交叉口信号控制基本参数
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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。
（交通运输）道路交通管理与控制_第五章单点交叉口的信号控制
（交通运输）道路交通管理与控制_第五章单点交叉⼝的信号控制表5-1 交叉⼝设置信号灯的交通流量标准主道路宽度（M）主路交通流量（辆／H）⽀路交通流量（辆／H）⾼峰⼩时12H ⾼峰⼩时12H⼩于１０750 8000 350 3800 800 9000 270 2100 1200 13000 190 2000⼤于１０900 10000 390 4100 1000 12000 300 2800 1400 15000 210 2200 1800 20000 150 1500注：①表中交通流量按⼩客车计算，其他车辆应折算为⼩客车当量。
②12h交通流量为7:00—19:00的交通流量。
（2）设置机动车道信号灯的交叉⼝，当道路具有机动车、⾮机动车分道线且道路宽度⼤于15m时，应设置⾮机动车道信号灯。
（3）设置机动车道信号灯的交叉⼝，当通过⼈⾏横道的⾏⼈⾼峰⼩时流量超过500⼈次时，应设置⼈⾏横道信号灯。
（4）实⾏分道控制的交叉⼝应设置车道信号灯。
（5）在交叉⼝间距⼤于500m、⾼峰⼩时流量超过750辆以及12h流量超过8000辆的路段上，当通过⼈⾏横道的⾏⼈⾼峰⼩时流量超过500⼈时，可设置⼈⾏横道信号灯及相应的机动车道信号灯。
⼆、交通信号控制参数⼀般来说，在交通控制中⾄少有3个基本参数是可以由信号机直接控制的，这就是周期C、绿信⽐λ和相位差tos。
除此之外，某些信号机还能对相位数进⾏控制，如从2相位变成4相位或相反等。
（⼀）步伐和步长考虑左图所⽰的灯控路⼝。
每个⽅向最多有8种灯⾊：红、黄、绿、左箭头、直箭头、右箭头、⼈⾏红灯、⼈⾏绿灯。
当进⾏信号控制时，这些灯⾊中的某些将被点亮。
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称为步伐，不同的灯⾊状态构成不同的步伐。
例如：信号机在时刻7:30开机，此时，南北⽅向左转绿箭头灯和红灯亮，东西⽅向的红灯亮，所有⼈⾏红灯亮，其他灯均不亮，若该状态持续35s，则我们说这是控制⽅案中的⼀个步伐，其步长为35s。
《交通管理与控制》第11章 单个交叉口交通信号控制解析
7
11.1 定时信号控制
一、信号控制参数与基本概念
（六）信号周期
1. 概念
信号灯色显示一个循环所需要的时间，称为信号周期，用符号 C（秒）表示。 信号周期同时又是不同信号相位所需时间之和。
2. 信号配时图
，
(1) 无全红(r=0)的两相位信号控制配时图
T1
相位A 相位B
G1 R2
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人行横道线内 的行人先行。信号绿灯用符号G（秒）表示。 绿色箭头灯表示车辆只允许沿箭头所指的方向通行。
5
11.1 定时信号控制
一、信号控制参数与基本概念
（三）信号红灯
（九）有效绿灯时间与绿信比
，
绿灯信号时段内能充分被利用的时间，称为有效绿灯时间，它等于绿 灯信号时段减去前后损失时间（起动停车损失时间）。
1. 相位有效绿灯时间与相位（有效）绿信比
对于任一相位i，相位有效绿灯时间为相位绿灯信号时段内充分被利用 的时间，用符号Gei（秒）表示。它等于相位i绿灯信号时所示。段减 去相位前后损失时间，如图所示。
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。
（五）全红时间
全红时间，是指交叉口处于“四面红灯”控制状态下的一段红灯时间。此 时，任意一个进口道的车辆均不许进入停车线，从而使滞留在交叉口冲突 区内的车辆能够安全地疏散。因此，全红时间具有清路口的作用，并提供 较大的安全余地。全红时间用符号r（秒）表示。 全红时间的取值与交叉口的道路条件和交通条件有关，应根据交叉口的具 体情况进行调整。
第四章交通信号控制概述
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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。
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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。
