第3章交通信号控制基础
智能交通信号控制系统的原理与实践
智能交通信号控制系统的作用
提高交通效率
节约能源
减少交通拥堵，提升通行效率
优化信号灯控制，减少车辆 停等时间
增加交通安全
改善环境质量
避免交通事故，保障行车安全 降低排放，减少空气污染
பைடு நூலகம்
智能信号控制系统的未来发展
智能交通网络
实现车辆互联互通，提高交通运行效率
智能交通大数据
基于数据分析优化交通管理策略
智能交通安全
未来，AI技术将在智能信号控制系统中发挥越 来越重要的作用。深度学习、强化学习等AI技 术将为系统提供更智能、高效的信号控制策略。
多模式信号控制的实现
支持多种交通模式 实现更灵活、高效的交通管理
智能信号控制普及 自行车、电动车等新型交通工 具将更加普及和完善
协同性交通管理的实现
实现车辆协同工作
车辆之间、车辆与基础设施之间的互联互通将更加密切，实现 更高效的交通管理
预测交通事故，提前采取应对措施
智能信号控制系统的优势比较
传统信号控制系统
静态时序控制 固定配时方案 对交通流量变化响应慢
智能信号控制系统
动态调整信号时序 智能优化配时 快速响应交通态势变化
机器学习应用
基于历史数据预测交通 状况 实现智能信号控制
智能交通管理平台
统一管理多个交通信号 系统 实现智能调度和监控
智能信号控制系 统的应用案例
智能信号控制系统在上海市的城市道路交通中 得到了广泛应用。通过实时的信号灯控制和交 通流量监测，成功减少了交通拥堵现象，提升 了整体交通效率。
THANKS
感谢观看
某市A区的智能控制系统成功降低了拥堵时间，提高 了通勤效率。某城市B的系统与智能公交系统联动， 优化了公共交通运营效率。某高速公路上的系统有效 减少了交通事故发生率。
智慧城市交通管理系统解决方案
智慧城市交通管理系统解决方案第一章概述 (2)1.1 智慧城市交通管理系统的定义 (2)1.2 智慧城市交通管理系统的发展历程 (3)1.2.1 传统交通管理系统阶段 (3)1.2.2 信息化交通管理系统阶段 (3)1.2.3 智慧城市交通管理系统阶段 (3)1.3 智慧城市交通管理系统的意义与价值 (3)第二章交通数据采集与处理 (4)2.1 交通数据采集技术 (4)2.1.1 视频监控技术 (4)2.1.2 地磁车辆检测技术 (4)2.1.3 车载传感器技术 (4)2.1.4 移动通信技术 (4)2.2 交通数据处理与分析 (4)2.2.1 数据清洗与整合 (4)2.2.2 数据分析 (4)2.2.3 数据挖掘 (5)2.3 交通数据安全与隐私保护 (5)2.3.1 数据加密 (5)2.3.2 数据脱敏 (5)2.3.3 访问控制 (5)2.3.4 数据审计 (5)2.3.5 法律法规约束 (5)第三章智能交通信号控制 (5)3.1 信号控制策略 (6)3.2 实时交通流控制 (6)3.3 信号控制优化方法 (6)第四章智能交通诱导 (7)4.1 交通诱导系统设计 (7)4.2 实时交通诱导策略 (7)4.3 个性化交通诱导服务 (8)第五章智能停车管理 (8)5.1 停车资源信息采集 (8)5.2 停车场智能管理 (8)5.3 停车诱导与预约服务 (9)第六章公共交通优化 (9)6.1 公共交通运行监测 (9)6.1.1 数据采集与处理 (9)6.1.2 监测指标体系 (9)6.1.3 监测系统架构 (9)6.2 公共交通调度优化 (9)6.2.1 调度策略优化 (10)6.2.2 调度算法研究 (10)6.2.3 调度系统设计 (10)6.3 公共交通信息服务 (10)6.3.1 信息服务内容 (10)6.3.2 信息服务系统设计 (10)6.3.3 信息服务策略优化 (10)第七章出行服务创新 (10)7.1 出行服务模式创新 (10)7.2 出行服务个性化推荐 (11)7.3 出行服务评价与反馈 (11)第八章智能交通违法行为管理 (11)8.1 交通违法行为识别技术 (12)8.1.1 识别技术原理 (12)8.1.2 识别技术方法 (12)8.1.3 识别技术应用 (12)8.2 交通违法行为处理与处罚 (12)8.2.1 处理流程 (12)8.2.2 处罚措施 (12)8.3 交通违法行为预警与预防 (13)8.3.1 预警机制 (13)8.3.2 预防措施 (13)第九章安全驾驶与预防 (13)9.1 安全驾驶辅助系统 (13)9.1.1 系统概述 (13)9.1.2 系统构成 (13)9.1.3 系统应用 (14)9.2 交通预警与处理 (14)9.2.1 预警系统概述 (14)9.2.2 预警系统构成 (14)9.2.3 处理流程 (14)9.3 交通安全教育与宣传 (14)9.3.1 教育与宣传内容 (14)9.3.2 教育与宣传方式 (14)第十章智慧城市交通管理系统的实施与评估 (15)10.1 系统设计与实施 (15)10.2 系统运行与维护 (15)10.3 系统评估与优化 (16)第一章概述1.1 智慧城市交通管理系统的定义智慧城市交通管理系统是指在现代信息技术、物联网、大数据、云计算等先进技术的基础上，对城市交通进行智能化管理、调度与优化的一种新型城市交通管理体系。
