chap7 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng).ppt

1,本章內(nèi)容： 第一節(jié) 概念與分類 第二節(jié) 定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng) 第三節(jié) 自適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作系統(tǒng),第7章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng),2,第一節(jié) 概念與分類,區(qū)域交通信號(hào)控制（簡(jiǎn)稱面控制）系統(tǒng)的對(duì)象是城市或某個(gè)區(qū)域中所有交叉口的交通信號(hào)。 把城區(qū)內(nèi)的全部交通信號(hào)的監(jiān)控，作為一個(gè)指揮控制中心管理下的一套整體的控制系統(tǒng)，是單點(diǎn)信號(hào)、干線信號(hào)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)的綜合控制系統(tǒng)。 建立這種概念的好處： 1）整體監(jiān)視和控制 2）可因地制宜地選用合適的控制方法 3）可有效、經(jīng)濟(jì)地使用設(shè)備,3,二、分類,1. 按控制策略分 （1）定時(shí)式脫機(jī)操作控制系統(tǒng) （2）適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作控制系統(tǒng),4,（1）方案選擇方式 （2）方案形成方式,2. 按控制方式分類：,5,3.按控制結(jié)構(gòu)分,（1）集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu) （2）分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu),6,1）集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)： （1）全部控制設(shè)備只位于一個(gè)中心，操作方便； （2）系統(tǒng)的研制和維護(hù)不太復(fù)雜； （3）所需設(shè)備較少，維修容易。 缺點(diǎn)： 大量數(shù)據(jù)的集中處理及整個(gè)系統(tǒng)的集中控制，需要龐大的通信傳輸系統(tǒng)和巨大的存儲(chǔ)容量，這就極大地影響了控制的實(shí)時(shí)性，并限制了集中控制的區(qū)域范圍。,7,2）分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu),整個(gè)控制系統(tǒng)分上層控制與下層控制。 上層控制主要接受來(lái)自下層控制的決策信息，并對(duì)這些決策信息進(jìn)行整體協(xié)調(diào)分析，從全系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)考慮修改下層控制的決策。 下層控制則根據(jù)修改后的決策方案再做必要的調(diào)整。 上層控制主要執(zhí)行全系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的戰(zhàn)略控制任務(wù) 下層控制主要執(zhí)行個(gè)別交叉口合理配時(shí)的戰(zhàn)術(shù)控制任務(wù),8,這種結(jié)構(gòu)可以避免集中結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，可有降級(jí)控制的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性；但需增加設(shè)備，投資較高。 例如一種三級(jí)分層式控制結(jié)構(gòu)： 第一級(jí) 位于交叉口，由信號(hào)控制機(jī)控制 第二級(jí) 位于所控制區(qū)域的一個(gè)比較中心的地點(diǎn) 第三級(jí) 位于城市內(nèi)一個(gè)合理的中心位置，起命令控制中心的作用,9,優(yōu)點(diǎn) 通過(guò)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和集中傳輸，能減少傳輸費(fèi)用 由于系統(tǒng)不依賴于一個(gè)中心控制或集中的傳輸機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)具有較高的故障保護(hù)能力，提高了系統(tǒng)可靠性。 