理;4. 数据分析:智慧交通信号灯控制系统可以对采集的数据进行分析,提供交通流量、路段拥堵等数据;5. 实时报警:智慧交通信号灯控制系统可以通过人工智能技术预测交通事故并及时报警。
智慧交通信号灯控制系统的特点:1. 采用先进的数据传输和通讯技术,无线传输数据,传输速度快;2. 采用智能控制技术,自适应性强,可以实时调整信号灯时间间隔;3. 数据采集和处理精度高,能够提供准确的交通数据。
城市轨道交通概论第二章城市轨道交通信号基础
8、 信号表示器
(1)道岔表示器 表示道岔的位置及其开通方向
道岔表示器
(1)道岔处于定位(道岔 开通直股):表示器的鱼尾形 黄色标板顺着线路方向显示, 白天沿着线路方向看不到该标 板,夜间显示一个紫色灯光。
城市轨道交通ATC系统的特点
传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命 令,这种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整,依靠司机保 证行车安全。
ATC系统将机车信号作为主体信号,传递给列车的信号是具体的速 度或距离信息,列车按调度人员设置的时刻表,实现自动运行、自 动折返、自动调整停站时分,以及运用程序定位实现列车在车站的 停车控制。
ATO子系统与列车的再生制动相配合,可以节省电能的消耗。
2、ATS——列车自动监控子系统
ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员 对全线列车运行进行管理。
它给行车调度人员显示全线列车的运行状态,监督和记录运行图的 执行情况,在列车因故偏离运行图时及时做出反应(提出调整建议 或者自动修整运行图)。
LED信号机主要缺点: (1)价格昂贵。 (2)生产厂家多,设计生产标准未完全统一。 (3)发光盘寿命长,但点灯单元、信号机构寿命不能同样长。
5、地面信号机的设置
设置原则: (1)设于列车运行方向右侧。城市轨道交通的地面信号机设于列车 运行方向右侧,在地下部分一般安装在隧道壁上。 (2)信号机柱的选择。高柱信号机具有显示距离远、观察位置明确 等优点,一般设于车辆的进段、出段信号机(以及停车场的进场、出 场信号机);其他对显示距离要求不远或由于隧道内安装空间有限, 一般采用矮型信号机。 设置位置: (1)正线上的信号机设置。 (2)车辆段(停车场)的信号机设置。
城市轨道交通信号控制系统的研究与应用
城市轨道交通信号控制系统的研究与应用第一章概述城市轨道交通信号控制系统是指对城市轨道交通运行的列车、信号、微机控制及应急措施等进行科学管理和控制的一套系统。
近年来,城市轨道交通快速发展,为了保障运行安全和提高交通运营效率,信号控制系统显得尤为重要。
本文将从信号控制系统的原理、技术、研究及应用等多方面进行探讨。
第二章原理和技术城市轨道交通信号控制系统的基本原理是采用电气信号来控制列车运行,其核心技术则为微机控制技术。
在信号控制系统中,微机可以对列车的进、出、路线选择、交路调度、故障处理等进行监控和管理,从而保障交通运营的顺畅和安全。
此外,城市轨道交通信号控制系统还需要应用其他技术,如轨道电路技术、自动化技术、通信技术等。
第三章研究进展在城市轨道交通信号控制系统的研究方面,国内外均已积累了大量经验。
国内各大城市轨道交通信号控制系统逐渐实现了准确和高效控制,同时也逐步向智能管理、事故应急等方向发展。
在国外,随着新技术的不断涌现,新一代城市轨道交通信号控制系统的研究也在不断深入,例如欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)等。
第四章应用实践城市轨道交通信号控制系统的应用实践是充分说明了技术关键和提高管理效率的一个重要方面。
在应用实践中,城市轨道交通信号控制系统的功能多样化和智能化不断提高,同时也更加注重人性化、安全化等方面。
以北京地铁为例,北京地铁信号控制系统在科学地运用传感器和图像识别技术基础上,实现了列车的自主运行,不需要人工干预即可加速或减速。
第五章发展趋势城市轨道交通信号控制系统的发展趋势是越来越智能化,越来越人性化。
未来城市轨道交通信号控制系统将应用更多的信息技术,如互联网与物联网等,同时还将对信号控制算法进行优化和完善,以更好地满足运行的需求。
城市轨道交通信号控制系统在未来不仅是一个能够保障运行安全的系统,更是一个促进城市发展,提高城市品质的关键系统。
第六章总结城市轨道交通信号控制系统作为一项重要的技术系统,已经成为城市轨道交通快速发展的重要保障和助力。
道路交通控制技术 教案(教学大纲)
