《交通控制》PPT课件
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《交通控制》课件
交通信号灯的颜减速、注意
其他交通标志的种类和含义
禁止标志
• 禁止停车 • 禁止左转 • 禁止掉头
警告标志
• 注意儿童 • 急转弯 • 注意野生动物
指示标志
• 直行 • 右转 • 前方渡口
交通管理的方法和措施
1 交通管制
通过限制车辆通行或调整 信号灯控制，减少交通拥 堵。
1 提高交通效率
通过交通控制措施，可以减少拥堵、提高车辆通行速度，从而提高整体交通效率。
2 保障交通安全
交通控制可以有效地降低交通事故风险，保障行人和车辆的交通安全。
3 优化城市交通
合理的交通控制可以优化城市交通布局和规划，提供更好的出行体验。
交通控制的发展历程
1
19世纪
交通信号灯的发明，标志着交通控制的起步阶段。
2
20世纪
交通控制技术的不断创新，如交通信号灯协调控制系统的引入。
3
2 1 世纪
智能交通系统的发展，为交通控制带来更多先进的科技支持。
交通信号灯的种类和作用
红绿灯
用于控制交叉口车辆和行人的通行，保障交通安全。
人行灯
指示行人在何时可以安全地过马路。
箭头灯
指示车辆可以转弯的方向，提高道路行驶的顺畅性。
《交通控制》PPT课件
通过本课件，我们将深入探讨交通控制的各个方面，包括定义与意义、信号 灯与标志、管理方法与措施、智能交通系统、环境保护等内容。
什么是交通控制？
交通控制是指通过规定行驶规则、设置交通信号灯和标志，以及采取管理和监控措施来管理道路交通，维护交 通秩序，确保交通安全和畅通。
交通控制的意义和作用
2 交通引导
通过设置交通指示标志和 标线，引导车辆和行人正 确通行。
中职教育-《交通管理与控制》课件：第2章 交通需求管理和系统管理(陈峻等主编 人民交通出版社).ppt
交通需求管理的含义
各 国 学
通过增加车辆的占有率或者通过影响出行的时间和需要，使运输 系统运送旅客的能力达到最大
者 眼 中
采取多方面的策略改变人的出行行为,以增加交通系统的效率， 实现具体的规划目标
的
交
缓和交通增长和减少交通拥挤的负面效应的一种方法，如减少出
通
行需要、改变出行方式、避免交通高峰等
需
交通需求管理主要策略
改善运输模式 鼓励替代交通方式 停车和土地使用管理 政策与机构改革
公共交通改善 改善非机动车交通
道路收费 按里程收费
可持续增长 新型城市开发
变动管理 全面的市场改革
拼车计划 弹性工作时间 合乘车、远程办公
通勤财政激励 停车收费
提高燃油税费
土地高效利用 停车管理
交通引导土地利用
机构改革 最低成本规划 运营和管理计划
城市综合交通规划层次 交通监控、组织与管理层次
牵涉未来交通发展的战略
决定了交通发生、吸引、分 布、集聚强度和城市交通的 主要流向与流量
确定了客货运与交通设施 在城市空间范围的分布
直接显现需求管理措施对 于车流、人流的效果
交通需求管理应争取在高层次和源头上实施，能在高层次解决 的不应推延到低层次
2.2 交通需求管理策略
划
➢ 鼓励更有效的利用停车资源
任
➢ 增加城市、雇主、和其他企业之间的合作
务
➢ 评估进行交通需求管理计划的必要性和可行性
➢ 评估进行非机动交通发展计划的必要性和可行性
➢ 明确因政策改变带来的潜在问题，推荐合适的策略
2.4交通需求管理计划
交通需求管理计划目标和影响范围
➢ 目标
交通需求管理计划的目标具有明确的方向性，通常包括三个层次： 1.鼓励政策诱导人们改变出行行为 2.改变出行特征如出行距离、出行次数等 3.实现如缓解交通拥堵、减少交通冲突、降低交通污染等预计成果
《交通管理与控制》课件
预测与仿真模拟
介绍交通流预测和仿真模拟的方法和工具，以支持交通规划和交通管理决策 的制定。
交通疏导与拥堵解决措施
探讨解决交通拥堵和疏导交通流的策略和措施，包括交通信号优化、路网设 计和出行管理。
公共交通优先措施的实现和效果
研究公共交通优先策略的实施方法和影响，以提高公共交通系统的效率和吸引力。
交通信号灯的工作原理和应用
详细解析交通信号灯的工作原理、时序控制和交通流优化，并探讨其在城市 交通管理中的具体应用。
