道路交通信號控制系統(tǒng)解決方案.doc

精選資料 可修改編輯 道路交通信號控制系道路交通信號控制系統(tǒng)統(tǒng)解決方案解決方案 文檔編號 SLMS-JT-IS-308X 版 本V1.0-140707 編 制鄭華榮 審 核售前技術(shù)支持組 批 準裴建軍 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 2014 年 07 月 精選資料 可修改編輯 閱讀提示 一、文檔類別 智能交通基線方案。 二、適用性簡述 適用于城市道路交通信號控制系統(tǒng)，支持多時段控制、感應(yīng)控制、無纜線協(xié)調(diào)控制等 多種信號控制方式。 三、關(guān)聯(lián)可參考文檔 ?？低曋悄芙煌?系統(tǒng)產(chǎn)品手冊（08 道路交通信號控制系統(tǒng)） 精選資料 可修改編輯 文檔控制 序號修訂內(nèi)容修訂時間修訂人審核人 1形成版本2014-02-25鄭華榮 2增加視頻車檢器介紹2014-07-07鄭華榮 以下方案正文 精選資料 可修改編輯 目錄 第 1 章 概述1 1.1應(yīng)用背景1 1.2行業(yè)現(xiàn)況及問題1 第 2 章 設(shè)計原則、依據(jù) .3 2.1.設(shè)計原則3 2.2.設(shè)計依據(jù)5 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計6 3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6 3.2系統(tǒng)組成6 3.3功能設(shè)計7 3.3.1交通參數(shù)采集、統(tǒng)計功能.7 3.3.2信號燈配時控制功能8 3.3.2.1多時段控制8 3.3.2.2感應(yīng)控制9 3.3.2.3無纜線協(xié)調(diào)控制（綠波控制）11 3.3.2.4行人過街按鈕控制13 3.3.2.5公交優(yōu)先控制13 3.3.2.6全紅控制14 3.3.2.7閃光控制14 3.3.2.8手動控制15 3.3.3設(shè)備故障檢測、處理功能.16 3.3.3.1嚴重故障16 3.3.3.2一般故障17 3.3.3.3故障存儲與發(fā)送18 3.3.4信號機狀態(tài)監(jiān)視功能18 精選資料 可修改編輯 3.3.4.1版本信息18 3.3.4.2通道狀態(tài)18 3.3.4.3檢測器脈沖19 3.3.4.4協(xié)調(diào)狀態(tài)19 3.3.4.5交通數(shù)據(jù)19 3.3.4.6信號機事件20 3.3.5校時功能20 3.3.6無線傳輸功能（可配）21 3.3.7信號機特征參數(shù)導入/導出.21 3.3.8擴展功能21 第 4 章 前端子系統(tǒng)設(shè)計23 4.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計23 4.2線圈布設(shè)24 4.3信號燈布設(shè)原則25 4.3.1基本原則25 4.3.2安裝數(shù)量26 4.3.3機動車信號燈安裝位置27 4.3.4非機動車信號燈安裝位置29 4.3.5人行橫道信號燈安裝位置30 第 5 章 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)設(shè)計31 第 6 章 后端管理子系統(tǒng)32 6.1平臺概述32 6.2平臺功能設(shè)計32 6.2.1.狀態(tài)顯示及控制32 6.2.2.勤務(wù)預(yù)案功能34 6.2.3.故障報警預(yù)處理功能34 6.2.4.交通流數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能34 精選資料 可修改編輯 6.2.5.運維管理35 6.2.6.日志管理36 第 7 章 核心設(shè)備介紹37 7.1交通信號控制機37 7.2視頻車檢器39 第 8 章 系統(tǒng)特點41 8.1.靈活適應(yīng)的控制方案41 8.2.設(shè)備快速維護及修復41 8.3.獨立、穩(wěn)定的故障檢測處理.41 8.4.開放式 NTCIP 協(xié)議42 精選資料 可修改編輯 第 1 章 概述 1.1應(yīng)用背景 隨著我國汽車擁有量的持續(xù)增加和城鎮(zhèn)化水平的日益提高，道路 交通量的增長速度和人口向城市的聚集速度也在不斷加快，由此進一 步加劇了城市的交通問題。為了解決城市交通問題，我們的國家、各 級政府和研究機構(gòu)一直在致力于尋求解決的方案和各種措施。然而， 進入 21 世紀以來，我們普遍看到的情況卻是，我國的城市交通問題 不但沒有得到根本性的解決，而且愈演愈烈。 這樣的城市路況背景下，引入一套先進的交通信號控制系統(tǒng)顯得 尤為重要。科學的交通信號燈控制系統(tǒng)能在有限的道路空間上，合理 地分時、分路、分車種、分流向使用道路，使路網(wǎng)交通壓力均分，實現(xiàn) 道路交通的有序、高效運行。 1.2行業(yè)現(xiàn)況及問題 目前我國各城市都加大力度進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市改造建設(shè)， 交通信號控制系統(tǒng)作為 ITS 的一個子系統(tǒng)，各個城市都建設(shè)了許多。 