信号配时计算过程概要
信号配时的基本流程和方法
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信号配时计算
信号配时计算方法
1、计算信号配时常用公式
（1）信号周期：各相位信号灯轮流显示一次所需时间的总和，可用式（4-1）表示： Y
L C -+=
155.10 式（4-1） 其中：C 0 ——信号最佳周期（秒）； L ——周期总损失时间（秒），其计算如式（4-2）：
∑=-+=n
i i i i A I l L 1)( 式（4-2）
其中：l ——车辆启动损失时间，一般为3秒；
I ——绿灯间隔时间，即黄灯时间加全红灯清路口时间，一般黄灯为3秒，全
红灯为2-4秒；
A ——黄灯时间，一般为3秒；
n ——所设相位数；
Y ——组成周期全部相位的最大流量比之和，即
∑==n
i i i Y Y Y 1),max ( 式（4-3）
Y i ——第i 个相位的最大流量比，即
i i i s q Y /= 式（4-4） q i ——第i 相位实际到达流量（调查得到）；
s i ——第i 相位流向的饱和流量（调查得到）。
（2）绿信比：各相位所占绿灯时间与周期时间之比。
Y
Y Y MAX G g i i e el ),(1
= 式（4-5） 式中：g el ——有效绿灯时间（秒）；
G e ——C 0 –L ； G e1 ——第一相位有效绿灯时长，用上式也可求得其他相位有效绿灯时长。
各相位实际显示绿灯时间：
L A g g e +-= 式（4-6） 每一相位换相时四面清路口全红时间：
i i i A I r -= 式（4-7）
r i ——第i 相全红时间（秒）； I i ——第i 相绿灯间隔时间（秒）； A i ——第i 相黄灯时间（秒）。
信号配时计算过程
本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。
四个交叉口均属于定时信号配时。
国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。
本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL 法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。
对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。
本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要容。
在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。
柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。
该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。
其公式计算过程如下：1.最短信号周期C m交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。
因此，C m恰好等于一个周期损失时间之和加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的时间，即：1212nm m m m nV V VC L C C C S S S =++++（4-8）式中：L ——周期损失时间（s ）；——第i 个相位的最大流量比。
由（4-8）计算可得：111m niL L C Yy ==--∑ （4-9）式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。
2.最佳信号周期C 0最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。
若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式：122(25)32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+--- （4-10）式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）；λ——绿信比。
配时方法总结课件
4
左转车道的通行能力（不设置专左信号）
14
上海算法
1
周期时长
3
周期时长采用最短周期时长：
绿灯间隔时间I
2
总损失时间L
4
交通流量比总和Y
5
行人最短绿灯时间
6
各相位有效绿灯时间
15
定时信号配时设计流程
16
THANKS
17
简化计算（去除延误公式第三项）
最佳信号周期公式推导
1.5L + 5 C0 = 1-Y
L : 信号总损失时间
Y : 各相位关键车流流量比之和
4
Webster 算法
考虑的相位达到可接受的饱和程度
实用信号周期公式
相位饱和度必须在饱和度的实用限 值（以xp表示）范围内 能保证所有相位的饱和度低于饱和 度实用限值的信号周期时间，称为
7
HCM 算法(基于饱和度的周期时长计算)
C = L +∑G
G = C λi
xi=
qi Si λi
G = qi C Si xi
L
∑ C =
1- (q / S )i / xi
i
L
当xi=1时，可计算最小周期
Cmin
= 1- Y
8
冲突点算法
“冲突点”分析 冲突点是直行车辆与向左转车辆行驶轨迹的脚垫，在两相位信号的情况下，车辆通过交叉口的 实际运行状态时本向直行（右转）车辆与对向左转车辆，在同一绿灯时间内交错通过这两向车 流的“冲突点”：两向车流存在穿插，存在可穿越空挡，其中的可穿越空挡就是直行车辆穿越 对向左转车辆的最小空挡
L Cp = 1-Y / xp
L : 信号总损失时间 Y : 各相位关键车流流量比之和
信号配时计算
