第7章交通信号控制.ppt

交通信号控制的发展 l886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯,用以指挥路口马车的通行,不幸发生意外爆炸，以致遭到人们的反对而夭折。 1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统,将六个路口作为一个系统,用人工手动方法加以控制。 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯,同现在的信号机甚为相似。 1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统,以一个岗亭为中心控制几个路口。 1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用,可以说是城市交通自动控制信号机的开始。 交通信号控制的发展 20世纪30年代开始在美国、英国生产了气动橡皮管式的车辆感应信号控制器,用以检测交通流量,调整绿灯时间长短,减少车辆在路口的延误,比定时控制灵活,以后又发明了雷达、超声波、光电、地磁、微波、红外以及环形线圈等检测器。对于交通自动控制检测和数据采集起了很大作用当前用得最广的是环形线圈检测器。 交通信号控制的发展 1917年英国运输与道路研究实验室(TRRL)的专家们研制了TRANSYT(TRAFFIC NETWORKSTUDYYOOL)。它是一个脱机仿真优化的配时程序,应用很广,效果很好,经不断完善、改进,现在已发行了9版。 但由于其配时方案系以历史资料为依据,不能有效地及时随交通流量变化而改变,故1980年英国TRRL又提出了SCOOT(split offset optimization technique)实时自适应交通控制系统,接受进口道上游安装车辆检测器所采集到的车辆到达信息,通过联机处理形成控制方案,并可适时调整绿信比、周期长度及相位差等参数,使之同变化的交通流相适应。其所产生的社会经济效益比用TRANSYT(8)固定配时系统约高出10%左右。 交通信号控制的发展 在scoot面世的同时,澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯也开发了一个SCATS控制系统,并在悉尼市开始应用。它是一个能自选方案适时自适应控制系统。 上述三个系统是当今普遍采用较为著名的交通控制系统,其它各地开发或使用的控制软件还有不少,但未能在较大的范围内应用。 信号周期 1.信号相位 是信号给某一支或几支交通流的通行权，或是信号轮流给某些方向的车辆或行人的通行权的一种次序。 ２.信号周期Ｃ 是信号灯各种色灯轮流显示一次所需的时间，是一次绿灯、黄灯和红灯显示时间之和，也是某一方向上从第一次开放绿灯到第二次开放绿灯的时间。 最佳周期时间Ｃ０ 最短周期Ｃm 3. 绿信比μ 一个周期内，有效绿灯时间与周期时间之比。 ４.相位差 绝对相位差——在一个协调信号系统中，以某一个信号为基础准信号，其它各信号的绿灯起始时间滞后于基准信号的绿灯起始时间的最小时间差，称为绝对相位差。 相对相位差——在一个协调信号系统中，沿车辆行驶方向任意两相邻信号的绿灯起始时间之差，称为相对相位差。 5. 绿灯间隔时间Ｉ 一相位的绿灯结束到另一相位的绿灯开始所用的时间 6.黄灯时间A 7. 全红时间AR I＝AR+A 8.起动损失时间l1 当绿灯时间开始时，由于车辆驶出率较低造成的损失时间 9.清尾损失时间l2 当绿灯时间结束时，黄灯时间内车辆已不许越过停车线，只有绿灯期间已经越过停车线的车辆可以继续通行所造成的损失时间。 10. 总损失时间l l=l1 +l2 11. 绿灯损失时间L Ｌ＝ＡＲ总+ l总 12.饱和流率Ｓ 假定进口道全部为有效绿灯时间，可以通过的最大流量。 13.　实际绿灯时间Ｇ： 某一相位在一个信号周期内所获得的绿灯显示时间，也称作相位绿灯时间。 14.　有效绿灯时间g 实际上被有效利用了的绿灯时间。 g=G+A-l 15. 流量比y 交叉口某一进口车道的车流量与其饱和流量的比值称为流量比， y=V/S 每一相位的流量比＝这一相位中交通量大的进口流量比; 将各个相位的y值求和即得出整个交叉路口的Y值; 当在一个相位中具有多个车流同时运行时，应取各个车流中最大的y值做为该相位的y值。 16.相位通行能力Ｃ 一个相位的通行能力：Ｃ＝Ｓu 17.相位饱和度Ｘ Ｘ＝Ｖ/C=y/u 单点信号控制的设计流程 常用相位设计方案 例: 习题7-3 现代交通控制与管理，简称“管制”，包括交通控制与交通管理两大部分内容。 交通控制即采用人工或电子技术，如信号监视，监控系统等科学方法与手段，对动态交通流实行控制； 交通管理即按交通法规和规则、要求，合理地引导、限制和组织交通流。 交通控制与管理 空间分离： 　（1）平面渠化 　（2）立体交叉 时间分离： （1）交通信号控制 （2）停车控制 （3）让路法 平面交叉口的交通管制方式 第二相位时间 通行时间间隔 绿灯间隔