区域交通信号控制系统
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上层控制主要执行全系统协调优化的战略控制任务
下层控制主要执行个别交叉口合理配时的战术控制 任务
区域交通信号控制系统
10
这种结构可以避免集中结构的缺点，可有降级 控制的功能，提高了系统的可靠性；但需增加 设备，投资较高。
例如一种三级分布式控制结构：
第一级 位于交叉口，由信号控制机控制 第二级 位于所控制区域的一个比较中心的地 点 第三级 位于城市内一个合理的中心位置，起 命令控制中心的作用
缺点： 大量数据的集中处理及整个系统的集中控制，
需要庞大的通信传输系统和巨大的存储容量，这就 极大地影响了控制的实时性，并限制了集中控制的 区域范围。
区域交通信号控制系统
9
2）分层式计算机控制结构
整个控制系统分成上层控制与下层控制。
上层控制主要接受来自下层控制的决策信息，并对 这些决策信息进行整体协调分析，从全系统战略目 标考虑修改下层控制的决策。下层控制则根据修改 后的决策方案再做必要的调整。
区域交通信号控制系统
2
第一节 概念与分类
区域交通信号控制（简称面控制）系统的对象是 城市或某个区域中所有交叉口的交通信号。
区域交通信号控制系统的正确的概念是：把城区 内的全部交通信号的监控，作为一个指挥控制中 心管理下的一套整体的控制系统，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。
第二节 定时式脱机操作系统
TRANSYT(Traffic Network Study Tool) “交通网 络研究工具”。是英国交通与道路研究所(TRRL) 于1966年提出的脱机优化网络信号配时的一套程 序。最新版本是11版。
美国：TRANSYT-7F
法国：将TRANSYT改为THESEE和THEBBiblioteka BaiduS型
15
车流运行过程中的车队离散特性：
F a 1bt
t 0.8T
式中： F离散平滑系数
T 车队在连线上行驶 平时 均的 行程时间 s）（
区域交通信号控制系统
11
多级控制的优点 （1）通过数据的预处理和集中传输，能减少传输费用 （2）由于系统不依赖于一个中心控制或集中的传输机
构，系统具有较高的故障保护能力，提高了系统可 靠性。 （3）能处理实时单元的容量较大（检测器，交叉口信 号机等） （4）控制方法和执行能力比较灵活 多级控制的缺点 （1）需要的设备多，投资高 （2）现场设备的维护比较复杂 （3）控制程序比较复杂 （4）要提供更多的控制地点
现代的交通控制系统是多种技术的综合体，它包括车辆检 测、数据采集与传输、信息处理与显示、信号控制与最优 化、电视监视、交通管理与决策等多个组成部分。
区域控制系统可实施城市交通运输的策略，提高现有道路 的交通效率，改善道路交通安全，节省能源消耗，减少环 境污染，收集交通数据，提供交通情报，为整个社会提供 综合的经济效益。
是缓解城市交通问题的重要措施。
区域交通信号控制系统
4
二、分类
1. 按控制策略分 （1）定时式脱机操作控制系统
利用交通流历史及现状统计数据，进行脱机优化 处理，得出多时段的最优信号配时方案，存入控 制器或控制计算机内，对整个区域交通实施多时 段定时控制。 特点：控制简单，可靠，效益投资比高，但不能 适应交通流的随机变化。
区域交通信号控制系统
6
2. 按控制方式分类：
（1）方案选择方式 对应于不同的交通流，事先做好各类交通模型和 相应的控制参数并存储在计算机内，按实时采集 的实际交通数据，选取最适用的交通模型与控制 参数，实施交通控制。
（2）方案形成方式 根据实时采集的交通流数据，实时算出最佳交通 控制参数形成信号配时控制方案，当场按此方案 操纵信号控制机运行交通信号灯。
区域交通信号控制系统
5
（2）适应式联机操作控制系统
是一种能够适应交通量变化的“自适应控制系 统”，也叫“动态响应控制系统”。在控制区 域中设置检测器，实时采集交通数据并实施联 机最优控制。
