交叉口信號控制方案設(shè)計

1、 組員：陳清元 楊陳成提 綱 中關(guān)村東路和成府路交叉口l 各個方向上的車流量比較均衡l 具有典型性、規(guī)范性l 易于分析如何設(shè)計此交叉口 的控制信號？提 綱12設(shè)計方案與結(jié)果 安全性原則安全性原則 相位內(nèi)部交通流沖突盡可能少。 效率性原則效率性原則 相位設(shè)計要提高交叉口的時間和空間資源利用率。 均衡性原則均衡性原則 相位設(shè)計需兼顧各流向車流之間的飽和度均衡，應(yīng)保證相位內(nèi)部之間各流向的流量比相差不大，才能不浪費綠燈時間。 連續(xù)性原則連續(xù)性原則 一個流向在一個周期中只能獲得一次連續(xù)的綠燈時間；一個進口的所有流向要在連續(xù)相位中放行完畢；如果幾股車流共用車道，它們必須同步放行。 習慣性原則習慣性原則 符

2、合駕駛習慣，方便駕駛員理解?；驹瓌t：基本原則： 一個完整的信號相位相序設(shè)計流程應(yīng)包括相位設(shè)計形式選擇相位設(shè)計形式選擇、左轉(zhuǎn)相位左轉(zhuǎn)相位設(shè)計設(shè)計、相序設(shè)計相序設(shè)計三步。設(shè)計流程：設(shè)計流程：u 第一步：相位設(shè)計形式選擇第一步：相位設(shè)計形式選擇實際應(yīng)用中主要有兩種相位設(shè)計形式l 對稱流向放行相位形式l 單口放行相位形式（各進口單獨放行）該交叉口各方向均設(shè)有左轉(zhuǎn)專用車道，不滿足使用單口放行相位形式的條件，再結(jié)合該交叉口的交通流量情況，因此使用對稱流向放行相位形式使用對稱流向放行相位形式。使用單口放行相位形式的條件： 左轉(zhuǎn)和直行共用車道，左轉(zhuǎn)沒有專用車道 達到設(shè)置左轉(zhuǎn)專用相位的條件 車道數(shù)越多的方向?qū)?/p>

3、應(yīng)的車流量反而越少只有當同時滿足這三個條件時，才建議采用單口放行相位形式。交通流量計算表進口道交通量飽和流量流量比東左轉(zhuǎn)15615500.1006 直行40816500.2473 西左轉(zhuǎn)34015500.2194 直行41416500.2509 南左轉(zhuǎn)22615500.1458 直行44616500.2703 北左轉(zhuǎn)20415500.1316 直行44016500.2667 中關(guān)村東路和成府路交叉口示意圖u 第二步：左轉(zhuǎn)相位設(shè)計第二步：左轉(zhuǎn)相位設(shè)計左轉(zhuǎn)相位在相位設(shè)計中非常關(guān)鍵，它對交叉口的安全和運行效率的影響很大。左轉(zhuǎn)相位類型左轉(zhuǎn)相位類型l 左轉(zhuǎn)專用相位左轉(zhuǎn)專用相位( (類似于保護型左轉(zhuǎn)相位類

4、似于保護型左轉(zhuǎn)相位) ) 為左轉(zhuǎn)交通流專門設(shè)置一個相位，不與其它交通流共用。l 左轉(zhuǎn)共用相位左轉(zhuǎn)共用相位( (類似于許可型左轉(zhuǎn)相位類似于許可型左轉(zhuǎn)相位) ) 左轉(zhuǎn)和其它交通流共用一個相位，在相位運行時，允許左轉(zhuǎn)交通流利用可接受間隙通過交叉口。 l 禁止左轉(zhuǎn)相位禁止左轉(zhuǎn)相位 禁止某個方向的交通流左轉(zhuǎn)作為信號相位設(shè)計的一個形式，主要用來保持交叉口的暢通性。在這種情況下，需要在交叉口前方設(shè)置“禁止左轉(zhuǎn)”標志。該交叉口各方向左轉(zhuǎn)車道數(shù)均為2，根據(jù)左轉(zhuǎn)專用相位判定條件，應(yīng)設(shè)立左轉(zhuǎn)專用相位應(yīng)設(shè)立左轉(zhuǎn)專用相位。只要滿足該表中任意一個判定指標，則交叉口應(yīng)使用左轉(zhuǎn)專用相位。左轉(zhuǎn)專用相位類型判定條件表判定指標閾值