第3章 交叉口通行能力(信号交叉口)
示例1
l
城市某一非商业区2相位信号交叉口，各 进口道都是水平的，没有公交停靠站和 人行道，没有临时停车；东西方向为2车 道，并且设有专用左转车道，车道宽度 为3.5m，南北进口道只有一条直左右混行的车道，车道宽度 为3.73m。信号周期TC=84s，东西走向进口道直行绿灯时间 为47s，黄灯时间为3s，红灯时间为34s，南北进口黄灯时 间为3s，绿灯时间31s，经调查该交叉口进口道重型车比例 为10%，其PCE为2.0，且左右转车辆分别占进口道的15%， 试求此进口道的通行能力？
f L进口实际流率：
S = S 0 ⋅ N ⋅ f w ⋅ f HV ⋅ f g ⋅ f P ⋅ f bb ⋅ f a ⋅ f RT ⋅ f LT ⋅ f LPB ⋅ f RPB = 3007
l
（2）西进口绿信比
λW = 47 / 84 = 0.56
l
（3）西进口道的通行能力
l
l
我国信号交叉口服务水平
北京市市政设计院建议的服务水平
l
参考《建设项目交通影响评价技术标准》中对服务 水平的分级规定。
饱和度为实际流量与通行能力之比。对于交叉口而言， 即为进口道实际流量与进口道通行能力之比：
Q v/c = CAP
交叉口进口道实际交通量（pcu/h），根据 交通调查或交通预测获得； 交叉口进口道通行能力（pcu/h），根据通 行能力计算获得。
• 交叉口实际通行能力等于每个进口道通行能力之和
C s = ∑ Ci
i =1 n
4. 延误计算
l
在服务水平计算中，对每一车道组估算每辆车的平均延误， 并估计引道和整个交叉口每辆车的平均停车延误。 ① 假设车道组随机到达产生的延误：
0.38t c (1 − g / t c ) 2 d= + 173(V / C ) 2 {[(V / C ) − 1] + [(V / C − 1] 2 + 16(V / C ) / C } 1 − ( g / t c ) ⋅ (V / C )
eda交通灯课程设计
eda交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握交通灯的基本原理及其在现代社会交通管理中的作用。
2. 学生能了解EDA（电子设计自动化）的基本概念，并运用其原理设计简单的交通灯控制系统。
3. 学生掌握交通灯工作周期的计算方法，以及不同交通情况下信号灯变换的逻辑规则。
技能目标：4. 学生能够通过EDA软件进行交通灯电路的设计与仿真，具备基本的电子设计能力。
5. 学生能够运用所学知识分析并解决交通灯控制中的实际问题，具备一定的创新设计思维。
情感态度价值观目标：6. 学生通过设计交通灯控制系统，培养对工程技术的兴趣，增强社会责任感和团队合作意识。
7. 学生能够在项目实践中体验科学探究的乐趣，提高学习科学的积极性，形成良好的学习习惯。
8. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强对现代科技改善生活品质的认识，培养创新精神和实践能力。
本课程设计针对的是具有一定电子学基础的中高年级学生，课程性质为实践性强的综合设计课。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，课程目标旨在分解为具体的学习成果，以便通过后续的教学设计和评估，有效提升学生对交通工程和电子设计自动化知识的综合应用能力。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合课本相关章节，科学系统地组织以下内容：1. 交通灯基本原理：讲解交通灯的功能、结构及工作原理，对应教材第3章“交通信号控制基础”。
2. EDA软件介绍：介绍EDA软件的基本功能、操作方法及其在电子设计中的应用，对应教材第5章“电子设计自动化技术”。
3. 交通灯控制系统设计：a. 设计要求：分析交通灯控制系统的需求，明确设计目标和功能要求。
b. 电路设计：学习并运用EDA软件设计交通灯控制电路，对应教材第6章“数字电路设计”。
c. 仿真测试：利用EDA软件对设计电路进行仿真测试，验证设计方案的可行性。