特点：自适应控制系统结构复杂、投资高、对 设备可靠性要求高，但能较好地适应交通流的 随机变化，提高了控制的效益。
TRANSYT是一种脱机操作的定时控制系统，系统 主要由仿真模型及优化两部分组成。
区域交通信号控制系统
13
网络几何尺寸及网络交通流信息
新的信号配时
优化数据
初始信号配时
仿真模型
优化过程 最佳信号配时
网络内的延误及停车次数
性能指标PI 周期流量图
TRANSYT 基本原理图
TRANSYT仿真模型的几个主要环节
建立这种概念的好处： 1）整体监视和控制 2）可因地制宜地选用合适的控制方法 3）可有效、经济地使用设备
区域交通信号控制系统
3
区域控制系统的发展
是随着交通控制理论的不断发展，通讯、检测、计算机技 术在交通控制领域的广泛应用而发展起来的。
早期的区域控制系统着重于对周期、绿信比和时差等交通 信号参数进行最优控制。
区域交通信号控制系统
7
3.按控制结构分
（1）集中式计算机控制结构 （2）分层式计算机控制结构
区域交通信号控制系统
8
1）集中式计算机控制结构
将网络内所有信号联结起来，用一台中、小型计算 机或多台微机联网对整个系统进行集中控制。其原 理结构均较简单。
优点： （1）全部控制设备只位于一个中心，操作方便； （2）系统的研制和维护不太复杂； （3）所需设备较少，维修容易。
第十一章 区域交通信号控制系统
本章内容：
第一节 概念与分类 第二节 定时式脱机操作系统 第三节 自适应式联机操作系统
区域交通信号控制系统
1
第十一章 区域交通信号控制系统
主要内容：了解区域交通信号控制系统的 分类，定时式脱机操作系统和自适应式联 机操作系统的基本原理。
重 点 与 难 点 ： TRANSYT 、 SCOOT 、 SCATS三种具有代表性的控制系统的控制 原理和基本思想。
1）交通网络结构图式：节点和连线来抽象网络 2）周期流量变化图式 3）车流在连线上运行状况的模拟 为描述车流在一条连线上运行的全过程，
TRANSYT使用了如下的周期流量图式： （1）到达流量图式（“到达”图式） （2）驶出流量图式（“驶出”图式） （3）饱和驶出图式（“满流”图式）
区域交通信号控制系统
下层控制主要执行个别交叉口合理配时的战术控制 任务
区域交通信号控制系统
10
这种结构可以避免集中结构的缺点，可有降级 控制的功能，提高了系统的可靠性；但需增加 设备，投资较高。
例如一种三级分布式控制结构：
第一级 位于交叉口，由信号控制机控制 第二级 位于所控制区域的一个比较中心的地 点 第三级 位于城市内一个合理的中心位置，起 命令控制中心的作用
缺点： 大量数据的集中处理及整个系统的集中控制，
需要庞大的通信传输系统和巨大的存储容量，这就 极大地影响了控制的实时性，并限制了集中控制的 区域范围。
区域交通信号控制系统
9
2）分层式计算机控制结构
整个控制系统分成上层控制与下层控制。
上层控制主要接受来自下层控制的决策信息，并对 这些决策信息进行整体协调分析，从全系统战略目 标考虑修改下层控制的决策。下层控制则根据修改 后的决策方案再做必要的调整。
区域交通信号控制系统
2
第一节 概念与分类
区域交通信号控制（简称面控制）系统的对象是 城市或某个区域中所有交叉口的交通信号。
区域交通信号控制系统的正确的概念是：把城区 内的全部交通信号的监控，作为一个指挥控制中 心管理下的一套整体的控制系统，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。
第二节 定时式脱机操作系统
TRANSYT(Traffic Network Study Tool) “交通网 络研究工具”。是英国交通与道路研究所(TRRL) 于1966年提出的脱机优化网络信号配时的一套程 序。最新版本是11版。
美国：TRANSYT-7F
法国：将TRANSYT改为THESEE和THEBBiblioteka BaiduS型
15
车流运行过程中的车队离散特性：
F a 1bt
t 0.8T
式中： F离散平滑系数
T 车队在连线上行驶 平时 均的 行程时间 s）（
区域交通信号控制系统
11
