道路交通管理與控制優(yōu)秀課件

1、第九章 道路交通管理與控制第一節(jié) 概述 一、交通管理與控制的目的1交通管理的目的 交通管理，即是按照交通法規(guī)的有關(guān)規(guī)則和要求合理地引導(dǎo)、限制與組織交通流。通過交通管理使交通系統(tǒng)中的人、車能在安全、迅速、暢通條件下運(yùn)行取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。一、交通管理與控制的目的2交通控制的目的交通信號控制是在道路空間上無法實(shí)現(xiàn)分離原則的地方，用于在時(shí)間上給交通流分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。它的目的主要有兩個(gè)：（1）從時(shí)間上分離沖突車流，達(dá)到減少交通事故和提高交通安全性的目的；（2）對交通流進(jìn)行合理地引導(dǎo)和調(diào)度，達(dá)到道路上人和物的最高運(yùn)輸效率。 二、交通管理與控制的分類（一）交通管理的分類交通管理范圍

2、廣、內(nèi)容多，具有社會科學(xué)和自然科學(xué)兩重屬性，主要內(nèi)容可分為以下四個(gè)方面。 二、交通管理與控制的分類1技術(shù)管理各種技術(shù)規(guī)章的執(zhí)行與監(jiān)督；交通標(biāo)志、交通標(biāo)線的設(shè)置、管理與維護(hù)；信號及專用通信設(shè)施的設(shè)計(jì)、安裝、管理與維護(hù)；各種專用車道與交通組織方法的應(yīng)用；安全防護(hù)及照明設(shè)施的安裝與管理。 二、交通管理與控制的分類2行政管理組織單向交通與建立合理的管理體制；禁止某種車輛通行；實(shí)行錯(cuò)時(shí)上下班措施或組織可逆性行車；對某些交通參與者（老人、小孩、殘疾人）予以特殊照顧選擇交叉口的管理或控制方式。二、交通管理與控制的分類3法規(guī)管理執(zhí)行交通法規(guī)；建立駕駛?cè)藛T的管理制度；建立各種違章與事故處理規(guī)則并監(jiān)督實(shí)施；采取各

3、種臨時(shí)或局部的交通管理措施。 二、交通管理與控制的分類4交通安全教育與培訓(xùn)考核交通警察的培訓(xùn)與考核；駕駛?cè)藛T的培訓(xùn)與考核；駕駛?cè)藛T的安全教育；人民群眾特別是青少年的交通法制與安全教育；各種違章的教育與處罰。 二、交通管理與控制的分類（二）交通信號控制的分類1按控制范圍分類（1）單點(diǎn)交叉口交通信號控制（點(diǎn)控）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。二、交通管理與控制的分類（2）干線交通信號協(xié)調(diào)控制（線控）通過一定的方式把干道上若干連續(xù)交叉口的交通信號聯(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，使車輛通過這些交叉口時(shí)，不致經(jīng)常遇上紅燈

4、。二、交通管理與控制的分類（3）區(qū)域交通信號系統(tǒng)控制（面控）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。二、交通管理與控制的分類2按控制方法分類（1）定時(shí)控制交叉口的信號控制機(jī)按事先設(shè)定的配時(shí)方案運(yùn)行即為定時(shí)控制，亦稱定周期控制。它主要適用于那些交通量不大、變化較穩(wěn)定的交叉口。二、交通管理與控制的分類根據(jù)一天內(nèi)采用配時(shí)方案的多少，可分為： 單段式定周期控制交叉口一天只執(zhí)行一種控制方案的控制方式； 多段定周期控制根據(jù)交叉口全天流量分布情況，制定多個(gè)控制方案，分別在不同時(shí)段執(zhí)行這些控制方案的控制方式。 二、交通管理與控制的分類（2）感應(yīng)控制在交叉口進(jìn)口道上設(shè)置車輛檢測器，信號燈配時(shí)方案可隨檢

