交通信號控制系統(tǒng)方案

1、交通信號控制系統(tǒng)1.1 項(xiàng)目概述對當(dāng)?shù)氐暮唵谓榻B及交通狀況的分析。1.1.1 系統(tǒng)概述城市交通的管理與控制是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，城市交叉口的通行能力是決定道路通行的關(guān)鍵。交通信號控制系統(tǒng)對城市交叉口進(jìn)行系統(tǒng)化協(xié)調(diào)控制，能緩解擁堵區(qū)域的交通壓力，使交通流量在整個(gè)城市范圍內(nèi)的分配趨于合理，能夠降低或消除對道路的瓶頸影響，提高道路的通行能力和服務(wù)水平。交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了點(diǎn)控、線控和面控3個(gè)階段：（1）每個(gè)交叉口的交通控制信號只按照該交叉口的交通情況獨(dú)立運(yùn)行，不與其鄰近交叉口的控制信號有任何聯(lián)系的，稱為單個(gè)交叉口交通控制，也稱為單點(diǎn)信號控制，俗稱“點(diǎn)控制”。（2）把干道上若干連續(xù)交叉

2、口的交通信號通過一定的方式聯(lián)結(jié)起來，同時(shí)對各交叉口設(shè)計(jì)一種相互協(xié)調(diào)的配時(shí)方案，各交叉口的信號燈按此協(xié)調(diào)方案聯(lián)合運(yùn)行，使車輛通過這些交叉口時(shí)，不致經(jīng)常遇上紅燈，稱為干道信號聯(lián)動控制，也叫“綠波”信號控制，俗稱“線控制”。（3）以某個(gè)區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象，稱為區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)，俗稱“面控制”。1.1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)交通信號控制系統(tǒng)目標(biāo)如下：（1）降低交通延誤，降低停車次數(shù)，提高車速，降低機(jī)動車油耗，減少交通污染，改善城市環(huán)境；（2）科學(xué)控制交通流，最大限度利用現(xiàn)有道路，提高道路的通行能力；（3）使交通有序運(yùn)動，從而改善交通秩序，有利于交通安全；（4）節(jié)省警力，降低交警的勞動

3、強(qiáng)度。1.1.3 設(shè)計(jì)原則根據(jù)我公司多年來在城市智能交通領(lǐng)域的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對公安、交通行業(yè)業(yè)務(wù)需求的深入理解，結(jié)合我國交通發(fā)展的現(xiàn)狀，根據(jù)信號控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，在設(shè)計(jì)過程中秉承以下原則：1.1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)化原則交通信號控制系統(tǒng)嚴(yán)格按照公安部頒布的標(biāo)準(zhǔn)GA47-2002道路交通信號控制機(jī)和GB/T20999-2007交通信號控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，所有數(shù)據(jù)格式與接口均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上加以完善，以適應(yīng)各地的交通狀況。 1.1.3.2 先進(jìn)性原則采用科學(xué)的、主流的、符合發(fā)展方向的技術(shù)、設(shè)備和理念，系統(tǒng)集成化、高清化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化，使系統(tǒng)具有“國內(nèi)領(lǐng)先，國際先

4、進(jìn)”的總體水平，能夠適應(yīng)交通控制未來發(fā)展的要求。1.1.3.3 實(shí)用性原則系統(tǒng)提供清晰、簡潔、友好的中文操作界面，操控簡便靈活，易學(xué)易用，便于管理和維護(hù)，系統(tǒng)具有自動恢復(fù)功能，整個(gè)系統(tǒng)的操作簡單、快捷、環(huán)節(jié)少，以保證不同的操作者都能熟練操作系統(tǒng)，具有高度友好的界面和使用性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選材、選型符合國家及行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與用戶及其上級管理部門的有關(guān)規(guī)定要求相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟(jì)能力方面實(shí)際情況相吻合。1.1.3.4 可靠性原則交通信號控制系統(tǒng)選用集成度和穩(wěn)定性高的設(shè)備，具有系統(tǒng)自診斷和維護(hù)管理功能、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)備份等功能。室外設(shè)備具有耐高溫、耐高濕、耐低溫，防雷、防塵等特性，保證系統(tǒng)的正?？?/p>

5、靠運(yùn)行。1.1.3.5 安全性原則交通信號控制系統(tǒng)具有防誤操作特性，通過合理的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有效的外場保護(hù)措施以及完善的內(nèi)部管理機(jī)制有效避免系統(tǒng)遭到惡意攻擊和數(shù)據(jù)被非法提取的現(xiàn)象出現(xiàn)，保障系統(tǒng)的信息安全。同時(shí)通過數(shù)據(jù)加密、備份、補(bǔ)錄、恢復(fù)等措施，提高系統(tǒng)在傳輸鏈路故障時(shí)的數(shù)據(jù)完整性及安全性。1.1.3.6 經(jīng)濟(jì)性原則交通信號控制系統(tǒng)的可靠性得到提升，因此系統(tǒng)的維護(hù)成本顯著下降。采用技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，通過最優(yōu)化的系統(tǒng)集成，設(shè)備使用壽命長，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性顯著提高。1.1.3.7 易維護(hù)性原則交通信號控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮其易維護(hù)性，采用模塊化設(shè)計(jì)，以確保系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)故障時(shí)能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行

6、。系統(tǒng)具備日志記錄、遠(yuǎn)程升級、維護(hù)、管理、故障及時(shí)報(bào)警等功能，以方便日常維護(hù)。1.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）中華人民共和國交通安全法（2）中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架（3）交通管理信息系統(tǒng)建設(shè)框架（公安部）（4）道路交通信號控制機(jī)（GB 252802010）（5）交通信號控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議GB/T20999-2007（6）道路交通信號燈設(shè)置與安裝規(guī)范GB14886-2006；（7）人行橫道信號燈控制設(shè)置規(guī)范GA/T851-2009（8）公安計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)“九五”規(guī)劃（公安部）（9）公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范（GA/T445-2003）（10）城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50220）（

7、11）城市道路交通信號控制方式適用規(guī)范（GA/T527）（12）公安交通控制系統(tǒng)建設(shè)規(guī)程及要求（GA/T651）（13）道路交通標(biāo)志和標(biāo)線（GB5768）（14）道路交通流量調(diào)查（GA299）（15）道路交通擁堵度及評價(jià)方法（GA/T 115）（16）城市道路交通秩序評價(jià)方法（GA/T 175）（17）公安交通控制系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范（GA/T445）（18）道路交通信號控制機(jī)安裝規(guī)范（GA/T489）（19）道路交通標(biāo)志和標(biāo)線（GB5768-2009）（20）城市交通信號控制系統(tǒng)術(shù)語（GA/T509）（21）公安交通控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)制圖規(guī)范（GA/T515）（22）環(huán)形線圈車輛檢測器（JT/T4

8、55）（23）城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ37）1.2 需求分析及措施1.2.1 國外系統(tǒng)在我國的適應(yīng)問題問題描述：國外先進(jìn)的信號控制系統(tǒng)，在許多歐洲及北美國家有著成功的應(yīng)用。并且通過多年的持續(xù)改進(jìn)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但是在其系統(tǒng)引進(jìn)到國內(nèi)時(shí)卻不能做到其本身具備的“先進(jìn)”功能。目前國際主流的交通信號系統(tǒng)有：“SCOOT”（Split，Cycle and Offset Optimization Technique，綠信比-信號周期-相位差優(yōu)化技術(shù)）、“ACTRA”（Advanced Control & Traffic Responsive Algorithm，先進(jìn)的交通控制響應(yīng)算法）、“SCA