道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章:绪论1.1 课程简介1.2 道路交通控制技术的意义和作用1.3 道路交通控制技术的发展历程1.4 道路交通控制技术的应用领域第二章:道路交通控制基础2.1 交通信号灯控制系统2.2 交通信号控制的基本原理2.3 交通信号控制的基本方法2.4 交通信号控制的基本设备第三章:交通控制系统的设计与实施3.1 交通控制系统的设计步骤3.2 交通控制系统的实施步骤3.3 交通控制系统的优化方法3.4 交通控制系统的评价指标第四章:智能交通控制系统4.1 智能交通控制系统的概念4.2 智能交通控制系统的组成4.3 智能交通控制系统的关键技术4.4 智能交通控制系统的应用案例第五章:道路交通控制技术的未来发展5.1 道路交通控制技术的发展趋势5.2 道路交通控制技术面临的挑战5.3 道路交通控制技术的创新方向5.4 道路交通控制技术的发展前景第六章:交通信号控制策略6.1 固定时间控制策略6.2 动态控制策略6.3 自适应控制策略6.4 区域交通控制策略第七章:交通流量分析与预测7.1 交通流量的基本概念7.2 交通流量的统计分析方法7.3 交通流量的预测方法7.4 交通流量分析与预测的实际应用第八章:交通控制系统设备与管理8.1 交通信号灯控制器8.2 交通监控摄像头8.3 交通传感器8.4 交通控制系统设备的管理与维护第九章:交通安全与伦理9.1 道路交通控制与交通安全9.2 道路交通控制设备的安全生产要求9.3 道路交通控制的伦理问题9.4 道路交通控制与环境保护第十章:案例分析与实战演练10.1 国内外成功案例分析10.2 道路交通控制技术的实际应用案例10.3 实战演练:交通控制系统的设计与实施10.4 实战演练:智能交通控制系统的应用重点和难点解析重点一:智能交通控制系统的关键技术在第四章中,智能交通控制系统的关键技术是教学的重点。
这包括车流量检测技术、数据通信技术、信息处理技术、智能控制技术等。
交通流理论与控制研究
交通流理论与控制研究第一章交通流理论概述交通流理论是交通运输工程领域的一个重要研究方向,它研究的是道路、高速公路、城市道路等交通干线上车辆的运动规律及其与环境、道路设施等因素之间的相互作用,用数学模型等方法进行描述和分析。
具体来说,交通流理论可分为三个层次:宏观层面的交通流模型、中观层面的交通流理论、微观层面的交通流理论。
宏观层面的交通流模型是指对交通流总体运行状态的描述和分析,如平均速度、车辆密度、道路通行能力等;中观层面的交通流理论研究的是交通流的稳定性、交通容量、交通拥堵等问题;而微观层面的交通流理论主要研究单个车辆的运动轨迹、驾驶员行为及其对交通系统的影响等问题。
第二章交通流控制的方法交通流控制是指利用交通管理手段对交通流进行调控,改善交通运行状况,提高交通安全和效率。
常见的交通流控制方法包括以下几种:1. 车道分隔和限行措施:对于车速较慢的车辆(如卡车、公共汽车等),采取单独的车道分隔或限行措施,以减少其与其他车辆的碰撞机会,提高交通系统的通行能力。
2. 信号控制:交通信号灯是最常见的交通控制手段之一,它可以通过对不同车辆的交通信号进行控制,改变交通流的路权和平衡道路交通流量,从而调控交通拥堵。
3. 交通限速:交通限速是指对某一段路段的最高车速进行限制,以避免不同速度的车辆相互阻碍和交通意外的发生。
4. 车速限制和拦截:交通管理人员可以通过设立临时的车速限制或拦截某些车辆等手段,有效遏制不安全驾驶行为,降低交通事故的发生率和交通拥堵的出现。
第三章交通流控制模型为了更好地掌握交通流控制的原则和方法,交通流控制模型成为了研究交通流控制的重要方法之一。
交通流控制模型可分为马尔科夫过程模型、生产函数模型、瓶颈模型和微观交通流模型等。
其中,马尔科夫过程模型是一种基于概率论的模型,可以对各种状态下的交通流进行判断和分析,从而制定出相应的交通控制策略;生产函数模型则是一种根据交通流量和道路状况等变量来估计交通流容量的数学模型;瓶颈模型则主要研究交通流系统中的瓶颈位置、影响和处理方法;而微观交通流模型则是通过对单个车辆的行为和状态进行建模,分析其对整个交通流的影响和作用。
第2章 交通流理论基础知识
2.1交通流基本概念
2.1.1 交通流基本定义 1.交通体系:道路、在道路上通行的车辆和行人以及道路交通所处 环境的统称。包括“硬”环境和“软”环境 。 ―硬”环境系指对道路交通产生影响的如时间、空间、气候条件等
1.离散型分布 在离散型分布中,其随机变量为事件的数量。例如 在一定周期内或一定长度路段内的车辆数,在一定周期 内的事故数。 常用的离散型分布有泊松分布和二项式分布。 1)泊松分布
2.1. 4 交通密度、车头间距与车头时距
1.交通密度定义:在某一瞬时单位长度内一条车道或一个方向 或全部车道上的车辆数。常用K或D表示,其单位是辆/公里。 可用下式求得: N
K (辆 / 公里) L
式中:N为指定路段上的车辆数;L为路段长度。
例如一段长500米的双向四车道道路上,在某一时刻每一车道上有12辆车,则
h ht d ( s / veh ) v ht 3600 T ( s / veh ) N