信号配时计算一、友谊东路进口道流量比计算各进口道大车率（HV）友谊东路东进口HV=202/1738=0.116文艺北路南进口HV=58/902=0.064友谊东路西进口HV=163/2328=0.070HV=154/1346=0.114文艺北路北进口（一）友谊东路东进口①计算饱和流量车道宽度校正系数：f w =1坡度及大车校正系数： f g =1- （G +HV）=1-(0+0.116)=0.884 直行车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g=1130×1×0.884＝999 饱和流量: S d=S T=999②计算流量比: y直＝q直/S d＝464／999＝0.464（二）友谊东路西进口①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及大车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.07)=0.93直行车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.93＝1008 直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.93＝930 饱和流量: S d= S T+S TR=1008+837=1845②计算流量比: y直＝q直/S d＝738／1845＝0.400Y直右＝q直右/S d＝647／1845＝0.351（三）文艺北路南进口①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及大车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.064)=0.936直行车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.936＝1058直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.936＝936左转车道饱和流量：S L=S b L×f w× f g＝900×1×0.93＝837饱和流量: S d= S T+S T R+S L=1058+936+837=2831②计算流量比: y直= q直/S d＝435／2831＝0.154Y直右＝q直右/S d＝150／2831＝0.053Y左＝q左/S d＝253／2831＝0.089（四）文艺北路北进口①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及大车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.114)=0.886直行车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.886＝1001直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.886＝886左转专用车道饱和流量：S L=S b L×f w× f g＝900×1×0.886＝798饱和流量: S d= S T+S T R+S L=1001+886+798=2685②计算流量比: y直=q直/S d＝558／2685＝0.208Y直右＝q直右/S d＝359／2685＝0.134Y左＝q左/S d＝394／2685＝0.147信号配时计算③计算流量比的总和，公式如下式：Y=∑3max[y j,y j……]= ∑2max[（q d/s d）j, （q d/s d）j……] ＝0.464＋0.147+0.208＝0.819＜0.9 满足要求④信号总损失时间L=Σ(l+I-A) ＝3×﹙3＋3－3﹚=9⑤信号周期时长的计算，公式如下所示：C0=(1.5l+5)/(1-y) ＝（1.5×9+5）÷（1-0.819）=103C0—周期时长，Y—流量比总和，L—信号总损失时间⑥各个相位的有效绿灯时间和显示绿灯时间：第一相位：Ge1=Ge×max[y i,y i……] /Y＝53绿信比：λ1= Ge1 /C0＝0.524第二相位：Ge2=Ge×max[y i,y i……] /Y＝17第三相位：Ge3=Ge×max[y i,y i……] /Y＝24绿信比：λ2= Ge2/ C0＝0.165Ge—总有效绿灯时间，就是C0减去L。
交叉口信号灯配时案例计算模板
高峰信号配时计算一、信号配时计算书交叉口几何现状为：北进口道五个车道，一个右转车道,三个直行车道，一个专用左转车道；南进口道五个车道，一个右转车道,三个直行车道，一个专用左转车道；西进口道两个车道，一个直右转车道，一个专用左转车道；东进口道三个车道，一个直右转车道，一个专用左转车道。
1、计算四个进口道各流向车道饱和流量S1）饱和流量用实测平均基本饱和流量乘以各影响因素校正系数的方法得到估算值。
即进口到的饱和流量：S=S bi·f式中：S——进口道的估算饱和流量（pcu/h）；S bi——第i条进口道基本把饱和流量（pcu/h），i取T、L或R，分别表示相应的直行、左转或右转；各类进口道各有其专用相位时的基本饱和流量S bi,可采用下表数值：2、高峰各交叉口进口道交通量如下表本图需要替换掉表如下所示：3、采用四相位的信号控制方案，右转车道不受信号控制；结合上述问题分析，相位相序设置如图。
相位一：Y 1=max （0.195，0.261）=0.261 相位二：Y 2=max （0.143，0.165）=0.165 相位三：Y 3=max （0.254，0.200）=0.2 相位四：Y 4=max （0.121，0.200）=0.2流量比总和：Y=0.261+0.165+0.2+0.2=0.826由于交叉口总的饱和流量比小于0.9，可采用Webster 方法进行信号配时 5、信号总损失时间L启动损失时间s L =3s ，黄灯时长A=3s ，绿灯间隔时间I=3s ，一个周期内的绿灯间隔数为k=4。
则信号总损失时间 ：()s L I A K L =+−=∑12s6、信号最佳周期时长0C已知流量比总和 Y=0.826，则0 1.551L YC +=−=133s ，取0C =135s 。
（周期取5的整数倍，不小于60s ）7、计算绿灯时间总有效绿灯时间：0L G C e =−=123s相位1：11ee ygG Y ==123*0.261/0.826=39s 相位2：22ee yg G Y ==123*0.165/0.826=24s 相位3：33ee yg G Y ==123*0.2/0.826=30s 相位4：44=ee y gG Y=123*0.2/0.826=30s 8、初始各相位显示绿灯时间各相位实际显示绿灯时间：s 各相位显示绿灯时间： G1 = Ge1 – A + Ls = 39S G2 = Ge2 – A + Ls =24S G3 = Ge3 – A + Ls =30S G4 = Ge4 – A + Ls =30S 各相位绿信比：λ1 = Ge1 / C=39/135=0.29 λ2 = Ge2 / C=24/135=0.18 λ3 = Ge3 / C =30/135=0.22 λ4 = Ge4 / C =30/135=0.22于是，得信号配时如下表所示：e g g A L =−+。