信號控制系統(tǒng)普遍采用多時段定時信號機、感應(yīng)式信號機和集中協(xié)調(diào) 式信號機。但各地普遍存在重建設(shè)、輕應(yīng)用的問題，且系統(tǒng)建成后，如 何更好的使用，如何更好地發(fā)揮其效果，各地都比較欠缺。 絕大多數(shù)城市，各路口信號控制建立時間前后相差較遠，各路口 精選資料 可修改編輯 信號控制機類型并不統(tǒng)一。城市管理者逐漸發(fā)現(xiàn)設(shè)備類型的繁多、相 互之間的不兼容給交通信號控制系統(tǒng)進一步擴充、發(fā)展帶來了一系列 的問題，主要表現(xiàn)在： 技術(shù)力量和專業(yè)人員配備不夠； 系統(tǒng)建設(shè)后期管理和維護問題； 設(shè)備的兼容性和穩(wěn)定性差； 控制策略不夠優(yōu)化； 單個系統(tǒng)覆蓋范圍小。 精選資料 可修改編輯 第 2 章 設(shè)計原則、依據(jù) 2.1.設(shè)計原則 以上文分析結(jié)果為出發(fā)點，在總體原則上，我們按照“技技術(shù)術(shù)上的上的 先先進進性，使用上的性，使用上的穩(wěn)穩(wěn)定性，定性，產(chǎn)產(chǎn)品的集成化，升品的集成化，升級級上的可拓展性，操作上上的可拓展性，操作上 的友好性的友好性”進行系統(tǒng)設(shè)計。 先進性 系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該具有技術(shù)先進性，所采用的理念、技術(shù)應(yīng)當是業(yè) 內(nèi)領(lǐng)先的，并能代表未來的發(fā)展方向。 在系統(tǒng)設(shè)計過程中，充分借鑒、利用國內(nèi)外的先進技術(shù)和成功經(jīng) 驗，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上和設(shè)備選型上精益求精，將這些代表行業(yè)發(fā)展趨勢 的先進技術(shù)有機結(jié)合在一起，設(shè)計出一套性能優(yōu)異的交通信號控制系 統(tǒng)。整個設(shè)計具有一定的超前意識而不局限于目前的使用條件和規(guī)模。 穩(wěn)定性 交通信號控制系統(tǒng)是一個系統(tǒng)牽涉面廣、運行環(huán)境惡劣、不間斷 使用的復雜系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計時要統(tǒng)籌考慮所用設(shè)備和控制系統(tǒng)，符合 當前技術(shù)和交通管理部門管理工作的發(fā)展方向，同時系統(tǒng)選用成熟的 技術(shù)，減少系統(tǒng)的技術(shù)風險。 集成化 前端信號機應(yīng)高度集成信號輸入模塊、數(shù)據(jù)處理與存儲模塊、主 精選資料 可修改編輯 控優(yōu)化模塊、信號輸出模塊。其中信號輸入模塊支持多種不同格式的 信號輸入，無需配備其他轉(zhuǎn)接、輔助設(shè)備；信號輸出模塊支持多種驅(qū) 動信號輸出，支持有線、無線數(shù)據(jù)傳輸方式。 高度集成化的信號機可實現(xiàn)路口不同交通設(shè)備的集成控制和信 息共享，包括交通信號控制設(shè)備、交通誘導屏、電子警察、視頻監(jiān)控， 使交通信號控制機具有較強的實時控制、協(xié)調(diào)能力，以適應(yīng)智能交通 系統(tǒng)發(fā)展的要求。 可拓展性 不同客戶的訴求是不同的，這就要求我們的核心架構(gòu)具有足夠的 靈活性，具有良好的分層、模塊化設(shè)計。針對不同的應(yīng)用場景可以實 現(xiàn)靈活、快速的定制，及時響應(yīng)客戶需求。 系統(tǒng)應(yīng)采用靈活、開放的模塊化設(shè)計，賦予結(jié)構(gòu)上極大的靈活性， 為系統(tǒng)擴展、升級及可預(yù)見的管理模式的改變留有余地。采用開放性 和通用性好的系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)，提供與其它交通管理系統(tǒng)聯(lián)接的接 口，以適應(yīng)交通管理業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的需要，最大限度地保護系統(tǒng)的長 期投資。 易用性與易維護性 系統(tǒng)主要使用人員為交警和有關(guān)領(lǐng)導，從滿足交警實戰(zhàn)需要出發(fā)， 系統(tǒng)采用簡潔、友好的人機界面，具有多媒體化操作設(shè)計，在出現(xiàn)系 統(tǒng)故障時，能夠簡便快捷的進行處理。前端設(shè)備支持遠程升級和遠程 故障排除功能，維護便捷，降低系統(tǒng)運維管理成本。同時可自動檢測 精選資料 可修改編輯 系統(tǒng)中設(shè)備的運行狀態(tài)，并給出詳細參數(shù)，以輔佐管理人員及時準確 地判斷和解決問題。使用穩(wěn)定易用的硬件和軟件，完全不需借助任何 專用維護工具，既降低了對管理人員進行專業(yè)知識的培訓費用，也節(jié) 省了日常頻繁地維護費用。 2.2.