《交通管理与控制》第10章 交通信号控制概论
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第十章 交通信号控制概论
第一节 交通信号及交通信号灯
世界各国交通管理的经验表明，道路交叉口交通管理 的最有效方法之一就是交通信号控制。因此，信号灯控制 也是道路交叉口最普遍的交通管理形式。
第一节 交通信号及交通信号灯
一、交通信号:
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。
交通信号灯
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
一、利弊权衡
交通方面
技术方面
考虑交叉口的 通行能力与延误
经济方面
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
二、理论分析方法 1、次要道路可通过最大交通量公式：
QFra Baidu bibliotekax =
Qe-qτ 1-e
-qh
Qmax：次要道路可通过的最大交通量（辆/h） Q ：主要道路交通量（辆/h） q : Q/3600(辆/s) τ: 次要道路可以穿过主路车流的临界空当时距（s） h : 次要道路车辆连续通行时的车头时距（s） 注：“τ”是公式中的关键参数。小轿车的临界空当时 距在4.5 - 10s之间取值。 “ h”按小轿车一般取 2 - 3s
D
信号控制机 性能指标
B
安全措施， 工作环境与 其他物理指 标
C
交通控制方式
四、主控制机 主控制机也叫中心控制机，是在线控制或面控制系 统中，用来操纵其他交叉口控制机的控制机。只在信号 控制系统中，才需要主控制机。 在主控制机同由它操纵的控制机之间必须有通信联 系，把各个交叉口的交通数据传送到主控制机，主控制 机接收到数据作出控制决定后把控制指令再下达到各个 交叉口控制机。所以也把这种控制机叫上位机，而受它 操纵的控制机叫下位机。
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
二、理论分析方法 2、T型交叉口的流量----延误曲线
总平均延误20s,在停车标志控制 以 下次要道路上的平均延误100s 进 入 交 60 叉 A停车标志控制视线不良 口 B停车标志控制视线良好 全 A C交通信号控制 部 车 40 辆 计 的 每 20 车 平 均 延 误 0 400 800 1200 （ s） 进入交叉口的总流量（辆/h） 注：主、次道路交通量之比为4：1
第三节 交通信号灯控制类别
• 二、按控制方法分类
– 1、定时控制 • 交叉口交通信号控制机均按事先设定的配时方案运行，也称定周 期控制。
– 单段式定时控制：一天只用一个配时方案； – 多段式定时控制：一天按不同时段的交通量采用几个配时方案。
– 2、感应控制 • 信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器 检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。 – 3、自适应控制 • 根据交通流的动态变化，调节控制参数，从而保证不论环境如何 变化，均可使控制效果达到最优或次最优的一种控制方式。
四、信号灯含义
2．闪灯 闪红灯 闪黄灯
警告车辆不 准通行。
车辆可以通 行，但必须特别 小心。
第一节 交通信号及交通信号灯
四、信号灯含义 3．箭头灯
红色箭头灯 黄色箭头灯
绿色箭头灯
仅对箭头 所指的方向起红 灯作用。
仅对箭头 所指的方向起红 灯作用。
车辆只允许 沿箭头所指的方 向通行。
第一节 交通信号及交通信号灯
常用交通信号
灯光信号
通过交通信 号灯的灯色来指 挥交通。
手势信号
由交通管理 员通过法定的手 臂动作姿势或指 挥棒的指向来指 挥交通。
第一节 交通信号及交通信号灯
一、交通信号:
人行横道 信号灯
交叉口交通 信号灯
不同位置的 信号灯
车道信号灯
第一节 交通信号及交通信号灯
二、交通信号的法律基础 《中华人民共和国道路交通安全法》（2004.5.1）
8h车流量 4h车流量 行人流量 学童过街 联动信号系统 事故记录 道路网络 高峰小时