【2019年整理】干线交叉口交通信号协调控制
步时差O12= 40 秒。
试回答：可否同时将下行绿灯起步时
差调整为O21 = 40秒？为什么？
17
解：绘制双向时—空图：
C 70
Ge1
Re1
Ge1
1
O12
O21
上下
40
30
Ge1
Re1
2
图（例）
C 70
由时—空图可见：
• 当调整上行绿灯起步时差 O12 = 40秒后， 下行绿灯起步时O21的最小值必然是30秒， 因为：O12 + O21 = 70秒
46
⒉ 根据上述计算： C=100（秒）时，能实现理想双向绿波， 而目前的信号周期C=60（秒）， 故100-60=40（秒）， 即C应增加40秒，可实现理想双向绿波。
47
1
G
下 行
R
G
R
下
G
R
L/V=50
上
上
行
2
R
G
R
G
R
例三：
两相邻信号控制的交叉口，间距为 L=600米，路口间车队的平均行驶速度 为 V=36 公里/时。已知两路口所需信号 周期均不得小于50秒，且两路口在协调 方向的有效绿灯和等效红灯都相等。
亮O21秒。
15
上、下行绿灯起步时差的关系：
O12 + O21 = k C
C——共同信号周期，秒； K——任一整数 • 上、下行相位差之间存在约束条件：
即二者之和为共同信号周期的整数倍。 • 上、下行绿灯起步时差不能分别根据需要
而任意取值，双向协调难于实现。
16
[例]：
现有两相邻信号控制交叉口，设共同 的信号周期 C=70 秒，现调整上行绿灯起
试回答：可否同时将下行绿灯起步时
差调整为O21 = 40秒？为什么？
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解：绘制双向时—空图：
C 70
Ge1
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O21
上下
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图（例）
C 70
由时—空图可见：
• 当调整上行绿灯起步时差 O12 = 40秒后， 下行绿灯起步时O21的最小值必然是30秒， 因为：O12 + O21 = 70秒
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⒉ 根据上述计算： C=100（秒）时，能实现理想双向绿波， 而目前的信号周期C=60（秒）， 故100-60=40（秒）， 即C应增加40秒，可实现理想双向绿波。
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G
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例三：
两相邻信号控制的交叉口，间距为 L=600米，路口间车队的平均行驶速度 为 V=36 公里/时。已知两路口所需信号 周期均不得小于50秒，且两路口在协调 方向的有效绿灯和等效红灯都相等。
亮O21秒。
15
上、下行绿灯起步时差的关系：
O12 + O21 = k C
C——共同信号周期，秒； K——任一整数 • 上、下行相位差之间存在约束条件：
即二者之和为共同信号周期的整数倍。 • 上、下行绿灯起步时差不能分别根据需要
而任意取值，双向协调难于实现。
16
[例]：
现有两相邻信号控制交叉口，设共同 的信号周期 C=70 秒，现调整上行绿灯起
第十讲干线交叉口交通信号协调控制课件
重要性及应用
重要性
应用
在城市交通管理中，干线交叉口交通 信号协调控制广泛应用于城市主干道、 高速公路等交通节点，是实现城市交 通有序运行的重要手段之一。
发展历程与趋势
发展历程
趋势
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制原理
信号配时设计
配时参数
根据交通流量、道路等级和交通组织需求，确定信号周期、绿灯时间、黄灯时间 和红灯时间等配时参数。
案例分析方法
数据采集
数据分析
模型建立
案例分析结果与结论
结果展示
实践意义
通过图表、数据等形式展示分析结果， 如交通信号配时方案、车流量变化趋 势等。
强调案例分析对实际交通信号协调控 制的指导意义，为类似场景的交通管 理提供参考。
结论总结
根据分析结果，总结干线交叉口交通 信号协调控制的有效措施和经验教训， 提出改进建议。
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制未来信技术应用 自动驾驶辅助