9、TS”（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System，交通自適應(yīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)）及“ITACA”（Intelligent Traffic Adaptive Control of Areas，自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)，它們在各自的國家都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，也確實(shí)解決了本國交通上的實(shí)際問題。而這些系統(tǒng)被我們引進(jìn)到中國后卻往往達(dá)不到預(yù)期的效果，有的只能實(shí)現(xiàn)很少一部分集中控制功能，有的甚至只能用作單點(diǎn)機(jī)在路口運(yùn)行，完全失去了引進(jìn)先進(jìn)系統(tǒng)的意義。綜合我國目前的情況分析，國外系統(tǒng)不能達(dá)到預(yù)期效果的因素主要有：（1）交通現(xiàn)狀的差異，國外的交通現(xiàn)狀多為單一交通，即機(jī)動車流、人

10、流、非機(jī)動車車流各行其道；而在我國多數(shù)的城市道路為混合交通，即機(jī)動車流、人流、非機(jī)動車車流沒有明顯的隔離。（2）系統(tǒng)開發(fā)針對性，國外系統(tǒng)在開發(fā)之初就是針對本國的交通實(shí)際情況進(jìn)行的調(diào)研、分析，針對性很強(qiáng)，其交通的核心控制算法大多依據(jù)本國的交通狀況開發(fā)，所以很難做到在我國也有很好的表現(xiàn)。（3）組織運(yùn)營模式的差異，在國外很多交通信號控制的優(yōu)化往往是由專門的機(jī)構(gòu)來在運(yùn)行中不斷的優(yōu)化，而我國在這方面還需要進(jìn)一步的提高，目前只有北京、上海等大城市有部分的應(yīng)用。（4）建設(shè)程度的問題，國外的交通信號控制系統(tǒng)往往需要一個(gè)城市具有規(guī)模性的部署，從而實(shí)現(xiàn)其集中控制的功能。而我國城市處于高速的發(fā)展時(shí)期，多數(shù)城市并不能

11、做到規(guī)模性的部署，所以很難實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)集中控制的優(yōu)勢。（5）交通工具的差別，雖然我國汽車的發(fā)展十分迅速，汽車的普及率也在節(jié)節(jié)攀升，但是在實(shí)際的交通中，仍然有很多地方存在著大量的自行車、摩托車等非機(jī)動車輛，它們的啟動速度及行駛速度有著很大的區(qū)別，這樣其集中控制的功能就出現(xiàn)了許多的干擾因素，從而阻礙了其優(yōu)勢的發(fā)揮。解決措施：FIAMM®（非凡®）FTSC-116交通信號控制機(jī)正是針對我國的交通特點(diǎn)開發(fā)的產(chǎn)品，其核心控制功能的需求分析、交通數(shù)據(jù)的采集及控制策略的優(yōu)化都是結(jié)合我國道路及行車的實(shí)際情況定制，所以更適合我國的國情，從而為達(dá)到最佳的交通控制效果提供保證。針對我國的實(shí)際情況，

12、FIAMM®（非凡®）FTSC-116交通信號控制機(jī)主要有以下特點(diǎn)：（1）控制策略針對中國道路交通狀況設(shè)計(jì)，符合國內(nèi)交通流特點(diǎn)。（2）既可以實(shí)現(xiàn)城市級大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)控制，也能區(qū)域級小規(guī)模自適應(yīng)控制，更加符合中國的城市建設(shè)要求。（3）針對我國自行車、摩托車依然大量存在的特點(diǎn)，在信號周期和綠信比計(jì)算中充分考慮了自行車和摩托車的因素，確保路口配時(shí)合理，保證道路暢通。（4）在項(xiàng)目實(shí)施中不斷完善信號機(jī)控制策略，根據(jù)各個(gè)城市不同的情況采用合理的交通控制策略，使各個(gè)路口的交通信號控制策略在使用的過程中不斷升級，持續(xù)改進(jìn)。（5）軟件采用中文界面，操作簡單，方便易用，給用戶以良好的使用體驗(yàn)。解決

13、了一些國外交通控制軟件操作復(fù)雜，描述生澀難懂的問題。1.2.2 信號機(jī)的技術(shù)可靠性問題描述：信號機(jī)的可靠性是道路信號控制的關(guān)鍵因素，也關(guān)系到千百萬車輛的行駛安全，所以信號機(jī)的可靠性，直接決定了信號控制系統(tǒng)建設(shè)的成敗。從整個(gè)行業(yè)現(xiàn)狀來說，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，研究開發(fā)和創(chuàng)新能力不強(qiáng)，質(zhì)量水平不高。近年來，國家對國內(nèi)生產(chǎn)信號機(jī)企業(yè)進(jìn)行了質(zhì)量監(jiān)督抽查，產(chǎn)品合格率僅為36.4%，從各地實(shí)際使用情況來看，基本反映了國內(nèi)信號機(jī)質(zhì)量水平。主要質(zhì)量問題為信號機(jī)故障監(jiān)測功能缺失、電磁抗擾度性能不達(dá)標(biāo)、基本功能不達(dá)標(biāo)等。信號機(jī)全天候工作在室外，其環(huán)境可想而知，因此對信號機(jī)的可靠性要求非常高。由于信號機(jī)的故障，對道

14、路交通安全必將產(chǎn)生極大的影響。在國內(nèi)某些城市發(fā)現(xiàn)過數(shù)次紅燈熄滅、紅綠燈同時(shí)亮等嚴(yán)重故障現(xiàn)象。GA47-2002道路交通信號控制機(jī)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定信號機(jī)發(fā)生綠沖突、某信號組所有紅燈均熄滅等嚴(yán)重故障，信號機(jī)應(yīng)立即進(jìn)入黃閃狀態(tài)。但是，一些企業(yè)的產(chǎn)品對綠沖突、紅燈熄滅等嚴(yán)重故障均無檢測功能，會造成十分嚴(yán)重的交通事故。解決措施：FIAMM®（非凡®）FTSC-116交通信號控制機(jī)以GA47-2002道路交通信號控制機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為最低要求設(shè)計(jì)制造，采用成熟的控制檢測技術(shù)，保證系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)信號機(jī)通電開始運(yùn)行時(shí)先進(jìn)行自檢，然后按如下時(shí)序啟動：n 信號相位先進(jìn)入黃閃信號，持續(xù)時(shí)間至少10s；n

15、 黃閃信號結(jié)束后各信號相位進(jìn)入全紅信號，持續(xù)時(shí)間至少5s；n 啟動時(shí)序結(jié)束后，信號機(jī)按預(yù)設(shè)置的方式運(yùn)行。此外FIAMM®（非凡®）FTSC-116交通信號控制機(jī)具有先進(jìn)的監(jiān)視模塊、報(bào)警及應(yīng)對策略，對綠沖突、CPU處理模塊故障均有報(bào)警及相應(yīng)的處理策略，并且系統(tǒng)中心軟件能對信號機(jī)、中心設(shè)備及傳輸單元的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)故障信息并報(bào)警。FIAMM®（非凡®）FTSC-116交通信號控制機(jī)不僅應(yīng)具有上述功能，還在出廠時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的測試。因此對這些功能及整機(jī)可靠性進(jìn)行測試的方法尤為重要。（1）信號機(jī)功能測試：整機(jī)功能測試、外圍設(shè)備功能測試和通信功能測試。

16、n 信號機(jī)整機(jī)功能測試信號機(jī)基本功能的測試驗(yàn)證。模擬真實(shí)場景，實(shí)現(xiàn)不同控制方式、控制模式的功能測試。利用不同類型的信號發(fā)生器，模擬實(shí)現(xiàn)多種方式、多種類型的數(shù)據(jù)采集、存儲功能測試。基于模擬現(xiàn)場用電環(huán)境，實(shí)現(xiàn)信號機(jī)長時(shí)間運(yùn)行測試。模擬多種故障場景，實(shí)現(xiàn)信號機(jī)故障檢測功能測試。實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)、單點(diǎn)優(yōu)化、單點(diǎn)感應(yīng)、公交優(yōu)先等控制功能測試。手動控制功能測試。n 外圍設(shè)備功能測試手動按鈕。車輛檢測器：環(huán)形線圈檢測器、視頻檢測器、微波檢測器。GPS模塊測試。（2）信號機(jī)整機(jī)性能測試信號機(jī)正常運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)信號的衰減、不同模塊間的相互影響、外界設(shè)備的干擾、用電環(huán)境、氣候環(huán)境、安裝環(huán)境（變壓器的輻射干擾、大噸位