道路标志与标线的作用和规范
介绍道路标志和标线在交通运输中的重要作用和标准规范，以确保道路使用者的交通安全和有序。
交通流识别与测量方法
讨论如何识别和测量交通流量，包括传感器技术和数据采集方法，以提高交 通管理的准确性和实时性。
《交通管理与控制》PPT 课件
探索交通管理与控制的领域，以及其对城市交通流动和交通安全的重要意义。
交通管理与控制的概念及意义
深入理解交通管理与控制的定义和范畴，并探讨其对交通系统效率、安全性和可持续性的影响。
交通控制手段的分类和特点
介绍交通控制手段的分类，包括交通信号灯、交通标志和交通标线，并探讨各种手段的特点和适用场景。
介绍交通流预测和仿真模拟的方法和工具，以支持交通规划和交通管理决策 的制定。
交通疏导与拥堵解决措施
探讨解决交通拥堵和疏导交通流的策略和措施，包括交通信号优化、路网设 计和出行管理。
公共交通优先措施的实现和效果
研究公共交通优先策略的实施方法和影响，以提高公共交通系统的效率和吸引力。
交通信号灯的工作原理和应用
详细解析交通信号灯的工作原理、时序控制和交通流优化，并探讨其在城市 交通管理中的具体应用。
道路标志与标线的作用和规范
介绍道路标志和标线在交通运输中的重要作用和标准规范，以确保道路使用者的交通安全和有序。
交通流识别与测量方法
讨论如何识别和测量交通流量，包括传感器技术和数据采集方法，以提高交 通管理的准确性和实时性。
《交通管理与控制》PPT 课件
探索交通管理与控制的领域，以及其对城市交通流动和交通安全的重要意义。
交通管理与控制的概念及意义
深入理解交通管理与控制的定义和范畴，并探讨其对交通系统效率、安全性和可持续性的影响。
交通控制手段的分类和特点
介绍交通控制手段的分类，包括交通信号灯、交通标志和交通标线，并探讨各种手段的特点和适用场景。
道路交通控制PPT课件
4
2、按控制的原理划分 （1）定时控制—— 单点定时 单点多时段定时 多点脱机优化（网络多时 段定时） （2）感应控制——半感应 全感应 （3）自适应控制——干线 区域，随交通流适时变化
3、按控制的思想划分 （1）被动式控制—交通信号控制系统
通过路边装置和设备，如信号灯、固定或可变信息标志板等提供信息，达 到对交通流进行时间分离和控制的目的。
9
（3）车辆换算系数 标准为当量小客车 小客车：1.0（≤19座客车或≤2t的货车） 中型车：1.5（>19座的客车或2t<载质量≤7t的货车） 大型车：2.0（7t<载质量≤14t的货车） 拖挂车：3.0（14t<载质量的货车）
10
2、服务水平
是指衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标， 通常根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标 来确定。反映了道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。
7
（3）车头时距与车头间距 车头间距是交通流中连续2辆车之间的距离，用2辆车相同部位的间距 来度量。 是距离参数，用m表示。测量麻烦。 车头时距是交通流中连续2辆车通过车道或道路某一点的时间差，用2 辆车的相同部位来度量。 时间参数，用s表示。测量简单。
流率（辆/h）= 3600 / 车头时距（s/辆）
交通信号的显现皆受制于已形成的交通需求而变化，是被动的控制交通流 的变化。
（2）主动式控制—交通自动化路径诱导系统
5
第三节 道路交通控制基础理论
一、交通流理论
（1）交通流3要素
交通流量：单位时间内通过道路某断面（或路段或车道）的车辆数。
小时交通量、日交通量、年交通量
q = N/T q：交通流量 N:车辆数 T：统计交通流量的时间范围
2、按控制的原理划分 （1）定时控制—— 单点定时 单点多时段定时 多点脱机优化（网络多时 段定时） （2）感应控制——半感应 全感应 （3）自适应控制——干线 区域，随交通流适时变化
3、按控制的思想划分 （1）被动式控制—交通信号控制系统