5、左轉(zhuǎn)車道數(shù)2對向直行車道數(shù)3左轉(zhuǎn)流量300輛/小時左轉(zhuǎn)流量與對向直行流量乘積50000（一個對向直行車道）90000（兩個對向直行車道）左轉(zhuǎn)交通事故起數(shù)4起/年中關(guān)村東路和成府路交叉口示意圖u 第三步：相序設(shè)計第三步：相序設(shè)計在設(shè)計相序時應(yīng)注意以下幾點：l 保證不同相位交通流平穩(wěn)銜接。在一個信號周期內(nèi)，每個交通流只有一個連續(xù)的通行權(quán)。l 當交叉口進口方向的某個轉(zhuǎn)向交通流量較大，排隊車輛會阻塞同方向其它交通流時，應(yīng)考慮先放行該轉(zhuǎn)向交通流。l 應(yīng)根據(jù)當?shù)伛{駛員、行人和非機動車行駛習慣進行設(shè)計，比如一些地方習慣先放行直行再放行左轉(zhuǎn)，另一些地方習慣先放行左轉(zhuǎn)再放行直行。l 在單口放行相位中，一般應(yīng)優(yōu)先

6、采用對向進口銜接或者逆時針方向銜接，避免采用順時針方向銜接。l 如果交叉口機動車放行方式為左轉(zhuǎn)專用相位加左彎待轉(zhuǎn)區(qū)，則應(yīng)先放直行如果交叉口機動車放行方式為左轉(zhuǎn)專用相位加左彎待轉(zhuǎn)區(qū)，則應(yīng)先放直行后放左轉(zhuǎn)后放左轉(zhuǎn)，只有這樣才能發(fā)揮左彎待轉(zhuǎn)區(qū)的作用。在一個信號周期內(nèi)各個相位的運行順序。中關(guān)村東路和成府路交叉口左彎待轉(zhuǎn)區(qū)采用先放直行后放左轉(zhuǎn)的相序采用先放直行后放左轉(zhuǎn)的相序最終設(shè)計方案：最終設(shè)計方案：綜合以上分析結(jié)果，得到如下所示相位相序設(shè)計方案（雙向左轉(zhuǎn)）：12設(shè)計方案與結(jié)果Webster方法的中心思想是使所有隨機到達信號交叉口的車輛總延誤時間最小。 每一相位的單車延誤時間： 信號配時設(shè)計就是設(shè)計各相

7、位中各種信號燈色（綠、黃、紅）的運行時間。 信號周期，單位為秒； 綠信比； 流量比， = 交通量 / 飽和流量； 進口道平均到達率； 飽和度。采用采用WebsterWebster方法進行信號配時設(shè)計：方法進行信號配時設(shè)計：式中：iiyiqixCiy)52(31222*)(*65. 0)1 (2)1 (2)1 (iiiiiiiiixqCxqxyCd總延誤時間： niiiqdD1* 第 相位的車輛到達率； 相位數(shù)。式中：iqni要使總延誤時間最小，則令, 經(jīng)化簡計算求出此時的信號周期(即最佳周期)為：0dCdDYLC155 . 10式中： 總損失時間，單位為秒； 各相位最大流量比之和，計算Y值大于

8、0.9 時，須改進信號相位設(shè)計方案，重新設(shè)計。LY周期限制：周期限制：信號周期設(shè)置過短，對行車安全不利；而信號周期過長，又會導致車輛延誤時間急速增長，經(jīng)過研究，有如下信號周期限制數(shù)學表達式：nCn60200交通流量計算表第一相位第二相位第三相位第四相位南直北直南左北左西直東直西左東左交通量446440226204414408340156飽和流量16501650155015501650165015501550流量比0.27030.26670.1458 0.13160.25090.2473 0.2194 0.1006流量比總和：9 . 08864. 02194. 02509. 01458. 027