設(shè)計依據(jù) 道路交通信號控制機（GA/47-2002） 道路交通信號控制機安裝規(guī)范（GA/T489-2004） 道路交通信號倒計時顯示器（GA/T5082004） 城市交通信號控制系統(tǒng)術(shù)語（GA/T509-2004） 城市道路交通信號控制方式適用規(guī)范（GA/T527-2005） 人行橫道信號燈控制設(shè)置規(guī)范(GA/T8512009) 道路交通信號控制機與車輛檢測器間的通信協(xié)議（GA/T920-2010） 交通信號控制機與上位機間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議（GB/T20999-2007） 道路交通信號燈設(shè)置與安裝規(guī)范（GB/14886-2006） 道路交通信號燈（GB/14887-2011） 道路交通信號控制機(GB/25280-2010) 其他國家相關(guān)的政策法令、法規(guī)文件。 精選資料 可修改編輯 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計 3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 環(huán)環(huán)形形線線圈圈 信信號號機機 視視頻頻車車檢檢器器 信信號號機機 光光纖纖收收發(fā)發(fā)器器 光光纖纖收收發(fā)發(fā)器器 傳輸網(wǎng)絡(luò) 圖圖注注： 光纖 網(wǎng)線 中心平臺 信號/控制線 圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 3.2系統(tǒng)組成 交通信號控制系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)以及后端管理 子系統(tǒng)三大部分組成，實現(xiàn)對路口交通信號配時方案的自動控制、優(yōu) 化，同時系統(tǒng)還兼具交通參數(shù)采集功能，能夠?qū)崟r采集、統(tǒng)計交通流 信息，供配時優(yōu)化軟件使用。 前端子系統(tǒng) 以信號機為主體，可根據(jù)信號機本身或中心下發(fā)的指令改變道路 交通信號燈狀態(tài)，調(diào)節(jié)配時并控制道路交通信號燈運行。同時兼具交 精選資料 可修改編輯 通參數(shù)采集功能，支持采集、處理、存儲流量、占有率、排隊長度等交 通參數(shù)，以供交通信號配時優(yōu)化軟件使用，同時供交通疏道和交通組 織與規(guī)劃使用。 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng) 負責數(shù)據(jù)的傳輸與交換。中心網(wǎng)絡(luò)主要由接入層交換機以及核心 交換機組成。 后端管理子系統(tǒng) 由區(qū)域計算機和中心管理平臺組成。區(qū)域計算機主動對前端交通 流數(shù)據(jù)進行分析，自適應(yīng)的選擇合適的信號配時方案，并實時下發(fā)到 各個路口對應(yīng)的信號機。中心管理平臺負責實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)的 匯聚、處理、存儲、應(yīng)用、管理與共享。 3.3功能設(shè)計 3.3.1 交通參數(shù)采集、統(tǒng)計功能 前端信號機配備有車檢板，支持地埋線圈的接入，可實現(xiàn)控制區(qū) 域內(nèi)車流量、占有率、車速、排隊長度等交通參數(shù)的采集、處理和存儲。 交通信號控制系統(tǒng)可根據(jù)前端獨立的車輛信息來直接調(diào)整對應(yīng)信號 燈的綠信比，也可根據(jù)區(qū)域整體的車流狀況對信號燈配時方案進行針 對性的區(qū)域協(xié)調(diào)。同時這部分交通參數(shù)信息也可提供到其他相關(guān)聯(lián)的 交通管理系統(tǒng)使用。 精選資料 可修改編輯 圖 2 交通參數(shù)統(tǒng)計功能示意圖 除了地感線圈的檢測方式外，本系統(tǒng)還支持其他檢測方式的接入， 如微波、視頻等，可充分共享現(xiàn)有的交通資源達到交通優(yōu)化管理的目 的。 信號機支持接入視頻車檢器，具體的應(yīng)用介紹參加下文“核心設(shè) 備介紹”部分。 3.3.2 信號燈配時控制功能 本系統(tǒng)支持靈活的信號燈控制方案配置。主要控制方式描述如下。 3.3.2.1多時段控制 多時段控制，根據(jù)交通需求變化情況，把一天的時間分成若干個 控制時段，隨時間的推移，按預(yù)置的方案自動運行。各個方案運行期 間信號周期、綠信比、相序不隨道路狀況的變化而變化。 多時段控制特別適合于交通量相對規(guī)律的交叉口，其信號配時方 案是根據(jù)典型狀況的歷史交通數(shù)據(jù)制定的。 精選資料 可修改編輯 圖 3 多時段控制方案圖 3.3.2.2感應(yīng)控制 感應(yīng)控制，信號機根據(jù)車輛檢測器測得的交通流數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)信號 配時的控制方式。感應(yīng)控制的前提是建立檢測器與相位的對應(yīng)關(guān)系， 這里包括車輛檢測器和行人檢測器。 