能處理實(shí)時(shí)單元的容量較大 控制方法和執(zhí)行能力比較靈活 缺點(diǎn) 需要的設(shè)備多，投資高 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)比較復(fù)雜 控制程序比較復(fù)雜 要提供更多的控制地點(diǎn),多級(jí)控制的優(yōu)缺點(diǎn),10,第二節(jié) 定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng),TRANSYT(Traffic Network Study Tool) “交通網(wǎng)絡(luò)研究工具”。是英國(guó)交通與道路研究所(TRRL)于1966年提出的脫機(jī)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)信號(hào)配時(shí)的一套程序。最新版本是11版。 美國(guó)：TRANSYT-7F 法國(guó)：將TRANSYT改為THESEE和THEBES型 TRANSYT是一種脫機(jī)操作的定時(shí)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由仿真模型及優(yōu)化兩部分組成。,TRANSYT基本原理圖,12,TRANSYT仿真模型的幾個(gè)主要環(huán)節(jié),1）交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖式：節(jié)點(diǎn)和連線來(lái)抽象網(wǎng)絡(luò) 2）周期流量變化圖式 3）車流在連線上運(yùn)行狀況的模擬 為描述車流在一條連線上運(yùn)行的全過(guò)程，TRANSYT使用了如下的周期流量圖式： （1）到達(dá)流量圖式（“到達(dá)”圖式） （2）駛出流量圖式（“駛出”圖式） （3）飽和駛出圖式（“滿流”圖式）,車流運(yùn)行過(guò)程中的車隊(duì)離散特性：,把上游連線“駛出”圖式上的每一縱坐標(biāo)值乘以F即可得到下游停車線的“到達(dá)”圖式。 綜上所述，不難推算出第i個(gè)時(shí)段內(nèi)被阻于停車線的車輛數(shù)mi。,于是便可求得第i個(gè)時(shí)段內(nèi)駛離連線的車輛數(shù)： ni=mi-1+qi-mi ni-第i個(gè)時(shí)段內(nèi)駛離連線的車輛數(shù)。 由ni可建立其連線的駛出圖式，并由此推算下游連線的“到達(dá)”、“滿流”和“駛出”圖式，依此類推。 4. 車輛延誤時(shí)間的計(jì)算 TRANSYT計(jì)算的車輛延誤時(shí)間是均勻到達(dá)延誤、隨機(jī)延誤與超飽和延誤之和。 5.停車次數(shù)的計(jì)算 TRANSYT計(jì)算的停車次數(shù)，也分成均勻到達(dá)停車次數(shù)、隨機(jī)停車次數(shù)及超飽和停車次數(shù)三部分。,15,二、優(yōu)化,TRANSYT將仿真所得的性能指標(biāo)(PI)送入優(yōu)化程序，作為目標(biāo)函數(shù)； 以網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的總行車油耗或總延誤時(shí)間以及停車次數(shù)的加權(quán)和作性能指標(biāo)； 用“爬山法”優(yōu)化，產(chǎn)生較之初始配時(shí)更為優(yōu)越的新的信號(hào)配時(shí)； 把新的信號(hào)配時(shí)再送入仿真部分，反復(fù)迭代，最后取得PI值達(dá)到最小標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的系統(tǒng)最佳配時(shí)。,16,TRANSYT優(yōu)化的主要環(huán)節(jié),1.綠時(shí)差的優(yōu)選 （1）以適當(dāng)?shù)牟骄嗾{(diào)整交通網(wǎng)上某一交叉口的綠時(shí)差，計(jì)算性能指標(biāo)PI。 （2）若小于初始方案的PI，說(shuō)明調(diào)整方向正確，繼續(xù)調(diào)整，直到獲得最小的PI為止。 （3）若第一次調(diào)整后的PI值大于初始方案的PI值，則應(yīng)當(dāng)朝相反方向調(diào)整綠時(shí)差，直到取得最小的PI. （4）依次對(duì)所有其它交叉口做同樣的調(diào)整。 （5）對(duì)所有交叉口作第二遍調(diào)整，反復(fù)多次，直到求得最后的理想方案。,17,2.綠燈時(shí)間的選取,不等量地更改一個(gè)或幾個(gè)乃至全體信號(hào)相位的綠燈長(zhǎng)度，以期降低整個(gè)交通網(wǎng)的性能指標(biāo)PI值。 但調(diào)整的過(guò)程中，綠燈時(shí)間不能小于規(guī)定的最短綠燈時(shí)間。,18,3.控制子區(qū)的劃分,在信號(hào)聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制時(shí)，一個(gè)范圍較大的路網(wǎng)要分成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，每一部分有自己獨(dú)特的控制對(duì)策，執(zhí)行適合本區(qū)交通特點(diǎn)的控制方案。 以不宜協(xié)調(diào)的連線作為劃分控制子區(qū)邊界的參考依據(jù)，即子區(qū)邊界點(diǎn)基本上分布在這些連線上。,19,4. 信號(hào)周期的選擇,TRANSYT可以自動(dòng)地為每個(gè)子區(qū)選擇一個(gè)PI最低的公用信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)還可確定哪幾個(gè)交叉口應(yīng)采用雙周期。 荷蘭的改進(jìn)：對(duì)飽和和超飽和情況的處理，設(shè)定車隊(duì)長(zhǎng)度極限,20,適用性,TRANSYT是最成功的靜態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，它被世界上400多個(gè)城市所采用。 但也存在著許多不足： 第一，計(jì)算量很大，在大城市中這一問(wèn)題尤為突出； 第二，周期長(zhǎng)度不進(jìn)行優(yōu)化，很難獲得整體最優(yōu)的配時(shí)方案； 第三，離線優(yōu)化，需大量的路網(wǎng)幾何尺寸和交通流數(shù)據(jù)。在城市發(fā)展較快時(shí)，為保證可信度需要花費(fèi)大量時(shí)間、人力、財(cái)力重新采集數(shù)據(jù)再優(yōu)化，制定新方案。 這種系統(tǒng)不需大量設(shè)備、投資低、容易實(shí)施，所以比較適用交通增長(zhǎng)已趨穩(wěn)定的地區(qū)。,21,5.輸出結(jié)果,（1）飽和度 （2）平均延誤時(shí)間 （3）正常相位延誤 （4）隨機(jī)與過(guò)飽和延誤 （5）平均最大排隊(duì)長(zhǎng)度 （6）平均超額排隊(duì)長(zhǎng)度 （7）運(yùn)行指標(biāo)（PI值） （8）綠燈時(shí)間 （9）流量時(shí)間圖式,22,6 .其他產(chǎn)品,美國(guó)在英國(guó)TRANSYT（7）的基礎(chǔ)上改進(jìn)為TRANSYT7F，目前最新版本為第9版；法國(guó)也把TRANSYT改進(jìn)為THESEE及THEBES,23,7.TRANSYT7F10demo版界面,24,交叉口信息輸入表,25,交叉口相位圖表,26,時(shí)空行進(jìn)圖1,27,時(shí)空行進(jìn)圖2,28,時(shí)空行進(jìn)圖3,29,第三節(jié) 自適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作系統(tǒng),定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng)具有不能適應(yīng)交通隨機(jī)變化的缺點(diǎn)。 英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和日本等國(guó)家作了大量的研究和實(shí)踐，用不同的方式建立了各有特色的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。 （1）以方案選擇式優(yōu)選配時(shí)方案與單點(diǎn)感應(yīng)控制作調(diào)整相結(jié)合的控制系統(tǒng)SCATS為代表 （2）方案形成式則以SCOOT為代表,30,一、SCATS,SCATS(Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System) 是一種實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制系統(tǒng)，由澳大利亞開發(fā)。