17、貨車過路振動、燈具短路）都影響到信號機(jī)的可靠性。嚴(yán)格、有序、完整、有效的信號機(jī)整機(jī)性能測試是信號機(jī)可靠性直接的保證。信號機(jī)整機(jī)性能測試包括電氣安全性測試、電磁抗擾度測試、氣候環(huán)境適應(yīng)性測試及機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性測試。（3）整機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性測試穩(wěn)定性測試一般在功能測試結(jié)束后，選取35臺樣機(jī)，進(jìn)行測試。要求：每臺樣機(jī)運(yùn)行不同的控制方案；持續(xù)不間斷運(yùn)行不少于10天；信號機(jī)輸出要接負(fù)載；計(jì)算機(jī)捕獲信號機(jī)運(yùn)行過程中的所有打印信息；每天都要對前一天信號機(jī)運(yùn)行記錄進(jìn)行分析。n 聯(lián)網(wǎng)功能的穩(wěn)定性穩(wěn)定的聯(lián)網(wǎng)功能是實(shí)現(xiàn)智能交通控制的必備條件，聯(lián)網(wǎng)功能的穩(wěn)定性和適用性也是重要測試項(xiàng)目之一。聯(lián)網(wǎng)測試的要點(diǎn)：長時(shí)間聯(lián)網(wǎng)時(shí)，聯(lián)網(wǎng)

18、功能是否穩(wěn)定；信號機(jī)、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器處于不同網(wǎng)段；不同聯(lián)網(wǎng)方式：以太網(wǎng)口（RJ45）、串口（RS232/485）；通過網(wǎng)絡(luò)，測試中心軟件控制信號機(jī)的各種功能。1.2.3 信號機(jī)的質(zhì)量可靠性問題描述：信號機(jī)質(zhì)量的可靠性主要表現(xiàn)在：（1）信號機(jī)產(chǎn)品的電磁抗擾度不達(dá)標(biāo)。企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初未考慮到電磁抗擾度問題，導(dǎo)致信號機(jī)在惡劣的電磁環(huán)境下，抗電磁干擾能力差，電子元器件經(jīng)常被燒毀，造成信號機(jī)在遇到電磁騷擾時(shí)可靠性降低甚至功能失效。（2）連續(xù)工作可靠性較差。由于大多數(shù)信號機(jī)是在城市道路上露天安裝使用，工作環(huán)境嚴(yán)酷，連續(xù)工作時(shí)間長，因而在實(shí)際使用過程中，部分信號機(jī)產(chǎn)品連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短，

19、頻繁出現(xiàn)故障。信號機(jī)存在質(zhì)量問題分析（一）元器件質(zhì)量低劣。部分企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)時(shí)，為了降低成本，選用一些低價(jià)、無質(zhì)量保證的元器件，造成信號機(jī)實(shí)際使用中，頻繁發(fā)生故障。（二）技術(shù)研發(fā)能力不足。一些企業(yè)規(guī)模較小，產(chǎn)品研發(fā)能力較弱，只能通過采用外購零配件組裝的方式來組織生產(chǎn)，因而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)粗糙，功能單一，質(zhì)量無法保證。（三）產(chǎn)品研發(fā)過程中，隨意性太大。一些企業(yè)為了迎合市場需求，在研發(fā)生產(chǎn)過程中，降低功能要求，使得產(chǎn)品在一些基本控制功能上與標(biāo)準(zhǔn)相差太大，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。解決措施：為了從源頭上控制信號機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，保證交通安全；同時(shí)盡快與國際發(fā)展接軌，我國交通信號機(jī)產(chǎn)品實(shí)施認(rèn)證制度。為了更好的控制

20、信號機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，規(guī)范市場，鑒于國內(nèi)外目前產(chǎn)品的認(rèn)證模式及流程，我國信號機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證體系如下：（1）、認(rèn)證模式型式試驗(yàn) + 初始工廠檢查 + 獲證后監(jiān)督（2）、認(rèn)證基本流程（見下圖）：圖1.21 認(rèn)證流程框圖n 認(rèn)證的委托和受理認(rèn)證單元劃分原則上按產(chǎn)品型號委托認(rèn)證。但產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式以及影響性能的關(guān)鍵件均相同，即設(shè)計(jì)型號一致，而只是銷售型號不同的產(chǎn)品，可作為一個(gè)單元委托認(rèn)證；在同一境內(nèi)，同一制造商、同一產(chǎn)品設(shè)計(jì)型號，由不同生產(chǎn)廠生產(chǎn)的產(chǎn)品不可作為一個(gè)認(rèn)證單元，但型式試驗(yàn)僅對一個(gè)工廠生產(chǎn)的樣品進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果可覆蓋上述其他認(rèn)證單元的產(chǎn)品；信號機(jī)分類不同不可劃分為一個(gè)認(rèn)證單元；認(rèn)證委托人應(yīng)向指定認(rèn)證機(jī)構(gòu)提

21、交正式委托認(rèn)證的申請，并隨附產(chǎn)品生產(chǎn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵元器件（表一）清單、電氣原理框圖、產(chǎn)品照片等資料。n 型式試驗(yàn)由認(rèn)證機(jī)構(gòu)指定的測試機(jī)構(gòu)按照信號機(jī)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件進(jìn)行試驗(yàn)；樣品要求按單元劃分原則進(jìn)行。n 初始工廠檢查工廠檢查的內(nèi)容為工廠質(zhì)量保證能力檢查和產(chǎn)品一致性檢查。初始工廠檢查的范圍應(yīng)覆蓋委托認(rèn)證產(chǎn)品的加工場所，產(chǎn)品一致性檢查應(yīng)覆蓋委托認(rèn)證產(chǎn)品的所有型號。n 認(rèn)證結(jié)果評價(jià)與批準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對型式試驗(yàn)和工廠檢查結(jié)果進(jìn)行綜合評價(jià)。認(rèn)證結(jié)果符合要求的，由認(rèn)證機(jī)構(gòu)按照認(rèn)證單元向委托人頒發(fā)認(rèn)證證書。認(rèn)證結(jié)果不符合要求的，終止本次認(rèn)證。n 獲證后的監(jiān)督認(rèn)證監(jiān)督檢查一般情況下每年至少進(jìn)行一次監(jiān)督，監(jiān)督間

22、隔時(shí)間不超過12個(gè)月。獲證后的監(jiān)督方式是：工廠質(zhì)量保證能力復(fù)查+認(rèn)證產(chǎn)品一致性檢查+產(chǎn)品抽樣檢測。（3）、認(rèn)證產(chǎn)品的變更獲證后的產(chǎn)品，如果其產(chǎn)品中屬于關(guān)鍵元器件和材料的規(guī)格、型號、生產(chǎn)廠或涉及產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)、電氣結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)向認(rèn)證機(jī)構(gòu)提出申請。認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)變更的內(nèi)容和提供的資料進(jìn)行評價(jià)，確定是否可以變更或需送樣品進(jìn)行檢測，如需送樣檢測，檢測合格后方能進(jìn)行變更。FIAMM®（非凡®） FTSC-116交通信號控制機(jī)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，經(jīng)過國家相關(guān)檢驗(yàn)檢測部門的檢驗(yàn)，并且在北京、榆林、大連等地平穩(wěn)運(yùn)行多年，經(jīng)得住實(shí)踐的考驗(yàn)。1.2.4 新舊設(shè)備的兼容問題描述：由于我國