应用拓展与深化
城市交通网络覆盖
将干线交叉口交通信号协调控制 拓展到城市交通网络中，实现更 大范围的协调控制，提高城市交
通运行效率。
多模式交通整合
将不同交通方式（如公交、出租 车、共享单车等）纳入协调控制 范围，实现多模式交通的高效整
自适应协调控制策略能够根据实时交通状况，如车流量、车速等，自动调整交通信号的切换时间，以实现交叉口 之间的协调。该策略能够更好地适应实时变化的交通状况，提高道路的通行效率。
智能协调控制策略
总结词
详细描述
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制案例分析
实际案例介绍
01
02
案例选择
智能交通道路交通控制的基本理论和方法
2）动态模型
2.2 交通参数的检测和计算
在交通控制系统中，常用的交通参数主要有： 交通流量 占有率 排队长度 速度和密度等。 这些参数有些可以直接测量，有些需要根据其他检测量计算得到。
相位差是协调控制系统中的
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
3）流量与速度的关系
一路段内车辆占用的道路长度总和与路段长度之比，称为占有率或车辆占有率。
2、连续交通流模型
04
考察x的任意区间[a,b]和任意时刻t，设车流通过a,b点的流量分别为 和 。因为时刻t在区间[a,b]内的车辆数为 ，其变化率为 。在路段[a,b]没有其他出入口的情况下，车辆数是守恒的，于是
1、宏观稳态交通的基本特征
宏观模型的基本特征主要用交通流量、交通密度和空间平均车速等描述。 x点处，在t时刻，单位时间内通过的车辆数称为交通流量，用 表示，单位为veh/h。 x点处，在t时刻，每车道单位长度道路上拥有的车辆数称为交通密度，用 表示，单位为veh/km。 在t时刻，x点附近车辆的速度平均值称为空间平均速度，用 表示，单位为veh/h。 根据上述定义及实际测量结果，人们发现：当车流均匀、车种单一时，3个量之间符合关系
交叉口信号控制基本参数
（南北向基本相位）
交叉口信控基本参数——相 位
在信号控制交叉口，每一种控制状态（一种通行 权），即对进口道的各种交通流所显示的不同灯色 的组合，称之为一个信号相位。
交叉口信控基本参数——相 位 三相位：
第一相位
第二相位
第三相位
（东西向左转专用相位） （东西向直行相位） （南北向基本相位）
交叉口信控基本参数——周 期 时 长
世界各国交通管理的经验表明，当交叉口的交通量达到一定 程度，提高交叉口车辆通行效率最有效的方法就是交通信号控 制。
北 进口
西进口
东进口
南 进 口
交叉口信号控制的基本参数
具体内容
相位
周期
绿时差
北 进口
西进口
东进口
南 进 口
交叉口信控基本参数——相 位 基本两相位：
第一相位
（东西向基本相位）
第二相位
信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间，即各 种灯色显示时间之总和。
交叉口信控基本参数——周 期 长
南北方向 东西方向
周期时长
第一相位时间 第二相位时间
交叉口信控基本参数——绿 时 差
处于线控状态下，干线方向各个交叉口信号灯绿灯 启亮时间之差称之为绿时差。
交叉口信控基本参数——相 位
在信号控制交叉口，每一种控制状态（一种通行 权），即对进口道的各种交通流所显示的不同灯色 的组合，称之为一个信号相位。
交叉口信控基本参数——相 位 三相位：
第一相位
第二相位
第三相位
（东西向左转专用相位） （东西向直行相位） （南北向基本相位）
交叉口信控基本参数——周 期 时 长
世界各国交通管理的经验表明，当交叉口的交通量达到一定 程度，提高交叉口车辆通行效率最有效的方法就是交通信号控 制。
北 进口
西进口
东进口
南 进 口
交叉口信号控制的基本参数
具体内容
相位
周期
绿时差
北 进口
西进口
东进口
南 进 口
交叉口信控基本参数——相 位 基本两相位：
第一相位
（东西向基本相位）
第二相位
信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间，即各 种灯色显示时间之总和。
交叉口信控基本参数——周 期 长
南北方向 东西方向
周期时长
第一相位时间 第二相位时间
交叉口信控基本参数——绿 时 差
处于线控状态下，干线方向各个交叉口信号灯绿灯 启亮时间之差称之为绿时差。
交通信号控制
交通信号控制
一、交通信号控制概论
（三）信号控制类别