5、測器檢測到的車流信息而隨時(shí)改變的一種控制方式。二、交通管理與控制的分類根據(jù)檢測器設(shè)置方式的不同，可分為： 半感應(yīng)控制只在交叉口部分進(jìn)口道上設(shè)置檢測器的感應(yīng)控制。 全感應(yīng)控制在交叉口全部進(jìn)口道上都設(shè)置檢測器的感應(yīng)控制。二、交通管理與控制的分類定時(shí)控制的基本方式是單個(gè)交叉口的定時(shí)控制。線控制、面控制也都可用定時(shí)控制的方式，稱為靜態(tài)線控系統(tǒng)、靜態(tài)面控系統(tǒng)。感應(yīng)控制的基本方式是單個(gè)交叉口的感應(yīng)控制。用感應(yīng)控制方式的線控制、面控制則稱為動態(tài)線控系統(tǒng)和動態(tài)面控系統(tǒng)。 第二節(jié) 車道管理一、單向交通管理單向交通又稱單向線，是指道路上的車輛只能按一個(gè)方向行駛的交通。單向交通是在城市道路交通系統(tǒng)中，解決城市交通擁

6、擠，充分利用現(xiàn)有城市道路網(wǎng)容量的一種經(jīng)濟(jì)、有效的交通管制措施。 一、單向交通管理1單向交通的種類（1）固定式單向交通（2）定時(shí)式單向交通（3）可逆性單向交通（4）車種性單向交通一、單向交通管理2單向交通的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：提高了道路通行能力；減少了道路交通事故；提高了道路行車速度。一、單向交通管理缺點(diǎn)：增加了車輛繞道行駛的距離，給駕駛員增加了工作量；給公共車輛乘客帶來不便，增加步行距離；容易導(dǎo)致迷路，特別是對不熟悉情況的外地駕駛員；增加了為單向管制所需的道路公用設(shè)施。 二、變向交通管理變向交通是指在不同的時(shí)間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類的交通。變向交通又稱“潮汐交通”。 一、單向交通管理優(yōu)點(diǎn)：合

7、理使用道路，充分提高道路的利用率，從而提高了道路的通行能力，這對解決交通流方向和各種類型的交通在時(shí)間分布上不均勻性的矛盾都有較好的效果。缺點(diǎn)：增加了交通管制的工作量和相應(yīng)的設(shè)施，且要求駕駛員有較好的素質(zhì)，集中注意力，特別是在過渡地段。 三、專用車道管理1公共車輛專用車道公共汽車專用車道的開辟，可在多車道道路上劃出一條車道，用路面標(biāo)示或交通島的形式同其他車道分隔，專供公共汽車通行，以避免公共汽車同其他車輛的相互干擾。2自行車專用道 將自行車流量大的路線、路段開辟成自行車專用道，定時(shí)將自行車與公共汽車及其他車輛分開。 四、禁行交通管理為了均衡道路上的交通負(fù)荷，根據(jù)道路條件和交通條件，將一部分交通流

8、量分配到負(fù)荷較低的道路上去，或?qū)C(jī)動車和非機(jī)動車實(shí)行某種限制性管理，稱為禁行管理。禁行管理通常有以下幾種情況。 四、禁行交通管理1時(shí)段禁行2錯(cuò)日禁行3車種禁行4轉(zhuǎn)彎禁行5超限禁行第三節(jié) 平面交叉口的交通管理一、平面交叉口交通管理的目的1減少沖突點(diǎn)2控制相對速度3重交通流和公共交通優(yōu)先4分離沖突點(diǎn)和減小沖突區(qū)5選取最佳周期，提高綠燈利用率二、全無控制交叉口的交通管理全無控制交叉口是指具有相同或基本相同重要地位，從而具有同等通行權(quán)的兩條相交道路，因其流量較小，在交叉口上不采取任何管理手段的交叉口。 三、優(yōu)先控制交叉口的交通管理無控制交叉口的延誤是較小的，但出于安全性考慮，對無控制交叉口在低流量時(shí)就

9、要加以管制。由于從無控制變?yōu)樾盘枱艨刂?，交叉口延誤將明顯增加，因此，必須考慮一種過渡的控制形式，使它既能解決安全性問題，而延誤又不至于增加許多優(yōu)先控制。優(yōu)先控制可分為停車標(biāo)志控制和不停車的讓路標(biāo)志控制。 三、優(yōu)先控制交叉口的交通管理1停車標(biāo)志控制（1）單向停車控制（2）多向停車控制 2讓路標(biāo)志控制第四節(jié) 其它管理一、行人管理 二、駕駛員管理三、車輛管理四、交通需求管理五、交通系統(tǒng)管理第五節(jié) 單點(diǎn)信號控制 一、交通信號及其基本參數(shù)（一）交通信號1交通信號的產(chǎn)生交通信號誕生于1868年，德哈特設(shè)計(jì)了煤氣信號燈在英國倫敦議會大廈廣場應(yīng)用；1914年，美國克利夫蘭布設(shè)計(jì)了電氣信號燈。1918年，紅黃綠