23、近二十多年來無通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)廠家之間上位機(jī)與信號機(jī)之間無法進(jìn)行通信，因此一旦用戶使用了某一家信號系統(tǒng)產(chǎn)品，其它廠家就無法進(jìn)入了。例如，某市2002年招標(biāo)的信號控制系統(tǒng)是由A公司中標(biāo)的，使用了16臺信號機(jī)和控制系統(tǒng)，但二年后招標(biāo)的全市交通信號控制系統(tǒng)是由B公司中標(biāo)，A、B公司的產(chǎn)品之間無法通信，因此只好將先前的16臺信號機(jī)全部更換為B公司的產(chǎn)品。2008年正式出臺國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20999-2007交通信號控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了信號機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議的結(jié)構(gòu)及物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的要求；適用于信號機(jī)與上位機(jī)間的通信。解決措施：FIAMM®

24、（非凡®） FTSC-116交通信號控制機(jī)基于GB/T20999-2007交通信號控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議設(shè)計(jì)開發(fā)，完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，保證了新舊系統(tǒng)間的兼容性。1.3 控制策略設(shè)計(jì)在我國，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市的交通壓力也在逐漸的增加，城市交通網(wǎng)中的主干道承受著巨大的交通負(fù)荷。因此，主干道交通控制的好壞直接影響著整個(gè)城市的交通狀況。本設(shè)計(jì)以城市中主干道的各交叉口為對象進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化整個(gè)城市路網(wǎng)的控制目的。交通控制策略設(shè)計(jì)方案以道路渠化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，主要包括：配時(shí)方案設(shè)計(jì)，交通控制策略設(shè)計(jì)；在此基礎(chǔ)上可以對部分主要路段實(shí)施綠波帶設(shè)計(jì)等以提高道路交通的通行效率，達(dá)到整

25、個(gè)交通道路網(wǎng)絡(luò)的暢通。1.3.1 渠化設(shè)計(jì)路口渠化是提高道路通行能力的重要措施，也是提高交通安全水平的重要手段，該指標(biāo)反映城市挖掘現(xiàn)有道路資源的水平。路口渠化是指通過設(shè)置交通島、交通標(biāo)線、標(biāo)志等方式來疏導(dǎo)、引導(dǎo)道路交通流，并使交通流暢，從而達(dá)到提高道路通行能力，確保行車安全、過路行人安全的目的。1.3.1.1 交叉口渠化設(shè)計(jì)的基本原則在進(jìn)行交叉口渠化設(shè)計(jì)時(shí)要遵循如下設(shè)計(jì)原則：（1）分離原則：渠化設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能減少不同交通流之間的干擾，通過交通標(biāo)志標(biāo)線引導(dǎo)交通參與者按照車道分離、機(jī)非分離、人車分離的通行方式，促使其各行其道。（2）疏導(dǎo)原則：明確不同交通流的行駛軌跡，通過單向交通、變向交通、專用道、

26、禁止左轉(zhuǎn)等措施疏導(dǎo)交通流。1.3.1.2 交叉口渠化設(shè)計(jì)的一般方法（1）交叉口斷面分布：相交兩條道路交叉口斷面的合理分布是渠化設(shè)計(jì)的先決條件。由于交叉口的交通流量要遠(yuǎn)大于路段中交通流量，為保障交叉口進(jìn)口道與路段通行能力相匹配，應(yīng)增加進(jìn)出口車道，對交叉口斷面進(jìn)行合理分布。增加進(jìn)出口車道的方法有下列幾種：n 展寬路口：展寬路口的寬度增加值一般為515m，長度一般為50100m，根據(jù)道路的等級不同、功能定位不同適當(dāng)增減。n 壓縮車道寬度：路段車道寬度為3.75m，進(jìn)入路口車道寬段為3.5 m，在大型車輛不超過10%進(jìn)口車道可壓縮到2.75 m，特殊情況下進(jìn)口車道可壓縮到2.5 m。n 壓縮非機(jī)動車道

27、寬：如非機(jī)動車交通流量不大，可以壓縮非機(jī)動車道寬。n 削減綠化帶：在二塊板或三塊板綠化帶隔離的道路上，如條件允許，可削減交叉口綠化帶的寬度，以實(shí)現(xiàn)增加車道的功能。（2）車道的功能劃分：車道功能的合理劃分是交叉口快速分流的重要保障。渠化設(shè)計(jì)中要先對交叉口進(jìn)行交通流量的調(diào)查，根據(jù)交通流量調(diào)查結(jié)果，確定車道的功能劃分。一般的解決方法有如下幾種：n 根據(jù)交通需求，確定是否單獨(dú)設(shè)置轉(zhuǎn)彎車道。當(dāng)一個(gè)信號放行周期內(nèi)左、右轉(zhuǎn)車輛低于3PCU（Passenger Car Unit標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)），在路幅寬度較窄的情況下，可以考慮不設(shè)左、右轉(zhuǎn)專用車道。n 由于右轉(zhuǎn)交通流的綠燈時(shí)間較其它方向的長，因此在路口渠化中，一

28、般右轉(zhuǎn)車道不做重點(diǎn)研究，但右轉(zhuǎn)的進(jìn)口道和出口道相鄰間應(yīng)留有一定距離，滿足一輛小汽車的長度，一般情況下為6m。n 左轉(zhuǎn)交通流在路口的沖突點(diǎn)最多，因此在路口渠化設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)解決左轉(zhuǎn)交通問題。比如施劃左轉(zhuǎn)車輛導(dǎo)流線，設(shè)置左彎待轉(zhuǎn)區(qū)等方法，加強(qiáng)對左轉(zhuǎn)車輛的引導(dǎo)和控制，以減少左轉(zhuǎn)車輛與其它方向行駛的車流沖突，提高交叉口的通行能力。n 設(shè)置掉頭車道時(shí)，可與左轉(zhuǎn)車道合并，使用一個(gè)綠燈時(shí)段，掉頭車輛需在左轉(zhuǎn)車輛放行時(shí)間內(nèi)完成掉頭動作，才能最大限度地保證交叉口的通行安全性。（3）非機(jī)動車和行人交通的處理：非機(jī)動車和行人過街交通一直是管理的難點(diǎn)，也是交通渠化中較難處理的環(huán)節(jié)，在交通渠化設(shè)計(jì)中，只有把非機(jī)動車和行人

29、的通行空間處理好，使之有一個(gè)便捷、舒適、安全的通行環(huán)境，真正體現(xiàn)出以人為本的理念，才能使行人和非機(jī)動車參與者自覺遵守。在處理非機(jī)動車通行的交通渠化中，一般有如下解決方法：n 自行車交通應(yīng)該與機(jī)動車交通進(jìn)行空間和時(shí)間分離，如果沒有條件分離，也必須給出適當(dāng)?shù)目臻g，讓自行車與機(jī)動車分道行駛。n 應(yīng)盡量使自行車處于危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間減到最小。為了簡化駕駛?cè)藛T在交叉口的觀察、思考、判斷以及采取措施的過程，自行車交通與機(jī)動車交通的沖突點(diǎn)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離機(jī)動車交通之間的沖突點(diǎn)。n 當(dāng)自行車與機(jī)動車在交叉口等待綠燈或通過交叉口時(shí)，應(yīng)該保證相互間能看清楚，特別是自行車通過交叉口時(shí)，應(yīng)盡可能使機(jī)動車駕駛?cè)藛T知道自行車行駛

