美国交通手册翻译部分

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4.6右转相位
有2种右转相位。 第一种类型为: 添加一个或多个专门的右转信号相位 (很少被使用,若使用,应评估其操作和效 益超过对其他方向车流的运行效率的影响) 第二种类型为: 与左转相互补的右转相位。 其使用前提为:1.一个或多个专用的右 转车道。2.右转交通量很高(超过300)且为 重要通行方向。3.双向左转是受保护的。4.禁 止双向的左转掉头。
交通信号操作模式及应用
交通信号控制一般有定时控制和感应控 制或者二者结合。 定时控制: 有固定的绿灯、黄灯、红灯时间和周期长。 感应控制: 通过感应路口附近的车辆行驶情况来调节相 位的长短。分为全感应(两个方向均为感应 控制)和半感应(一个方向的感应控制)。
定时控制 控制类型 周期长是否 固定 适用条件 单点 是 协调 是 半感应 否
检测器的尺寸和位置是交通信号设计中 非常重要的因素。 探测器可以由一系列紧密排列线圈检测 器组成(可以是圆形的形状)。 也有其他替代的检测技术(视频,微波 等),可监测的一定长度的道路。
呼叫
“呼叫”表示在指定相位检测器感应到 “有车状态”向控制器发出的信号。任何检 测的感应,车辆,行人或其他或通过控制器 功能的调用可以触发“呼叫”。当检测单元 被车辆触发时,该呼叫的开始和结束时间或 某些参数,会根据检测单元的设定而改变 (例如,延误,延长,呼叫,排队,等 等。 )。
高速的检测设计
它不仅在绿灯的开始时工作,也在存在冲突 呼叫时安全地终止相位。 停车线检测通常是用来清除排队现象,上游 多个探测器用于安全地终止相位。为了高效运行, 车队过完后停车线探测器应被断开,只有上游检 测器用于安全地终止相位。当停车线探测器不使 用, volume density 功能应该被用来提供适当的 最小绿灯时间,以放行车辆。 在高速的提前检测设计方面需要特别注意。 司机往往存在两难区(黄灯开始时司机会犹豫是 否刹车)。
4.8 检测应用
基础全感应设计 设计的前提假设: 1.停车线前有检测区。 2.检测器是存在模式。 3.检测器所连接的控制器是非锁定模式。 4.有检测器的相位可以被忽略,前提应该是 这个相位有检测器,但是没有检测到流量, 故可以被忽略。
设计的关键要素是确定检测区域的长度。 最佳长度应同时避免绿灯过早结束或延长过多。 停车线距检测区的理想长度是约80英尺。 这个长度使通过时间比较短,可以有效检测车 流尾部,并且减小过早换灯的可能。然而,这 么长的检测器的安装和维修成本往往是相当高 昂。所以通常用长度较短的多个探测器共同使 用。
如果左转交通流运行在许可或者保护 –许 可状态而相邻的直行相位可以被忽略,则可以 考虑将停车线检测器的区域扩展到停车线以前。 这种延伸可以最小化在许可阶段末期车辆搁置 在交叉口内的可能性。同时可以确保在低交通 流状态下左转交通流也可以被检测到。
右转
如果右转流量中等或较高而冲突道路的 流量相对较低,(这样就有很多可用于红灯 右转的空间存在)。这样的话控制器的延误 参数就可以用于分配各右转车道检测器的通 道以最小化不必要的相位改变;同样当一个 冲突相位不能被忽略时也可以考虑延误参数 的使用。延误通常在7到15s之间,当冲突道 路上的速度较高且流量较大时,使用较高的 数值。高延误值在高速和高流量被使用。 如果右转流量较高,但是红灯右转的间 隙非常少,则使用延误参数可能是不合适的, 因为可能导致右转车辆的延误较高。
控制器记忆模式
控制器记忆模式指的是控制器“记忆” 检测器信息的能力。 分为2种模式:非锁定模式和锁定模式。 所有绿灯时间的感应信号都被控制器当做非 锁定模式。非锁定模式是默认模式。
锁定与非锁定模式
非锁定模式下,检测单元发出的信号不会 被控制器保存。所以非锁定模式不会和脉冲检 测搭配使用。 锁定模式下,不论是否有车辆等待,红灯 间隔(绿灯+黄灯)接受的信号会被持续保留直到 指定相位结束。这种模式一般用于主要道路 (转弯车辆较少)的情况。优点是不需要获取 停车线处的车辆需求信息,设计并确保高效的 交通服务。
多检测器设计