在交通量變化大而不規(guī)則、難于用定時控制處置的交叉口，以及 在必須降低對主要干道干擾的交叉口上，用感應(yīng)控制效益更大。 干道上的感應(yīng)控制 相位在感應(yīng)時間窗口內(nèi)接收到來自檢測器的請求，則增加一個延 長綠的綠燈相位時間，以保證車輛能順利通過該路口。 感應(yīng)控制下默認運行最小綠燈時間，根據(jù)車輛檢測信號遞進增加 綠燈時間，直到?jīng)]有通行請求或增大到最大綠燈時間。 精選資料 可修改編輯 圖 4 感應(yīng)控制示意圖 時時長長t，表表示示延延長長綠綠時時間間，感感應(yīng)應(yīng)控控制制后后，綠綠燈燈時時間間增增長長至至T+t 表表示示感感應(yīng)應(yīng)窗窗口口時時間間，一一般般為為綠綠燈燈倒倒數(shù)數(shù)69秒秒 T t T+t 圖 5 感應(yīng)控制時間軸變化 支路上的感應(yīng)控制 這種系統(tǒng)，在每個交叉口的支路上安裝檢測器，支路檢測有車時， 僅允許支路不影響主街連續(xù)通行的前提下，可得到基本配時方案內(nèi)的 部分綠燈時間，并根據(jù)交通檢測的結(jié)果，支路的綠燈一有可能就盡快 結(jié)束，初始原則按照最小綠燈時間給予放行；支路上沒有車輛時，綠 燈將一直分配給主干線，保證主干線的通暢運行。 同樣的設(shè)置下，也可支持相反邏輯的設(shè)置，即當支路上一檢測到 精選資料 可修改編輯 車輛信號就立即進入轉(zhuǎn)換程序，給支路跳轉(zhuǎn)綠燈，確保支路上車輛的 通行。這樣的應(yīng)用在一些非常部門的出入口較適宜，如消防隊的出口 道路。 這樣的控制方式適用于不同方向車流差異非常大的路口。 3.3.2.3無纜線協(xié)調(diào)控制（綠波控制） 無纜線協(xié)調(diào)控制是線協(xié)調(diào)控制的一種，各信號機之間不進行通信， 要求信號時鐘完全同步一般采用 GPS 衛(wèi)星校時。無纜線協(xié)調(diào)控 制方式，通過設(shè)定相位差來實現(xiàn)道路上不同交叉口之間交通信號的協(xié) 調(diào)。 與定周期配置不同在于，無纜控制必須配置綠信比表中的協(xié)調(diào)相 位以及相位差，且進行無纜線協(xié)調(diào)控制的各路口運行方案的周期長必 須相同。 無纜線控的相位差是指進行無纜線協(xié)調(diào)控制的各路口運行方案 之間，周期開始的時間差。 如下圖，以相位 1 為協(xié)調(diào)相位，路口 1 的相位差為 0，路口 2 的 相位差為 15 秒，路口 3 的相位差為 25 秒。 精選資料 可修改編輯 圖 6 無纜線協(xié)調(diào)相位差 圖 7 無纜線協(xié)調(diào)示意圖 3.3.2.4行人過街按鈕控制 信號機支持行人按鈕信號輸入，可在路口和路段響應(yīng)來自行人按 精選資料 可修改編輯 鈕的行人過街請求。在沒有行人過街請求時，有自動跳步控制功能， 可最大限度的保證車輛通行效率。 3.3.2.5公交優(yōu)先控制 系統(tǒng)具有多種科學合理、靈活實用的公交優(yōu)先控制算法并能執(zhí)行 相應(yīng)的優(yōu)先控制，以滿足一般公交優(yōu)先、雙向高頻度公交優(yōu)先或多方 向公交優(yōu)先的需求。 通過在公交車輛安裝特殊發(fā)射裝置或在公交專用車道上設(shè)置普 通車輛檢測器采集公交車輛的交通需求。當公交車接近交叉口時，向 檢測器發(fā)出信號，檢測器即把信號傳給控制機，控制機指令信號燈由 紅燈改為綠燈，或繼續(xù)延長綠燈時間。公交停靠站設(shè)在交叉口上游一 方時，可把檢測器設(shè)在停靠站附近，當公交車離站時就可通知信號燈 放綠燈，以免在交叉口前再次停車。 圖 8 公交優(yōu)先控制示意圖 3.3.2.6全紅控制 在全紅控制方式下，各信號源對應(yīng)的通道輸出紅燈信號。一般在 交通管制的場景下應(yīng)用。 精選資料 可修改編輯 3.3.2.7閃光控制 在閃光控制方式下，各信號源對應(yīng)的通道按照預(yù)先設(shè)定的閃光模 式和一定的頻率進行閃光。一般用在夜間車流量較少的叉路口，如一 些經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的路口，夜間啟用該模式提醒司機通過路口時注意左右 瞭望、小心通過，減少不必要的等待時間。 交通信號控制機有軟件黃閃和硬件黃閃兩種配置，系統(tǒng)采用獨立 的黃閃控制模塊，黃閃控制更為可靠和節(jié)能，進入黃閃控制的途徑主 要包括： 硬件故障黃閃：當信號機主控板、燈控板等硬件發(fā)生故障時，可 以通過電源板的黃閃控制進入硬件故障黃閃； 時段黃閃：通過參數(shù)設(shè)定，在指定時段進入黃閃工作模式； 手動黃閃：可通過中心控制或機箱兩旁的手動按鈕使信號機進入 手動黃閃工作模式。 圖 9 信號燈黃閃示意圖 精選資料 可修改編輯 3.3.2.8手動控制 手動控制，交通管理人員可根據(jù)現(xiàn)場車流情況人為控制路口放行 狀態(tài)。在由于節(jié)假日或交通事故導致路口嚴重擁堵，需人工疏導交通 時，可幫助現(xiàn)場交通管理人員方便的改變信號燈工作狀態(tài)。 手動控制支持 2 種模式，一種是機箱按鍵模式，一種是遙控器模 式。手動控制主要包括三項功能： 1) 黃閃； 2) 全紅； 3) 步進。 