信号配时
交叉口信号配时1.题目要求某交叉口渠化方案如图所示，相位方案为：①东西向专用左转②东西向直行和右转③南北向直行、右转和左转，各进口道的流量比如表所示，已知：各相位损失时间l=3s ，黄灯时间A=3s ，全红时间AR=4s （设在③相位后），试计算以下信号配时参数：（1）最佳周期时长C0；（2）该交叉口信号配时方案，并作信号配时图。
2.求解过程根据上面的图形和表格可以得出：第一相位的流量比取0.2117；第二相位的流量比取0.1669；第三相位的流量比取0.4106：总流量比：7892.04106.01669.02117.0321=++=++=y y y Y（1）计算周期最佳长度已知l=3s ，A=3s ，AR=4s信号周期内总的损失时间：13433=+⨯=+=AR nl L s因此，最佳信号周期： 1162108.05.247892.015135.1155.10==-+⨯=-+=Y L C s (一般都取整数)。
（2）计算有效绿灯时间一个周期总的有效绿灯时间为：103131160=-=-=L C G e s第一相位的有效绿灯时间为：8.217892.01669.010311=⨯=⨯=Y y G g e e s 第二相位的有效绿灯时间为：6.277892.02117.010322=⨯=⨯=Y y G g e e s 第三相位的有效绿灯时间为：6.537892.04106.010333=⨯=⨯=Y y G g e e s （3）计算各相位实际显示绿灯时间第一相位的显示绿灯时间：8.21338.21111=-+=-+=A l g g e s 第二相位的显示绿灯时间：6.27336.27222=-+=-+=A l g g e s 第三相位的显示绿灯时间：6.53336.53333=-+=-+=A l g g e s 第一相位：绿灯 22s 黄灯 3s 红灯 91s 第二相位：绿灯 28s 黄灯 3s 红灯 85s 第二相位：绿灯 53s 黄灯 3s 红灯 60s(4) 配时图如下：第一相位第二相位第三相位。
信号交叉口信号配时
右转车道
1550
S S f f 左转专用车道饱和流量: = × ×
L
bL
w
g
S ―左转专用车道有专用相位时的基本饱和流量，pcu/h bL
饱和流量: S d = ST + S L
②计算流量比，公式如下。
yi=qi/si
③计算流量比的总和，公式如下式：
Y=Σmax[yj,yj……]= Σmax[（qd/sd）j, （qd/sd）j……]
2 交叉口渠化设计及优化组织方案设计.................................................................................................. 4 2.1 交叉口渠化设计方案....................................................................................................................... 4 2.2 交叉口设计相位方案....................................................................................................................... 5
1
目录
1 交叉口现状调查及数据分析............................................................................................................... 2 1.1 解放路/长征路交叉口现状概况..................................................................................................... 2 1. 2 交叉口设计交通流量数据.............................................................................................................. 3 1.3 交叉口各进口道大车率................................................................................................................... 3
信号配时计算
信号配时计算信号配时计算⼀、友谊东路进⼝道流量⽐计算各进⼝道⼤车率（HV）友谊东路东进⼝HV=202/1738=0.116⽂艺北路南进⼝HV=58/902=0.064友谊东路西进⼝HV=163/2328=0.070⽂艺北路北进⼝HV=154/1346=0.114（⼀）友谊东路东进⼝①计算饱和流量车道宽度校正系数：f w =1坡度及⼤车校正系数： f g =1- （G +HV）=1-(0+0.116)=0.884 直⾏车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g=1130×1×0.884＝999饱和流量: S d=S T=999②计算流量⽐: y直＝q直/S d＝464／999＝0.464（⼆）友谊东路西进⼝①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及⼤车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.07)=0.93直⾏车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.93＝1008 