第三节 交通信号灯控制类别
• 一、按控制范围分类
– 1、单个交叉口的交通控制 • 也称为单点信号控制，俗称“点控制”。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的，称为单个交叉口交通控制，是交叉口交 通信号控制的最基本形式。
作业：
1、请推荐两种信号控制机，分别用于单个交叉 口的信号灯控制和信号协调控制系统中做主控制 机，并介绍其主要性能指标（附图片）。
发送至电子邮箱：kuangxianyan@163.com
2、试述设置交通信号灯的利弊。
联系：交通标志
四、主控制机
感应式交通信号控制机 http://china.globalhardwares.com/detail/product
http://www.ehualu.com/web/ycrj/znjt/1620.htm
四、主控制机
http://www.seeit.com.cn/shop/
UTC100A智能型交通信号控制机 http://www.cg160.com/userweb/prodcont-30349.htm
五、信号灯排列布置 信号灯的次序安排分竖式和横式两种。 1、竖式
（1）普通信号灯的次序，自上而下为红、黄、绿灯。 （2）箭头灯，安排次序如下： 单排式：自上而下，一般为红、黄、 绿、直行箭头、左转箭头、右转箭头灯，中 间可省掉不必要的箭头灯。 双排式：一般在普通信号灯的靠近路 边缘的一侧加装左转弯灯头，或左传和右转 箭头灯，或左、直、右三个箭头灯。
– 2、干道交叉口信号联动控制 • 把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来， 按协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上 红灯，称为干道信号联动控制，也叫“绿波”信号控制，俗称 “线控制”。 – 3、区域交通信号控制系统 • 以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象，称为区 域交通信号控制系统，俗称“面控制”。
《中华人民共和国道路交通管理条例》（1988）
《道路交通标志和标线》、《交通警察手势信号规则》、 《交通指挥棒式样和使用办法》、各省市《道路交通管理条 例》等。
第一节 交通信号及交通信号灯
三、信号灯种类
红绿黄 三色 信号灯
箭头 信号灯
闪烁灯
在灯头上加一 个指示方向的 箭头，有左、 直、右三个方 向。分离各种 不同方向交通 流，服务于有 专用转弯车道 的交叉口。
色灯按一定的 频率闪烁，以 补充特定的交 通指挥意义。
第一节 交通信号及交通信号灯
四、信号灯含义
1．非闪灯 红 灯 黄 灯 绿 灯
不许车辆通 行，面对红灯的 车辆不能超过停 车线。
即将亮红灯， 车辆应该停止。
车辆可以通行 。转弯车辆应让 合法通行的其他 车辆和人行横道 线内的行人先行 。
第一节 交通信号及交通信号灯
第四节 交通信号控制设备简介
一、交通检测器
被动声波交通检测器
视频交通检测器
第四节 交通信号控制设备简介
二、信号灯与信号控制机
时基
信号输出与反馈 时段相位阶段划分
车辆检测
功能调度
配时方案
数据通信
人工控制
监测
电源
信号控制机的一般结构
第四节 交通信号控制设备简介
三、信号控制机性能指标
基本电气性能
A
交通信号控 制参数的调 节范围
第一节 交通信号及交通信号灯
五、信号灯排列布置
（1）普通信号灯的次序，自靠近路中心线向 路边缘为红、黄、绿灯。
（2）箭头灯，安排次序如下： 单排式：自靠近路中心线向路边缘，一般 为红、黄、左箭头、直箭头、右箭头灯；或红、 黄、左箭头、绿灯；或红、黄、绿、右箭头灯。 双排式：自靠近路中心线向路边缘，为左 箭头、直箭头、右箭头灯，中间可省掉不必要 的箭头灯。 注：横排时，左、右箭头灯所处位置，原 则上同左、右车道的位置一致。
B
C
1600
T型交叉口上停车标志控制和信号控制时的理论延误曲线
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
三 、各国的经验总结 1．资料调查