20世紀(jì)70年代開始研究，80年代初投入使用。 控制結(jié)構(gòu)為分層式三級(jí)控制： 1）中央監(jiān)控中心 2）地區(qū)控制中心 3）信號(hào)控制機(jī),31,SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu),完整的SCATS系統(tǒng)是一種分層式三級(jí)控制結(jié)構(gòu)：中央監(jiān)控中心-地區(qū)控制中心-信號(hào)控制機(jī)。,32,SCATS在實(shí)行對(duì)若干子系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)控制的同時(shí)，也允許每個(gè)交叉口“各自為政”地實(shí)行車輛感應(yīng)控制，前者稱為“戰(zhàn)略控制”，后者稱為“戰(zhàn)術(shù)控制”。這樣可提高控制效率。 SCATS實(shí)際上是一種用感應(yīng)控制對(duì)配時(shí)方案可作局部調(diào)整的方案選擇系統(tǒng)。,33,SCATS優(yōu)選配時(shí)方案的各主要環(huán)節(jié),1.子系統(tǒng)的劃分與合并 （1）由交通工程師根據(jù)交通流量的歷史、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與交通網(wǎng)的環(huán)境、幾何條件予以判定。所定的子系統(tǒng)由110個(gè)交叉口組成，作為控制系統(tǒng)的基本單位。 （2）在優(yōu)選配時(shí)參數(shù)的過(guò)程中，SCATS用“合并指數(shù)”來(lái)判斷相鄰系統(tǒng)是否需要合并。 （3）若“合并指數(shù)”累積值達(dá)到4，認(rèn)為達(dá)到合并的標(biāo)準(zhǔn)。采用“信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)”中較長(zhǎng)的那個(gè)為合并后的周期長(zhǎng)。 （4）在必要的時(shí)候合并的子系統(tǒng)也可以分開。,34,2. SCATS配時(shí)參數(shù)優(yōu)選“算法”簡(jiǎn)介,根據(jù)埋設(shè)在每條車道停車線后面的檢測(cè)裝置提供的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)和停車線斷面在綠燈期間的實(shí)際通過(guò)量，算法系統(tǒng)選擇子系統(tǒng)的各項(xiàng)配時(shí)參數(shù)。 作為實(shí)時(shí)方案選擇系統(tǒng)，SCATS要求事先利用脫機(jī)計(jì)算的方式，為每個(gè)交叉口擬訂4個(gè)可供選用的綠信比方案、5個(gè)內(nèi)部綠時(shí)差方案、5個(gè)外部綠時(shí)差方案。 以子系統(tǒng)的整體需要為出發(fā)點(diǎn)，即根據(jù)子系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵交叉口的需要確定周期長(zhǎng)。 交叉口的相應(yīng)綠燈時(shí)間，按照各相位飽和度相等或接近的原則，確定每一相位綠燈占信號(hào)周期的百分比。,35,SCATS把信號(hào)周期、綠信比及綠時(shí)差作為各自獨(dú)立的參數(shù)分別進(jìn)行優(yōu)化。 優(yōu)化過(guò)程中使用的算法以所謂“綜合流量”及“飽和度”為主要依據(jù)。 （1）飽和度：SCATS所使用的飽和度指被車流有效利用的綠燈時(shí)間與綠燈顯示時(shí)間之比。,2. SCATS 參數(shù)優(yōu)選算法簡(jiǎn)介：,36,（2）綜合流量：為避免采用與車輛種類（車身長(zhǎng)度）直接相關(guān)的參量來(lái)表示車流流量，SCATS引入了一個(gè)虛擬的參量“綜合流量來(lái)反映通過(guò)停車線的混合車流的數(shù)量”。 綜合流量q是指一次綠燈期間通過(guò)停車線的車輛折算當(dāng)量，它由直接測(cè)定的飽和度及綠燈期間實(shí)際出現(xiàn)過(guò)的最大流率來(lái)確定。具體公式見書上式（7-6）。,37,3.