例如某一断面1小时内通过600辆车,则车头时距为:
ht 3600 1 6( s / veh ) 600
式中:v为车速(m/s)。
3.交通密度的应用 1)可以判定交通拥挤程度,它是交通组织管理的重要依据; 2)是划分道路交通设施服务水平的主要指标之一; 3)车头间距或车头时距是道路通行能力计算的主要参数之一; 4)在交通流计算分析平面交叉口交通控制设计等方面,车头间 距或车头时距也是必不可少的。
(4)交通管理 对有关道路或路段上的车速进行长期观测和分析以确定限速的 范围,检验交通控制措施的效果。合理设置交通信号、标志、 标线及设计信号灯配时和交通事故分析等也都要应用车速资料。
《交通管理与控制》第三章、第四章 华工ppt
的损失时间之和,用 L 表示。而关键车流是指在各信号相位中交通需求最大的 那股车流,关键车流将对整个交叉口的通行能力和信号配时设计起决定作用。
−1)
⎟⎞ ⎠
= 1× 2+2× 3 + 3× 4 +L+ (n − 2)× (n −1)
= 12 +1+ 22 + 2 + 32 + 3 +L+ (n − 2)2 + (n − 2)
= (n − 2)(n −1)(2n − 3) + (n − 2)(n −1)
6
2
= n(n −1)(n − 2)
3
19
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(可变全红时间),从而提高路口的通行能力。
⑸ 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
不允许车辆通行及折算出未能被利用的时间,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
2.1.3 信号相位与控制步伐
对于一组互不冲突或冲突较弱的交通流同时获得通行权所对应的信号显示 状态,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。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。
第2章 道路交通控制的基本理论和方法
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 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。
第二章 道路交通控制的基本理论和方法
一、基本概念
二、交通信号控制参数
三、交通模型及有关概念
四、基本的交通控制方法
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
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 , t 2 ,, t n , 则 C t t t
1 2 n
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 绿灯亮,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 方向4 红灯亮,步长为3s;第3步,方向1和方向3 红灯亮,方向2和方向4 绿灯亮,步长为35s;第4步, 方向1和方向3 红灯亮,方向2和方向4 黄灯亮,步 长为5s。接下来又从第步开始下一个循环。则周期 为 C 30 3 35 5 73s
2、车速
为了准确测量车速,通常要在车流方向上埋设两 个性能相同的环形线圈。 由微处理器给出一个p(ms)的基准时间脉冲。 当车辆进入线圈A时,脉冲计数开始;当车辆进 入线圈B时,脉冲计数结束,得到脉冲数为n,则 车辆的速度为
道路交通控制技术 教案(教学大纲)
道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章:绪论1.1 道路交通控制技术的背景和意义介绍道路交通控制技术的发展背景和在我国的应用现状阐述道路交通控制技术在保障交通安全、提高道路通行能力、缓解交通拥堵等方面的意义1.2 道路交通控制技术的基本概念解释道路交通控制技术的定义介绍道路交通控制技术的主要目标和任务1.3 道路交通控制技术的发展历程和趋势回顾道路交通控制技术的发展历程分析当前道路交通控制技术的发展趋势第二章:交通控制基础理论2.1 交通流理论介绍交通流的定义和基本特性阐述交通流的运行规律和模拟方法2.2 交通控制基本原理讲解交通控制的基本原理和方法分析交通控制的目标和效果2.3 交通控制策略介绍常用的交通控制策略及其适用场景分析各种交通控制策略的优缺点第三章:交通信号控制3.1 信号控制基础讲解信号控制的基本概念和分类介绍信号控制设备及其工作原理3.2 信号控制算法阐述信号控制算法的原理和方法分析各种信号控制算法的特点和应用3.3 