一、根据所采用的控制装置的不同，交通信号控 制可以划分为如下三种类型：
1)定周期信号控制
在定周期信号控制中，配时方案包括周期 长度、相位次序、绿信比和相位转换时间都是 根据历史的交通数据事先确定的。在事先确定 的配时方案中，绿灯时间的长短、信号周期长 度以及每个相位上的绿灯起止时间都是相对固 定的，亦即在某一确定的时间段上，上述配时 参数保持不变。可根据一天中交通量的波动情 况，划分若干时间区段，对应于每一时间区段 的平均交通量制定相应的配时方案。
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（四） 饱和流量的确定
其中， ——车道组饱和流率； ——车道组在理想条件下的饱和流率； ——车道组中车道数；
——车道宽度修正系数；
——交通流中大---中型修正系数；
——引道坡度修正系数； ——停车修正系数； ——公交车（站台）阻塞系数； ——地区类型修正系数；
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（一）定时信号配时方案的基本内容
•行的时间
• 启动损失时间：每个相位绿灯初期车辆
因启动而实际并未用于通车的一段时间
• 黄灯末损失时间：黄灯初期车辆可以通行而黄
灯末期车辆不能通行的那段时间
• 绿灯间隔时间：从上一相位绿灯结束到下一相
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（四） 饱和流量的确定
• HCM中饱和流量模型涉及到了“车道组”这一
概念。它是将交叉口的各车道根据交叉口的几 何形状几个方向流量的分配将所有车道分成几 组。 要对每个车道组计算其饱和流量。再实际 计算中，先选用理想饱和流率，一般取1900辆/ 绿灯小时，然后对该值做各种修正。
一、交通信号控制概论
（三）信号控制类别
一、根据所采用的控制装置的不同，交通信号控 制可以划分为如下三种类型：
1)定周期信号控制
在定周期信号控制中，配时方案包括周期 长度、相位次序、绿信比和相位转换时间都是 根据历史的交通数据事先确定的。在事先确定 的配时方案中，绿灯时间的长短、信号周期长 度以及每个相位上的绿灯起止时间都是相对固 定的，亦即在某一确定的时间段上，上述配时 参数保持不变。可根据一天中交通量的波动情 况，划分若干时间区段，对应于每一时间区段 的平均交通量制定相应的配时方案。
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（四） 饱和流量的确定
其中， ——车道组饱和流率； ——车道组在理想条件下的饱和流率； ——车道组中车道数；
——车道宽度修正系数；
——交通流中大---中型修正系数；
——引道坡度修正系数； ——停车修正系数； ——公交车（站台）阻塞系数； ——地区类型修正系数；
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（一）定时信号配时方案的基本内容
•行的时间
• 启动损失时间：每个相位绿灯初期车辆
因启动而实际并未用于通车的一段时间
• 黄灯末损失时间：黄灯初期车辆可以通行而黄
灯末期车辆不能通行的那段时间
• 绿灯间隔时间：从上一相位绿灯结束到下一相
交通信号控制
二、单个交叉口交通信号控制
（四） 饱和流量的确定
• HCM中饱和流量模型涉及到了“车道组”这一
概念。它是将交叉口的各车道根据交叉口的几 何形状几个方向流量的分配将所有车道分成几 组。 要对每个车道组计算其饱和流量。再实际 计算中，先选用理想饱和流率，一般取1900辆/ 绿灯小时，然后对该值做各种修正。
其他类型交叉口信号控制
交通效率和安全性
这些不同类型的交叉口信号控制方法各 有特点，可以根据实际交通需求和情况 进行选择和应用。随着科技的不断发展 和进步，相信未来还会有更多新型的交 叉口信号控制方法出现，为城市交通管
理带来更多的创新和变革
-
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THANK YOU
安全交通信号控制
➢ 以上是一些其他类型的交 叉口信号控制方法，每种 方法都有其独特的特点和 优势。在实际应用中，需 要根据具体情况选择合适 的信号控制方法，以实现 更好的交通管理效果
7
紧急交通信号控制
紧急交通信号控制
紧急交通信号控制是一种在紧急情 况下快速响应并优先保障救援车辆
通行的信号控制方法
通过使用紧急传感器和快速响应系 统，紧急交通信号控制系统能够实 时监测紧急事件的发生，并立即调 整信号灯的配时方案，以保障救援