1 2 3 4 5 6 车辆与行人的交通流量 进口道上的车辆行驶速度 交叉口的平面布置图 交通事故及冲突记录图 可穿越临界空当 延误 1 2 3 4 5 6 7 8
2．有关数据和原则
第一节 交通信号及交通信号灯
世界各国交通管理的经验表明，道路交叉口交通管理 的最有效方法之一就是交通信号控制。因此，信号灯控制 也是道路交叉口最普遍的交通管理形式。
第一节 交通信号及交通信号灯
一、交通信号:
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。
交通信号灯
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
一、利弊权衡
交通方面
技术方面
考虑交叉口的 通行能力与延误
经济方面
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
二、理论分析方法 1、次要道路可通过最大交通量公式：
QFra Baidu bibliotekax =
Qe-qτ 1-e
-qh
Qmax：次要道路可通过的最大交通量（辆/h） Q ：主要道路交通量（辆/h） q : Q/3600(辆/s) τ: 次要道路可以穿过主路车流的临界空当时距（s） h : 次要道路车辆连续通行时的车头时距（s） 注：“τ”是公式中的关键参数。小轿车的临界空当时 距在4.5 - 10s之间取值。 “ h”按小轿车一般取 2 - 3s
D
信号控制机 性能指标
B
安全措施， 工作环境与 其他物理指 标
C
交通控制方式
四、主控制机 主控制机也叫中心控制机，是在线控制或面控制系 统中，用来操纵其他交叉口控制机的控制机。只在信号 控制系统中，才需要主控制机。 在主控制机同由它操纵的控制机之间必须有通信联 系，把各个交叉口的交通数据传送到主控制机，主控制 机接收到数据作出控制决定后把控制指令再下达到各个 交叉口控制机。所以也把这种控制机叫上位机，而受它 操纵的控制机叫下位机。
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
二、理论分析方法 2、T型交叉口的流量----延误曲线
总平均延误20s,在停车标志控制 以 下次要道路上的平均延误100s 进 入 交 60 叉 A停车标志控制视线不良 口 B停车标志控制视线良好 全 A C交通信号控制 部 车 40 辆 计 的 每 20 车 平 均 延 误 0 400 800 1200 （ s） 进入交叉口的总流量（辆/h） 注：主、次道路交通量之比为4：1
第三节 交通信号灯控制类别
• 二、按控制方法分类
– 1、定时控制 • 交叉口交通信号控制机均按事先设定的配时方案运行，也称定周 期控制。
– 单段式定时控制：一天只用一个配时方案； – 多段式定时控制：一天按不同时段的交通量采用几个配时方案。
– 2、感应控制 • 信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器 检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。 – 3、自适应控制 • 根据交通流的动态变化，调节控制参数，从而保证不论环境如何 变化，均可使控制效果达到最优或次最优的一种控制方式。
四、信号灯含义
2．闪灯 闪红灯 闪黄灯
警告车辆不 准通行。
车辆可以通 行，但必须特别 小心。
第一节 交通信号及交通信号灯
四、信号灯含义 3．箭头灯
红色箭头灯 黄色箭头灯
绿色箭头灯
仅对箭头 所指的方向起红 灯作用。
仅对箭头 所指的方向起红 灯作用。
车辆只允许 沿箭头所指的方 向通行。
第一节 交通信号及交通信号灯
常用交通信号
灯光信号
通过交通信 号灯的灯色来指 挥交通。
手势信号
由交通管理 员通过法定的手 臂动作姿势或指 挥棒的指向来指 挥交通。
第一节 交通信号及交通信号灯
一、交通信号:
人行横道 信号灯
交叉口交通 信号灯
不同位置的 信号灯
车道信号灯
第一节 交通信号及交通信号灯
二、交通信号的法律基础 《中华人民共和国道路交通安全法》（2004.5.1）
8h车流量 4h车流量 行人流量 学童过街 联动信号系统 事故记录 道路网络 高峰小时
第三节 交通信号灯控制类别
• 一、按控制范围分类