信号控制系统设计介绍信号控制系统的组成和设计原则讲解信号控制系统的实施步骤和注意事项第四章:交通组织与协调4.1 交通组织概述介绍交通组织的定义和目的阐述交通组织的基本原则和方法4.2 道路交通拥堵缓解措施分析道路交通拥堵的原因和特点介绍缓解道路交通拥堵的措施和方法4.3 特殊交通事件处理讲解特殊交通事件的分类和处理原则阐述特殊交通事件的应急预案和应对措施第五章:智能交通系统与先进交通控制技术5.1 智能交通系统概述介绍智能交通系统的定义、结构和功能阐述智能交通系统的发展现状和趋势5.2 先进交通控制技术讲解先进交通控制技术的基本概念和分类介绍先进交通控制技术的应用和前景5.3 道路交通控制技术的发展方向分析道路交通控制技术面临的问题和挑战阐述道路交通控制技术的发展方向和策略第六章:交通控制系统硬件与软件6.1 交通控制系统硬件介绍交通控制系统中硬件设备的组成及其功能讲解不同类型交通控制硬件的特点与应用6.2 交通控制系统软件阐述交通控制系统软件的分类与功能分析交通控制系统软件的设计与开发要点6.3 硬件与软件的集成与优化讲解硬件与软件集成的意义与方法探讨硬件与软件优化对交通控制系统的效果提升第七章:交通控制系统的实施与评估7.1 交通控制系统实施流程介绍交通控制系统从规划到实施的整体流程阐述实施过程中各个环节的关键要点7.2 交通控制系统的评估与优化讲解交通控制系统评估的目的与方法探讨如何根据评估结果对交通控制系统进行优化7.3 案例分析分析国内外成功实施的交通控制系统案例总结案例中的成功经验与启示第八章:交通控制技术在城市交通中的应用8.1 城市道路交通控制阐述城市道路交通控制的目标与方法分析城市道路交通控制技术的应用与效果8.2 城市公共交通控制介绍城市公共交通控制的基本概念与方法讲解城市公共交通控制技术的应用案例8.3 城市交通一体化控制阐述城市交通一体化控制的意义与目标分析城市交通一体化控制技术的应用与前景第九章:交通控制技术在高速公路交通中的应用9.1 高速公路交通控制概述介绍高速公路交通控制的特点与需求阐述高速公路交通控制的目标与方法9.2 高速公路交通控制技术讲解高速公路交通控制技术的基本原理与方法分析高速公路交通控制技术的应用案例9.3 高速公路交通控制系统的优化探讨如何对高速公路交通控制系统进行优化分析优化措施在提高高速公路交通效率方面的作用第十章:交通控制技术在特殊场景中的应用10.1 大型活动交通控制介绍大型活动交通控制的特点与挑战阐述大型活动交通控制技术的方法与实施10.2 突发事件交通控制分析突发事件对交通控制的影响与挑战讲解突发事件交通控制技术的方法与措施10.3 交通控制技术在其他场景中的应用探讨交通控制技术在校园、工业园区等场景中的应用总结这些应用场景中的成功经验与启示第十一章:交通安全管理与交通控制技术11.1 交通安全管理的重要性强调交通安全管理在道路交通系统中的核心作用分析交通安全管理对交通控制技术的支持与需求11.2 交通安全管理策略介绍交通安全管理的策略和方法分析这些策略在实际交通管理中的应用和效果11.3 交通安全管理与交通控制技术的融合探讨如何将交通安全管理与交通控制技术相结合分析融合后的交通安全管理系统的优势和效能第十二章:道路交通控制技术的法律与伦理问题12.1 道路交通控制技术的法律框架介绍与道路交通控制技术相关的法律法规分析法律框架对道路交通控制技术的影响和指导作用12.2 道路交通控制技术的伦理问题讨论道路交通控制技术在伦理层面的问题阐述如何在交通控制中平衡效率与公平12.3 案例分析与法律伦理讨论分析具体案例中法律与伦理问题的处理方式引导学员进行相关的法律伦理讨论,提高其法律意识和伦理判断能力第十三章:国际道路交通控制技术的发展与应用13.1 国际道路交通控制技术发展概况分析国际上道路交通控制技术的发展趋势介绍国际上先进的交通控制技术及其应用13.2 跨国交通控制技术合作讨论国际间在交通控制技术领域的合作与交流分析跨国合作对道路交通控制技术发展的促进作用13.3 国际案例研究分析国际上成功实施的交通控制技术案例从中提取可供我国借鉴的经验和技术第十四章:未来道路交通控制技术的发展趋势14.1 新技术和新兴技术对交通控制的影响探讨新兴技术如自动驾驶、大数据等对交通控制的影响分析这些技术如何改变现有的交通控制模式14.2 智能交通系统的发展介绍智能交通系统的未来发展趋势讨论如何利用智能交通系统提升道路交通控制效率14.3 未来道路交通控制技术的挑战与机遇分析未来道路交通控制技术面临的挑战探讨如何抓住机遇,推动道路交通控制技术的发展第十五章:总结与展望15.1 道路交通控制技术的重要性强调道路交通控制技术在现代交通系统中的重要性总结道路交通控制技术对交通安全、效率和可持续性的贡献15.2 教学回顾与总结回顾整个学期的教学内容和重点帮助学员对道路交通控制技术形成全面的认识15.3 展望未来预测道路交通控制技术未来的发展方向激发学员对道路交通控制技术未来发展的兴趣和热情重点和难点解析本文主要介绍了道路交通控制技术的相关内容,涵盖了交通控制基础理论、交通信号控制、交通组织与协调、智能交通系统与先进交通控制技术等多个方面。