车辆的快速通行
这种系统能够提高应急救援的效率， 减少交通延误和拥堵
8
实时自适应交通信号控制
实时自适应交通信号控制
实时自适应交通信号控制 是一种结合了实时交通信 息和自适应控制技术的信 号控制方法
02
通过使用先进的通信技术和协同算法，协同交通信号控制系统能够使 相邻交叉口的信号灯配时相互协调，以减少车辆等待时间和交通拥堵
03
这种系统能够提高整个路网的交通效率
5
绿色交通信号控制
绿色交通信号控制
绿色交通信号控制是一种优先考虑公共交通、步行和骑行的交通信号控 制方法
通过使用特殊的信号灯配时方案，绿色交通信号控制系统能够为公共交通、步行和骑行提供更优先的通行权，以鼓励人们选择更环保、更健康的出行方式
通过使用先进的传感器和 实时数据分析，实时自适 应交通信号控制系统能够 实时监测交通流量、车辆 速度等参数，并根据这些 参数自动调整信号灯的配 时方案
这些不同类型的交叉口信号控制方法各 有特点，可以根据实际交通需求和情况 进行选择和应用。随着科技的不断发展 和进步，相信未来还会有更多新型的交 叉口信号控制方法出现，为城市交通管
理带来更多的创新和变革
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安全交通信号控制
➢ 以上是一些其他类型的交 叉口信号控制方法，每种 方法都有其独特的特点和 优势。在实际应用中，需 要根据具体情况选择合适 的信号控制方法，以实现 更好的交通管理效果
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紧急交通信号控制
紧急交通信号控制
紧急交通信号控制是一种在紧急情 况下快速响应并优先保障救援车辆
通行的信号控制方法
通过使用紧急传感器和快速响应系 统，紧急交通信号控制系统能够实 时监测紧急事件的发生，并立即调 整信号灯的配时方案，以保障救援
车辆的快速通行
这种系统能够提高应急救援的效率， 减少交通延误和拥堵
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实时自适应交通信号控制
实时自适应交通信号控制
实时自适应交通信号控制 是一种结合了实时交通信 息和自适应控制技术的信 号控制方法
02
通过使用先进的通信技术和协同算法，协同交通信号控制系统能够使 相邻交叉口的信号灯配时相互协调，以减少车辆等待时间和交通拥堵
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这种系统能够提高整个路网的交通效率
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绿色交通信号控制
绿色交通信号控制
绿色交通信号控制是一种优先考虑公共交通、步行和骑行的交通信号控 制方法
通过使用特殊的信号灯配时方案，绿色交通信号控制系统能够为公共交通、步行和骑行提供更优先的通行权，以鼓励人们选择更环保、更健康的出行方式
通过使用先进的传感器和 实时数据分析，实时自适 应交通信号控制系统能够 实时监测交通流量、车辆 速度等参数，并根据这些 参数自动调整信号灯的配 时方案
第3章交通信号控制基础分解
课程内容
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
29
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
34
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
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
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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
34
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
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干道信号协调控制基本知识
3、转弯车流对干道协调控制效果的影响
3、转弯车流对干道协调控制效果的影响
车队平均行驶速度
交通流波动
交叉口相位、相序影响
二、提高干道信号协调控制效益的辅助设施
1．前置信号
在主要交叉口前几十米的地方设置交通信号灯， 可以使交通流在信号控制下集中，放行后在交叉口处