步進，信號燈按照相序執(zhí)行下一個綠燈相位，按下步進后，信號 燈會進入切換狀態(tài)，當前綠燈相位進入綠閃，再跳轉(zhuǎn)紅燈。即原先設(shè) 定的相位過渡機制保留不變的前提下，提前執(zhí)行下一個相序動作。 圖 10 手動控制按鍵板 3.3.3 設(shè)備故障檢測、處理功能 信號控制系統(tǒng)任何輕微的故障在信號燈上反饋出來都是不能接 受的大問題，所以故障檢測機制的引入必不可少。 精選資料 可修改編輯 信號機配備了獨立的故障檢測模塊，可以對內(nèi)、外設(shè)備進行故障 監(jiān)測、自診斷和記錄功能，當發(fā)現(xiàn)故障后進行故障降級來確保交通安 全，并發(fā)出故障警示信號。信號機故障類型分為嚴重故障和一般故障， 其中嚴重故障包括：綠沖突故障、同一燈組紅綠沖突故障、一組相位 對應(yīng)紅燈信號均故障。一般故障包括：通信故障、檢測器故障、電源故 障等。 3.3.3.1嚴重故障 當發(fā)生嚴重故障時，交通信號控制機立即改為黃閃控制。 嚴重故障包括以下幾種情況： 綠沖突故障 預(yù)先設(shè)定的沖突相位（不應(yīng)同時點亮綠燈的相位）在實際運行中 發(fā)生同時點亮綠燈的情況，綠沖突可能導致嚴重的交通事故； 同一燈組紅綠沖突故障 信號燈線發(fā)生搭線或其他短路現(xiàn)象時，可能會導致同一燈組的紅 綠信號同時點亮，這種情況的發(fā)生將使駕駛員無所適從； 一組相位對應(yīng)紅燈信號均故障 某一路輸出所有信號燈的紅燈均不能點亮，將導致該相位的機動 車沒有停止信號； 3.3.3.2一般故障 一般故障表現(xiàn)為不影響道路交通安全的其他一般故障，發(fā)現(xiàn)故障 精選資料 可修改編輯 后能自動降級到更可靠的控制方式，保證信號機繼續(xù)正常工作。 通信故障 信號機與中心之間的通訊故障，這種情況下，基于區(qū)域控制的方 案會自動降級到單點/線協(xié)調(diào)的控制方式。 車輛檢測故障 信號機通過設(shè)定的故障檢測機制，判斷線圈檢測器是斷路還是短 路。這種情況下，基于感應(yīng)控制的方案會自動降級到多時段周期控制。 電源故障 信號機電源電壓超出正常使用范圍時，信號機能自動檢測，并生 成故障報警信息。 3.3.3.3故障存儲與發(fā)送 交通信號控制機能對所有在運行期間采集的故障信息進行存儲 記錄，并向中心上傳故障信息，所存儲的信息也可通過手提電腦安裝 的工具軟件顯示、查閱。 3.3.4 信號機狀態(tài)監(jiān)視功能 信號機支持用客戶端軟件登陸信號機，通過圖形、圖標的形式展 示各關(guān)鍵參數(shù)的狀態(tài)。 3.3.4.1 版本信息 查看所用設(shè)備硬件型號和軟件型號，在設(shè)備維護時可以第一時間 精選資料 可修改編輯 反饋到所需的版本信息。 圖 11 版本信息示意圖 3.3.4.2 通道狀態(tài) 通道狀態(tài)：實時顯示當前路口各通道紅黃綠端子的輸出狀態(tài)，每 5 秒自動刷新一次。 圖 12 通道狀態(tài)示意圖 3.3.4.3 檢測器脈沖 實時顯示對應(yīng)檢測器通道的觸發(fā)情況，可在檢測器故障查詢中起 到故障位置定位的作用。 3.3.4.4 協(xié)調(diào)狀態(tài) 實時顯示當前運行的控制方式、方案、周期長、當前周期和同步 時間，每 5 秒自動刷新一次。 精選資料 可修改編輯 圖 13 協(xié)調(diào)狀態(tài)示意圖 3.3.4.5 交通數(shù)據(jù) 查看過去三天以內(nèi)的某個采集周期檢測器統(tǒng)計流量、占有率，檢 測器流量采集周期通過單元參數(shù)可以設(shè)置。 圖 14 交通數(shù)據(jù)示意圖 3.3.4.6 信號機事件 查看所示的信號機事件信息，包括控制器、通信和檢測器三類事 件信息。 圖 15 信號機事件示意圖 精選資料 可修改編輯 3.3.5 校時功能 信號控制系統(tǒng)大部分功能都是基于時間的精確控制，沒有同步時 鐘的前提，任何信號控制都難以達到預(yù)期的效果。本系統(tǒng)支持兩種校 時模式，一種是接收來自控制中心的校時，一種是主動獲取 GPS 信息 來對系統(tǒng)進行校時。 采用 GPS 校時時，信號機直接從 GPS 衛(wèi)星處獲取標準時間，保 證整個系統(tǒng)時間的同步。在偏遠路口的應(yīng)用中，可節(jié)省線纜、施工的 成本。 圖 16 GPS 天線圖 3.3.6 無線傳輸功能（可配） 信號機支持無線傳輸功能，可通過內(nèi)置 USB 口擴展 Wifi 或 3G 模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。無線傳輸功能使得信號機的前端布局更 加靈活，場景適應(yīng)性更強，同時在線纜、施工的成本上也有較大的節(jié) 省。 3.3.7 信號機特征參數(shù)導入/導出 支持通過客戶端軟件進行信號機特征參數(shù)的導入、導出操作，可 精選資料 可修改編輯 方便問題排查、技術(shù)人員遠程協(xié)助。 3.3.8 擴展功能 信號機在硬件接口和軟件能力上都做了足夠的預(yù)留，可針對項目 實現(xiàn)客戶個性化的定制需求。 開關(guān)門報警 可通過信號機 IO 接口實現(xiàn)機箱開關(guān)門信息的記錄、上傳和報警， 可以對前端信號機起到一定防盜、防破壞的功能。 視頻流量數(shù)據(jù)接入 可支持通過 485 接口/網(wǎng)口接入視頻流量數(shù)據(jù)。