4. 交通灯控制逻辑：学习并掌握交通灯工作周期的计算方法，以及不同交通情况下的信号灯变换规则，对应教材第3章“交通信号控制策略”。
公路交通安全设施
公路交通标志
禁止标志 禁止鸣笛
警告标志 急转弯
指示标志 直行车道
指示标志 右转车道
公路交通护栏
金属护栏 具有较强的防护能力
路缘石 保持车辆在道路内行驶
混凝土护栏 耐腐蚀，使用寿命长
挡墙 防止车辆冲出道路
道路交通安全
安全行驶呼唤全社会共同努力，道路交通安全设施的完 善和合理使用至关重要。通过教育宣传、规范管理、技 术装备等多方面措施，才能真正提高道路通行能力，保 障行车安全。
公路交通安全设施维护与保养
定期检查 检查交通标志 检查信号灯
清理维修 清理路面标线 维修护栏
及时修复 修复损坏设施
总结与展望
重要性
01 合理设置和维护的重要性
创新发展
02 持续创新和发展
03
● 07
第7章 结语
公路交通安全设 施
公路交通安全设施是保障道路交通安全的重要 组成部分。合理设置交通标志、标线、护栏等 设施，可以有效引导车辆行驶、减少交通事故 发生。同时，人们要自觉遵守交通规则，才能 共同维护道路交通安全，创造一个更加安全、 有序的交通环境。
公路交通事故的危害性
人员伤亡
生命丧失
可能导致严重伤害甚至生命 危险
最严重的后果
财产损失 车辆损毁或物品丢失
公路交通安全设施的作用
提高道路交通安全性 减少事故发生率 增加交通流畅度
指引和规范交通流动 提醒驾驶员遵守交通规则 引导车辆正确行驶
减少交通拥堵和事故发生 率
优化交通流量分配 降低交通事故风险
第2章 交通标志
交通标志的种类
禁令标志
01 提示禁止或规定某种行为
警告标志
02 警示道路危险的标志
第3道路交通标志标线
③ 门式
适用情况与悬臂式相同 多车道道路(同向三车道 以上)需要分别指示各车道 去向时； 受空间限制，柱式、悬臂 式安装有困难时； 车道变换频繁，出口匝道 为多车道时
④ 附着式
利用已有的构造物，如电线 杆、信号灯柱、立交桥 孔等，安设标志牌面
① 板面内容：时间、车辆种类、区域或距离、警告或禁令理 由，或上述内容的组合，但组合的种类不得多于三种。
② 尺寸：由字高、字数确定，按字高10cm为下限值。
3.1.4 交通标志布设 1.交通标志布设原则
① 通盘考虑，整体布局，做到连贯、一致、全面；
② 以完全不入熟口悉预周告围标路志网、体禁系令的标外志地、驾入驶口员为设计对象；
3.1.7 交通标志结构设计
一、交通标志的设计步骤及成果
*标志设计内容 （1）已知条件：
① 道路条件、交通流状 况、环境条件
②交通管理与控制措施
（2）设计内容：
①标志种类；
②位置；
③尺寸；
④结构。
*标志设计成果 （1）图：
① 沿线布设图；
② 结构图
（2）表：
第3章 道路交通标志标线
3.1 道路交通标志 3.2 道路交通标线 3.3 交通信号控制
3.1 道路交通标志
道路交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传 递特定信息，用于管理交通的设施。 作用：合理设置道路交通标志，可以平滑交通，提高道路通 行能力，减少交通事故，防止交通阻塞，节省能源，降低公 害，美化路容。
2.形状要素
在相同的面积、视认距离和照明条件下，不同形状的标志 的容易识别的顺序是：
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。
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
第四章交通信号控制概述
1
1
500
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2及以上
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条件B——中断连续交通流
进口道通车车道数
主要道路车辆数（辆/h） （双向进口道的总数）
次要道路车辆数（辆/h） （单向中流量较高者
图 信号相位与信号阶段的关系
4、绿信比 在一个信号周期内，各相位的有效绿灯时间与周期长度的比值。
有效绿灯时间=绿灯时间+黄灯时间-损失时
前损失时间
后损失时间
终止迟滞b
饱和流量S
在完全饱和的绿灯期间放行的车流流率
时间
黄灯
红灯
某相位i
1. 信号控制设置的利弊分析 信号控制设计合理的交叉口，其通行能力比无信号控制的交叉口大。当无信号控制的交叉口的交通量接近其通行能力时，车流的延误和停车会大大增加，尤其是次要道路上车辆的停车、延误更加严重。此时把这类交叉口改为信号控制的交叉口可以明显改善次要道路的通行能力，减少其停车与延误。