通过路边装置和设备，如信号灯、固定或可变信息标志板等提供信息，达 到对交通流进行时间分离和控制的目的。
9
（3）车辆换算系数 标准为当量小客车 小客车：1.0（≤19座客车或≤2t的货车） 中型车：1.5（>19座的客车或2t<载质量≤7t的货车） 大型车：2.0（7t<载质量≤14t的货车） 拖挂车：3.0（14t<载质量的货车）
10
2、服务水平
是指衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标， 通常根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标 来确定。反映了道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。
7
（3）车头时距与车头间距 车头间距是交通流中连续2辆车之间的距离，用2辆车相同部位的间距 来度量。 是距离参数，用m表示。测量麻烦。 车头时距是交通流中连续2辆车通过车道或道路某一点的时间差，用2 辆车的相同部位来度量。 时间参数，用s表示。测量简单。
流率（辆/h）= 3600 / 车头时距（s/辆）
交通信号的显现皆受制于已形成的交通需求而变化，是被动的控制交通流 的变化。
（2）主动式控制—交通自动化路径诱导系统
5
第三节 道路交通控制基础理论
一、交通流理论
（1）交通流3要素
交通流量：单位时间内通过道路某断面（或路段或车道）的车辆数。
小时交通量、日交通量、年交通量
q = N/T q：交通流量 N:车辆数 T：统计交通流量的时间范围
道路交通管理与控制PPT课件
二、交通管理与控制的分类
（3）区域交通信号系统控制（面控） 以某个区域中所有信号控制交叉口作为 协调控制的对象。
二、交通管理与控制的分类
2．按控制方法分类
（1）定时控制 交叉口的信号控制机按事先设定的配时方 案运行即为定时控制，亦称定周期控制。 它主要适用于那些交通量不大、变化较 稳定的交叉口。
二、变向交通管理
变向交通是指在不同的时间内变换某些车 道的行车方向或行车种类的交通。
变向交通又称“潮汐交通”。
一、单向交通管理
优点： 合理使用道路，充分提高道路的利用率， 从而提高了道路的通行能力，这对解决交通 流方向和各种类型的交通在时间分布上不均 匀性的矛盾都有较好的效果。 缺点： 增加了交通管制的工作量和相应的设施， 且要求驾驶员有较好的素质，集中注意力， 特别是在过渡地段。
二、交通管理与控制的分类
（二）交通信号控制的分类 1．按控制范围分类
（1）单点交叉口交通信号控制（点控） 每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉 口的交通情况独立运行，不与其邻近交叉口 的控制信号有任何联系。
二、交通管理与控制的分类
（2）干线交通信号协调控制（线控） 通过一定的方式把干道上若干连续交叉口 的交通信号联结起来，同时对各交叉口设计 一种相互协调的配时方案，使车辆通过这些 交叉口时，不致经常遇上红灯。
三、专用车道管理
1．公共车辆专用车道
公共汽车专用车道的开辟，可在多车道道 路上划出一条车道，用路面标示或交通岛的 形式同其他车道分隔，专供公共汽车通行， 以避免公共汽车同其他车辆的相互干扰。
2．自行车专用道
将自行车流量大的路线、路段开辟成自行 车专用道，定时将自行车与公共汽车及其他 车辆分开。
四、禁行交通管理
道路交通控制PPT课件.ppt
⑤ 利用周期计算公式计算周期时间。 ⑥ 用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯 时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位。
⑦ 计算各相位的绿灯显示时间
⑧ 相位配时图
.
11
三、多段式信号配时的时段划分
时段划分可视实际情况分为：早高峰时段、午高峰 时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰 时段和一般平峰时段等。
相位方案一般用相位图表示。 信号配时方案一般用信号配时图表示。
.