多级控制的优点 （1）通过数据的预处理和集中传输，能减少传输费用 （2）由于系统不依赖于一个中心控制或集中的传输机
构，系统具有较高的故障保护能力，提高了系统可 靠性。 （3）能处理实时单元的容量较大（检测器，交叉口信 号机等） （4）控制方法和执行能力比较灵活 多级控制的缺点 （1）需要的设备多，投资高 （2）现场设备的维护比较复杂 （3）控制程序比较复杂 （4）要提供更多的控制地点
现代的交通控制系统是多种技术的综合体，它包括车辆检 测、数据采集与传输、信息处理与显示、信号控制与最优 化、电视监视、交通管理与决策等多个组成部分。
区域控制系统可实施城市交通运输的策略，提高现有道路 的交通效率，改善道路交通安全，节省能源消耗，减少环 境污染，收集交通数据，提供交通情报，为整个社会提供 综合的经济效益。
是缓解城市交通问题的重要措施。
区域交通信号控制系统
4
二、分类
1. 按控制策略分 （1）定时式脱机操作控制系统
利用交通流历史及现状统计数据，进行脱机优化 处理，得出多时段的最优信号配时方案，存入控 制器或控制计算机内，对整个区域交通实施多时 段定时控制。 特点：控制简单，可靠，效益投资比高，但不能 适应交通流的随机变化。
区域交通信号控制系统
6
2. 按控制方式分类：
（1）方案选择方式 对应于不同的交通流，事先做好各类交通模型和 相应的控制参数并存储在计算机内，按实时采集 的实际交通数据，选取最适用的交通模型与控制 参数，实施交通控制。
（2）方案形成方式 根据实时采集的交通流数据，实时算出最佳交通 控制参数形成信号配时控制方案，当场按此方案 操纵信号控制机运行交通信号灯。
区域交通信号控制系统
5
（2）适应式联机操作控制系统
是一种能够适应交通量变化的“自适应控制系 统”，也叫“动态响应控制系统”。在控制区 域中设置检测器，实时采集交通数据并实施联 机最优控制。
特点：自适应控制系统结构复杂、投资高、对 设备可靠性要求高，但能较好地适应交通流的 随机变化，提高了控制的效益。
TRANSYT是一种脱机操作的定时控制系统，系统 主要由仿真模型及优化两部分组成。
区域交通信号控制系统
13
网络几何尺寸及网络交通流信息
新的信号配时
优化数据
初始信号配时
仿真模型
优化过程 最佳信号配时
网络内的延误及停车次数
性能指标PI 周期流量图
TRANSYT 基本原理图
TRANSYT仿真模型的几个主要环节
建立这种概念的好处： 1）整体监视和控制 2）可因地制宜地选用合适的控制方法 3）可有效、经济地使用设备
区域交通信号控制系统
3
区域控制系统的发展
是随着交通控制理论的不断发展，通讯、检测、计算机技 术在交通控制领域的广泛应用而发展起来的。
早期的区域控制系统着重于对周期、绿信比和时差等交通 信号参数进行最优控制。
区域交通信号控制系统
7
3.按控制结构分
（1）集中式计算机控制结构 （2）分层式计算机控制结构
区域交通信号控制系统
8
1）集中式计算机控制结构
将网络内所有信号联结起来，用一台中、小型计算 机或多台微机联网对整个系统进行集中控制。其原 理结构均较简单。
优点： （1）全部控制设备只位于一个中心，操作方便； （2）系统的研制和维护不太复杂； （3）所需设备较少，维修容易。
第十一章 区域交通信号控制系统
本章内容：
第一节 概念与分类 第二节 定时式脱机操作系统 第三节 自适应式联机操作系统
区域交通信号控制系统
1
第十一章 区域交通信号控制系统
主要内容：了解区域交通信号控制系统的 分类，定时式脱机操作系统和自适应式联 机操作系统的基本原理。
重 点 与 难 点 ： TRANSYT 、 SCOOT 、 SCATS三种具有代表性的控制系统的控制 原理和基本思想。
1）交通网络结构图式：节点和连线来抽象网络 2）周期流量变化图式 3）车流在连线上运行状况的模拟 为描述车流在一条连线上运行的全过程，
TRANSYT使用了如下的周期流量图式： （1）到达流量图式（“到达”图式） （2）驶出流量图式（“驶出”图式） （3）饱和驶出图式（“满流”图式）
区域交通信号控制系统