30、的路線與方向。n 當(dāng)自行車在交叉口暫停等待時(shí)，應(yīng)提供一個(gè)安全的停車位置。行人在所有交通參與者中屬于弱勢群體，發(fā)生交通沖突時(shí)，最容易受到傷害。在處理行人通行的交通渠化中，一般有如下解決方法：n 人行橫道的應(yīng)設(shè)置在車輛駕駛員容易看清楚的位置，盡可能靠近交叉口與行人的自然流向一致，并盡量與車行道垂直，以縮短行人過街的步行距離。n 當(dāng)行人過街橫道過長（大于15m）時(shí)，為了縮短行人過街時(shí)間，確保過街行人安全，應(yīng)在過街橫道中間設(shè)置行人安全島，其寬度應(yīng)大于1.5m。n 人行橫道寬度與過街行人數(shù)及信號顯示時(shí)間相關(guān)，順延干路的人行橫道寬度不宜小于5m，順延支路的人行橫道寬度不宜小于3m，以1m為單位增減。n 人

31、行橫道位置應(yīng)平行于路段人行道的延長線，并適當(dāng)后退（1m），在右轉(zhuǎn)機(jī)動車容易與行人沖突的交叉口，為了減少右轉(zhuǎn)機(jī)動車對相鄰的兩個(gè)進(jìn)口道的行人過街交通的影響，其橫道線不應(yīng)相交，至少留有存放一輛右轉(zhuǎn)車的空間，該后退距離宜取34m，當(dāng)自行車過街與行人過街道平行設(shè)置時(shí)，該位置還應(yīng)做相應(yīng)的順延。n 人行道的轉(zhuǎn)角部分，長度不應(yīng)小于小車的車身長6.0m，并應(yīng)設(shè)置護(hù)欄等隔離設(shè)施。n 在中央分隔帶的進(jìn)口道，行人過街橫道應(yīng)設(shè)置在中央分隔帶端部后退12m，或中央分隔帶應(yīng)滿足于此設(shè)計(jì)，為行人過街駐足提供安全保障。n Y型路口可結(jié)合導(dǎo)向島設(shè)置人行橫道和行人駐足區(qū)。  圖1.31 交叉口渠化效果圖1.3.

32、2 交通控制策略1.3.2.1 區(qū)域的劃分（1）交通控制區(qū)域的定義：一個(gè)面積較大的路網(wǎng)，在實(shí)行信號聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制（即“區(qū)域控制”或“面控”）時(shí)，根據(jù)路網(wǎng)所轄范圍不同區(qū)域具有不同交通特性（交通方式構(gòu)成、交通量、流向等）把控制范圍分成不同的控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域采用不同的控制策略，各自實(shí)行適合本區(qū)域交通特點(diǎn)的控制方案。這些相對獨(dú)立的控制區(qū)域就是交通控制子區(qū)。（2）區(qū)域劃分的原則：從交通控制系統(tǒng)來看，交通控制子區(qū)所轄的交叉口應(yīng)盡量少，一方面是為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，另一方面是便于子區(qū)實(shí)行靈活的控制方案。一般情況下，一個(gè)控制子區(qū)只轄110個(gè)信號交叉口，目的就是使需要實(shí)時(shí)處理的數(shù)據(jù)盡量減少，以提高系統(tǒng)運(yùn)行

33、的速度，同時(shí)也便于在較小的交叉口群范圍內(nèi)尋求共同的最佳信號周期，以利于實(shí)施協(xié)調(diào)控制。經(jīng)研究分析，得出下列三個(gè)劃分交通控制子區(qū)的原則。n 周期原則按信號周期長度來劃分交通控制子區(qū)，被目前許多成功的交通控制系統(tǒng)所采用。周期劃分原則的實(shí)質(zhì)是：相鄰交叉口信號最佳周期長度相近，表明其交通狀況相似。n 流量原則相鄰交叉口流量若處于下列三種情況之一，應(yīng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制.其一，若相鄰各交叉口流量都大于某個(gè)值Q1，說明交叉口交通擁擠程度比較高，甚至已處于交通阻塞狀態(tài)。其二，若相鄰交叉口流量差大于某個(gè)值Q2，雖然交通特性差異大，但為了確保流量大的交叉口車流到達(dá)流量小的交叉口不至于遇到紅燈，產(chǎn)生大量的停車延誤，應(yīng)考慮把

34、它們劃入同一個(gè)交通控制子區(qū)，進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。其三，若相鄰交叉口車流量差小于某個(gè)值Q3，說明交叉口交通流特性相似，也應(yīng)考慮把這些交叉口劃入同一個(gè)交通控制子區(qū)，進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。Q1、Q2、Q3可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，結(jié)合流量歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)實(shí)地觀測調(diào)查后確定。n 距離原則設(shè)相鄰交叉口的距離為L。為了避免車輛排隊(duì)長度阻塞上游交叉口，當(dāng)LL1時(shí)，將這兩個(gè)交叉口劃入同一個(gè)交通控制子區(qū)，進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。從上游交叉口進(jìn)口道駛?cè)氲能嚵?，駛出交叉口后，會隨著行駛距離的增大逐漸離散開來，當(dāng)LL2時(shí)，到達(dá)下游交叉口停車線的車流已顯隨機(jī)狀態(tài)，這時(shí)實(shí)行信號協(xié)調(diào)控制反而降低系統(tǒng)整體交通效益，因此，可將這兩個(gè)交叉口分開，劃入不同的交

35、通控制子區(qū)。合并距離L1和分離距離L2值可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，經(jīng)現(xiàn)場觀測調(diào)查后確定。圖1.32 控制區(qū)域劃分示意圖1.3.2.2 控制策略（1）區(qū)域自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以控制子區(qū)作為基本控制單元，綜合考慮子區(qū)內(nèi)的交通運(yùn)行狀態(tài)（如交通阻塞、交通擁擠、交通順暢）、交叉口的關(guān)聯(lián)性大小、交叉口的實(shí)際交通量，確定公共信號周期與相位差的決策模型，并運(yùn)用智能優(yōu)化算法實(shí)時(shí)優(yōu)化子區(qū)協(xié)調(diào)控制配時(shí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制子區(qū)交叉口的協(xié)調(diào)控制功能。系統(tǒng)的區(qū)域交叉口協(xié)調(diào)控制能夠確保控制區(qū)域內(nèi)的交通流時(shí)刻處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，相鄰交叉口之間協(xié)調(diào)方向的行駛車流可以獲得盡可能不停頓的通行權(quán)，大大降低車輛在交叉口頻繁加減速所產(chǎn)生的交通污染，減少區(qū)域

36、交通總的車輛燃油消耗，縮短車輛在交叉口受到紅燈阻滯所產(chǎn)生的延誤時(shí)間。（2）干道綠波協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘兄鞲傻郎系亩鄠€(gè)交叉口以一定方式聯(lián)結(jié)起來作為控制對象，依據(jù)主干道上的實(shí)際交通量、路段行車速度、相序組合方式，利用時(shí)距分析方法建立干道綠波協(xié)調(diào)控制模型，并通過混合整數(shù)線性規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)化求解，生成干道交叉口的最佳相序組合與最佳信號配時(shí)方案，實(shí)現(xiàn)主干道的綠波協(xié)調(diào)控制功能。系統(tǒng)的干道綠波協(xié)調(diào)控制可進(jìn)行靈活的相序組合，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口單獨(dú)放行、進(jìn)口對稱放行和進(jìn)口混合放行方式下的干道綠波協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)主干道綠波帶帶寬的最大化。（3）特殊車輛優(yōu)先通行控制系統(tǒng)針對交叉口的幾何特性與交通流條件進(jìn)行優(yōu)先的信號相位設(shè)