5
图7-1 两相位信号的相位图
两相位信号.配时图
6
一、定时信号配时方案的基本内容
➢ 2.确定信号基本控制参数 点控制定时信号基本控制参数有周期和绿信比
、损失时间（p318）。 饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比
.
7
二、定时信号配时设计流程
信号周期时长的计算
上式经整理可得：
Cm
1
L
n
i 1
qi Si
L
n
1
i 1
yi
L 1Y
式中：L--全部关键车流总的损失时间；
Y--全部关键车流总的交通流量比。
.
20
六、配时参数的计算
2.韦氏最佳信号周期时长（C0） 由英国的webster（韦伯斯特）提出的，是以交叉口
关键车流平均延误时间最小为目标计算出来的一种近似
1.最短信号周期时长（Cm，国内用得最多） 是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值。 最短信号周期应当恰好等于一个周期内全部关键车流总的绿 灯损失时间加上对应到达车辆以各自进口道饱和流量放行通 过交叉口所需时间之和，即：
Cm
L q1 Cm S1
q2 Cm S2
⑦ 计算各相位的绿灯显示时间
⑧ 相位配时图
.
11
三、多段式信号配时的时段划分
时段划分可视实际情况分为：早高峰时段、午高峰 时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰 时段和一般平峰时段等。
相位方案一般用相位图表示。 信号配时方案一般用信号配时图表示。
.
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图7-1 两相位信号的相位图
两相位信号.配时图
6
一、定时信号配时方案的基本内容
➢ 2.确定信号基本控制参数 点控制定时信号基本控制参数有周期和绿信比
、损失时间（p318）。 饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比
.
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二、定时信号配时设计流程
信号周期时长的计算
上式经整理可得：
Cm
1
L
n
i 1
qi Si
L
n
1
i 1
yi
L 1Y
式中：L--全部关键车流总的损失时间；
Y--全部关键车流总的交通流量比。
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六、配时参数的计算
2.韦氏最佳信号周期时长（C0） 由英国的webster（韦伯斯特）提出的，是以交叉口
关键车流平均延误时间最小为目标计算出来的一种近似
1.最短信号周期时长（Cm，国内用得最多） 是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值。 最短信号周期应当恰好等于一个周期内全部关键车流总的绿 灯损失时间加上对应到达车辆以各自进口道饱和流量放行通 过交叉口所需时间之和，即：
Cm
L q1 Cm S1
q2 Cm S2
《交通管理与控制》PPT课件
（1）颜色：不同的颜色会产生不同的心理与生理反应。
红色，常用以表示约束、禁令、停止和紧急之意。
黄色，多用以表达警告、禁令、注意之意。
绿色，常用于表示安全，静适、和平，可以通行或前进。
蓝色，适于用作指示、导向的标志。
白色，适宜用作交通标志整理的pp底t 色。
4
（2）形状：标志的视认性与显示性是否良好与标志的形状 大小有重要的关系，面积相同的形状不同的标志，就易于识别 程度划分为：三角形、菱形、正方形、正五边形、圆形等。因 此，交通标志多尽先采用三角形。
（3）符号：应简单明了，一看就懂并易为公众理解，尽可 能避免文字叙述。
（4）文字：书写规范、正确、工整。根据需要可并用汉字 或其它文字，地名可用汉语拼音，专用名用英文。
整理ppt
5
交通标志的类别：计130多种，共255个图式