智能交通信号控制系统的研究与应用
智能交通信号控制系统的研究与应用第一章:介绍智能交通信号控制系统是一种基于计算机和通信技术的交通管理系统,旨在提高道路交通效率和安全性。
本文将探讨智能交通信号控制系统的研究与应用。
第二章:智能交通信号控制系统的原理智能交通信号控制系统的核心原理是根据交通流量和路况信息,通过交通信号灯的控制来达到最佳的道路通行能力。
系统通过实时监测和分析道路上的交通状况,根据不同的交通需求灵活调整信号时间和周期,从而实现合理的交通流程优化。
第三章:智能交通信号控制系统的组成智能交通信号控制系统主要由以下几个组成部分构成:1. 交通信号灯:是系统的核心设备,用于指示道路上的交通状况。
信号灯通过灯色的变化来告知驾驶员何时停车、何时起步。
智能信号灯能够根据当前的交通状况自动调整灯色和时长。
2. 数据采集装置:用于采集和传输交通流量、车速、车辆类型等信息。
数据采集装置可通过摄像头、传感器等方式获取交通统计数据,并将数据传输至数据中心。
3. 数据中心:负责接收、处理和分析采集的交通数据。
数据中心通过算法和模型分析交通数据,为控制系统提供实时交通流量和路况信息,为信号控制提供决策依据。
4. 控制器:根据数据中心提供的信息来调整交通信号灯,实现交通流量的优化控制。
控制器通过与信号灯和数据中心进行通信,实时调整信号灯的时长和周期,以适应实际交通需求。
5. 传感器网络:用于收集道路状态、交通流量等信息,并将信息传输给数据中心和控制器。
传感器网络的部署可以实现智能交通信号控制系统的全面覆盖。
第四章:智能交通信号控制系统的优势与传统的定时交通信号控制相比,智能交通信号控制系统具有以下明显优势:1. 实时优化:智能交通信号控制系统能够根据实时交通状况灵活调整信号灯的时长和周期,最大程度地优化交通流程,减少拥堵和延误。
2. 安全性增强:系统能够及时监测和警示交通事故发生的风险,并通过调整信号灯来避免事故的发生,提高道路安全性。
3. 能源节约:智能交通信号控制系统能够根据交通流量的变化调整信号灯的变化,降低因车辆过度等候而产生的燃油消耗,实现能源的有效利用。
城市轨道交通概论第二章城市轨道交通信号基础
(2)道岔处于反位(道岔
开通弯股):鱼形标板横着线 路方向显示,白天沿着线路方
向可见该标板,夜间显示一个
黄色灯光。
(2)警冲标 用来指示机车车辆的停留位置,防止车辆侧面冲撞
(3)进路表示器 表示股道上进路开通的方向
(4)发车线路表示器 设置在车站站台上的列车发车始端,向司机表示能否关车门 及发车的时机
4、 LED信号机 LED信号机在不改变现有信号机点灯电路的前提下,利用LED 技术实现铁路信号显示。 LED信号机机构: 由铝合金机构、发光盘、 点灯装置、报警单元组成。
LED信号机主要优点: (1)可靠性高 发光盘由上百只LED和数十条支路组成,个别LED或支 路故障不会影响信号正常显示。 (2)寿命长 现免维修。 (3)节省能源 信号灯泡功率为25W,发光盘功率不足信号灯泡的1/2, 铁路信号机数量庞大,点亮时间长,LED节能效果显著。 (4)聚焦稳定 发光盘焦距在设计和生产中已经确定,并能够始终保持 良好的聚焦状态,不需现场调整。 LED寿命可达10万小时,是信号灯泡的100倍,有利于实
车站控制室
车载ATC
4、向列车传送控制信号
目前我国已建成的地铁、轻轨,基本上都采用轨道电路向列车传递 控制信息的方式。除采用钢轨或设置环线来连续地传递信息外,也 可以通过设置于运行线路上的点式传感器向车上传递点式信息(上 海莘闵线)。
上海地铁采用的ATC制式共有五种制式
1号线:采用美国GRS的ATC系统(模拟);
6、信号显示意义
一般,除预告信号机外,所有正线信号机的主体信号均为绿、红
两显示,绿灯表示正常行车,红灯表示停车。进站信号机带引导月白 灯。预告信号机为黄、绿、红三显示。
7、城市轨道交通信号显示距离
道路交通控制技术 教案(教学大纲)
道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章:道路交通控制技术概述1.1 道路交通控制技术的定义1.2 道路交通控制技术的作用1.3 道路交通控制技术的发展历程1.4 道路交通控制技术的现状与发展趋势第二章:交通信号控制基础2.1 交通信号控制的基本原理2.2 交通信号控制的种类与功能2.3 交通信号控制设备的组成与工作原理2.4 交通信号控制参数的设定与优化第三章:智能交通系统与道路交通控制3.1 智能交通系统的概念与组成3.2 智能交通系统在道路交通控制中的应用3.3 智能交通系统的发展趋势与挑战3.4 智能交通系统在我国的推广与应用第四章:道路交通控制技术在城市交通管理中的应用4.1 城市交通拥堵问题及其解决途径4.2 道路交通控制技术在城市交通管理中的主要应用领域4.3 