9、03. 01niiyY進口道交通量飽和流量流量比東左轉(zhuǎn)15615500.1006 直行40816500.2473 西左轉(zhuǎn)34015500.2194 直行41416500.2509 南左轉(zhuǎn)22615500.1458 直行44616500.2703 北左轉(zhuǎn)20415500.1316 直行44016500.2667 停車線到?jīng)_突點的距離； 車輛在進口道上的速度； 車輛制動時間。式中：總損失時間:niiisiAILL1)(式中： 各相位黃燈時間，一般為 ，這里取 ； 各相位啟動損失時間，一般為 ； 各相位綠燈間隔時間。iAsiLiIsAi3s3s42綠燈間隔時間：satuZIZaust經(jīng)計算得：sL1

10、0)35 . 23(*4則：sYLC1768864. 01510*5 . 1155 . 10，滿足信號周期限制?？傆行ЬG燈時間：sLCGe166101760第一相位：sYyGgee518864. 02703. 0*166*11sALgge5133511111第二相位： sYyGgee278864. 01458. 0*166*22sALgge2733272222第三相位： sYyGgee478864. 02509. 0*166*33sALgge4733473333第四相位： sYyGgee418864. 02194. 0*166*44sALgge4133414444各相位有效綠燈時間 和顯示綠燈

11、時間 ： 1eg1g第一相位第二相位第三相位第四相位綠燈時間51274741黃燈時間3333紅燈時間122146126132總時間176176176176直行紅燈時間 直行綠燈時間左轉(zhuǎn)紅燈時間左轉(zhuǎn)綠燈時間黃燈時間東12647132413西12647132413南12251146273北12251146273信號配時結(jié)果表：信號配時圖：交叉口總通行能力：各相位綠信比：2898. 017651011Cge1534. 017627022Cge2670. 017647033Cge2330. 017641044Cge小時）（車/15181550*2330. 01650*2670. 01550*1534.

12、 01650*2898. 0*1niiisC其它相位相序設(shè)計方案：其它相位相序設(shè)計方案：方案一：不專設(shè)左轉(zhuǎn)相位第一相位第二相位南左南直北左北直西左西直東左東直交通量226446204440340414156408飽和流量15501650155016501550165015501650流量比0.14580.27030.13160.26670.21940.2509 0.1006 0.2473 經(jīng)計算得到信號周期： ，不符合周期限制條件，此此相位設(shè)計相位設(shè)計不合理不合理。sC260流量比總和：Y=1.0352 0.9，此相位設(shè)計不合理此相位設(shè)計不合理。方案二：單口放行第一相位第二相位第三相位第四相位

13、南左南直東左東直北左北直西左西直交通量226446156408204440340414 飽和流量15501650155016501550165015501650流量比0.14580.27030.10060.24730.13160.2667 0.2194 0.2509提 綱u 以特定的交叉路口為例，結(jié)合交叉路口的實際幾何特征和采集的流量數(shù)據(jù)以特定的交叉路口為例，結(jié)合交叉路口的實際幾何特征和采集的流量數(shù)據(jù)，按照相位相序按照相位相序的設(shè)計原則進行了定性分析，最終選擇了四相位雙向左轉(zhuǎn)直行優(yōu)先的相位相序設(shè)計方案。的設(shè)計原則進行了定性分析，最終選擇了四相位雙向左轉(zhuǎn)直行優(yōu)先的相位相序設(shè)計方案。u 利用利用Websters方法進行信號配時設(shè)計方法進行信號配時設(shè)計。定量對比其它相位相序設(shè)計方案，驗證其與定性分析定量對比其它相位相序設(shè)計方案，驗證其與定性分析相位相序相位相序設(shè)計結(jié)果的一致性。設(shè)計結(jié)果的一致性。u 設(shè)計能自適應(yīng)控制的信號控制方案來提高信號燈的控制效率，改善交通通行能力。設(shè)計能自適應(yīng)控制的信號控制方案來提高信號燈的控制效率，改善交通通行能力。u 公交車在城市中扮演著重要的角色