– 1、单个交叉口的交通控制 • 也称为单点信号控制，俗称“点控制”。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的，称为单个交叉口交通控制，是交叉口交 通信号控制的最基本形式。
作业：
1、请推荐两种信号控制机，分别用于单个交叉 口的信号灯控制和信号协调控制系统中做主控制 机，并介绍其主要性能指标（附图片）。
发送至电子邮箱：kuangxianyan@163.com
2、试述设置交通信号灯的利弊。
联系：交通标志
四、主控制机
感应式交通信号控制机 http://china.globalhardwares.com/detail/product
http://www.ehualu.com/web/ycrj/znjt/1620.htm
四、主控制机
http://www.seeit.com.cn/shop/
UTC100A智能型交通信号控制机 http://www.cg160.com/userweb/prodcont-30349.htm
五、信号灯排列布置 信号灯的次序安排分竖式和横式两种。 1、竖式
（1）普通信号灯的次序，自上而下为红、黄、绿灯。 （2）箭头灯，安排次序如下： 单排式：自上而下，一般为红、黄、 绿、直行箭头、左转箭头、右转箭头灯，中 间可省掉不必要的箭头灯。 双排式：一般在普通信号灯的靠近路 边缘的一侧加装左转弯灯头，或左传和右转 箭头灯，或左、直、右三个箭头灯。
– 2、干道交叉口信号联动控制 • 把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来， 按协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上 红灯，称为干道信号联动控制，也叫“绿波”信号控制，俗称 “线控制”。 – 3、区域交通信号控制系统 • 以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象，称为区 域交通信号控制系统，俗称“面控制”。
《中华人民共和国道路交通管理条例》（1988）
《道路交通标志和标线》、《交通警察手势信号规则》、 《交通指挥棒式样和使用办法》、各省市《道路交通管理条 例》等。
第一节 交通信号及交通信号灯
三、信号灯种类
红绿黄 三色 信号灯
箭头 信号灯
闪烁灯
在灯头上加一 个指示方向的 箭头，有左、 直、右三个方 向。分离各种 不同方向交通 流，服务于有 专用转弯车道 的交叉口。
色灯按一定的 频率闪烁，以 补充特定的交 通指挥意义。
第一节 交通信号及交通信号灯
四、信号灯含义
1．非闪灯 红 灯 黄 灯 绿 灯
不许车辆通 行，面对红灯的 车辆不能超过停 车线。
即将亮红灯， 车辆应该停止。
车辆可以通行 。转弯车辆应让 合法通行的其他 车辆和人行横道 线内的行人先行 。
第一节 交通信号及交通信号灯
第四节 交通信号控制设备简介
一、交通检测器
被动声波交通检测器
视频交通检测器
第四节 交通信号控制设备简介
二、信号灯与信号控制机
时基
信号输出与反馈 时段相位阶段划分
车辆检测
功能调度
配时方案
数据通信
人工控制
监测
电源
信号控制机的一般结构
第四节 交通信号控制设备简介
三、信号控制机性能指标
基本电气性能
A
交通信号控 制参数的调 节范围
第一节 交通信号及交通信号灯
五、信号灯排列布置
（1）普通信号灯的次序，自靠近路中心线向 路边缘为红、黄、绿灯。
（2）箭头灯，安排次序如下： 单排式：自靠近路中心线向路边缘，一般 为红、黄、左箭头、直箭头、右箭头灯；或红、 黄、左箭头、绿灯；或红、黄、绿、右箭头灯。 双排式：自靠近路中心线向路边缘，为左 箭头、直箭头、右箭头灯，中间可省掉不必要 的箭头灯。 注：横排时，左、右箭头灯所处位置，原 则上同左、右车道的位置一致。
B
C
1600
T型交叉口上停车标志控制和信号控制时的理论延误曲线
第二节 交通信号灯设置依据的理论分析
三 、各国的经验总结 1．资料调查
1 2 3 4 5 6 车辆与行人的交通流量 进口道上的车辆行驶速度 交叉口的平面布置图 交通事故及冲突记录图 可穿越临界空当 延误 1 2 3 4 5 6 7 8
2．有关数据和原则