信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)的選擇,在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)其中飽和度最高的交叉口來(lái)確定整個(gè)子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用的周期時(shí)長(zhǎng)。 為了維持交叉口信號(hào)控制的連續(xù)性，信號(hào)周期的調(diào)整采取小步距方式，即一個(gè)新的信號(hào)周期與前一周期相比，其長(zhǎng)度變化限制在正負(fù)6s之內(nèi)。,38,對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)范圍，SCATS要求事先規(guī)定信號(hào)周期變化的四個(gè)限制，即周期最小值Cmin，周期最大值Cmax，中等信號(hào)周期Cs以及略長(zhǎng)于中等信號(hào)周期的Cx. 一般條件下，信號(hào)周期的選擇范圍只限于Cmax與Cs之間。 只有關(guān)鍵位置上的車輛檢測(cè)器所檢測(cè)到的車流低于預(yù)定限值時(shí)，才采用Cs乃至Cmin的信號(hào)周期。,39,4.綠信比方案的選擇,每一交叉口都有4套綠信比方案，分別針對(duì)4種交通負(fù)荷。 每一方案中綠燈時(shí)間、信號(hào)相位的次序都可以是不相同的。 SCATS在不加長(zhǎng)和縮短信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)的情況下，可對(duì)各相位綠燈時(shí)間隨實(shí)時(shí)交通負(fù)荷變化作合理的余缺調(diào)劑。 綠信比方案的選擇，每個(gè)周期都要進(jìn)行一次。,40,綠信比方案的選擇,選擇過(guò)程：對(duì)四種方案進(jìn)行對(duì)比，若連續(xù)三周期內(nèi)某一方案兩次中選，則該方案即被選擇作為下一周期的執(zhí)行方案。 一個(gè)進(jìn)口中僅把飽和度最高的車道作為綠信比選擇的對(duì)象。 綠信比方案的選擇和信號(hào)周期的調(diào)整交錯(cuò)進(jìn)行。 二者結(jié)合起來(lái)，對(duì)各相位綠燈時(shí)間不斷調(diào)整的結(jié)果，使各相位飽和度維持大致相等的水平，就是“等飽和度”原則。,41,5.綠時(shí)差方案的選擇,SCATS中，內(nèi)部和外部?jī)深悤r(shí)差方案都要事先確定，存儲(chǔ)在中央控制計(jì)算機(jī)中。每一類包含5種不同方案，每個(gè)周期都要對(duì)綠時(shí)差進(jìn)行實(shí)時(shí)選擇。 第一種方案，僅用于周期長(zhǎng)等于Cmin的情況； 第二種方案，僅用于周期長(zhǎng)滿足CsCCs+10情況； 余下的三種方案，則根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的“綜合流量”值進(jìn)行選擇。連續(xù)5個(gè)周期，有4次當(dāng)選的方案，被付諸執(zhí)行。 “外部”綠時(shí)差方案，采用與“內(nèi)部”方案相同的方法選擇。,42,二、SCOOT,“SCOOT”(Split-Cycle-Offset Optimization Technique)即“綠信比-信號(hào)周期-綠時(shí)差優(yōu)化技術(shù)” SCOOT是一種對(duì)交通信號(hào)網(wǎng)絡(luò)實(shí)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。由英國(guó)TRRL于1973年開始研究開發(fā)，1979年正式投入使用。 上個(gè)世紀(jì)90年代SCOOT系統(tǒng)進(jìn)行了多次升級(jí)，其最新版本為4.4版，其版權(quán)為TRL、PEEK公司和西門子公司共同擁有。 SCOOT已經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，全世界共有超過(guò)170個(gè)城市正運(yùn)行著該系統(tǒng)。,43,SCOOT系統(tǒng)是一種兩級(jí)結(jié)構(gòu)，上一級(jí)為中央計(jì)算機(jī)，下一級(jí)為路口信號(hào)機(jī)。 配時(shí)方案在中央計(jì)算機(jī)上完成； 信號(hào)控制、數(shù)據(jù)采集、處理及通信在信號(hào)機(jī)上完成。其結(jié)構(gòu)如圖所示：,44,45,該模型為集中控制模型。