直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.93＝930 饱和流量: S d= S T+S TR=1008+837=1845②计算流量⽐: y直＝q直/S d＝738／1845＝0.400Y直右＝q直右/S d＝647／1845＝0.351（三）⽂艺北路南进⼝①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及⼤车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.064)=0.936直⾏车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.936＝1058直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.936＝936左转车道饱和流量：S L=S b L×f w× f g＝900×1×0.93＝837饱和流量: S d= S T+S T R+S L=1058+936+837=2831②计算流量⽐: y直= q直/S d＝435／2831＝0.154Y直右＝q直右/S d＝150／2831＝0.053Y左＝q左/S d＝253／2831＝0.089（四）⽂艺北路北进⼝①计算饱和流量车道宽度校正系数：f W=1坡度及⼤车校正系数： f g =1- （G +HV） =1-(0+0.114)=0.886直⾏车道饱和流量：S T =S b T×f w× f g＝1130×1×0.886＝1001直右车道饱和流量：S T R=S b TR×f w× f g＝1000×1×0.886＝886左转专⽤车道饱和流量：S L=S b L×f w× f g＝900×1×0.886＝798饱和流量: S d= S T+S T R+S L=1001+886+798=2685②计算流量⽐: y直=q直/S d＝558／2685＝0.208Y直右＝q直右/S d＝359／2685＝0.134Y左＝q左/S d＝394／2685＝0.147信号配时计算③计算流量⽐的总和，公式如下式：Y=∑3max[y j,y j……]= ∑2max[（q d/s d）j, （q d/s d）j……] ＝0.464＋0.147+0.208＝0.819＜0.9 满⾜要求④信号总损失时间L=Σ(l+I-A) ＝3×﹙3＋3－3﹚=9⑤信号周期时长的计算，公式如下所⽰：C0=(1.5l+5)/(1-y) ＝（1.5×9+5）÷（1-0.819）=103C0—周期时长，Y—流量⽐总和，L—信号总损失时间⑥各个相位的有效绿灯时间和显⽰绿灯时间：第⼀相位：Ge1=Ge×max[y i,y i……] /Y＝53绿信⽐：λ1= Ge1 /C0＝0.524第⼆相位：Ge2=Ge×max[y i,y i……] /Y＝17第三相位：Ge3=Ge×max[y i,y i……] /Y＝24绿信⽐：λ2= Ge2/ C0＝0.165Ge—总有效绿灯时间，就是C0减去L。
信号配时计算过程.
本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。
四个交叉口均属于定时信号配时。
国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。
本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。
对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。
本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。
在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。
柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。
该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。
其公式计算过程如下：1.最短信号周期C m交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。
因此，C m恰好等于一个周期内损失时间之和加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的时间，即：1212nm m m m nV V VC L C C C S S S =++++（4-8）式中：L ——周期损失时间（s ）；——第i 个相位的最大流量比。
由（4-8）计算可得：111m niL L C Yy ==--∑ （4-9）式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。
2.最佳信号周期C 0最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。
若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式：122(25)32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+---（4-10）式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）；λ——绿信比。
交通信号配时方案设计概要
7 交通信号配时设计1定时交通信号配时设计的内容与程序1.1配时设计内容单个交叉口定时交通信号配时设计内容应包括：确定多段式信号配时时段划分、配时时段内的设计交通量、初始试算周期时长和交通信号相位方案、信号周期时长、各相位信号配时绿信比、估评服务水平及绘制信号配时图。
1.2改建、治理交叉口配时设计程序示于图1.2。
1.3新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，十字交叉口，建议先按表1.3所列进口车道数与渠化方案选取初步试用方案；T 形交叉口，建议先用三相位信号；然后根据通车后实际交通各流向的流量调整渠化及信号相位方案。
表1.3 新建十字形交叉口建议试用方案2定时交通信号配时设计的时段划分2.1单个交叉口定时交通信号配时应按每天交通量的时变规律采用多段式信号配时。