1、步伐和步长
步伐：某一时刻，灯控路口各个方向各信号灯状态所组成的一组确定的灯色状态。 例如：早上7：00信号机开机，南北方向左转箭头灯和红灯亮，东西方向红灯亮，所有人行红灯亮，其他等均不亮。这种状态持续了20s，那么这种状态称为一个步伐，其步长为20s。步长的变化单位为1s。 2、周期 一个循环内各步伐的步长之和称为信号周期。 3、相位及相序 相位：在交叉口进口道处，不同的流向按照一定的顺序获得通行权。通行权的每一次更换，就构成了一个信号相位。 相序：通行权的顺序构成相序。
铁路信号运营基础 第三章区间闭塞 知识点总结
第三章区间闭塞第一节闭塞的基本概念一、相关概念1、区间的概念：为保证行车安全和铁路线路必要的通过能力，将铁路线路分成若干个长度不等的段落，每一段线路叫做一个区间。
（在同一个区间，同一时间只准许一列列车运行！）2、分界点的概念：相邻两个区间的分界称为分界点。
分界点是车站、线路所及自动闭塞区间的通过信号机的通称。
3、区间的分类：根据分界点的不同分为站间区间、所间区间、闭塞分区。
（1）站间区间：两端的分界点均为车站（2）所间区间：两端的分界点均为线路所或者线路所与车站间的区间。
（3）闭塞分区：通过信号机是自动闭塞区段上的分界点，或者一个通过信号机一个进站信号机/站界标。
4、区间与分界点的界限（1）区间与车站的界限单线：以进站信号机机柱中心线为界双线：进站信号机机柱或站界标的中心为界。
（2）区间与线路所或者通过信号机的界限以该区间通过信号机机柱的中心线为界。
5、闭塞的概念：用信号或者凭证，保证列车按照空间间隔法运行的技术方法。
6、列车由车站驶向区间运行的条件：（1）验证区间空闲（人工、轨道电路、计轴设备）（2）要有进入区间的凭证（出站信号机、通过信号机）（3）实行区间闭塞二、实行区间闭塞的基本方法：时间间隔法、空间间隔法1、时间防护（时间间隔法）指列车按照事先规定好的时间自车站发车，使两列列车之间间隔一定的运行时间。
（时间间隔法不可以保证列车运行安全）2、空间防护（空间间隔法）把铁路线路划分为若干线段，在每个线段内，只准许一个列车运行，使前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法，也就是把列车在空间上间隔开。
我国采用此种方法。
三、实现区间闭塞的制式/闭塞分类：（一）站间闭塞1、人工闭塞定义：采用电气路签或路牌、路票作为列车占用凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。
分类：电话闭塞、电报闭塞、路牌闭塞、路签闭塞电话闭塞（备用方法）：两站通过电话联系，列车凭路票行车。
电报闭塞：两站通过电报联系，设有专门的电报闭塞机，列车凭路票行车。
中国铁路总公司《铁路技术管理规程》（普速铁路部分）
3.对干线地面信号、机车信号、轨道电路设备和列车无线调度通信设备等的运用状态，每月检查一次；场强覆盖每季度检查一 次。登乘机车检查信号显示距离、机车信号显示状态及列车无线调度通信设备运用质量，每月不少于一次。
基础设施实行天窗修制度，并推行预防性计划修、专业化集中修制度。
第19条铁路技术设备应保持完整良好状态。根据设备变化规律、季节特点，安排设备检修。检修单位应保证检修质量符合规 定的标准和使用期限，并经检验合格后，方准交付运用。
第20条为满足检修需要，应建立检修基地，设置检修、试验设备（包括检查车、试验车）、运输工具、必要的生产辅助车间 和生产房屋，并应储备定量的器材和备品，以备急需和替换时使用。储备的器材和备品动用后，应及时补齐。
第22条铁路局有关专业管理部门应按规定组织专项检查。其中：
1.对重要线路的平面及纵断面复测、限界检查，每五年不少于一次；技术复杂及重要的桥梁、隧道检定，其他线路的平面及纵 断面复测、限界检查，每十年不少于一次；对其他桥梁、隧道检定，应根据实际需要进行。对驼峰及调车场线路溜放纵断面复 测，每五年
不少于一次。
本规程包括高速铁路和普速铁路两部分，本部分为普速铁路部分，适用于200 km/h 以下的铁路（仅运行动车组列车的铁路除 外）。
本规程是国家铁路技术管理的基本规章，各部门、各单位制定的技术管理文件等，都必须符合本规程的规定。在铁路总公司明 令修改以前，任何部门、任何单位、任何人员都不得违反本规程的规定。
国家铁路工作人员必须严格遵守和执行本规程的规定，在自己的职责范围内，以对国家和人民负责的态度，保证安全生产。各 单位对遵守本规程成绩突出者，应予表扬或按有关规定给予奖励；对违反者，应视其违反程度和造成事故的性质、情节及后 果，给予教育基建、制造及其验收交接