10、三種標(biāo)志的三色四面信號燈在紐約市第五大街應(yīng)用。1928年，我國上海英租界使用信號燈。一、交通信號及其基本參數(shù)2交通信號的作用從時(shí)間上將相互沖突的交通流予以分離，使其在不同的時(shí)間段內(nèi)通過，以保證行車安全；同時(shí)交通信號對于組織、指揮和控制交通流的流向、流量、流速以及維護(hù)交通秩序等均有重要的作用。一、交通信號及其基本參數(shù)3交通信號的分類及其含義交通信號分為五種：指揮燈信號；車道燈信號；人行橫道信號；交通指揮棒信號；手勢信號。一、交通信號及其基本參數(shù)信號燈的顏色所表達(dá)的意義如下： 綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不準(zhǔn)阻礙直行的車輛和被放行的行人通行；黃燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，但已越過停止

11、線的車輛和已進(jìn)入人行橫道的行人可以通行；紅燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，更不準(zhǔn)闖紅燈；綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛按箭頭所指方向通行；黃燈閃爍時(shí)，車輛和行人均須在確保安全的前提下通行。一、交通信號及其基本參數(shù)（二）交通信號的基本參數(shù)1信號相位交叉口各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同燈色的組合稱為一個(gè)信號相位（Signal Phase）。 一、交通信號及其基本參數(shù)一、交通信號及其基本參數(shù)圖9-2 具有左轉(zhuǎn)專用相位的三相位方案 一、交通信號及其基本參數(shù)2信號周期、綠信比和相位差信號周期（Signal Cycle）是紅、綠、黃信號顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，一般用c表示，單位為秒。一、交通信號及其基本參數(shù)信號周期c

12、又可分為最佳周期時(shí)間和最小周期時(shí)間。最佳周期時(shí)間c0是通行效益指標(biāo)最佳的交通信號周期時(shí)間。最短周期時(shí)間cm是到達(dá)車輛剛好能全部通過交叉口的周期時(shí)間的最小值。 一、交通信號及其基本參數(shù)綠信比（Split/Green Ratio）是在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，各相位的有效綠燈時(shí)間與信號周期之比，一般用表示。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。一、交通信號及其基本參數(shù)相位差是協(xié)調(diào)控制中聯(lián)動信號的一個(gè)參數(shù)。它分為相對相位差和絕對相位差。相對相位差是指在聯(lián)動信號系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時(shí)間之差。在聯(lián)動信號系統(tǒng)中選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)路口，規(guī)定該路口的相位差為零，其它路口相對于標(biāo)準(zhǔn)路口的相位差稱為絕對相位差。一、

13、交通信號及其基本參數(shù)3綠燈間隔時(shí)間從失去通行權(quán)的上一個(gè)相位綠燈結(jié)束到下一個(gè)相位另一方向綠燈開始的時(shí)間稱為綠燈間隔時(shí)間。一、交通信號及其基本參數(shù)在確定相位A失去通行權(quán)到相位B得到通行權(quán)的綠燈間隔時(shí)間時(shí)，需測量從相位A的停車線到潛在沖突點(diǎn)之間的距離x，以及相位B的停車線到潛在沖突點(diǎn)之間的距離y。（x-y）是為了避免相位A的最后一輛車與相位B的第一輛車在潛在沖突點(diǎn)發(fā)生沖突而確定的行駛距離。綠燈間隔時(shí)間必須大于相位A最后一輛車駛過這段距離所需的時(shí)間，這樣才能保證不發(fā)生沖突。 一、交通信號及其基本參數(shù)圖9-3 交叉口的潛在沖突點(diǎn)潛在沖突AByx一、交通信號及其基本參數(shù)表9-1是英國根據(jù)不同沖突距離（x-

14、y）而建議采用的綠燈間隔時(shí)間。綠燈間隔時(shí)間 表9-1 沖突距離x-y （m）綠燈間隔時(shí)間（s）直行車951018619277轉(zhuǎn)彎車951013614207一、交通信號及其基本參數(shù)當(dāng)計(jì)算的綠燈間隔時(shí)間小于3s時(shí)，用3s黃燈時(shí)間；大于3s時(shí)，則在3s黃燈之外，其余時(shí)間配以紅燈。此時(shí)，所有相位信號全部是紅燈，稱為全紅時(shí)間。在通常情況下，綠燈間隔時(shí)間為黃燈加紅燈或全紅時(shí)間。當(dāng)自行車和行人流量較大時(shí)，由于自行車和行人速度較慢，為了保證安全，則需要較長的綠燈間隔時(shí)間。 一、交通信號及其基本參數(shù)4飽和流率和有效綠燈時(shí)間當(dāng)綠燈開始時(shí)，停在停車線后面的車輛不可能立即通過停車線，而是有一個(gè)起動延誤時(shí)間。綠燈開始時(shí)