2.2分段视实际情况可从早高峰时段、下午高峰时段、晚高峰时段、早、晚低峰时段、中午低峰时段及一般平峰时段等各时段中选取。
2.3各时段信号配时方案，按所定不同时段中的设计交通量分别计算。
3定时交通信号配时设计的设计交通量3.1信号配时设计的设计交通量，须按各配时时段内交叉口各进口道不同流向分别确定。
3.2交叉口各进口道不同流向的设计交通量须取：各配时时段中的高峰小时中的最高15分钟流率换算的小时交通量，宜用实测数据，按下式计算：mn mn Q q d 154⨯= （3.2-1）式中：mn d q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的设计交通量(pcu/h)mn Q 15——配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时中最高15分钟的流率(pcu/15min)无最高15分钟流率的实测数据时，可按下式估算：()mnmnd PHF Q q mn =（3.2-2）式中：mn Q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时交通量(pcu/h )()mn PHF —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时系数；主要进口道可取0.75，次要进口道可取0.84交通信号相位设定4.1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。
信号配时设计000
“上海方法”信号配时设计到目前为止，定时信号的配时方法在国际上主要有英国的TRRL 法（也称Webster 法）、澳大利亚的ARRB 法以及美国的HCM 法等。
在我国有 “停车线法”和“冲突点法”等方法。
随着研究的不断深入，定时信号的配时方法也在进一步的改进之中。
这里，在综合研究英国、澳大利亚和美国等国家以及我国现有的配时方法的基础上，结合我国城市交通的特点，讨论定时信号配时的基本方法。
1.定时信号配时设计流程单个交叉口定时交通信号配时设计，要按照不同的流量时段来划分信号配时的时段，在同一时段内确定相应的配时方案。
改建、治理交叉口，具有各流向设计交通量数据时，信号配时设计的流程如图1所示。
2.确定信号相位基本方案1）对于新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，十字交叉口，建议先按表1所列进口车道数与渠化方案选取初步试用方案；T 形交叉口，建议先用三相位信号；然后根据通车后实际交通各流向的流量调整渠化及信号相位方案。
2）交通信号相位设定在设定交通信号相位时，应遵循以下原则：（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2；（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。
3.确定设计交通量确定设计交通量时，应按交叉口每天交通量的时变规律，分为早高峰时段、下午高峰时段、晚高峰时段、早、晚低峰时段、中午低峰时段及一般平峰时段等各时段，然后确定相应的设计交通量。
已选定时段的设计交通量，须按该时段内交叉口各进口道不同流向分别确定，其计算公式如下：mnmn Q q d 154⨯= （1）式中：mnd q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的设计交通量(pcu/h) ；mnQ 15——配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时中最高15分钟的流率(pcu/15min)。
信号配时设计000
“上海方法”信号配时设计到目前为止，定时信号的配时方法在国际上主要有英国的TRRL 法（也称Webster 法）、澳大利亚的ARRB 法以及美国的HCM 法等。
在我国有 “停车线法”和“冲突点法”等方法。
随着研究的不断深入，定时信号的配时方法也在进一步的改进之中。
这里，在综合研究英国、澳大利亚和美国等国家以及我国现有的配时方法的基础上，结合我国城市交通的特点，讨论定时信号配时的基本方法。
1.定时信号配时设计流程单个交叉口定时交通信号配时设计，要按照不同的流量时段来划分信号配时的时段，在同一时段内确定相应的配时方案。
改建、治理交叉口，具有各流向设计交通量数据时，信号配时设计的流程如图1所示。
2.确定信号相位基本方案1）对于新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，十字交叉口，建议先按表1所列进口车道数与渠化方案选取初步试用方案；T 形交叉口，建议先用三相位信号；然后根据通车后实际交通各流向的流量调整渠化及信号相位方案。
2）交通信号相位设定在设定交通信号相位时，应遵循以下原则：（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2；（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。
3.确定设计交通量确定设计交通量时，应按交叉口每天交通量的时变规律，分为早高峰时段、下午高峰时段、晚高峰时段、早、晚低峰时段、中午低峰时段及一般平峰时段等各时段，然后确定相应的设计交通量。
已选定时段的设计交通量，须按该时段内交叉口各进口道不同流向分别确定，其计算公式如下：mnmn Q q d 154⨯= （1）式中：mnd q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的设计交通量(pcu/h) ；mnQ 15——配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时中最高15分钟的流率(pcu/15min)。
信号配时方案
信号配时方案引言信号配时是城市交通管理中的重要一环，可以通过调整信号灯的时间来优化交通流量，减少拥堵情况。
本文将介绍一个针对城市交通管理的信号配时方案，探讨其原理、设计和实施。
原理信号配时的原理是根据不同交叉口的交通流量和车辆需求，合理地分配信号灯的时间，使交通流畅而高效。