智慧城市交通信号控制与优化方案
智慧城市交通信号控制与优化方案第1章绪论 (3)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与目标 (4)第2章智慧城市交通信号控制基础理论 (4)2.1 智慧城市概述 (4)2.2 交通信号控制原理 (4)2.3 交通信号优化方法 (5)第3章智慧城市交通信号控制系统架构 (5)3.1 系统总体架构 (5)3.2 系统模块设计与功能划分 (6)3.3 系统集成与数据交互 (6)第4章交通数据采集与处理 (7)4.1 交通数据采集技术 (7)4.1.1 地磁车辆检测器 (7)4.1.2 微波车辆检测器 (7)4.1.3 红外车辆检测器 (7)4.1.4 视频车辆检测器 (7)4.1.5 激光车辆检测器 (7)4.2 交通数据处理与分析 (7)4.2.1 数据预处理 (7)4.2.2 数据分析 (8)4.2.3 数据挖掘 (8)4.3 交通数据质量评价 (8)4.3.1 准确性评价 (8)4.3.2 完整性评价 (8)4.3.3 一致性评价 (8)4.3.4 实时性评价 (8)第5章交通信号控制策略与方法 (8)5.1 单点交通信号控制策略 (8)5.1.1 定时控制策略 (8)5.1.2 车流量感应控制策略 (8)5.1.3 优先权控制策略 (9)5.2 网络交通信号控制策略 (9)5.2.1 干线协调控制策略 (9)5.2.2 区域协调控制策略 (9)5.2.3 动态协调控制策略 (9)5.3 智能交通信号控制方法 (9)5.3.1 基于人工智能的交通信号控制 (9)5.3.2 基于大数据的交通信号控制 (9)5.3.3 基于车联网的交通信号控制 (9)5.3.4 基于多目标优化的交通信号控制 (9)第6章信号优化算法与应用 (10)6.1 经典优化算法 (10)6.1.1 线性规划 (10)6.1.2 整数规划 (10)6.1.3 动态规划 (10)6.2 智能优化算法 (10)6.2.1 遗传算法 (10)6.2.2 粒子群优化算法 (10)6.2.3 蚁群算法 (10)6.3 算法在交通信号优化中的应用案例 (10)6.3.1 基于线性规划的单交叉口信号优化 (10)6.3.2 基于遗传算法的多交叉口信号优化 (10)6.3.3 基于粒子群优化算法的动态信号控制 (11)6.3.4 基于蚁群算法的交叉口相位协调 (11)第7章交通信号控制与优化仿真平台 (11)7.1 仿真平台架构与功能 (11)7.1.1 仿真平台架构设计 (11)7.1.2 仿真平台功能模块 (11)7.2 仿真模型构建与验证 (11)7.2.1 交通流模型构建 (11)7.2.2 信号控制模型构建 (11)7.2.3 模型验证 (12)7.3 仿真实验与结果分析 (12)7.3.1 仿真实验设计 (12)7.3.2 仿真实验结果分析 (12)7.3.3 结果讨论 (12)第8章智慧城市交通信号控制与优化案例分析 (12)8.1 案例一：城市主干道交通信号控制优化 (12)8.1.1 背景介绍 (12)8.1.2 优化方案 (12)8.1.3 实施效果 (12)8.2 案例二：城市交叉口交通信号控制优化 (13)8.2.1 背景介绍 (13)8.2.2 优化方案 (13)8.2.3 实施效果 (13)8.3 案例三：区域交通信号协调控制优化 (13)8.3.1 背景介绍 (13)8.3.2 优化方案 (13)8.3.3 实施效果 (14)第9章智慧城市交通信号控制与优化的实施与评价 (14)9.1 实施策略与步骤 (14)9.1.1 实施策略 (14)9.1.2 实施步骤 (14)9.2 评价指标体系构建 (14)9.2.1 评价指标选取 (14)9.2.2 评价方法 (15)9.3 效果评价与改进措施 (15)9.3.1 效果评价 (15)9.3.2 改进措施 (15)第10章智慧城市交通信号控制与优化的发展趋势 (15)10.1 技术发展趋势 (15)10.1.1 人工智能与大数据技术在交通信号控制中的应用 (15)10.1.2 车路协同与车联网技术的发展 (15)10.1.3 云计算与边缘计算在交通信号控制中的应用 (16)10.2 政策与产业应用 (16)10.2.1 政策支持与推广 (16)10.2.2 产业应用与创新 (16)10.3 未来研究方向与挑战 (16)10.3.1 研究方向 (16)10.3.2 挑战 (16)第1章绪论1.1 研究背景与意义城市化进程的加快，交通拥堵、空气污染和出行效率低下等问题日益严重，给城市的可持续发展带来了巨大挑战。