不停止地通过，从而可使交叉口上的绿灯时间得到有
D 87
-13 50 25/-25 12/-38 12/-38 75
E 110
+10 60 30/-30 40/-20 40/-20 -30
F 115
+5 70 35/-35 40/-30 40/-30 15
0
0 60 30/-30 30/-30 30/-30 -30
影响干道信号协调控制效果的因素
3．可变车速指示标志与前置信号合并使用
据有关资料统计，采用前置信号与速度指示标志并用 的线控制系统可使在交叉口不停车通过的车55％提高 到70％～77％。
第九章 区域信号协调控制
一、区域信号控制的基本概念
区域信号控制的定义
狭义： 将关联性较强的若干个交叉口统一起来，进行相 互协调的信号控制方式。 广义：
SCAT系统
——联机自适应控制系统
SCOOT系统
tEGm
ym Cm Lm Ym
二、线控的配时步骤
非关键交叉口绿灯显示时间计算 （2）确定非关键交叉口非协调相位的最小有效绿灯时间
tEGn
Cm yn xp
二、线控的配时步骤
非关键交叉口绿灯显示时间计算 （3）确定非关键交叉口协调相位的有效绿灯时间
t EG Cm L t EGn
干道交通协调控制
第六章 单个交叉口信号控制
省级精品课程 第六章 单个交叉口交通信号控制
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
主要内容
➢定时信号控制 ➢感应信号控制 ➢单点交叉口的智能控制 ➢单点交叉口配时方案设计实例
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
南 北 路 东西路
南 北 路 东西路
南 北 路 东西路
第一相位
第二相位
具有专用左转相位的三相位方案
第三相位
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
信号相位方案
小时车辆延误 （辆∙时）
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算-交叉口的交通状态类型
车辆在交叉口的受阻情况因交叉口不同的交通状态而异。 一般将交叉口交通状况分为三种：欠饱和、临界饱和（饱和）、过饱和。
设参数
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
➢现代信号配合箭头灯，对机动车 可安排8个相位，如加上行人或自 行车配的专用相位，配时方案就 更多。
➢根据交叉口流量和流向的特征， 视设计需要，选择适用的相位， 并做不同次序的安排，可形成多 种多样的信号相位方案。
终止迟滞b
后损失时间
时间 G
绿灯
黄灯
红灯
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算
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主要内容
➢定时信号控制 ➢感应信号控制 ➢单点交叉口的智能控制 ➢单点交叉口配时方案设计实例
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汽车与交通学院交通运输工程系
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南 北 路 东西路
南 北 路 东西路
南 北 路 东西路
第一相位
第二相位
具有专用左转相位的三相位方案
第三相位
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汽车与交通学院交通运输工程系
信号相位方案
小时车辆延误 （辆∙时）
Qingdao Technological University
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算-交叉口的交通状态类型
车辆在交叉口的受阻情况因交叉口不同的交通状态而异。 一般将交叉口交通状况分为三种：欠饱和、临界饱和（饱和）、过饱和。
设参数
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汽车与交通学院交通运输工程系
➢现代信号配合箭头灯，对机动车 可安排8个相位，如加上行人或自 行车配的专用相位，配时方案就 更多。
➢根据交叉口流量和流向的特征， 视设计需要，选择适用的相位， 并做不同次序的安排，可形成多 种多样的信号相位方案。