網(wǎng)絡(luò)范圍受到限制，通常不超過(guò)50個(gè)信號(hào)交叉口。 隨著城市現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，區(qū)域控制范圍將大大地?cái)U(kuò)展，小型機(jī)或超小型機(jī)構(gòu)成分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)很容易將網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到上千個(gè)信號(hào)交叉口。,46,SCOOT交通信號(hào)控制系統(tǒng)設(shè)備,內(nèi)站設(shè)備 交通管理/控制計(jì)算機(jī) - Alpha DS10/600服務(wù)器 -Open VMS中/英文操作系統(tǒng)，UTC控制軟件，SCOOT實(shí)時(shí)優(yōu)化軟件，Astrid、Ingrid交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 -CPU主頻600MHz，硬盤18.2G兩塊，內(nèi)存512M -4mm8GB磁帶機(jī)，x48光驅(qū) -V.90MODEM TC12數(shù)傳機(jī)柜 操作員終端 -以太網(wǎng)連接PC，Win2000/xp操作系統(tǒng) -Hummingbird Exceed-X_Windows圖形仿真程序,47,外站設(shè)備 交通信號(hào)控制器（ST800） 環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器 觸摸式行人按鈕 TC12內(nèi)置式OTU,48,SCOOT檢測(cè)器,占有型檢測(cè)器，以微型繼電器觸點(diǎn)接口與交通信號(hào)控制器或OTU連接， 以觸點(diǎn)閉合（或開啟）的方式輸出通過(guò)檢測(cè)器車輛的數(shù)量（脈沖個(gè)數(shù)）和每輛車占有檢測(cè)域的時(shí)間（脈沖寬度）。 由于采用觸點(diǎn)接口，在與其它設(shè)備連接過(guò)程中會(huì)形成完全獨(dú)立的絕緣隔離。,49,SCOOT與TRANSYT的異同：,1）SCOOT是在TRANSYT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其模型及優(yōu)化原理均與TRANSYT相仿。 2）不同的是： （1）SCOOT是方案形成式的控制系統(tǒng)，通過(guò)安裝在交叉口各進(jìn)口道最上游的車輛檢測(cè)器所采集的車輛到達(dá)信息，聯(lián)機(jī)處理，形成控制方案。,50,SCOOT系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：,（2）連續(xù)地實(shí)時(shí)調(diào)整綠信比，周期時(shí)長(zhǎng)及綠時(shí)差這三個(gè)參數(shù)，使之同變化的交通流相適應(yīng)。 （3）SCOOT優(yōu)化采用小步長(zhǎng)逐漸尋優(yōu)的方法，無(wú)需過(guò)大的計(jì)算量。 （4）此外，對(duì)交通擁擠和阻塞有專門的監(jiān)視和應(yīng)對(duì)措施，對(duì)故障發(fā)出自動(dòng)警報(bào)，可隨時(shí)向操作人員提供實(shí)時(shí)的交通信息。 （5）現(xiàn)有SCOOT采用的是集中式控制結(jié)構(gòu)，難免具有結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)。在比較大的控制范圍內(nèi)，可以改用分層控制結(jié)構(gòu)為宜。,51,SCOOT優(yōu)選配時(shí)方案的各主要環(huán)節(jié),1.檢測(cè) 1）檢測(cè)器：使用環(huán)形線圈式電感檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)。線圈2m2m方環(huán)形。一個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)一條或2條車道。 2）位置：設(shè)在離停車線相當(dāng)距離的地點(diǎn)，一般希望設(shè)在上游交叉口的出口，離下游停車線盡量遠(yuǎn)。,52,設(shè)置傳感器地點(diǎn)時(shí)，要考慮如下因素：,（1）當(dāng)兩交叉口間有支線或中間出入口，且其交通量大于干線流量的10%時(shí)，盡可能把傳感器設(shè)在支線或中間出入口的下游。 （2）設(shè)在公交車停靠站下游，避免其他車輛因繞道而漏測(cè)。 （3）設(shè)在人行橫道下游，離人行橫道至少應(yīng)為30m。 （4）設(shè)在距離下游停車線812s的車程或一個(gè)周期內(nèi)車輛的最大排隊(duì)長(zhǎng)度以上的地點(diǎn)。,53,優(yōu)點(diǎn)：可以精確地檢測(cè)到車輛到達(dá)、擁擠程度和排隊(duì)長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)。 缺點(diǎn)：與設(shè)在靠近停車線處相比，它不能實(shí)時(shí)檢測(cè)飽和流量和執(zhí)行感應(yīng)控制。,54,3）車流檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集,SCOOT檢測(cè)器可以采集的交通數(shù)據(jù)主要有： （1）交通量 （2）占用時(shí)間及占用率 占用時(shí)間：傳感器感應(yīng)有車通過(guò)的時(shí)間； 占用率是占用時(shí)間與周期時(shí)長(zhǎng)之比。 （3）擁擠程度：用受阻車隊(duì)的占用率來(lái)衡量 SCOOT把擁擠程度按占用率大小分為八級(jí)（07），稱為擁擠系數(shù)。 SCOOT檢測(cè)器每0.25s自動(dòng)采集一次各傳感器的信號(hào)，并作分析處理。,55,2.子區(qū)劃分,SCOOT系統(tǒng)劃分子區(qū)由交通工程師預(yù)先判定，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中不能合并，也不能分拆。但SCOOT可以在子區(qū)中有雙周期交叉口。,56,3.模型,1）周期流量圖車流預(yù)測(cè) （1）根據(jù)檢測(cè)器測(cè)到的交通信息（交通量及占用時(shí)間），實(shí)時(shí)繪制成傳感器斷面上的車輛到達(dá)周期流量圖。 （2）然后通過(guò)車流散布模型，預(yù)測(cè)到達(dá)停車線的周期流量圖（到達(dá)圖式）。 （3）周期流量圖縱坐標(biāo)單位為lpu連線車流圖單位。 2）排隊(duì)預(yù)測(cè) 由于車速、車隊(duì)離散等都難于精確估算，因此對(duì)預(yù)測(cè)的排隊(duì)必須實(shí)時(shí)地檢驗(yàn)并給以修正。 通常用實(shí)際觀測(cè)的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度同顯示的預(yù)測(cè)排隊(duì)長(zhǎng)度作對(duì)比。,58,3）擁擠預(yù)測(cè) 為控制排隊(duì)延伸到上游交叉口，必須控制受阻排隊(duì)長(zhǎng)度。 可以根據(jù)檢測(cè)的占用率計(jì)算“擁擠系數(shù)” 當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得有車停在傳感器上時(shí)，表明排隊(duì)即將延伸到上游交叉口。,59,4）效能預(yù)測(cè) 同TRANSYT一樣，SCOOT用延誤和停車數(shù)的加權(quán)值之和或油耗作為綜合效能指標(biāo)PI，但SCOOT有時(shí)也用“擁擠系數(shù)”作為效能指標(biāo)。 綜合指標(biāo)PI的選取視控制決策而定。 （1）高峰時(shí)段降低車輛延誤、停車次數(shù) （2）短距離交叉口“擁擠系數(shù)”為目標(biāo)，要避免車輛排隊(duì)堵塞上游交叉口 （3）SCOOT把飽和度作為優(yōu)選周期長(zhǎng)的依據(jù)，控制其不超過(guò)90%。,60,4.優(yōu)化,1）優(yōu)化策略 對(duì)優(yōu)化配時(shí)參數(shù)隨交通到達(dá)量的改變而作頻繁的適量的定量調(diào)整。 適量的調(diào)整量雖小，但由于調(diào)整次數(shù)頻繁，就可由這些頻繁調(diào)整的連續(xù)累計(jì)來(lái)適應(yīng)一個(gè)時(shí)段內(nèi)的交通變化趨勢(shì)。,61,優(yōu)點(diǎn)： （1）不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的起落，可避免因配時(shí)突變而引起車流的不穩(wěn)定。 （2）適量的定量調(diào)整可簡(jiǎn)化優(yōu)化算法，實(shí)