《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3章-交通流线及疏解(1)PPT课件
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4．流线交叉的疏解
——航空交通流线的立体疏解 航路：一定宽度和高度的固定空域 中、低航路&高空航路 控制飞行高度层（航线角） 领航图：P46图3-13
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5.交通流线的标识
交通枢纽的标识，最主 要的功能是引导旅客或 货主等参与者。主动地 指挥人群的合理流动， 而不是被动地等待人们 来寻找、发现
(a)分流 Distribution
(b)合流 Merge
(c)交织 Weaving
(d)交叉 Cross
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3．交通流线的平行与交叉
流线的平行、会合、分歧、交叉在各种不同交通运输方式之间以及 在各种交通运输方式内部都大量存在。
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4．流线交叉的疏解
流线交叉点：是枢纽路网中道路与道路、道路与铁路或道路与其 它交通设施产生交叉的地点。 [分类]：平面交叉—优先式交叉点、信号化交叉点、环岛交叉点； 立体交叉点 ——平交路口是道路的隘路、瓶颈，是交通阻滞的主要发生地， 是机动车在市内交通时间约1/3于路口停留或减速 ——平交路口的基本冲突：交叉、合流、分流
ch3Βιβλιοθήκη 1. 交通流线概念及描述方法
交通流：指行人、车、船、货物的流动 交通流线：人、车、船、货物在研究范围内流动的轨迹
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1. 交通流线概念及描述方法
国内外对交通流线
的描述方法主要有
飞机到达
两种：
提取行李
1）流程图表示法，即将 到达大厅 旅客（或货物、车辆等）
的各种行为流程按照行
离开机场
客运站 编组站
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3．交通流线的平行与交叉
第3章交通信号控制基础分解
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
1
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，
30
（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。
35
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
32
轨道交通列车运行控制技术-第03章 信号基础设备
第二节 信号机及灯光显示
信号机的分类 信号机的用途 信号机命名
（一）信号机的分类
凡是危及行车安全的地点，均应设置信号机 加以防护。 信号包括听觉信号和视觉信号
听觉信号是用音响表示的 信号，如用号角、口笛、机 车鸣笛、响墩等发出的信号 以强度、频率和时间长短来 表达信号含义。 响墩安放在钢轨上，车轮 轧压时响墩会发出爆炸声
分动：两尖轨之间没有连接杆连接，在转换时，一根先动 ，另一根后动。降低了转换时的启动力矩。 ◆外锁闭：当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后， 通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与 翼轨密贴夹紧并固定，称为外锁闭。外锁闭尖轨与基本轨密 贴处实行锁闭，力量大，安全系数高。
（一）直流无极电磁继电器工作原理
由线圈、衔铁、 重锤片，拉杆组 成一个电磁系统 其上部是接点 系统，包括前接 点、后接点和中 接点， 前、后接点静 止不动，中接点 在拉杆带动下可 以移动。 上、下托片用 来使接点间保持 一定距离。
继电器吸起
在线圈中通以一定数量的电流，继电器励磁，吸合衔 铁，带动动接点运动与前接点接通。 当在线圈的1、4端子间通上直流电后，铁芯中便产生 磁通，它通过轭铁、衔铁，气隙构成回路 其电磁吸引力就会吸动衔铁向右，从而推动拉杆向上， 于是中接点离开后接点(称为“后接点断开”)，与前接点接 触(称为“前接点闭合”)，这种状况叫做“继电器吸起”。