终止迟滞b
后损失时间
时间 G
绿灯
黄灯
红灯
汽车与交通学院交通运输工程系
车辆延误计算
交通控制与管理(控制篇)
*
初期绿灯时间gi 单位延长绿灯时间g0 最短绿灯时间gmin =gi+g0 绿灯极限延长时间gmax
基本的控制参数
半感应控制
全感应控制 适应情况 分类 检器设在次要道路上 检测器设在主要道路上 适应情况 基本全感应控制 特殊感应控制
次路检测半感应控制流程
*
主路检测半感应控制流程
*
基本全感应控制流程
*
定时信号与感应信号的选择 适应情况 基本原理 研究工作简介 各类信号控制的优点
优化感应控制
作用 信号灯配置 停止线 控制方式
环形交叉口交通信号灯控制方法
干线交叉口交通信号联动控制
01
定时式联动控制
03
线控系统的连接方式
02
感应式线控系统和计算机线控系统
04
选用线控系统的依据
*
定时式联动控制
系统的运行原理
深圳市交通信息服务平台介绍
*
综合交通管理系统简介
01
通用交通管理系统UTMS
02
城市交通指挥管理系统平台
*
GIS、GPS技术在交通管理与控制中的应用 GIS与GIS-T简介 GPS技术简介 基于GIS的交通管理与控制信息系统 应用GIS、GPS技术建立车辆导行系统
交通监控及智能交通运输系统设备简介
损失时间 LS 高峰小时修正系数 PHF 流量（流率） q 饱和流量 S 流量（率）比 y（=q/S ） 通行能力 CAP（=λS） 饱和度 x（=q/CAP） 信号配时图 相位图 延误 d、D
*
定时信号控制
定时信号配时方案的基本内容 信号相位方案 信号基本控制参数
评价信号控制交叉口的交通效益指标
1
2
初期绿灯时间gi 单位延长绿灯时间g0 最短绿灯时间gmin =gi+g0 绿灯极限延长时间gmax
基本的控制参数
半感应控制
全感应控制 适应情况 分类 检器设在次要道路上 检测器设在主要道路上 适应情况 基本全感应控制 特殊感应控制
次路检测半感应控制流程
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主路检测半感应控制流程
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基本全感应控制流程
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定时信号与感应信号的选择 适应情况 基本原理 研究工作简介 各类信号控制的优点
优化感应控制
作用 信号灯配置 停止线 控制方式
环形交叉口交通信号灯控制方法
干线交叉口交通信号联动控制
01
定时式联动控制
03
线控系统的连接方式
02
感应式线控系统和计算机线控系统
04
选用线控系统的依据
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定时式联动控制
系统的运行原理
深圳市交通信息服务平台介绍
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综合交通管理系统简介
01
通用交通管理系统UTMS
02
城市交通指挥管理系统平台
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GIS、GPS技术在交通管理与控制中的应用 GIS与GIS-T简介 GPS技术简介 基于GIS的交通管理与控制信息系统 应用GIS、GPS技术建立车辆导行系统
交通监控及智能交通运输系统设备简介
损失时间 LS 高峰小时修正系数 PHF 流量（流率） q 饱和流量 S 流量（率）比 y（=q/S ） 通行能力 CAP（=λS） 饱和度 x（=q/CAP） 信号配时图 相位图 延误 d、D
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定时信号控制
定时信号配时方案的基本内容 信号相位方案 信号基本控制参数
评价信号控制交叉口的交通效益指标
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第3章 单点信号控制
车道设置相位设置双向左转车辆较少双向左直合用车道无需左转专用相位双向左转车辆较多双向左转专用车道左转专用相位单向左转车辆较多单向左转专用车道信号早断或滞后19一定时信号配时方案的基本内容3交通信号的早断与滞后如图所示的十字交叉口就是一个信号早断的例子
第三章 单个交叉口交通信号控制
§1 定时信号控制 §2 交通感应信号控制
◦ 最小绿灯时间gmin ◦ 初始绿灯时间gs