主要包括以下几个环节：交通流量监测在各个交叉口设置交通流量监测装置，通过摄像头、磁感应器等技术手段，实时获取交通流量数据。
交通流量监测可以利用现有的交通摄像头监控系统，并结合车辆及行人的感知，精确获取道路上的交通情况。
数据分析与模型建立基于交通流量数据，利用数据分析和模型建立的方法，分析交通拥堵的原因，并预测未来的交通情况。
通过建立数学模型和算法，可以对交叉口的信号灯配时方案进行优化。
信号配时优化根据数据分析和模型预测的结果，利用优化算法确定最佳的信号配时方案。
优化的目标可以是最小化交通延误时间、最大化交通吞吐量或者平衡不同交叉口的交通流量等。
常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群优化算法等。
调整与实施根据优化的配时方案，对信号灯进行调整和实施。
调整包括车辆的通行方向、绿灯时间的调整以及信号灯的同步设置等。
实施时需要考虑交通流量和行人需求的变化，及时调整信号配时方案，确保交通的流畅和安全。
设计过程信号配时方案的设计过程可以分为以下几个步骤：数据收集首先，收集各个交叉口的交通流量数据。
可以利用现有的交通监测系统或者在交叉口处设置交通流量监测装置，实时获取道路交通情况。
数据分析对收集的交通流量数据进行分析，包括流量的峰值时段、交叉口之间的关联性等。
通过数据分析，可以发现交通瓶颈和拥堵原因，为后续的配时优化提供依据。
优化算法选择根据交通情况及需求，选择合适的优化算法。
常用的算法包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群优化算法等。
每个算法都有其优缺点，根据具体情况选择最适合的算法。
配时方案优化利用选择的优化算法，确定最佳的配时方案。
信号配时过程
莲塘北路-莲塘东路路口配时20m斑马线5m宽莲塘北路莲塘东路图1 莲塘北路-莲塘东路道路线型表1莲塘北路/莲塘东路相位图通过计算，莲塘北路-莲塘东路路口配时过程如下表2莲塘北路-莲塘东路各进口车道设计交通量表3莲塘北路-莲塘东路各进口车道设计饱和流量根据配时参数计算公式计算配时表4莲塘北路-莲塘东路各进口道流量比统计表1. 流量比总和两相位时（南北、东西）2. 信号总损失时间两相位时（南北、东西）10)353(2∑=+-+=L3. 信号周期时长最小周期 Y LC m -=1 最佳周期 YL C o -+=155.1两相位时（南北、东西） 最小周期 1009.0110=-=m C 4. 总有效绿灯时间L C G e -=两相位时（南北、东西）9010100=-=-=L C G e5. 各相位有效绿灯时间两相位时（南北、东西）6090.060.0901=⨯=e g 3090.030.0902=⨯=e g6. 各相位的绿信比Cg ej j =λ两相位时（南北、东西）60.010060011===C g e λ 30.010030022===C g e λ 各相位的显示绿灯时间两相位时（南北、东西）60336011=+-=+-=j j e l A g g 30333022=+-=+-=j j e l A g g通过计算，莲塘北路-莲塘东路路口配时过程如下表5莲塘北路-莲塘东路各进口车道设计交通量表6 三相位莲塘北路-莲塘东路各进口车道设计饱和流量表7莲塘北路-莲塘东路各进口道流量比统计表。
信号配时计算
信号配时计算方法
1、计算信号配时常用公式
（1）信号周期：各相位信号灯轮流显示一次所需时间的总和，可用式（4-1）表示： Y
L C -+=
155.10 式（4-1） 其中：C 0 ——信号最佳周期（秒）； L ——周期总损失时间（秒），其计算如式（4-2）：
∑=-+=n
i i i i A I l L 1)( 式（4-2）
其中：l ——车辆启动损失时间，一般为3秒；
I ——绿灯间隔时间，即黄灯时间加全红灯清路口时间，一般黄灯为3秒，全
红灯为2-4秒；
A ——黄灯时间，一般为3秒；
n ——所设相位数；
Y ——组成周期全部相位的最大流量比之和，即
∑==n
i i i Y Y Y 1),max ( 式（4-3）
Y i ——第i 个相位的最大流量比，即
i i i s q Y /= 式（4-4） q i ——第i 相位实际到达流量（调查得到）；
s i ——第i 相位流向的饱和流量（调查得到）。
（2）绿信比：各相位所占绿灯时间与周期时间之比。
Y
Y Y MAX G g i i e el ),(1
= 式（4-5） 式中：g el ——有效绿灯时间（秒）；
G e ——C 0 –L ； G e1 ——第一相位有效绿灯时长，用上式也可求得其他相位有效绿灯时长。
各相位实际显示绿灯时间：
L A g g e +-= 式（4-6） 每一相位换相时四面清路口全红时间：
i i i A I r -= 式（4-7）
r i ——第i 相全红时间（秒）； I i ——第i 相绿灯间隔时间（秒）； A i ——第i 相黄灯时间（秒）。
信号配时
摘要城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点,是管理、组织道路各类交通的控制点。
在整个道路网中,交叉口成为通行能力与交通安全上的瓶颈。
据统计,在交叉口上发生的交通事故占总交通事故的20%左右,有些国家甚至高达40%,其原因是多方面的，比如交叉口的进口道设置不合理,缺乏恰当的交通渠化设施，信号配置不合理。
城市主干道沿线的大型交叉口，合理配置信号配时尤为重要。
该设计调查的交叉口为黄河路与联合路交叉口，黄河路是大连各大主干道之一，为双向八车道，联合路为双向六车道，是一个非常重要的交叉口。
本次设计实地调查了车道宽度、交通流量、车种类型、车头时距、信号灯周期等数据，通过交叉口的道路、交通和控制现状，主要是对其机动车通行能力，行车延误，行车速度，信号周期，服务水平和高峰小时的交通需求等进行定量和定量的分析，以得到该交叉口的信号配时方案。
到目前为止，定时信号的配时方法在国际上主要有英国的WEBSTER法，澳大利亚ARRB法及美国HCM法等。
我国有停车线法和冲突点法等方法。
随着研究不断深入，定时信号的配时方法也在进一步的改进。
本设计采用的方法以英国的WEBSTER法为主。
针对本次调查特性，选用了JSP语言来编写交叉口信号配时系统。