从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖 端之间，存在着一段轨线中断的空 隙，叫做辙叉的有害空间。 当机车车辆通过辙叉有害空间 时，轮缘有走错辙叉槽而引起脱轨 的可能，因此，必须设置护轨，对 车轮的运行方向实行强制性的引导。
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可动心轨
可动心轨最主要的特点是辙叉 心轨可以移动。 当要开通某一方向股道时，可 动心轨的辙叉心轨就与开通方向 一致的翼轨密贴，与另一翼轨分 开，使得普通道岔不存在有害空 间。
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Traffic signal Control）
是指通过改变交通红绿灯的灯色显示的时间长短来 指挥或控制交通流的通行，简称信号控制。
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1.1信号控制的适用条件
通常是在停车、让路控制的基础上，根据交叉口
交通流量、车辆延误、交通冲突、行人安全、事故记 录以及交叉口所处的位置等多方面因素，来考虑设置 信号灯的必要性。我国于 2006 年颁布实施了新的国家 标准《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886-
课程内容
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章
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绪论 交叉口优先规则控制 交通信号控制基础 单点信号控制 干线及区域信号控制 交通控制的评价指标 交通控制系统组成及原理 典型交通信号控制系统简介 高速公路交通控制 交通控制系统的建立
第3章 交通信号控制基础
？
（1）信号绿灯时间 （2）信号红灯时间 （3）信号黄灯时间 （4）全红时间 （5）绿灯间隔时间
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3.1 信号参数
（1）信号绿灯时间：G（秒） 信号绿灯：表示车辆可以通行。 在平面交叉口，面对绿灯的车辆可以直行、 左转或右转。左、右转车辆必须让合法通行的 其他车辆和行人,横道线内行人先行。 绿色箭头灯表示车辆只允许沿箭头所指的 方向通行。 信号绿灯时间是绿灯（或绿箭头灯）显示 的时间长度，用G表示，秒。
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3.1 信号参数
（2）信号红灯时间：R（秒） 信号红灯：表示不允许车辆通行。 在平面交叉口，面对红灯的车辆不能越过 停车线。 红箭头灯表示仅对箭头所指的方向起红灯 的作用。 信号红灯时间是红灯（或红箭头灯）显示 的时间长度，用R表示，秒。
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3.1 信号参数
（3）信号黄灯时间：A（秒） 信号黄灯（独立黄灯）：表示即将亮红灯， 面对黄灯的车辆应该依次停在各进口道停车线 以外。当黄灯启亮时，已经进入交叉口（通过 或部分通过停车线）的车辆可以继续通行，驶 离交叉口。 信号黄灯时间是信号黄灯显示的时间长度， 用A表示 ，秒
第1节概述 第2节信号相位 第3节信号控制基本参数 第4节饱和流率 第5节交叉口车辆受阻状况描述
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第1节 概述
1.1 信号控制的概念
1.2 信号控制的适用条件
4
1.1信号控制的概念
交通信号（Traffic
signal）
广义上讲，在道路上用来传送具有法定意义指挥交 通流通行或停止的光、声、手势等，都是交通信号。道 路上常用的交通信号有灯光信号和手势信号。灯光信号 通过交通信号灯或称交通红绿灯的灯色来指挥交通；手 势信号则由交通管理人员通过法定的手臂动作姿势或指 挥棒的指向来指挥交通。
-2006）。该规范对我国各道路交叉口和路段上交通信
号灯的安装依据、安装方法和安装要求作出了规定。 其中，用于交叉口信号灯设置的交通流量条件如表3-11所示。
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1.1信号控制的适用条件
