单点信号控制
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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
1
§1 定时信号控制
一、定时信号控制的主要特点
1、全天可以是一个配时方案，或多个配时方案； 2、在每个时段，执行固定的配时方案； 3、配时方案来自于历史调查数据； 4、可以手动、自动切换配时方案； 5、信号机安装简单，维护方便，成本低。
饱和度 x（=q/N ） 信号配时图 相位图 延误 d、D
（I<A时，I=A）
20
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
通
最大者进行计算。
行P 能
力
通常考虑的要求：
使交叉口具有足够的通行能力；
0
使交叉口具有较小的车辆延误。车辆
延 误
须确定：1、最短周期
2、最佳周期
2
信号配时设计
1、交叉口的相位设计 在进行交叉口的相位划分时，一般应遵循以下
原则： （1）渠化协调原则 （2）安全通行原则 （3）流量均衡原则 （4）高效运行原则
3
信号配时设计
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
1
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。
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
信号配时设计
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。
模型一 ——直、左、右合用车道
5
关键车道的确定
19
（一）定时信号配时方案的基本内容
2、信号基本控制参数
损失时间 L
信号相位 周期长度 C （显示）绿灯时间 G
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 ）
有效绿灯时间 Ge
通行能力 N（=λS）
（显示）红灯时间 R 有效红灯时间 Re 绿信比 λ（= Ge /C） 黄灯时间 A（=3秒）
6
关键车道的确定
7
模型二 ——直、左和直、右合用车道
8
模型三——直、右合用车道与左转专用车道
9
关键车道的确定
1
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、交通信号相位方案（交叉口车道渠化）、信号 周期时长、各相位信号绿信比、评估服务水平及绘制 信号配时图。
定时信号配时方法，在国际上主要有美国HCM 法、澳大利亚ARRB法、英国WEBSTER法等，我国 主要有停车线法及冲突点法。
1
一、新建交叉口信号方案 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。
1
针对路口的具体交通流状况进行合理的信号相位设计， 既要考虑减少冲突、防止碰撞、避免堵塞，又要考虑减少设 备投入、提高通行效率。因此合理设计信号相位是路口信号 控制的关键之一。例如，倘若在不需要设置左转专用相位的 路口设置了左转专用相位，就会导致既增加了设备投入（左 转车道灯）又降低了路口通行效率。
L V1 S1
Cm
V2 S2
Cm
Vi S i1
Cm
L——周期损失时间：
L (Ls I A)
1
（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 相位信号的早断: 是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行与具 有较大左转车流的方向相对的直行车流，再放行较大左转车流。 相位信号的滞后: 是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行较大 左转车流，再放行与具有较大左转车流的方向相对的直行车流。 使用条件：
①单向左转车辆较多； ②增设双向左转专用车道、设置左转专用信号相位不合算； ③左转车辆不能利用对向直行车辆之间的空档全部驶离交叉口。
双向左转车辆较少 双向左转车辆较多 单向左转车辆较多
车道设置 双向左直合用车道 双向左转专用车道 单向左转专用车道
相位设置 无需左转专用相位 左转专用相位 信号早断或滞后
0
3、绿信比
P
Cm
C0
0.75C0
周期
1.5C0
周期2
（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
需的时间，
Байду номын сангаас
cm
L
n
1
yi
L 1Y
1
Cm
1
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。
1
1
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。
1
（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。在这里, 西进口是左转车流 量较大的一个方向。该交叉口采用东— 西、南—北两相位，对于东西相位而言， 信号要划分两个阶段。先放行东进口的 各个车辆和西进口的直行、右转车流， 然后禁止东进口的各个方向车流，只允 许西进口的各个车流通行。
§1 定时信号控制 §2 交通感应信号控制
1
§1 定时信号控制
一、定时信号控制的主要特点
1、全天可以是一个配时方案，或多个配时方案； 2、在每个时段，执行固定的配时方案； 3、配时方案来自于历史调查数据； 4、可以手动、自动切换配时方案； 5、信号机安装简单，维护方便，成本低。
饱和度 x（=q/N ） 信号配时图 相位图 延误 d、D
（I<A时，I=A）
20
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
通
最大者进行计算。
行P 能
力
通常考虑的要求：
使交叉口具有足够的通行能力；
0
使交叉口具有较小的车辆延误。车辆
延 误
须确定：1、最短周期
2、最佳周期
2
信号配时设计
1、交叉口的相位设计 在进行交叉口的相位划分时，一般应遵循以下
原则： （1）渠化协调原则 （2）安全通行原则 （3）流量均衡原则 （4）高效运行原则
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信号配时设计
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
1
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。
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。
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信号配时设计
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。
模型一 ——直、左、右合用车道
5
关键车道的确定
19
（一）定时信号配时方案的基本内容
2、信号基本控制参数
损失时间 L
信号相位 周期长度 C （显示）绿灯时间 G
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 ）
有效绿灯时间 Ge
通行能力 N（=λS）
（显示）红灯时间 R 有效红灯时间 Re 绿信比 λ（= Ge /C） 黄灯时间 A（=3秒）
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关键车道的确定
7
模型二 ——直、左和直、右合用车道
8
模型三——直、右合用车道与左转专用车道
9
关键车道的确定
1
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、交通信号相位方案（交叉口车道渠化）、信号 周期时长、各相位信号绿信比、评估服务水平及绘制 信号配时图。
定时信号配时方法，在国际上主要有美国HCM 法、澳大利亚ARRB法、英国WEBSTER法等，我国 主要有停车线法及冲突点法。
1
一、新建交叉口信号方案 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。
1
针对路口的具体交通流状况进行合理的信号相位设计， 既要考虑减少冲突、防止碰撞、避免堵塞，又要考虑减少设 备投入、提高通行效率。因此合理设计信号相位是路口信号 控制的关键之一。例如，倘若在不需要设置左转专用相位的 路口设置了左转专用相位，就会导致既增加了设备投入（左 转车道灯）又降低了路口通行效率。
L V1 S1
Cm
V2 S2
Cm
Vi S i1
Cm
L——周期损失时间：
L (Ls I A)
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（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 相位信号的早断: 是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行与具 有较大左转车流的方向相对的直行车流，再放行较大左转车流。 相位信号的滞后: 是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行较大 左转车流，再放行与具有较大左转车流的方向相对的直行车流。 使用条件：
①单向左转车辆较多； ②增设双向左转专用车道、设置左转专用信号相位不合算； ③左转车辆不能利用对向直行车辆之间的空档全部驶离交叉口。
双向左转车辆较少 双向左转车辆较多 单向左转车辆较多
车道设置 双向左直合用车道 双向左转专用车道 单向左转专用车道
相位设置 无需左转专用相位 左转专用相位 信号早断或滞后
0
3、绿信比
P
Cm
C0
0.75C0
周期
1.5C0
周期2
（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
需的时间，
Байду номын сангаас
cm
L
n
1
yi
L 1Y
1
Cm
1
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。
1
1
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。
1
（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。在这里, 西进口是左转车流 量较大的一个方向。该交叉口采用东— 西、南—北两相位，对于东西相位而言， 信号要划分两个阶段。先放行东进口的 各个车辆和西进口的直行、右转车流， 然后禁止东进口的各个方向车流，只允 许西进口的各个车流通行。