37、計(jì)，依據(jù)交叉口各信號相位的流量建立特殊車輛優(yōu)先的信號配時(shí)優(yōu)化模型，通過優(yōu)化求解生成實(shí)時(shí)的優(yōu)先信號配時(shí)方案，實(shí)現(xiàn)特殊車輛的優(yōu)先通行。系統(tǒng)通過對特殊車輛的優(yōu)先通行控制，從而有效地減少特殊車輛在交叉口的延誤時(shí)間和停車次數(shù)，縮短行程時(shí)間，保證車輛的準(zhǔn)時(shí)性，提高整體道路通行水平。（4）公交優(yōu)先在城市道路條件受限的情況下，最大限度地提高道路使用效率就顯得尤其重要。公共交通工具以最小的道路占用運(yùn)送了大量的客流，充分體現(xiàn)了對比于私人交通的優(yōu)勢，大大減少了城市道路空間的占用。圖1.33 公交優(yōu)先效果圖圖1.34 公交優(yōu)先方案設(shè)計(jì)當(dāng)公交車到達(dá)路口一定的距離時(shí)，通過感應(yīng)裝置獲取公交車的位置，信號機(jī)獲取信息后根據(jù)系統(tǒng)

38、的設(shè)置自動調(diào)整配時(shí)，保證公交車可以以最短的時(shí)間通過該路口。（5）火車優(yōu)先根據(jù)火車的特點(diǎn)，當(dāng)在有火車通過交通道路口時(shí)信號機(jī)需強(qiáng)制改變機(jī)動車相位為紅燈狀態(tài)，保證火車安全順利的通過。當(dāng)有火車將要通過該路口時(shí)，工作人員向信號機(jī)發(fā)出操作指令（在無人職守的火車路口可采用感應(yīng)觸發(fā)的方式向信號機(jī)發(fā)出操作指令），信號機(jī)接收到指令后會自動執(zhí)行火車經(jīng)過時(shí)的配時(shí)方案，火車經(jīng)過后再恢復(fù)平時(shí)的配時(shí)方案。（6）感應(yīng)控制感應(yīng)控制可分為半感應(yīng)控制與全感應(yīng)控制兩種控制方式。信號機(jī)既可以執(zhí)行經(jīng)過優(yōu)化下傳的固定配時(shí)方案，亦可根據(jù)道路流量檢測執(zhí)行全感應(yīng)或半感應(yīng)控制模式。信號機(jī)接收到車輛檢測器所采集的車流信息，然后針對路口實(shí)際交通狀況，

39、實(shí)時(shí)優(yōu)化綠燈時(shí)間，達(dá)到降低車輛平均延誤、降低平均停車次數(shù)的目標(biāo)。感應(yīng)控制適用于非重現(xiàn)性交通擁擠，交通量高低相差比較懸殊而變化不定的交叉路口，例如：干、支道很明顯的不同交通需求或在不同時(shí)段（白天、晚上非高峰時(shí)段）。下圖為感應(yīng)控制的原理圖：圖1.35 感應(yīng)式控制模式原理圖如上圖：Gmax是該相位的最長綠燈時(shí)間t4；Gmin是該相位的最短綠燈時(shí)間t1；當(dāng)綠燈時(shí)間達(dá)到t0時(shí)刻時(shí)，感應(yīng)分析啟動，檢測該時(shí)間區(qū)域內(nèi)的車輛，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛達(dá)到設(shè)定的閾值后自動將綠燈時(shí)間延長至t2，之后車輛檢測將會實(shí)時(shí)與系統(tǒng)閾值對比，以確定是否延長綠燈時(shí)間G。當(dāng)延長的時(shí)到達(dá)t3時(shí)刻時(shí)，檢測到車輛未達(dá)到延長時(shí)間的閾值，則進(jìn)入黃燈。當(dāng)延

40、長的時(shí)間累計(jì)達(dá)到t4時(shí)刻時(shí)，信號等將強(qiáng)制進(jìn)入黃燈，不再延長通行時(shí)間，保證下一相位車輛的平穩(wěn)放行。（7）行人過街控制本系統(tǒng)具有人性化的行人過街信號控制功能。當(dāng)交通量相當(dāng)高且相鄰兩路口間距相當(dāng)長，必須設(shè)置行人過街通道時(shí)，系統(tǒng)可執(zhí)行行人過街感應(yīng)控制。路口行人過街控制具有請求控制和預(yù)案控制。系統(tǒng)能夠在區(qū)域協(xié)調(diào)控制的控制下及時(shí)響應(yīng)或等待響應(yīng)路段行人過街請求，使行人利用交通流間隙過街通行。（8）降級控制本系統(tǒng)采用的信號機(jī)本身具有異常降級功能，其故障降級順序可由區(qū)域控制機(jī)設(shè)定。當(dāng)出現(xiàn)通信中斷等其他故障時(shí)，可降級為區(qū)域協(xié)調(diào)控制方式或進(jìn)一步降級為單點(diǎn)控制、單點(diǎn)全感應(yīng)控制方式、單點(diǎn)半感應(yīng)控制方式、多時(shí)段定時(shí)控制。

41、1.3.2.3 單點(diǎn)控制策略交通信號單點(diǎn)信號控制，又稱“點(diǎn)控”，用于單個(gè)信號的路口，屬于孤立交叉口的信號控制。根據(jù)交叉口的流量和流向，確定最佳配時(shí)方案，保證最大通行能力或最小延誤。（1）定周期控制。配時(shí)參數(shù)的各種組合，構(gòu)成不同的信號配時(shí)方案。定周期控制方式適用于那些交通量不大、變化較穩(wěn)定、相隔距離較遠(yuǎn)的交叉口。單點(diǎn)單一周期控制。預(yù)先調(diào)整信號機(jī)的控制相位、周期長度和綠信比，根據(jù)設(shè)計(jì)好的相序輪流給各方向的車輛和行人分配通行權(quán)，控制不同方向的交通流。單點(diǎn)多時(shí)段定周期控制。若一天中各時(shí)間段的交通量相差較大，則應(yīng)采用多套配時(shí)方案。根據(jù)一天內(nèi)不同時(shí)段交通流量的變化，選擇相應(yīng)的配時(shí)方案，以適應(yīng)交通流變化的需

42、要。（2）感應(yīng)式信號控制。根據(jù)車輛感應(yīng)器提供的信息調(diào)整周期長度和綠燈時(shí)間。它可更好地適應(yīng)交通量的變化，減少延誤，提高交叉口的通行能力。特別適用于各方向交通量明顯隨時(shí)間變化較大且無規(guī)律的交叉路口。它的主要型式有以下兩種：半感應(yīng)式信號控制。在部分進(jìn)口道上設(shè)置車輛感應(yīng)器，通常設(shè)在次要路口。平時(shí)主干道維持長綠信號，只有當(dāng)支路上有車輛到達(dá)交叉口時(shí)，才給以通行權(quán)，或者在主路完成最大綠燈時(shí)間后給予支路通行權(quán)。這種控制適用于主干道上交通量特別大，而支路上流量較小的交叉口。全感應(yīng)式信號控制。所有進(jìn)口道上都安裝車輛感應(yīng)器。當(dāng)主干道和支道的交通量都比較小時(shí)，主、支道入口的信號均維持最短綠燈時(shí)間，此時(shí)它相當(dāng)于定時(shí)周期

43、控制，當(dāng)交通量較大時(shí)，可自動延長綠燈時(shí)間。全感應(yīng)式信號控制適用于相交道路的交通流量都比較大、且都不穩(wěn)定的情況。（3）手動按鈕控制。手動按鈕控制，屬于人工控制，它適用于支線路口或非交叉口的人行橫道處，平時(shí)主干道路是綠燈信號，有行人橫穿道路時(shí)，可按一下與信號機(jī)相連的開關(guān)，則綠燈變?yōu)榧t燈。1.3.3 配時(shí)方案設(shè)計(jì)1.3.3.1 配時(shí)方案設(shè)計(jì)流程圖1.36 信號配時(shí)方案設(shè)計(jì)流程圖道路平面交叉口所采取的信號控制方式無論是固定式控制還是感應(yīng)式控制，控制范圍無論是單點(diǎn)還是區(qū)域，都需要根據(jù)單點(diǎn)交叉口的幾何特性、交通流條件，選擇信號相位方案和確定信號配時(shí)參數(shù)。在信號控制交叉口，在任何時(shí)間燈色顯示完全相同的燈組的