目前各大城市都 建設(shè)有較多的智能交通設(shè)施，如卡口、電子警察等都具有一定的流量 數(shù)據(jù)采集功能，復用這些設(shè)備的流量數(shù)據(jù)可以為項目節(jié)省較大的成本。 精選資料 可修改編輯 第 4 章 前端子系統(tǒng)設(shè)計 4.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 前端子系統(tǒng)包括信號機、檢測器、信號燈等。信號機根據(jù)車輛檢 測器獲得的交叉口交通信息（車流量等）通過實時調(diào)整整個交叉口交 通信號燈參數(shù)進而調(diào)整配時方案，實現(xiàn)單個交叉口交通信號燈的自適 應(yīng)控制。 信號機 若控制中心下發(fā)特殊控制方案時，完成控制中心下發(fā)方案的執(zhí)行； 若控制中心無下發(fā)方案，信號機在信號周期結(jié)束的前兩秒內(nèi)，讀取自 身連接車輛檢測器檢測到的數(shù)據(jù)，計算并保存相關(guān)參數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò) 與相鄰交叉口信號機交換數(shù)據(jù)，最后用參數(shù)動態(tài)調(diào)整信號相位的綠信 比，最終實現(xiàn)交叉口交通信號燈的自適應(yīng)控制。 車輛檢測器 主要負責完成交叉口車輛信息的采集和上傳。本系統(tǒng)中，信號機 通過車檢板的接入兼顧了車輛檢測器的功能，可支持 24 個線圈接入， 最大可擴展至 48 個線圈。支持采集的交通信息有：車流量、占有率、 速度、車輛排隊長度等。 信號燈 負責交通信號的顯示，是系統(tǒng)對外輸出的直接體現(xiàn)。交通信號燈 由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準許通行，黃 精選資料 可修改編輯 燈表示慢行或警示。交通信號燈分為：機動車信號燈、非機動車信號 燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈 等。 4.2線圈布設(shè) 本系統(tǒng)支持多種車輛檢測信號的輸入，包括環(huán)形線圈、超聲波、 微波、紅外、橡皮管、電磁場、地磁場等。由于環(huán)形線圈式車輛檢測器 具有隱蔽、可靠性好、靈敏度高等優(yōu)點，已成為當今交通控制系統(tǒng)最 實用的檢測手段，現(xiàn)在國內(nèi)使用的車輛檢測器大多也采用這種方式。 下面就線圈的布設(shè)給出初步的建議。 感應(yīng)控制環(huán)形線圈 主要為單點的感應(yīng)控制提供車輛到達信息，也可為自適應(yīng)控制提 供排隊長度的信息。 感應(yīng)控制線圈布設(shè)原則參照以下兩點： 線圈布設(shè)在渠化的道路上，即提供確定車輛流向的車輛信息； 線圈與停車線的距離以延長綠時間內(nèi)車輛能安全通過路口為 標準，一般取 3035 米。 精選資料 可修改編輯 圖 17 感應(yīng)控制線圈布局示意圖 4.3信號燈布設(shè)原則 4.3.1基本原則 對應(yīng)于路口某進口，可根據(jù)需要安裝一個或多個信號燈組。 信號燈可安裝在出口左側(cè)、出口上方、出口右側(cè)、進口左側(cè)、進 口上方和進口右側(cè)。若只安裝一個信號燈組，應(yīng)安裝在出口處。 至少有一個信號燈組的安裝位置能確保，在該信號燈組所指示 的車道上的駕駛?cè)?，位于下表?guī)定的范圍內(nèi)時均能清晰觀察到信號 燈。若不能確保駕駛?cè)嗽谠摲秶鷥?nèi)能清晰觀察到信號燈顯示狀態(tài)時， 應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的警告標志。 道路設(shè)計車速 （km/h） 304050607080 距停車線 最小距離（m） 506585110140165 表 1 交叉口視距要求 精選資料 可修改編輯 4.3.2安裝數(shù)量 當進口停車線與對向信號燈的距離大于50米時，應(yīng)在進口 處增設(shè)至少一個信號燈組；當進口停車線與對向信號燈的距離大 于70米時，對向信號燈應(yīng)選用發(fā)光單元透光面尺寸為400mm的 信號燈。 安裝在出口處的信號燈組中某組信號燈指示車道較多，所 指示車道從停車線至停車線后50m不在以下三種范圍內(nèi)時，應(yīng)相 應(yīng)增加一組或多組信號燈： 無圖案寬角度信號燈基準軸左右各10，如圖24； 無圖案窄角度信號燈基準軸左右各5； 圖案指示信號燈基準軸左右各10。 圖 18 信號燈車道覆蓋示意圖 精選資料 可修改編輯 4.3.3機動車信號燈安裝位置 沒有機動車道和非機動車道隔離帶的道路，對向信號燈燈 桿宜安裝在路緣線切點附近。當?shù)缆份^寬時，可采用懸臂式安裝 在道路右側(cè)人行道上，也可根據(jù)需要在左側(cè)人行道上增設(shè)一個信 號燈組，如圖25所示；當?shù)缆份^窄時（機非道路總寬12米以下）時， 可采用柱式安裝在道路兩側(cè)人行道上，如圖26所示。當進口停車 線與對向信號燈的距離大于50米時，應(yīng)在進口停車線附近增設(shè)一 個信號燈組。 