关键词：交通量通行能力延误服务水平信号周期目录摘要 (2)目录 (2)一设计概述 (3)1课题分析 (4)2目的及意义 (4)3理论方法和技术指标 (4)4完成课题的主要措施 (5)二交叉口现状调查与分析 (5)1交通口地理区位和使用现状 (5)2交通口交通量调查 (6)3通过交叉口车辆组成 (8)4 交叉口几何尺寸调查 (8)三信号配时 (8)1相位方案设计的基本事项 (9)2信号灯设置必要性分析 (9)3相位示意图 (10)4信号配时原理 (11)5信号配时计算 (12)四程序说明及运行结果 (13)五配时方案效益评价 (15)1通行能力分析 (15)2饱和度计算 (15)3延误估算 (16)4服务水平分析 (16)六交叉口存在问题及分析 (17)1城市发展溢出造成交通拥堵 (17)2交通规划不足 (18)3道路发展滞后性 (18)4交叉口交通组织不合理性 (18)七结果对比和误差分析 (19)参考文献 (20)附录 (21)1程序代码 (21)2实测数据 (26)一、交叉口现状调查与分析1、交叉口地理区位和使用现状根据实地观察测量和分析讨论，本组对整个交叉口形状、车道划分与交通流运行轨迹进行了绘制，如下图所示。
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本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。
四个交叉口均属于定时信号配时。
国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。
本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。
对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。
本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。
在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。
柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。
该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。
其公式计算过程如下：1.最短信号周期C m交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。
因此，C m 恰好等于一个周期内损失时间之和加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的时间，即：1212nm m m m nV V VC L C C C S S S =++++（4-8）式中：L ——周期损失时间（s ）； ——第i 个相位的最大流量比。
由（4-8）计算可得：111m niL L C Yy ==--∑ （4-9）式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。
2.最佳信号周期C 0最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。
若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式：122(25)32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+--- （4-10）式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）；λ——绿信比。
则总延误时间为：D=qd （4-11） 若使总延误最小，则：i iV S()0dD dC = （4-12）用近似解法，可得定时信号（近似）最佳周期时长：YL C -155.10+= （4-13）()iL l I A =+-∑ （4-14）式中：L ——每个周期的总损失时间（s ）； l ——起动损失时间（s ）； A ——黄灯时间（s ）； I ——绿灯间隔时间（s ）； i ——一个周期内的相位数；Y ——组成周期的全部信号相位的各个最大y 值之和，Y=Σmax[yi ，i y '，…]。
周期时间的取值应当在一个合适的范围内。
在周期时长数值较小时增大周期时长，可明显地提高通行能力，使更多的车辆通过。
但当周期时长继续增长，超过120s 后，通行能力的提高速度变得缓慢，相反交叉口通行延误急速增长，所以单点信号灯的最大周期时长一般不超过120s 。
同时，周期时长也不宜过短，最短周期时长应考虑车辆能安全通过交叉口所需的最短时间和行人过街所需最短时间两个因素来确定。
如果周期时长过短，行人和车辆的安全性能就无法得到保证，反而降低通行性能。
故在计算时通常采用最佳周期时长而不是最短周期时长。
3.有效绿灯时间与最佳绿信比与信号周期的确定一样，在各相位之间，绿灯时间的分配也是以车辆延误最少为原则的。
按照这个原则，绿信比应该与相位的交通流比率成正比，即：1122g y g y ≈（4-15） 式中：g 1、g 2——分别为第一和第二相位的有效绿灯时间； y 1、y 2——分别为第一和第二相位的流量比率。
式（4-15）可进一步引申，用于多相位的交叉口，即：0iii i n n iiiig y g y C L Yg y==-∑∑或 （4-16）由式（4-16）可以求出每一相位的绿灯时间：0()ii y g C L Y =- （4-17）定时信号控制配时的基本内容包括两部分：确定信号相位方案和信号基本控制参数。
确定信号相位方案是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一个信号周期内，安排了若干种控制状态，并合理地安排了这些控制状态的显示次序。
两相位定时信号配时图是最常见的十字交叉口的相位安排方式，这种方案适用于左转车流量较小的情况。
然而，在信号交叉口的配时设计中，由于左转流量对交叉口运行的影响最大，所以在许多情况下，相位数、相位类型、相位次序等常常要依据左转流量的要求来确定。
合理选用和组合相位，是决定点控制定时信号交叉口交通效益的主要因数之一。