44、組合，稱為一個(gè)信號相位。所有這些信號相位及其合理地安排這些控制狀態(tài)地顯示順序統(tǒng)稱為相序。確定信號相序，是對信號輪流給某些方向的車輛或行人分配通行權(quán)順序的確定。信號機(jī)按照設(shè)定的相序，輪流開放不同的信號顯示，輪流對各個(gè)方向的車輛和行人給予通行權(quán)。交通配時(shí)方案的驗(yàn)證：在交通控制中，交通配時(shí)方案是整個(gè)系統(tǒng)的核心功能，其效果的好壞直接影響到交通狀況。因此配時(shí)方案測試是整個(gè)測試工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。整個(gè)配時(shí)方案測試工作從三個(gè)層面展開：（1）實(shí)驗(yàn)室中完成配時(shí)方案是否被正確實(shí)現(xiàn)在試驗(yàn)中針對配時(shí)方案的測試主要完成配時(shí)方案是否按照設(shè)計(jì)要求正確實(shí)現(xiàn)，不對配時(shí)方案控制效果進(jìn)行評價(jià)。其測試方法一般采用：根據(jù)配時(shí)方案設(shè)計(jì)，人

45、工輸入交通流數(shù)據(jù)，驗(yàn)證配時(shí)方案實(shí)現(xiàn)的正確性。（2）仿真軟件對配時(shí)方案的控制效果進(jìn)行初步評價(jià)根據(jù)交通調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)，利用仿真軟件，驗(yàn)證控制方案的控制效果，并給出基本評價(jià)。（3）路口現(xiàn)場驗(yàn)證配時(shí)方案的控制效果配時(shí)方案經(jīng)過仿真軟件進(jìn)行初步驗(yàn)證后，必須到路口進(jìn)行實(shí)際測試。測試一般采用：交通調(diào)查：獲取交通狀況信息；方案配置：根據(jù)交通狀況，配置配時(shí)方案運(yùn)行需要的參數(shù)，設(shè)計(jì)滿足路口交通要求的控制方案；（4）路口驗(yàn)證控制效果：路口驗(yàn)證一般按照配時(shí)方案要求，安排不同數(shù)量的車輛在不同時(shí)段實(shí)際跑路獲得通行時(shí)間、停車測試、以及車輛通行數(shù)量等數(shù)據(jù)。分析測試所得數(shù)據(jù)，對配時(shí)方案控制效果進(jìn)行評價(jià)和優(yōu)化。1.3.3.2 配時(shí)

46、方案計(jì)算方法信號配時(shí)的合理性是影響信號交叉口通行能力和延誤的關(guān)鍵，根據(jù)交叉口信號配時(shí)的有關(guān)理論，在充分考慮中國城市道路交叉口交通流運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，經(jīng)過仿真分析及實(shí)際驗(yàn)證，利用本系統(tǒng)對信號交叉口進(jìn)行配時(shí)設(shè)計(jì)，具有計(jì)算精度高、計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)信號機(jī)的常用算法為：（1）信號周期：式中：C0信號最佳周期，單位：s；L周期總損失時(shí)間，單位：s，其計(jì)算如下式：式中：l車輛啟動損失時(shí)間，一般為3秒；i綠燈間隔時(shí)間，即黃燈時(shí)間加全紅燈清路口時(shí)間，一般黃燈為3s，全紅燈為24s；A黃燈時(shí)間，有一般為3s；n所設(shè)相位數(shù)；Y組成周期全部相位的最大流量比之和，即式中：yi第i個(gè)相位的最大流量比，即式

47、中：qi第i個(gè)實(shí)際到達(dá)流量；si第i相位流向的飽和流量。（2）信綠比：式中：Ge周期有效綠燈時(shí)間，單位為：s；各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：每一相位換相時(shí)四面路口全紅時(shí)間：式中：ri第i相全紅時(shí)間，單位為s；Ii第i組綠燈間隔時(shí)間，單位為s；Ai第i相黃燈時(shí)間，單位為s。1.3.4 綠波的設(shè)計(jì)方案1.3.4.1 概述為了確保干道上車輛能夠暢通行駛，首先在一條干道上幾個(gè)相鄰交叉口的交通信號實(shí)行協(xié)調(diào)控制，使車流在干道上行駛的過程中，暢通無阻地通過沿途所有交叉路口，這就是通常意義上的綠波控制。通過采用綠波控制，能降低車輛的平均延誤、平均停車次數(shù)，從而減少車輛油耗，降低大氣、噪聲等污染，為綠色交通提供技術(shù)上

48、的保證。1.3.4.2 影響因素影響道路通行的主要因素有以下幾種：（1）車流量，車流量的大小直接關(guān)系到計(jì)算公式的結(jié)果，所以車流量的準(zhǔn)確性在綠波帶設(shè)計(jì)時(shí)十分關(guān)鍵。（2）汽車啟動損失時(shí)間，指汽車在由紅燈轉(zhuǎn)綠燈后的起步時(shí)間，不同的車型及行車習(xí)慣都有著不同的時(shí)間，一般取平均值。（3）干道長度，干道長度是計(jì)算相鄰交叉口相位時(shí)差的基本依據(jù)。干道長度不宜過長，一般在5001000m為宜。（4）渠化，即車行道劃分，在綠波帶的設(shè)計(jì)中，一般需將左轉(zhuǎn)和直行分開，有利于增大綠波帶寬度。（5）綠波設(shè)計(jì)時(shí)速，該速度通過干道長度及車輛平均通過時(shí)間的得出，在實(shí)際中需要根據(jù)實(shí)際情況修正。理論上每個(gè)路口間的路段都有各自的平均速度

49、值，在計(jì)算過程中取其平均值作為綠波設(shè)計(jì)時(shí)速。（6）信號周期，綠波帶所有涉及的路口都需要統(tǒng)一周期，如果其中某個(gè)路口周期很短可采用雙周期控制的方式來滿足通行的需要。（7）非機(jī)動車的影響，該影響路口非常顯著，所以在實(shí)際調(diào)試中須考慮這一因素。（8）橫向干擾，在路段行駛中也存在著行人及非機(jī)動車橫向穿行的干擾，這也是設(shè)計(jì)中須注意的因素。（9）天氣影響，體現(xiàn)在：溫度、濕度、風(fēng)、雨、雪、冰、霜、積水等天氣對行車的影響，具體表現(xiàn)在車輛平均時(shí)速的變化。1.3.4.3 設(shè)計(jì)流程（1）配時(shí)所需的數(shù)據(jù)道路交通數(shù)據(jù)對于綠波帶的設(shè)計(jì)和計(jì)算依據(jù)有著十分重要的作用，在確定線控制系統(tǒng)的配時(shí)方案之前，必須調(diào)查收集必要的道路交通數(shù)據(jù)

50、。交叉口間距：相鄰交叉口停車線到停車線的距離，及每個(gè)交叉口主干道車輛排隊(duì)的平均距離。交叉口渠化設(shè)計(jì)：干道及相交道路的寬度，各進(jìn)口道寬度及進(jìn)口道車道數(shù)。交通量：交叉口上交通流向、流量、各向交通量的日變、時(shí)變圖，此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到計(jì)算值的準(zhǔn)確性。交通管理規(guī)則：如限速、限制轉(zhuǎn)彎、是否限制停車等。車速和延誤：路上（或每對交叉口之間的）規(guī)定行駛車速或?qū)嶋H行駛車速（或行駛時(shí)間），及當(dāng)時(shí)所用控制方式下的延誤。然后根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，特別是交叉口間距及交通量數(shù)據(jù)，確定干線上交叉口納入線控制的范圍。把交叉口間距過長和交通量相差懸殊、影響信號協(xié)調(diào)效果的交叉口，排除在線控制系統(tǒng)之外，或納入另一相宜的系統(tǒng)內(nèi)，再用這些