第一个检测器用于确定有车驶来。第二个 检测器用于检测车速,并确定车辆是否能够安 全停下。 这种设计非常适用于有大量车辆转弯的路 口。因为转向车辆需要减速通过路口并转向, 而检测器可检测速度,故直行绿灯可无车而终 止相位。
推荐的检测器位置与时间设置
左转
某些机构在停车线上游约100英尺的位 置设置额外的检测器来预先感应到达路口的 车辆。这种情况下,能够延长相位时间让车 辆从第一个检测点到停车线的检测区并通过 路口。
VOLUME-DENSITY设计
前面的检测器应当位于如下位置:该位置 使得一辆以85%位车速运行的车辆从检测器到 停车的旅行时间等于最大的许可车头时距。在 这种情况下,绿灯间隔没必要根据一辆已经通 过停车线的车辆进行延长(指有停车线检测的 情况下)。基于这个原则,对于一系列进口道 速度,推荐的检测器位置列于表4.1。
脉冲模式: 检测通过某一点的车辆(对点的检测)。 其特征为将一个短暂的脉冲信号发送到控制 器,持续约0.10到0.15秒。信号开始于车辆 到达检测区,并在脉冲信号发送后立刻结束。 这种模式通常用于检测器位于停车线上游侧 和与之相关联的检测器的信道工作在锁定模 式时。
检测器工作模式
存在模式: 区域型检测,此模式下信号从车辆进入 监测区开始到离开检测区结束。检测时间取 决于车辆长度、检测区域长度和车速。(长 循环检测) 存在模式需要用长线圈铺设在停车线附 近。适用于非锁定模式。这种模式下,控制 器中的延误或延时参数可以用于修改”呼叫” 的开始和结束时间。或者,检测单元中的延 迟或延时功能也可用于调整感应的开始和结 束时间。
Pedestrian clearance interval行人清场时间: 从过街指示结束到禁止过街指示开始的这段时 间。 phase相位 Pre-timed control定周期控制:渠化,周期 长,相位时间 queue排队现象 Recall:不可被忽略,不可被跳过 Semi-actuated control半感应信号控制 Volume-density:一种相位配时技术
检测设计目标
1,4目标与安全有关,也是非常重要的。检 测器的位置可以变化,取决于检测技术和车辆 速度。 2,3目标与效率有关。低峰时段的检测目标 是满足所有车辆的通行需求,高峰时段的检测 器则需要令信号机合理分配绿灯时间以让接近 饱和的行车方向的饱和度降低或保持,防止发 生拥堵现象。
检测器工作模式
5.1术语和关键定义
Actuated signal control感应信号控制: 一种每个相位至少有一部分被检测器控制的 信号控制。 call呼叫:检测到有车而诱发的信号 extend延时:检测器参数,增加一定量的检 测器感应时间。 Gap out:一段特定的时间内无车引起的相 位终止 interval间隔 绿灯时间间隔:由最短绿灯时间,最长绿灯 时间,间隔时间等参数来控制。
左转
当在如下情形下:左转交通流是运行在保 护-许可状态,与其冲突的直行交通流的相位是 不能被忽略的,则停车线的检测区域可以设置 在停车线后1到2辆车的距离。 这项技术假设在冲突直行相位结束的时候, 有1到2辆车还可以被服务(即可以抢在绿灯结 束前通过路口)。 只有当左转排队超出了检测器的区域,才 会呼叫(即启动)一个左转的相位,在这种情 况下,这儿将有更多的车辆可以在直行相位结 束的时候被清场;
这种设计下,最远的检测器应设置于上游 两难区的起点(通常有5到5.5s的行驶时间到停 车线),3到4个检测器同时确保安全地终止相 位。 若存在高速车辆通过两难区,检测器会给 控制器提供信号以适当延长相位时间让车辆安 全通过。
低速交通的检测设计
低速与高速的检测设计不同。(车速低 于35mph) 低速检测设计的目的在于通过调整相位 来最大限度地减少延误并增大通行能力,清 除排队现象。 低速时不再注重安全问题。所以一般只 用停车线检测。(通常是存在模式)
这个设计不适合于大量转弯车辆的路口, 因为这些检测器感应到的转弯车辆也会被 归入直行车辆,造成设计效果不理想。
VOLUME-DENSITY设计