TRRL法的信号基本控制参数优化步凑如下：1、计算各交叉口每个进口车道的车流量和饱和流量2、求出每个进口车道的车流量系数，并为每个相位选择流量比3、将各相位的流量比相加得出整个交叉路口的Y值（Y小于等于0.9）4、确定路口绿灯间隔时间I和损失时间L5、利用最佳周期计算公式计算周期时间6、用周期时间减去损失时间可得出可利用的有效绿灯时间7、将路口有效绿灯时间按各个相位的流量比分配给各个相位8、根据各相位的黄灯时间和启动损失时间，计算各相位的实际绿灯时间。
四个交叉口信号优化计算过程如下：金周路：1、金周路处的T字交叉口信号现状设置为保护转弯相位，同时设立有后延左转相。
现状相位如图1。
进口车流量如下表：北进口南进口东进口西进口交叉口方向左直右左直右左直右左直右金周路- - - 303.5- 51 951559.5- - 2023 64合计- 354.5 1654.5 2087根据调查数据可得在该处左转的车辆较少，可以将后延左转相合并到直行相位中。
故将金周路相位定为两相位，相位如图2（右转无专用相位）。
2、各进口饱和流量计算如下： 金周路各进口道路纵坡为0，故G=0。
进口 方向 S T S L参数 S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HVf g f l n S L 南进口 -- - - - - - 1550 1 0.030.97 - 1 1503 东进口1650 1 0.06 0.94 1 4 6230 1550 1 0 1 0.70 1 1318 西进口16510.060.94146384-------求得：y 南左=0.2，y 东直=0.25，y 东左=0.07，y 西直=0.32。
3、每个相位y 的最佳计算：y 第一相位=max{y 东直，y 东左，y 西直}=max{0.32,0.25,0.07}=0.32， y 第二相位=y 南左=0.24、Y=y 第一相位+y 第二相位=0.32+0.2=0.525、黄灯时间A=3s ，全红时间为2s ，故绿灯间隔时间I=3+2=5s ，启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2⨯5=10s6、最佳周期长52.015105.1155.10-+⨯=-+=YL C =42s7、有效绿灯时间G e =C 0-L=42-10=32s G e 第一相位==⨯=⨯62.03252.032.0e G 20sG e 第二相位=38.03252.02.0e ⨯=⨯G =12s 8、显示绿灯时间长g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =20-3+3=20s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =12-3+3=12s金科北路1、金科北路处的十字交叉口目前采用的相位方案是在主干道上有保护左转弯相位的典型三相位。
其相位图如下：进口道的车流量如下表：北进口南进口东进口西进口交叉口方向左直右左直右左直右左直右金科北路100.5436.574 39 63 28 2681541.5383.5202 1651 208合计611 130 **** ****根据调查数据，东西方向左转车辆占有量不大，故将该交叉口的相位方案改为两相位，其相位图如下：2、各进口饱和流量计算如下：金科北路路各进口道路纵坡为0，故G=0。
进口方向S T S L参数S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HV f g f l n S L北进口16510.090.9111.4422561551 0.420.580.940.4337南进口16510.420.5810.9711421551010.920.81141东进口1651 0.060.941 346691551 0 1- 1 1550西进口1651 0.060.9413.2495715510.040.96- 11487求得：y北直=0.19，y北左=0.30，y南直=0.06，y南左=0.03，y东直=0.33，y东左=0.17，y西直=0.33，y西左=0.14。
3、每个相位y的最佳计算：y第一相位=max{y东直，y西直，y西左，y东左}=max{0.33,0.33，0.14,0.17}=0.33，y第二相位=max{y北直，y北左，y南直，y南左}=max{0.19,0.30,0.06,0.03}=0.304、Y=y第一相位+y第二相位=0.33+0.30=0.635、黄灯时间A=3s，全红时间为2s，故绿灯间隔时间I=3+2=5s ，启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2⨯5=10s 6、最佳周期长63.015105.1155.10-+⨯=-+=YL C =54s7、有效绿灯时间G e =C 0-L=54-10=44s G e 第一相位==⨯=⨯52.04463.033.0e G 23sG e 第二相位=48.04463.030.0e ⨯=⨯G =21s8、显示绿灯时间长g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =31-3+3=23s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =28-3+3=21s 金青路1、金青路信号相位现为两相位控制。
其相位图如下：其中主干道的左转并没有设立专用的左转相位。
调查所得的数据也显示出，从主干道左转向支路的车辆相对很小，故现有的相位方案是合理的。
2、进口道的车流量如下表：北进口南进口东进口西进口交叉口 方向左 直 右 左 直 右 左 直 右 左 直 右金青路 198 - 52 - - - - 2141 46 45 1734.5-合计250-21871779.53、各进口饱和流量计算如下： 因金青路各进口坡度为0，故G=0进口 方向 S T S L 参数 S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HV f g f l n S L 北进口 - - - - - - - 1550 1 0 1 1 0.792 1228 东进口 1650 1 0.07 0.93 1 3.7 5698 - - - - - - - 西进口165010.080.9214.26360155010.080.920.920.81047求得：y 北左=0.16，y 东直=0.38，y 西直=0.,27，y 西左=0.04。