◦ 单位绿灯延长时间g0 ◦ 最大绿灯时间gmax: 定时信号配时最佳周期、绿信比所 对应的各相位的绿灯时间，一般30-60s。
检测器与停车线的距离D
W
D
V
37
检测
（1）保证检测器和停止线之间车辆全部驶出； （2）保证行人过街时间； （3）非机动车安全过街。
3
1、交叉口的相位设计 在交叉口的相位划分之后，需要安排相位的运 行顺序，即确定相序。 一般一个进口的所有流向要在连续相位中放行 完毕。有左转待行区的交叉口，一般情况下要先放 行直行车流再放行左转车流。
4
2、关键车道的确定 部分进口道（及其交通需求）起着决定性的作 用，我们把这部分进口道称为关键车道。根据车流 通行的特点，进口道可以分为：直行车道、合用车 道和转弯专用车道。
L 1Y
V V1 V Cm 2 Cm i Cm S1 S2 S i1
L——周期损失时间： L ( Ls I A)
k
=启动损失时间+绿灯间隔时间-黄灯时间
Y——全部相位的最大流量比（交通量/设计饱和流量）之和。
22
(2)最佳周期c0 按照英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件下， 使车辆总延误最小的配时方案即为最优方案。其目的 是获得最佳的周期和绿信比。 根据研究和实验，使车辆通过交叉口的总延误最 小的最佳周期为： 1.5L 5 c0 1Y 该式针对的是孤立的交叉口，假定其交通流量稳 定地到达交叉口。
第三章 单个交叉口交通信号控制
§1 定时信号控制 §2 交通感应信号控制
◦ 最小绿灯时间gmin ◦ 初始绿灯时间gs
◦ 单位绿灯延长时间g0 ◦ 最大绿灯时间gmax: 定时信号配时最佳周期、绿信比所 对应的各相位的绿灯时间，一般30-60s。
检测器与停车线的距离D
W
D
V
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检测
（1）保证检测器和停止线之间车辆全部驶出； （2）保证行人过街时间； （3）非机动车安全过街。
3
1、交叉口的相位设计 在交叉口的相位划分之后，需要安排相位的运 行顺序，即确定相序。 一般一个进口的所有流向要在连续相位中放行 完毕。有左转待行区的交叉口，一般情况下要先放 行直行车流再放行左转车流。
4
2、关键车道的确定 部分进口道（及其交通需求）起着决定性的作 用，我们把这部分进口道称为关键车道。根据车流 通行的特点，进口道可以分为：直行车道、合用车 道和转弯专用车道。
L 1Y
V V1 V Cm 2 Cm i Cm S1 S2 S i1
L——周期损失时间： L ( Ls I A)
k
=启动损失时间+绿灯间隔时间-黄灯时间
Y——全部相位的最大流量比（交通量/设计饱和流量）之和。
22
(2)最佳周期c0 按照英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件下， 使车辆总延误最小的配时方案即为最优方案。其目的 是获得最佳的周期和绿信比。 根据研究和实验，使车辆通过交叉口的总延误最 小的最佳周期为： 1.5L 5 c0 1Y 该式针对的是孤立的交叉口，假定其交通流量稳 定地到达交叉口。
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西安建筑科技大学
结
束
西安建筑科技大学
交叉口信号控制基本参数
世界各国交通管理的经验表明，当交叉口的交通量达到 一定程度，提高交叉口车辆通行效率最有效的方法就是交通信 号控制。
北 进 口
东进口
西进口
南 进 口
交叉口信号控制的基本参数
具体内容
相位
周期
绿时差
北 进 口
东进口
西进口
南 进 口
交叉口信控基本参数——相 位 基本两相位：
交叉口信控基本参数——周 期 时 长
信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间，即 各种灯色显示时间之总和。
交叉口信控基本参数——周 期 时 长
周期时长 南北方
交叉口信控基本参数——绿 时 差
处于线控状态下，干线方向各个交叉口信号灯绿
灯启亮时间之差称之为绿时差。
第一相位
（东西向基本相位）
第二相位
（南北向基本相位）
交叉口信控基本参数——相 位
在信号控制交叉口，每一种控制状态（一种通 行权），即对进口道的各种交通流所显示的不同灯 色的组合，称之为一个信号相位。
交叉口信控基本参数——相 位
三相位：
第一相位
第二相位
第三相位
（东西向左转专用相位） （东西向直行相位） （南北向基本相位）