15、，駛?cè)肼什荒芰⒓催_(dá)到最大，而是從零開始，逐漸達(dá)到最大。當(dāng)綠燈結(jié)束時(shí)，駛出交叉口的車輛也不可能立即終止，而是在綠燈結(jié)束后，駛出率由最大逐漸降為零，圖9-4中藍(lán)線下面的面積就是綠燈時(shí)間通過停車線的車輛數(shù)。為便于計(jì)算，取一個(gè)等面積的矩形套在曲線上，即圖9-4中的矩形ABCD。這個(gè)矩形的高就是飽和流率，它的底就是有效綠燈時(shí)間。 圖9-4 有效綠燈時(shí)間和損失時(shí)間實(shí)際綠燈時(shí)間 黃燈時(shí)間 有效綠燈時(shí)間 紅 A 綠 黃 B 紅D 飽和流率 C前損失時(shí)間后損失時(shí)間一、交通信號及其基本參數(shù)按有效綠燈時(shí)間計(jì)算，車輛駛出停車線是開始于實(shí)際綠燈開始之后而結(jié)束于黃燈結(jié)束之前。實(shí)際綠燈開始與有效綠燈開始（第一輛車通過停車線

16、）之間的時(shí)間間隔稱為起動損失時(shí)間（前損失時(shí)間） 。有效綠燈結(jié)束（最后一輛車通過停車線）與實(shí)際紅燈開始之間的時(shí)間間隔稱為清尾損失時(shí)間（后損失時(shí)間）。一、交通信號及其基本參數(shù)有效綠燈時(shí)間實(shí)際綠燈時(shí)間+黃燈時(shí)間總損失時(shí)間，用符號表示為：g=G+A-I（9-1）式中：G實(shí)際綠燈時(shí)間，s； A黃燈時(shí)間，s； I包括綠燈初和黃燈末的損失 時(shí)間（起動損失時(shí)間和清尾 損失時(shí)間），s。 一、交通信號及其基本參數(shù)5交叉口的通行能力與飽和度交叉口各進(jìn)口方向的通行能力是交叉口設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的因素。應(yīng)先從一個(gè)相位著手，找出相位通行能力的計(jì)算方法，然后再對整個(gè)交叉口的通行能力及飽和度進(jìn)行分析。 一、交通信號及其基本參數(shù)（1）

17、信號相位的通行能力與飽和度某一信號相位允許通過交叉口的最大車輛數(shù)（即通行能力）C，取決于該相位的飽和流率（S）及所能獲得的綠信比（g/c），即：（9-2） 一、交通信號及其基本參數(shù)一個(gè)信號相位的實(shí)際流量V與其通行能力C的比值，稱為相位（或車道組）飽和度，用X表示，以此表明通行能力與信號之間的密切關(guān)系。 （9-3） 一、交通信號及其基本參數(shù)（2）交叉口的總通行能力與飽和度交叉口的總通行能力，是指一個(gè)交叉口在一個(gè)信號周期內(nèi)對于各個(gè)方向（全部車流）所能提供的最大允許通過流率。 交叉口的總飽和度可取飽和度值最高的相位飽和度，而不是各個(gè)相位的飽和度之和。 二、信號周期設(shè)計(jì)1最短信號周期cm采用cm時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)到達(dá)交叉口的車輛恰好全部被放行。因此，cm恰好等于一個(gè)周期內(nèi)綠燈損失時(shí)間L加上全部到達(dá)車輛以飽和流率通過交叉口所需的有效綠燈時(shí)間。二、信號周期設(shè)計(jì)（9-9） yi第i相位的流量比率，yi=Vi/Si。二、信號周期設(shè)計(jì)2最佳周期c0使車輛總延誤最小的配時(shí)方案即為最優(yōu)方案。根據(jù)研究和實(shí)驗(yàn)，使車輛通過交叉口的總延誤最小的最佳周期為：（9-10） 二、