1）警告标志 30种，42个图案 2）禁令标志 36种，42个图式 3）指示标志 17种，29个图式
禁止 禁止直行 向左向右转
弯
禁止直行 禁止
和平向左 直行和向右 禁止掉头
转弯
转弯
禁止超车
解除 禁止超车
禁止车辆 临时或长时
停放
整理ppt
12
禁止车辆 长时间停 禁止鸣喇叭 禁止宽度 限制高度 限制质量 限制轴重
放
限制速度
解除限制速 度
停车检查
停车让行
减速让行 会车让行
整理ppt
பைடு நூலகம்
13
指示标志
直行
向左转弯
用以禁止车辆长时间或临时在整路理p边pt 停放。
22
双黄实线 中心黄色虚实线 双白虚线
严禁车辆跨线或压线行驶
实线一侧禁止车辆越线或左转弯，虚线一侧 准许车辆越线超车或左转弯
plc交通灯控制PPT课件
4）. 编写程序
根据被控对象的输入/输出信号及所选定的PLC型号 分配PLC的硬件资源，为梯形图的各种继电器或接点 进行编号，再按照软件规格说明书(技术要求、编制依 据、测试)，用梯形图进行编程。
-
19
5）. 软件测试
刚编写好的程序难免有缺陷或错误。为了及时发现和消除程序 中的错误和缺陷，需要对程序进行离线测试。经调试、排错、修 改及模拟运行后，才能正式投入运行。
-
21
图11-2 Y-△起动控制的原理图和时序图
-
22
方案选择及地址分配 1. 方案选择
由于系统的输入/输出点较少(3I/3O)且控制任务比较简单，所以选用S7-200的CPU222(8I/6O)完成控制，而且控制任务中只涉及到延时控制，采用S7-200的基 令即可完成控制。 2. 编程元件的地址分配 ① 输入/输出地址分配 采用CPU222控制的电动机Y-△起动的输入/输出接线如图11-3所示,其输入/输出地址分配如表11-1所示.
4)分配I/O点，编制出输入/输出端子的接线图。
5)设计应用系统梯形图程序，这一步是整个应用系统设计最核 心的工作。
-
4
6)．将程序输入PLC，当使用计算机上编程时，可将程序 下载到PLC中。
7)．进行软件测试，在将PLC连接到现场设备上之前，必 须进行软件测试，以排除程序中的错误。
8)．应用系统整体调试，在PLC软硬件设计和控制柜及 现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试。 调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。
2）. 画控制流程图
对于较复杂的应用系统，需要绘制系统控制流程图，用以清楚 地表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，可省去这一步。
-
18
3）. 制定系统的抗干扰措施
根据被控对象的输入/输出信号及所选定的PLC型号 分配PLC的硬件资源，为梯形图的各种继电器或接点 进行编号，再按照软件规格说明书(技术要求、编制依 据、测试)，用梯形图进行编程。
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19
5）. 软件测试
刚编写好的程序难免有缺陷或错误。为了及时发现和消除程序 中的错误和缺陷，需要对程序进行离线测试。经调试、排错、修 改及模拟运行后，才能正式投入运行。
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21
图11-2 Y-△起动控制的原理图和时序图
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22
方案选择及地址分配 1. 方案选择
由于系统的输入/输出点较少(3I/3O)且控制任务比较简单，所以选用S7-200的CPU222(8I/6O)完成控制，而且控制任务中只涉及到延时控制，采用S7-200的基 令即可完成控制。 2. 编程元件的地址分配 ① 输入/输出地址分配 采用CPU222控制的电动机Y-△起动的输入/输出接线如图11-3所示,其输入/输出地址分配如表11-1所示.