51、數(shù)據(jù)計(jì)算入線控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的各信號所需的配時(shí)，確定一批配時(shí)方案備用。（2）計(jì)算配時(shí)方案計(jì)算步驟如下：根據(jù)每一交叉口的平面布局及計(jì)算交通量，按單點(diǎn)定時(shí)控制的配時(shí)方法，確定每一交叉口所需的周期時(shí)長。以所需周期時(shí)長最大的交叉口為關(guān)鍵交叉口，以此周期時(shí)長為線控系統(tǒng)的備選系統(tǒng)周期時(shí)長。以各交叉口所需周期時(shí)長并根據(jù)主次道路的流量比，計(jì)算各交叉口各相位的綠信比及顯示綠燈時(shí)間。上步算得關(guān)鍵交叉口上主干道相位的顯示綠燈時(shí)間，就是各交叉口上對干道方向所必須保持的最小綠燈長度，顯示綠燈時(shí)間和有效綠燈時(shí)間見下公式：gm=gme-lm+lgme=（Cm-Lm）max ym, ym'Ym式中：gm為關(guān)鍵交叉口上主

52、干道方向顯示綠燈時(shí)間，單位：秒；gme為關(guān)鍵交叉口上主干道方向有效綠燈時(shí)間，單位：秒；lm為關(guān)鍵交叉口綠燈間隔時(shí)間，單位：秒；l為啟動損失時(shí)間，單位：秒；Cm為系統(tǒng)周期時(shí)長，單位：秒；Lm為關(guān)鍵交叉口總損失時(shí)間，單位：秒；ym, ym'為關(guān)鍵交叉口上主干道兩向的流量比；Ym為關(guān)鍵交叉口上最大流量比之和。以上計(jì)算的配時(shí)方案，在線控系統(tǒng)中，只是設(shè)計(jì)方案，要根據(jù)配合協(xié)調(diào)系統(tǒng)時(shí)差的需要而進(jìn)行調(diào)整。（3）選定公共周期時(shí)長交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)周期時(shí)長，不僅決定于各交叉口信號配時(shí)的結(jié)果，還同取得適用時(shí)差有關(guān)，所以在協(xié)調(diào)系統(tǒng)時(shí)差時(shí)要經(jīng)過反復(fù)試算來確定。在選定試算周期時(shí)長時(shí)，常用的依據(jù)是：使通過

53、帶速度接近街上車輛的實(shí)際平均車速，定出一段周期時(shí)長的備選范圍，如果系統(tǒng)中信號間距相當(dāng)整齊，則用典型信號間距l(xiāng)和測得的車速v可由下公式定出一批周期時(shí)長C。C=lv*3600式中：C 為系統(tǒng)周期時(shí)長，單位：秒；v 為路口車輛可連續(xù)通行的車速，單位：Km/h。把這些備選周期時(shí)長與從各個(gè)交叉口配時(shí)計(jì)算所得的所需系統(tǒng)周期時(shí)長對比，如果其中某個(gè)周期時(shí)長接近或略大于該公用周期時(shí)長，則選用此周期時(shí)長作為試算的基礎(chǔ)，但要檢驗(yàn)所選用的周期時(shí)長能否保證各個(gè)交叉口有效地運(yùn)行。如果所要設(shè)計(jì)的線控系統(tǒng)同其他線控系統(tǒng)相交或相近，這些線控系統(tǒng)已采用的周期時(shí)長就可定為要設(shè)計(jì)系統(tǒng)的周期時(shí)長。（4）確定信號時(shí)差信號時(shí)差有圖解法和數(shù)

54、解法兩種，下圖為信號時(shí)差圖解法：圖1.37 信號時(shí)差圖上圖中，信號周期長度為C，其中綠燈時(shí)段為t1，紅燈時(shí)段為t2；單向平均時(shí)速分別為V1、V2；交叉口間的距離長度為：l1、l2、l3（該距離長度由：兩交叉口停車線間的距離加車輛排隊(duì)長度l組成）；按比例繪圖后可得信號相位差t及綠波帶長度t0。1.3.5 丁字路口配置實(shí)例丁字路口交通信號控制建設(shè)配時(shí)為例：現(xiàn)狀丁字路口該交叉口進(jìn)行增加進(jìn)口道車道數(shù)的渠化改造后，交叉口各進(jìn)口道車道功能劃分渠化圖如下：圖1.38 丁字路口渠化圖表1.31 丁字路口高峰小時(shí)交通量調(diào)查數(shù)據(jù)如下表：進(jìn)口道南 進(jìn) 口西 進(jìn) 口東 進(jìn) 口流向 左 轉(zhuǎn) 右 轉(zhuǎn)直 行右 轉(zhuǎn)直 行左

55、轉(zhuǎn)交通量（pcu/h）64326824465582773247經(jīng)分析，確定信號相位方案如下圖所示：按照信號配時(shí)方法中的常用方法進(jìn)行信號配時(shí)，具體配時(shí)計(jì)算過程如下：每周期的有效綠燈時(shí)間：各相位的有效綠燈時(shí)間：各相位的實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：根據(jù)以上結(jié)果得XX丁字路口信號配時(shí)圖為：圖1.39 XX丁字路口信號配時(shí)圖該交叉口相應(yīng)通行能力計(jì)算如下：上式中S i為某進(jìn)口道第i車道的飽和流量根據(jù)公式可得：由此可得各進(jìn)口車道設(shè)計(jì)通行能力滿足要求。下圖是根據(jù)以上計(jì)算結(jié)構(gòu)使用Synchro交通仿真模擬軟件得到的結(jié)果：圖1.310 南進(jìn)口左轉(zhuǎn)圖1.311 東西雙方向直行圖1.312 東西雙方向直行-黃燈圖1.313 西

56、進(jìn)口左轉(zhuǎn)通過仿真軟件進(jìn)行道路控制仿真模擬后，可以得出上述配時(shí)方案可以保證各車道車輛通行能力的要求，減少車輛的平均等待次數(shù)及平均等待時(shí)間。1.4 系統(tǒng)解決方案1.4.1 系統(tǒng)組成1.4.1.1 系統(tǒng)拓?fù)浣煌ㄐ盘柨刂葡到y(tǒng)主要由路口信號機(jī)、車輛檢測器、通信系統(tǒng)和中心控制計(jì)算機(jī)與控制軟件組成。本系統(tǒng)采用三層控制結(jié)構(gòu)，分為路口控制層、傳輸層和中心控制層。圖1.41 系統(tǒng)拓?fù)鋱D1.4.1.2 軟件系統(tǒng)架構(gòu)圖1.42 系統(tǒng)軟件構(gòu)架交通信號控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化設(shè)計(jì)原則，功能模塊獨(dú)立性強(qiáng)、耦合度低，便于維護(hù)和升級。本應(yīng)用軟件為C/S開發(fā)模式，以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫為支撐，選用Oracle 9i標(biāo)準(zhǔn)版，可升

57、級為Oracle 10g。在操作平臺方面，服務(wù)器端采用Linux操作系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，客戶端采用Windows操作平臺以保證系統(tǒng)良好的交互性和可操作性。1.4.1.3 前端設(shè)備建設(shè)（1）FIAMM®（非凡®） FTSC-116交通信號機(jī)FIAMM®（非凡®） FTSC-116交通信號控制機(jī)是由我公司根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的一款全功能信號機(jī)，符合GB 252802010標(biāo)準(zhǔn)。其主要功能有：1. LED顯示屏顯示信號機(jī)當(dāng)前工作信息及配置信息2. 控制功能Ø 人工手動功能Ø 黃閃控制功能Ø 全紅控制功能Ø 多時(shí)段定時(shí)控制功能