这个设计的一个关键部分是检测器位置的 设置。这个位置应当基于设计的最大的设计许 可的车头时距。 已有研究表明最大的许可车头时距大概在 1.8到2.5秒之间,可以获得良好的交叉口信号 控制,而2.6到4.5秒时,检测到的车辆能够利 用绿灯时间,但同时可能导致在低流量阶段绿 灯时间的延长(此时会有连续的请求)。低的 取值更适合较高的流量状态。
检测设计目标
检测的目的是检测车辆的存在,并确定 车辆间距,以保证足够长的时间来终止相位。 检测设计的目标有:1.在相位中确定是 否有车存在。2.延长相位时间以让上游来的 排队车辆通过。3. 通过检测车辆间距来确定 是否中断或延长相位。4.为高速车辆(司机 有反应时间)通过提供一个安全的相位中止 时间(黄灯时间)。
下列准则应被用来确定适当的停车检测区长度: 1.不得低于20英尺。 2.检测区定位使排队的车辆不能停在检测区后 缘和路口之间。 检测区应包含一个长的区域或一系列线圈。也 可用其他传感器提供检测相等效的长度。
VOLUME-DENSITY设计
设计的前提假设: 1.上游有一个6英尺长的检测器。 2.检测器单元是脉冲模式。 3.控制器为锁定模式。 4.有检测器的相位可以被忽略,前提应该 是这个相位有检测器,但是没有检测到流 量,故可以被忽略。
两难区的定义
1.距停车线的距离:定义起点为超过90%的司 机选择刹车的距离,两难区终点为仅10%的 司机选择刹车的距离。 2.行驶时间:不论车速如何,85%的司机在他 们到达停车线需要多于3s时选择停车,而在 少于2s时选择继续行驶通过路口。 3.停车视距SSD。
这三个定义的区域界限进行了比较。 1.基于距离的界限-指数关系。 2.基于出行时间-线性关系。 3.基于图中所示的趋势,两难区的开始和结束 分别倾向于约5.5和2.5秒(到停车线的行驶时 间)。
前提假设 1. 在距停车线60英尺处设置6英尺长的检 测器,这是车辆将跨越的最后一个检测器。 2. 距停车线安全制动距离处设置一个6英 尺的检测器,这是车辆跨越的第一个检测 器。 3.如果车速更高,需要在前两个检测器之 间设置一到两个检测器。 4.检测器是存在模式 5.控制器是非锁定模式 6.有检测器的相位可以被忽略,前提应该 是这个相位有检测器,但是没有检测到流 量,故可以被忽略。
感应控制 感应 否 协调 是
无检测装置 交通流一致 只需满足一 两个方向都 相邻路口距 连续数个路 个方向的交 设置有检测 离很近且交 口 通,主路交 器,且限速 通流量很大 通限速小于 值大于 40mph, 40mph 辅路车少 工作区 中心商业区 高速公路 乡村高速区; 郊区干线 附近没有别 的信号灯; 干线相交 干线延误时 间短,降低 系统的延误 时间。需要 参数设置。
Isolated intersection单点:不受其他信号控 制交叉路口的影响。 Minimum gap最小间隔:间隔缩减引起的最 小绿灯时间的延长 Yield:渠化 Minimum recall:不可被跳过的最短时间 Movement流向:如直行,右转,左转等 Max out:当绿灯时间到达最大绿灯时间后相 位终止。 Passage time通过时间:通过线圈时间
Leabharlann Baidu
如果有行人过街,右转相位应取消保护 而改为许可。而在左转时互补的右转相位设 为保护。 如果没有行人过街,则右转可在直行和 左转时都设为保护。(可用控制器实现)
4.7检测基础
检测器向控制器传达 使用者的需求。控制器通 过检测器信息和信号配时 来决定给使用者的显示内 容。 供行人使用的检测器 如图。 各种车辆检测技术。 交叉路口的检测设计描述 了检测器尺寸、数量、位 置和每个检测器的功能。 所有的工程图纸都包括了 检测器关联到相位的线路。
当在如下情形下:左转交通流是运行在保 护-许可状态,与其冲突的直行交通流的相位可 能可以被忽略,则控制器的延误参数可以使用 被分配到左转车道检测器的通道,来最小化没 必要的相位变化。相位变化值通常在3到15秒 之间,当冲突进口道的流量和速度较高时,使 用较大值。大多数控制器有一个检测器来转换 设置,可以用来给临近的直行相位发送一个来 自左转检测器的呼叫(信号),从而为两个流 向延长许可绿灯相位。
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