4)分配I/O点，编制出输入/输出端子的接线图。
5)设计应用系统梯形图程序，这一步是整个应用系统设计最核 心的工作。
-
4
6)．将程序输入PLC，当使用计算机上编程时，可将程序 下载到PLC中。
7)．进行软件测试，在将PLC连接到现场设备上之前，必 须进行软件测试，以排除程序中的错误。
8)．应用系统整体调试，在PLC软硬件设计和控制柜及 现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试。 调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。
2）. 画控制流程图
对于较复杂的应用系统，需要绘制系统控制流程图，用以清楚 地表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，可省去这一步。
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18
3）. 制定系统的抗干扰措施
交通管理与控制作业课件
分离式左转相
当本入口的左转车辆通行时，停止所有对向车辆的通行，而当 对向左转车辆通行时，停止本入口道所有车辆的通行
26.03.2020
PPT学习交流
9
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 根据以上的左转相位类型，可根据实际情况组合 出很多种不同的信号相位方案。
• 信号相位必须同交叉口进口道车道渠化一致，专 用相位必须要有专用车道。
行人分配通行权的一种次序。
信号配时的一个很重要的内容是确定信号相位 方案，所有的信号相位及其顺序统称为信号相位方 案。
在信号相位方案设计中通常要考虑到如下两个 方面的内容：
相序
26.03.2020
相位数 PPT学习交流
3
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 相序与相位数
通行权的顺序构成相序。在一个信号周期内，包含有多个不同的 信号相位。相位数可以是两个或多个，相位数用符号n（个）表示。
单个交叉口交通信号控制
• 交通信号控制参数
• 单点定时信号控制配时设计
• 单点感应信号控制配时设计
• 环形交叉口交通信号灯控制方法
26.03.2020
PPT学习交流
1
交通信号控制参数
• 基本参数
信号相位
信号周期
绿信比
26.03.2020
PPT学习交流
2
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 信号相位定义 信号相位是指信号灯轮流给某些方向的车辆或
C G 1 A 1 R 1 G 2 A 2 R 2 G 3 A 3 R 3
26.03.2020C ( G 1 A 1 ) ( G P2 PT 学习A 交2 流) ( G 3 A 3 )
13
交通信号控制基本参数——信号周 期
当本入口的左转车辆通行时，停止所有对向车辆的通行，而当 对向左转车辆通行时，停止本入口道所有车辆的通行
26.03.2020
PPT学习交流
9
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 根据以上的左转相位类型，可根据实际情况组合 出很多种不同的信号相位方案。
• 信号相位必须同交叉口进口道车道渠化一致，专 用相位必须要有专用车道。
行人分配通行权的一种次序。
信号配时的一个很重要的内容是确定信号相位 方案，所有的信号相位及其顺序统称为信号相位方 案。
在信号相位方案设计中通常要考虑到如下两个 方面的内容：
相序
26.03.2020
相位数 PPT学习交流
3
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 相序与相位数
通行权的顺序构成相序。在一个信号周期内，包含有多个不同的 信号相位。相位数可以是两个或多个，相位数用符号n（个）表示。
单个交叉口交通信号控制
• 交通信号控制参数
• 单点定时信号控制配时设计
• 单点感应信号控制配时设计
• 环形交叉口交通信号灯控制方法
26.03.2020
PPT学习交流
1
交通信号控制参数
• 基本参数
信号相位
信号周期
绿信比
26.03.2020
PPT学习交流
2
交通信号控制基本参数——信号相 位
• 信号相位定义 信号相位是指信号灯轮流给某些方向的车辆或
C G 1 A 1 R 1 G 2 A 2 R 2 G 3 A 3 R 3
26.03.2020C ( G 1 A 1 ) ( G P2 PT 学习A 交2 流) ( G 3 A 3 )