圖 19 機動車信號燈組設(shè)置示意 精選資料 可修改編輯 圖 20 機動車信號燈組設(shè)置示意 設(shè)有機動車道和非機動車道隔離帶的道路，在隔離帶的寬 度允許情況下，對向信號燈燈桿宜安裝在機非隔離帶緣頭切點向 后2米以內(nèi)。當?shù)缆份^寬時，可采用懸臂式安裝在右側(cè)隔離帶，也 可根據(jù)需要在左側(cè)機非隔離帶內(nèi)增設(shè)一個信號燈組；當?shù)缆份^窄 時（機動車道路寬10米以下）時，可采用柱式安裝在兩側(cè)隔離帶內(nèi)。 當停車線與對向信號燈的距離大于50米時，應(yīng)在進口隔離帶內(nèi)增 設(shè)一個信號燈組。 橋下路口或較大的平交路口劃有左彎待轉(zhuǎn)區(qū)時，如果進入 左彎待轉(zhuǎn)區(qū)的車輛不容易觀察到本方位的對向信號燈的變化時， 宜在另一方位的對向增設(shè)一組左轉(zhuǎn)方向指示信號燈。 精選資料 可修改編輯 4.3.4非機動車信號燈安裝位置 沒有機動車道和非機動車道隔離帶的道路，非機動車信號 燈宜采用附著式安裝在指導機動車通行的信號燈燈桿上，如圖27 所示。 圖 21 非機動車信號燈附著安裝 當非機動車停車線與對向非機動車信號燈的距離大于50米 時，應(yīng)在進口增設(shè)一組非機動車信號燈，可安裝在進口停車線前 0.8m至2m處右側(cè)距路緣的距離為0.8m至2m的人行道上或非機動 車道左側(cè)的機非隔離帶內(nèi)。 立交橋下非機動車信號燈安裝在橋體上，立交橋另一側(cè)應(yīng) 增設(shè)一組非機動車信號燈。 精選資料 可修改編輯 4.3.5人行橫道信號燈安裝位置 人行橫道信號燈應(yīng)安裝在人行橫道兩端內(nèi)沿或外沿線的延 長線、距路緣的距離為0.8m至2m的人行道上，采取對向燈安裝。 具有中心隔離帶（含立交橋下）的路口，隔離帶寬度大于1.5 米的，應(yīng)在隔離帶上增設(shè)人行橫道信號燈。 采用行人按鈕時，行人按鈕安裝高度宜在1.21.5米范圍內(nèi)。 精選資料 可修改編輯 第 5 章 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)主要由路口局域網(wǎng)、接入線路和中心網(wǎng)絡(luò)組成。 路口局域網(wǎng) 路口局域網(wǎng)主要用于匯聚前端各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。包括有線、無線網(wǎng) 絡(luò)模式。 接入線路 接入線路建議采用獨立光纖傳輸，連接路口局域網(wǎng)和中心網(wǎng)絡(luò)， 傳輸帶寬不小于 100M。 中心網(wǎng)絡(luò) 中心網(wǎng)絡(luò)采用“匯聚-核心”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用于連接路口局域網(wǎng)的 帶寬不小于 100M，用于中心網(wǎng)絡(luò)交換的帶寬不小于 1000M。 精選資料 可修改編輯 第 6 章 后端管理子系統(tǒng) 6.1平臺概述 iVMS-86XX 智能交通綜合管控平臺，是一個基于服務(wù)器、操作 系統(tǒng)、依托于數(shù)據(jù)庫、架構(gòu)于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)系統(tǒng)，是支撐起交通信號控 制系統(tǒng)產(chǎn)品的中央管理平臺，一個能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備接入與用戶服務(wù)的綜 合軟硬件體系。綜合管控平臺利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、軟件及服務(wù)，接入 分散的設(shè)備并建立用戶、業(yè)務(wù)接口，以完成分散設(shè)備的統(tǒng)一管理并提 供用戶業(yè)務(wù)需要的服務(wù)。 6.2平臺功能設(shè)計 6.2.1. 狀態(tài)顯示及控制 iVMS-86XX 智能交通綜合管控平臺具備電子地圖功能，能夠?qū)?前端信號機點位情況、交通數(shù)據(jù)、道路信息等直觀地展現(xiàn)在該區(qū)域的 地圖上。 電子地圖的主界面如下： 精選資料 可修改編輯 圖 22 電子地圖示意圖 平臺可通過可視化界面對前端信號機運行狀態(tài)進行實時顯示。用 戶可以從中查看并修改各信號機工作模式和在運行配時方案的關(guān)鍵 特征參數(shù)等信息，從而實現(xiàn)上文提到的信號控制方式。 圖 23 路口實時狀態(tài)顯示示意圖 精選資料 可修改編輯 6.2.2. 勤務(wù)預(yù)案功能 除了一些日常的參數(shù)調(diào)整外，系統(tǒng)還設(shè)計了勤務(wù)預(yù)案。在發(fā)生突 發(fā)事件或有重要車輛需要通行時，可為這些車輛安排專門的線路供其 快速通行，保證如消防車輛、救護車輛的快速通行。 圖 24 勤務(wù)控制示意圖 6.2.3. 故障報警預(yù)處理功能 平臺可跟據(jù)客戶需求，對接收到的前端故障報警信息進行實時的 管理，可對不同故障信息進行不同的故障處理設(shè)置，包括日志記錄、 窗口提示、短信通知、郵件通知等處理操作。 