主要道路单向 次要道路单向 车道数/条 车道数/条 主要道路交通流量（pcu/h） 高峰小时 750 900 1200 750 900 1200 900 1050 1400 900 1050 1400 8h 750 500 750 500 900 600 900 600 次要道路交通流量（pcu/h） 高峰小时 300 230 140 400 340 220 340 280 160 420 350 200 8h 75 150 100 200 75 150 100 200
相位的运行顺序即为相序。
图3-2-2 相位图示例（n =3）
图3-2-3 相位图示例（n =4）
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第3章 交通信号控制基础
第1节概述 第2节信号相位 第3节信号控制基本参数 第4节饱和流率 第5节交叉口车辆受阻状况描述
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第3节 信号控制基本参数
3.1信号参数
3.2信号配时参数
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3.1 信号参数
1
1
1
≥2
≥2Hale Waihona Puke 1≥2≥2
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第3章 交通信号控制基础
第1节概述 第2节信号相位 第3节信号控制基本参数 第4节饱和流率 第5节交叉口车辆受阻状况描述
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第2节 信号相位
2.1 信号相位的概念
2.2 相序
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2.1信号相位的概念
信号相位（Signal
phase）
信号相位是一种信号状态，在此状态（时间）内， 至少有一个车流获得通行权（right of way）。
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3.1 信号参数
（ 5 ） 绿 灯 间 隔 时 间 （ Intergreen time ） ： E （秒） 一个信号相位绿灯时间结束，到下一个信 号相位绿灯时间开始之间的时间间隔，称为绿 灯间隔时间。绿灯间隔时间用符号 E（秒）表 示。
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3.2 信号配时参数
？
（1）信号周期 （2）相位有效绿灯时间 （3）相位损失时间 （4）周期损失时间 （5）周期有效绿灯时间 （6）相位绿信比 （7）周期绿信比
当路口交通流量较小时，宜采用优先规则控制； 当路口交通流量较大时，宜采用信号控制。 交通信号控制是时间分离的交通组织形式。 通常在停车让路控制基础上，根据交叉口交通流 量、车辆延误、交通冲突、行人安全、事故记录 以及交叉口所处的位置等多方面因素，来考虑设 置信号灯的必要性。
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第3章 交通信号控制基础
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（3）信号黄灯时间：A（秒）
黄灯时间的设置：
基于交叉口交通安全方面的要求。
黄灯时间的取值范围一般为3～5秒。
黄灯时间不宜较长，当黄灯时间大于 5
秒时，超出部分通常用全红时间取代。
箭头黄灯表示： 仅对箭头所指的方向起黄灯的作用。
3.1 信号参数
（4）全红时间：r（秒） 全红时间： 指交叉口处于“四面红灯”控制状态的下 的一段红灯时间。 全红时间的作用： 清路口，并提供较大的安全余地。使滞留 在交叉口冲突区内的车辆能够安全地疏散。 全红时间的长短： 应视交叉口具体情况而定。
信号相位时长（
Period of signal phase）
是指一个信号相位所包含的信号灯显示时间的总 和，也即多个时段的时间总和。
信号相位数
（Number of signal phase）
信号灯显示一个循环，所包含的通行权总数。
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2.1信号相位的概念
图3-2-1 信号相位的说明
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2.2 相序（Phase sequence）