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交通信号控制基本参数——信号周 期
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英国人安设了 第一座自动交 通信号机。
加拿大多伦多建立了一套 由IBM650型计算机控制的交 通信号协调控制系统。这标 志着交通信号控制技术进入 了一个新的发展时期。该系 统第一次把计算机技术用于 交通控制，大大提高了控制 系统的性能和水平。
世界各国开始研究控制较 大范围的信号联动协调控制 系统。
。 解决信号配时优化问题
1922 美国 休斯敦 电子计时 12 定
1928 美国 各城市 步进式定时 多 变
1973 中国 北 京 干线协调 多
1984
UTC
多多
1.3 交通控制的历史
年份
1952 1963 1968 1980 1982
1985 1989 1995 1996 1996 1997
区域控制系统
国别 应用城市 系统名称
3.1 交通控制方案
• 选择方式： 对应不同的交通量状况，事先做好各类交通控制
方案和相应的控制参数并储存在计算机内，按实时 采集的交通流数据，选取最适合的交通控制方案与 控制参数，实时动态交通控制。如澳大利亚SCATS。
3.1 SCATS系统组成
悉尼协调自适应交通控制系统（sydney coordinated adaptive traffic system，SCATS）
1.5.3 信号控制参数
• 相位差：从某一车流方向看，为使车辆在交叉口处不 受阻而流畅通过，使每个路口的绿灯开始时间错开的 时间。
• 饱和流量：是衡量路口交通流施放能力的重要参数， 通常是指一个绿灯时间内的连续通过路口的最大车流 量。
• 流量系数：是实际流量与饱和流量的比值。既是计算 信号配时的重要参数，又是衡量路口阻塞程度的一个 尺度。
1.3 交通控制的历史
单点控制
年份
1868
1914 1926 1928
国别
英国
美国 英国 美国
城市 信号机类型
伦敦
臂板式 燃气色灯
克利夫兰 电 灯
各城市 自动信号机
各城市 感应信号机
周期
定
定 定 变
1.3 交通控制的历史
线控系统
年份 国别 城市 系统特征 路口数 周期
1917 美国 盐湖城 手控协调 6 定
系统特征
美国
丹佛市
模拟动态控制
加拿大 英国 英国
澳大利亚
多伦多 格拉斯哥 哥拉斯哥
悉尼
意大利 法国 德国 美国 美国 希腊
都灵 图卢兹
科隆 新泽西 凤凰城 哈尼亚
UTC TRANS YT SCOOT
S C ATS SPO T／ UTO PIA PRO DYN MO TIO N O PAC RHO DES
3. 感应式联机操作系统
子系统的划分 与合并
方案选择式：SCATS（澳大利亚）
相位差方 案选择
控制参数 的优化
信号周期 长选择
绿信号方 案选择
方案形成式：SCOOT（英国TRRL）
控制
子区
模型
优化
3.1 交通控制方案
• 形成方式：
根据实时采集的交通流数据，实时计算最佳交通 控制参数形成控制方案，实施动态交通控制，如英 国SCOOT。
网络内的延误及停车次数
周期流量图
TRANSYT基本原理
2.2 仿真模型
• 建立仿真模型的目的：
用数学方法模拟车流在交通网上的运行状况，研究交通信号控制系统控制 参数的改变对车流运行的影响，以便客观地评价任意一组交通控制参数的 优劣。
2.3 TRANSYT系统的主要环节
• 交通网络的抽象与简化 • 周期交通流量变化图式（交通量和时间） • 车流在连线上运行状况的模拟 • 车辆延误时间的计算 • 停车次数的计算
由澳大利亚新南威尔士干线道路和交通局的 西姆斯等人自20世纪70年代开始研究从1980年起 陆续在悉尼等城市安装使用。
3.1 SCATS系统组成
悉尼协调自适应交通控制系统（sydney coordinated adaptive traffic system，SCATS）
SCATS系统是一种实时自适应控制系统，也是 实时配时方案选择系统，更确切的说实际上是一种 用感应控制对配时方案可作局部调整的方案选择系 统。目前由Tyco系统集成公司推广经营，现已推出 SCA在控制区域交通网中 设置检测器，实时采集交通数据并实施联机最优控制。
优点 能较好适应交通流的随机变化，对交通流特性变化
较大的城市，将提高控制效益。
缺点 结构复杂、投资高、对设备可靠性要求高。
1. 交通控制概述
• 交通控制的定义 • 交通控制的作用 • 交通控制的历史 • 交通控制的分类 • 交通控制的参数 • 交通控制系统基本组成
1.1 交通控制的定义