城市道路交通控制案例分析4.4 城市道路交通控制技术的优化与发展方向第五章:道路交通控制技术在高速公路交通管理中的应用5.1 高速公路交通管理的重要性5.2 道路交通控制技术在高速公路交通管理中的应用领域5.3 高速公路道路交通控制案例分析5.4 高速公路道路交通控制技术的优化与发展方向第六章:道路交通控制技术在交通事故处理中的应用6.1 交通事故处理的基本流程6.2 道路交通控制技术在交通事故处理中的作用6.3 交通事故现场交通控制措施6.4 交通事故处理中的交通指挥与协调第七章:道路交通控制技术在大型活动交通管理中的应用7.1 大型活动交通管理的重要性7.2 道路交通控制技术在大型活动交通管理中的应用7.3 大型活动道路交通控制案例分析7.4 大型活动道路交通控制技术的优化与发展方向第八章:道路交通控制技术在紧急救援中的应用8.1 紧急救援工作概述8.2 道路交通控制技术在紧急救援中的作用8.3 紧急救援中的交通控制策略8.4 紧急救援道路交通控制技术的优化与发展方向第九章:道路交通控制技术在环境保护中的应用9.1 道路交通与环境保护的关系9.2 道路交通控制技术在环境保护中的作用9.3 交通污染控制策略与措施9.4 环境保护道路交通控制技术的优化与发展方向第十章:道路交通控制技术的未来发展趋势与挑战10.1 新能源、新材料在道路交通控制技术中的应用10.2 无人驾驶技术对道路交通控制的影响10.3 大数据、在道路交通控制中的应用10.4 道路交通控制技术面临的挑战与应对策略重点和难点解析1. 道路交通控制技术的定义与作用:理解道路交通控制技术的基本概念及其在交通管理中的重要性。
交通信号控制系统
交通信号控制系统交通信号控制系统是城市道路交通管理中的重要组成部分,主要通过设置红绿灯、行人过街灯等信号灯及信号设备,对交通流进行控制和调度,以提高交通效率、减少交通拥堵、降低交通事故率,为行人和车辆提供安全、便捷的交通环境。
交通信号控制系统的基本原理交通信号控制系统是通过不同灯色的信号灯在不同时间段显示,指示不同车辆和行人通行情况,从而协调道路上各种交通参与方的活动,达到交通流量最优化的控制。
信号控制系统主要包括信号灯、控制器、传感器和通信系统等基本组成部分。
信号灯的作用信号灯是交通信号控制系统中最为直观的信号设备,一般采用红、黄、绿等不同颜色的灯光进行指示。
红灯代表停车,黄灯表示警告,绿灯则表示通行。
通过信号灯的切换,管理道路上的交通流量,使车辆和行人能够按序通行,有效避免交通事故的发生。
控制器的功能控制器是交通信号控制系统的核心部分,负责控制信号灯的切换和时间间隔的调度。
控制器根据道路的交通流量情况和道路网络的拓扑结构,动态调整信号灯的显示时间,实现交通流的顺畅通行。
现代的控制器通常采用电子计算机系统,能够实现智能化的交通调度。
传感器的应用传感器是交通信号控制系统中的重要组成部分,负责监测道路上的交通流量、车辆速度、车辆类型等信息。
传感器通过感知道路上的实时情况,向控制器提供数据支持,帮助控制器做出更加准确的信号调度决策,提高交通运行效率。
通信系统的重要性通信系统是交通信号控制系统中各个部件之间进行信息交互和数据传输的重要手段。
控制器通过通信系统与信号灯、传感器等设备进行实时数据交换,实现交通信号的协调控制。
同时,通信系统还能实现交通信号控制系统与城市交通管理中心的远程联网,实现交通信息的实时监测和调度,提高交通运行效率和安全性。
结语交通信号控制系统在现代城市交通管理中起着至关重要的作用,有效提高了交通运行效率、减少了交通事故率,为市民和车辆提供了更加便捷、安全的出行环境。
随着技术的不断发展,交通信号控制系统将进一步智能化、网络化,为城市交通管理带来更多的便利和效益。
轨道交通系统的信号控制技术研究
轨道交通系统的信号控制技术研究第一章:引言随着城市化进程的不断加快,城市交通拥堵成为了一个十分普遍的问题。
轨道交通系统的出现,为城市交通问题带来了新的解决方案。
然而,轨道交通系统的安全性和稳定性是制约其发展的最大瓶颈。
信号控制技术在保证轨道交通系统安全性和稳定性的同时,也为其运行提供了坚实的保障。
本文将从信号控制技术的背景和发展历程、信号控制技术的基本原则和技术手段、信号控制技术的应用及发展趋势三方面,对轨道交通系统的信号控制技术进行研究探讨。
第二章:信号控制技术的背景和发展历程轨道交通信号控制技术是一项非常古老的技术,最早应用在19世纪的铁路系统中。
20世纪70年代,轨道交通信号控制技术在世界范围内得到了广泛的应用。
近些年来,随着智能化技术的迅速发展,轨道交通信号控制技术不断普及与完善。
在发达国家,智能化信号控制系统、自动列车运行控制系统、地铁列车运行控制系统、智能化车站控制系统等也已得到了广泛应用。