用戶可通過該功能直接將故障管理與設(shè)備維護模塊聯(lián)通起來，部 分驗證故障信息可自動反饋到下一步處理責任人，減少人工流程處理 的時間耽誤，確保信號控制系統(tǒng)的長時間穩(wěn)定工作。 6.2.4. 交通流數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能 統(tǒng)計功能是系統(tǒng)對前端所采集的往來車輛數(shù)據(jù)信息進行分類匯 總，并根據(jù)不同的業(yè)務(wù)單元的要求，以不同的形式出具統(tǒng)計報表，挖 精選資料 可修改編輯 掘隱藏在數(shù)據(jù)背后的信息。目前系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌房?、時段的車流量 進行統(tǒng)計，并出具柱狀、曲線或列表形式的日報、周報、月報和年報表。 圖 25 交通流量統(tǒng)計示意圖 6.2.5. 運維管理 用戶能夠通過運維管理功能界面，實時了解系統(tǒng)及其中的各設(shè)備 當前的運行狀況，當系統(tǒng)或設(shè)備運行異常時，系統(tǒng)能夠?qū)惓５那闆r 反映在信息提示列表中，用戶就能夠根據(jù)異常設(shè)備的情況及時采取維 護措施。 圖 26 運維管理示意圖 運維管理包括網(wǎng)絡(luò)管理和資產(chǎn)管理。用戶通過網(wǎng)絡(luò)管理，能夠獲 精選資料 可修改編輯 取系統(tǒng)中所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器的運行情況；通過資產(chǎn)管理，能夠了 解到系統(tǒng)中的各項設(shè)備的資產(chǎn)信息，包括采購時間、維修報廢情況等， 以便用戶了解、評估系統(tǒng)設(shè)備的使用情況以及是否需要更新或維護。 6.2.6. 日志管理 用戶可以通過日志管理功能查看人員操作記錄、系統(tǒng)運行記錄和 系統(tǒng)故障記錄。 精選資料 可修改編輯 第 7 章 核心設(shè)備介紹 7.1交通信號控制機 1） 產(chǎn)產(chǎn)品品簡簡介介 DS-TSC500 交通信號控制機是基于 ARM9 系列 32 位芯片控制的交通信號控 制機，具有較強的控制和通信功能，其硬 件電路和軟件設(shè)計都采用了模塊化設(shè)計的 思想。信號機機體主要由控制箱、配電單 元和機柜組成?？刂葡渲饕ㄖ骺匕濉?車檢板、燈控板，由總線連接在一起。整機達到戶外設(shè)備全天候工作 要求，具有防雷擊、過載保護、綠沖突檢測等的安全措施。 本信號機可以在無中心控制的條件下進行信號機單點的定周期 控制、感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制等；也可基于 GPS 校時實現(xiàn)多點的無纜 線協(xié)調(diào)控制；也可以在系統(tǒng)協(xié)調(diào)下執(zhí)行控制中心下發(fā)的系統(tǒng)控制方案 和關(guān)燈、閃光、全紅、手動步進、特殊功能（根據(jù)用戶定制需求開放相 應(yīng)接口）、優(yōu)先等控制指令。 2） 主要特性主要特性 采用先進的 ARM9 系列 32 位芯片，提供強大的計算與通訊能力； 模塊化設(shè)計，安裝和維護方便； 采用固態(tài)開關(guān)控制信號燈，運行穩(wěn)定； 精選資料 可修改編輯 采用開放性、標準化通信協(xié)議，支持 NTCIP 協(xié)議，方便擴展； 對檢測器、通信、燈具等外部設(shè)備的工作狀態(tài)自動監(jiān)控和記錄，發(fā) 生故障自動告警并可自動采取相應(yīng)的處理措施； 采用 GPS 授時的方式保證系統(tǒng)的精確時鐘； 特征參數(shù)生成和下載方便，可用 PC 機（筆記本電腦）完成或直接 由 U 盤導入。 3） 技技術(shù)術(shù)參數(shù)參數(shù) 項項目目參數(shù)參數(shù) 相位驅(qū)動支持 16 組相位驅(qū)動，24 個信號通道，可擴展至 36 個信號通道 線圈檢測器支持 24 個線圈接入，可擴展至 48 個線圈 通訊協(xié)議支持 NTCIP 通信協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)接口2 個百兆網(wǎng)絡(luò)接口，其中 1 個可光電復用 其他接口 2 個 RS232 接口，1 個 RS422 接口，2 個 RS485 接口 2 個 USB 接口，其中 1 個內(nèi)置：用于 WIFI 或 3G 模塊 外部輸入支持 8 路行人按鈕輸入，16 路 IO 輸入，8 路過壓過流檢測輸入 外部輸出支持 20 路無源輸出：4 路繼電器輸出、16 路光耦輸出 工作電壓AC220V44V，50Hz2Hz 工作環(huán)境溫度-40+70 工作環(huán)境濕度45%95%，無凝結(jié) 功耗60W 防護等級IP54 結(jié)構(gòu)尺寸650mm(W)1500mm(H)450mm(D) 7.2視頻車檢器 1） ）產(chǎn)產(chǎn)品品簡簡介介 精選資料 可修改編輯 視頻車輛檢測器，采用視頻圖像分析技 術(shù)，對圖像中設(shè)定的檢測區(qū)域內(nèi)的運動物體 進行檢測，獲取所需的交通信息。大場景安 裝、可提供可視化圖像、實時交通信息。攝像機采用 ISP+ D