广义交通管理 交通控制
狭义交通 管理
交通自动 控制
1. 交通控制概述
• 交通控制的定义 • 交通控制的作用 • 交通控制的历史 • 交通控制的分类 • 交通控制的参数 • 交通控制系统基本组成
1.2 交通控制的作用
• 道路交通控制随车辆与道路交 通而生
• 目的： 1、保障交通安全 （1889第一 起车祸） 2、疏导交通、保障交通畅通
1. 交通控制概述
• 交通控制的定义 • 交通控制的作用 • 交通控制的历史 • 交通控制的分类 • 交通控制的参数 • 交通控制系统基本组成
1.1 交通控制的定义
• 道路交通控制 • 自动控制 • 道路交通自动控制 • 道路交通管理
广义 狭义
核心：
如何根据交通需 求来合理分配交 通资源，提高通 行效率。
• 定义：把一条道路延长线上的连续几个信号机在时 间上相互联系起来进行信号显示。
• 作用：减少停车次数、缩短停车时间，达到交通畅 通的目的；有助于形成适当速度的交通流。
• 特点：对几个信号机设定共用的周期长（系统周期 长）和确定各信号时间上的相对关系及相位差。
线控方式分类
名称
定周期控制
交通感应控制
• 交叉口的饱和度：交叉口所有相位的饱和度之和。
相位与交叉口的饱和度
1.5.3 信号控制参数
• 周期长：一个信号灯表示绿、黄、红一个循环所 需的时间，以秒为单位。
• 绿信比：是指在周期长内的各相位绿灯时间与周 期长之比。
• 有效绿灯时间：是指被有效利用的实际车辆通行 时间。它等于绿灯时间与黄灯时间之和减去头车 启动的损失时间。
“爬山法”优化计算原理
2.5 TRTANSYT优化过程的主要环节
• 相位差优化 • 绿信比优化 • 控制子区的划分 • 信号周期长的优化
目录
城市交通控制概述 定时式脱机操作系统：TRANSYT 感应式联机操作系统：SCATS & SCOOT & ACTRA及其他 交通信号控制系统的评价指标 交通信号控制系统的研究进展
1.4.3 面控方式
• 面控又称区域交通信号控制，其控制对象是城市或 城市的某个区域中所有交叉路口的交通信号。
• 面控方式是将控制对象区域内全部交通信号的监控， 作为一个交通监控中心管理下的整体控制系统，它 是单点信号、干线信号和网络信号系统综合控制的 集成。
1.4.3 面控方式
定时式脱机操作控制系统
定义
适用 范围
根据交通需求的变动模式， 对应于变化的交通状
将一天分成若干个时间带设 况实时改变控制参数（周
定控制方案，把预先设好的 期长、绿信比、相位差）
控制参数按时间表进行选择 进行控制。
的控制方式。
适用于交通流比较稳定的 路线区间。
适用于交通量的时间 变动剧烈、交通量大、要 求高度的交通处理效率的 干线道路。
1.5.1 信号相位
信号相位图示
1.5.1 信号相位
信号相位图示
确定信号相位的考虑因素
• 交通安全： 行人、左右转向车交通流量、穿越距离和视觉等。
• 交通效率： 减少相位数有利于交通效率提高。
1.5.2 饱和度
• 进道口的饱和度：
q s /
ij
ij
j
• 相位i的饱和度：每个相位i所控制的交叉口各进口道饱和度的最大值。
1.4 交通控制的分类
按控制方式的方便性分为： 1）点控：独立控制各信号机。 2）线控：同时控制沿着道路连续的几个信
号机。 3）面控：把城市道路网分区域控制。
1.4.1 点控方式
• 适用范围： 用于相邻信号机间距较远，线控无多大效果时，或因各相位交通需求变动显著， 其交叉口的周期长和绿信比的独立控制比线控更有效果的情况。
2. 定时式脱机操作系统
• TRANSYT（交通网络研究工具）基本原理 • 仿真模型 • TRANSYT系统的主要环节 • 优化原理与方法 • TRANSYT优化过程的主要环节
2.1 TRANSYT基本原理
网络几何尺寸及网络交通信息
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
效能指标PI
1. 交通控制概述
• 交通控制的定义 • 交通控制的作用 • 交通控制的历史 • 交通控制的分类 • 交通控制的参数 • 交通控制系统基本组成
1.3 交通控制的历史
1868年
1914年
1926年
20世纪60年代
英国伦敦出现 纽约街头出现 最早的交通信 了手动操作的 号灯，只有红、 三色信号灯。 绿两种颜色。
1.5 交通控制的参数
术语：
– 信号相位 – 饱和度
信号控制参数
– 周期长 – 绿信比 – 有效绿灯时间 – 相位差 – 饱和流量 – 流量系数
1.5.1 信号相位
• 定义：指在一个交叉口某个方向的交通流量（或 几个方向交通流量的组合）同时得到的通行权或 被分配得到这些通行权的时间带。