第三章:信号控制技术的基本原则和技术手段3.1信号控制技术的基本原则1)列车传输模式2)双向模式3)联锁信号4)安全信号5)信息指导3.2信号控制技术的技术手段1)列控技术2)区间控制技术3)站场控制技术4)联锁自动化技术5)应急联想技术6)调度自动化技术7)无人驾驶技术第四章:信号控制技术的应用4.1信号控制技术在地铁系统中的应用1)机车驾驶控制系统2)车站进站控制系统3)联锁自动化系统4)信号装置设施4.2信号控制技术在城市轨道交通系统中的应用1)自主调度技术2)列车控制系统3)联锁控制装置4)信号装置设施4.3信号控制技术在高铁系统中的应用1)高速列车调度系统2)自动运行控制系统3)信号自动化控制系统4)高铁信号设备第五章:信号控制技术的发展趋势1)整合化趋势2)自动化趋势3)智能化趋势4)开放性趋势第六章:结论信号控制是轨道交通系统运行中的关键环节,其稳定性与安全性直接影响着轨道交通系统的投入使用和运营效果。
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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。
(6)有效绿灯时间:是指被有效利用的实际车辆通行时间。
它等于绿灯时间与黄灯时间之和减去损失时间。
损失时间包括两部分,一是绿灯信号开启时,车辆启动时的时间;还有绿灯关闭、黄灯开启时,只有越过停止线的车辆才能继续通行,所以也有一部分损失时间,即为绿灯时间减去启动时间加上结束滞后时间。
结束滞后时间是黄灯时间中有效利用的那部分。
每一相位的损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间之差。
在实际工作中,损失时间的精确计算是非常困难的,也没有必要。
通常取绿灯时间代替有效绿灯时间2.2交通信号控制类型简述2.2.1定时控制(l)定义依据交通量历史数据进行配时,交通信号按照配时方案运行,一天只按一个配时方案的配时方法。
定时控制是单个交叉路口最基本的控制方法。
(2)适用条件及优点定时控制适用于交通流量变化模式基本固定,并可以预测的情况,其因信号启动时间可取得一致而有利于同相交通信号协调。
它的优点在于便于执行,对控制系统的硬件要求较为简单。
由于路网上各个交叉路口的信号配时参数都是预先确定的,因此不必在执行中根据实时交通状况作任何调整,也不需要采集实时交通数据和反馈,使得各种费用使用较低。
(3)缺点首先,定时控制中的配时方案都是根据历史性交通资料,事先经过脱机计算建立起来的。
然而,路网上交通状况如车流量的分布,流量大小及流向,不可能长期维持某一固定的模式。
一旦变化,则原分配方案就不再适合变化了的交通状况。
因此,固定配时系统的应用受到一定程度的局限,它只适用于交通状况变化不十分急剧的城镇。
其次,控制对策的灵活性较差,固定配时方案一经建立并付诸执行,就不会自动调整和更改。
因此,路网可能发生的一些意外事件,往往会导致严重的交通阻塞,甚至于瘫痪。
再次,缺少实时交通信息反馈,除非设置专门用于采集交通数据的检测器,固定配时控制系统没有任何关于网路上实时交通状况信息的反馈,这就限制了它的灵活性。
2.2.2潮汐控制潮汐控制方法和定时控制方法相类似。
区别在于若一天只用一个配时方案的称为定时控制;而一天按多个时段采用不同配时方案的称为潮汐控制。
潮汐控制比定时控制方法有一定的优越性,但是对于交通流量变化大的地区,控制效果仍不理想。
2.2.3模糊控制城市交通系统是一种非线性的、时变的大系统。
传统的控制方法都要首先建立交通流的数学模型,在此基础上推导出某种控制算法。
由于城市交通系统的复杂性和随机性,建立的数学模型一般难以准确地描述城市交通的实际状况,而且算法复杂,在线估算量大,控制实时性差,控制精度也不高。
因此近年来,国内外专家学者致力于开发新的交通信号灯的控制方法,模糊控制是新的研究方向之一。
2.3相位、相序设计与信号配时2.3.1相位、相序设计与信号配时的关系无论采用哪种控制方法,都需要先了解交叉路口的几何状况,交通流状况,然后制定相应的相位,相序方案以及配时方案,只有选择合适的相位和配时方案,才能使交叉口的运行效果达到最优。
交叉口相位方案和配时设计是信号控制方案设计的两个方面,属于定性和定量的关系。
相位方案设计是信号设计的第一步,它直接影响交叉口交通流的安全性,以及交叉口的延误、通行能力等各项运行效益。
美国道路通行能力手册HCM早己提出:“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”。
配时设计是在相位方案设计的基础上进行的,根据进口车道配置,交通流情况来求解最优配时方案,最终达到提高交叉口实际通行能力、减少车辆通过交叉口的延误的目的。
只有在充分研究和采用最佳相位方案的前提下,利用配时参数优化模型,才能得到真正的最优控制方案,即最优解。
否则,选用不适当的相位方案,再先进的配时模型也只能得到伪最优解。
2.3.2相位设计相位方案是相位的组合方式,有必要从多个组合中选出最佳的相位方案。
一般来说,交叉口形状越复杂,相位方案也越复杂。
相位选择可分为相位初选和相位调整两步。
相位初选时,只能运用经验判断,通过画出交通流线,合并部分交通流来缩小可选范围,初步确定相位相序,并作为信号配时的基础。
当信号配时完成后,将会对各参数进行试算评价,对相位进行必要的修正和调整,并重新评估,直至满足设计要求,形成最终方案。
确定信号相位时需要考虑以下几点:(l)交通安全交叉路口交通流之间的冲突是造成交通事故的一个重要原因,一般来说增加相位数,减少同一相位中冲突方向交通流的数量,可以提高安全性。
(2)交通效率交叉口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相位交替次数增加,也即损失时间的增加,从而降低交叉口通行能力和交通效率。
反之,太少的相位也会使交叉口因混乱而降低效率。
(3)交通状况交通状况包括机动车交通量、左右转率、车道饱和率、大型车混入率、非机动车流量流向、横过行人数等。
(4)交叉口几何条件交叉口的限制条件包括:交叉口的类型、进口道车道数、交叉口扩展车道的展宽长度、行人和自行车过街的组织形式。
这些因素影响机动车左转专用相位的设置、车辆排队长度等。
(5)协调控制的要求为了保证协调控制效果,相同子区内的信号要具有一致性,各交叉口的相位相序需相互匹配,否则不利于驾驶员适应。
2.3.3相序安排信号相位设计不但要考虑相位组合,还要考虑相位的衔接问题。
通常需要考虑以下几点:(l)对同一个交通流设置两个以上信号阶段时,在时间上应尽可能保证连续性,对于行人信号可不局限于此原则。
(2)对同一进口道车流中不同流向交通流在不同信号相位放行时,尽可能保证它们所在信号相位的连续显示。
(3)一向含直行车流的相位与另一向含直行车流的相位不宜连接。
(4)一向含左转车流的相位与另一向含左转车流的相位不宜连接。
(5)两向相位相序设计应尽量对称,便于驾驶员理解。
(6)于直行与左转机动车,应考虑左转车道可停放的车辆数。
若到达的左转车辆超出该车道可停放的左转车辆数时,需先放行左转车。
反之,则先放行直行车。
在一般路口和有左转待候区的路口多是先放直行车,后放左转车。
(7)有特殊方案相位,其前后应尽可能衔接与特殊方案相容的基本方案。
本文主要研究信号配时参数的优化设计,所以不对相位,相序的设计方法进行深入的研究。
2.4交叉路口常用性能指标及计算方法一般来说,信号交叉口的控制效果是由延误、停车次数、通行能力和饱和度等四个基本参数来衡量的。
这些参数不仅反映车辆通过交叉口时的动态特性,同时它们也作为交叉口信号配时参数优化的依据,用于建立优化模型和目标函数。
也就是说,信号配时参数优化的目标就是在一定的道路条件下,对配时参数选择合适的值,让通行能力稍高于交通需求,并且使得通过交叉口的全部车辆总延误时间最短或停车次数最少。
当然,除了上述四项基本评价指标以外,还有一些其它评价指标,例如:车辆运营费用(包括燃油消耗、轮胎和机械磨损)、废气排放量、噪声污染、运营成本(计入乘客旅程时间折合的经济价值等)以及安全舒适程度的差异等等。
但这些都是由上述四项基本评价指标派生出来的次级参数,即以延误时间和停车次数为自变量的函数,常称作“辅助参数”。
下面具体介绍车辆延误、停车率、通行能力、饱和度、平均排队长度和通行权转移度。
2.4.1车辆延误延误是由于交通干扰、交通管理和控制设施等因素引起的车辆运行时间损失。
由于延误能反映了司机不舒适、受阻的程度以及油耗和行驶时间损失,所以是最常用的评价信号交叉口运行状况的指标。
车辆平均延误是评价交叉口服务水平的最重要的指标,因此,本文选择它作为比较各种信号灯控制方法优劣的依据。
车辆的排队长度是延误时间增加的主要诱导因素,车辆滞留时间又是延误时间的构成元素。
某车道的车辆排队长度如果过长,易引起车辆堵塞和平均延误时间增加;而某车道的车辆滞留时间如果过长,不仅增加了平均延误时间,而且易引起通行权资源分配失衡。
大多数情况下,排队长度与滞留时间是正相关的,反之亦反。
但也有例外,例如,当出现很短时间内连续到来多辆车和很长时间没有车辆到来这两种情况时,排队长度与滞留时间就不具备正相关关系,排队最长的车道,平均滞留时间不一定也最长,反之亦反。
可见,两者是相互关联,互为补充,不可相互替代的,它们是影响交叉口通行能力的两个关键因素。
2.4.2停车率停车率:指每个周期停驶的车辆数占整个周期所到达车辆数的比例,它是一项信号交叉口评价的综合指标之一,停车率的大小不仅反映了交叉口的服务水平,同时从车辆耗油、环境及出行费用等几方面反映了信号控制的合理性。
2.4.3通行能力信号交叉路口的通行能力是针对每一引道规定的,它是在现行的交通、车道和信号设计条件下,交叉口某一引道所能通过的最大流量。
单位:辆/小时。
整个交叉口的通行能力并不重要。
饱和流量:在通常的道路、交通条件下,在整个小时都是绿灯的条件下,连续通过交叉口指定引道的最大流量。