【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件

第七章城市道路交通

管理與控制第七章城市道路交通

管理與控制17.1概述7.2交通管理的目的、分類及策略7.3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線7.4平面交叉口交通管理7.5道路交通行車管理7.6道路交通運(yùn)行組織7.7道路交通信號(hào)控制7.8高速道路的交通控制7.1概述27.1概述7.1概述3城市交通擁擠問(wèn)題

如何解決？造路??？城市交通擁擠問(wèn)題

如何解決？造路??？4交通容量交通需求經(jīng)濟(jì)發(fā)展交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)?僅靠造路能解決交通問(wèn)題嗎?交通交通經(jīng)濟(jì)發(fā)展交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)交通擁擠造路刺激交通5【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件6【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件7解決交通擁擠的方法:

平衡交通需求與供給

V

C道路交通建設(shè)

------提高交通網(wǎng)絡(luò)交通容量交通需求管理(TrafficDemandManagement，TDM)

從交通需求的源頭著手，做好前期規(guī)劃，采取合理的措施適當(dāng)限制、引導(dǎo)需求，從而結(jié)合后期管理，使目前的交通系統(tǒng)通暢運(yùn)轉(zhuǎn)，并使交通系統(tǒng)可持續(xù)化發(fā)展。

------減少交通出行量

交通系統(tǒng)管理(TrafficSystemManagement，TSM)

通過(guò)運(yùn)營(yíng)、管理、服務(wù)、政策來(lái)協(xié)調(diào)整個(gè)城市交通系統(tǒng)，使其整體上取得最大交通效益。------均勻交通分布，提高交通設(shè)施利用效率

解決交通擁擠的方法:

平衡交通需求與供給V8CapacityTDMDemand時(shí)空交通量CapacityTDMDemand時(shí)空交通量9時(shí)空交通量CapacityTSMDemand時(shí)空交通量CapacityTSMDemand10時(shí)空交通量TSMCapacityDemand時(shí)空交通量TSMCapacityDemand11西方國(guó)家城市交通系統(tǒng)發(fā)展歷程建設(shè)階段管理階段開(kāi)發(fā)階段發(fā)達(dá)階段1950年1960年1970年1980年1990年2000年西方國(guó)家城市交通系統(tǒng)發(fā)展歷程建設(shè)階段管理階段開(kāi)發(fā)階段發(fā)達(dá)階段12解決城市交通問(wèn)題的手段轉(zhuǎn)變：以建設(shè)為主建設(shè)、管理并重以管理為主以前現(xiàn)在將來(lái)解決城市交通問(wèn)題的手段轉(zhuǎn)變：以建設(shè)為主建設(shè)、管理并重以管理為13交通管理的目的維護(hù)交通運(yùn)行秩序優(yōu)化道路時(shí)空利用提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率緩解交通緊張局面§7-1交通管理的目的、分類及策略交通管理的目的§7-1交通管理的目的、分類及策略14行政管理制定、執(zhí)行交通法規(guī)駕駛員的管理（培訓(xùn)、發(fā)證、考核、審驗(yàn)）車輛的管理（牌證、轉(zhuǎn)戶、報(bào)廢、年檢）道路管理（通行秩序、路邊施工、違章占道清除）交通事故處理（現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、事故認(rèn)定、處罰）技術(shù)管理交通需求管理針對(duì)交通源的政策性管理，通過(guò)政策影響交通結(jié)構(gòu)、重建交通量的時(shí)空分布，緩解交通狀況交通系統(tǒng)管理針對(duì)交通流的技術(shù)性管理，通過(guò)控制提高服務(wù)水平、提高系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率§7-2交通管理的目的、分類及策略行政管理§7-2交通管理的目的、分類及策略15交通需求管理策略優(yōu)先發(fā)展策略公交專用道、多乘員車輛優(yōu)先服務(wù)限制發(fā)展策略限制運(yùn)輸效率低、污染大、能耗高的車輛禁止出行策略禁止進(jìn)入某些區(qū)域，交叉口、路段禁行經(jīng)濟(jì)杠桿策略通過(guò)中心區(qū)高額停車收費(fèi)、擁擠收費(fèi)等來(lái)平滑交通量，調(diào)節(jié)出行方式、出行時(shí)間§7-2交通管理的目的、分類及策略交通需求管理策略§7-2交通管理的目的、分類及策略16交通系統(tǒng)管理策略節(jié)點(diǎn)交通管理策略交叉口控制方式－無(wú)控制、信號(hào)控制、環(huán)形、立體交叉口管理方式－進(jìn)口拓寬、渠化、信號(hào)配時(shí)優(yōu)化交叉口轉(zhuǎn)向限制方式－禁止左轉(zhuǎn)干線交通管理策略單行線、公交專用線、貨運(yùn)禁行線、自行車專用線、自行車禁行線、“綠波”線區(qū)域交通管理策略區(qū)域信號(hào)控制系統(tǒng)智能化區(qū)域管理系統(tǒng)§7-2交通管理的目的、分類及策略交通系統(tǒng)管理策略§7-2交通管理的目的、分類及策略17交通法規(guī)道路交通法規(guī)是國(guó)家在道路交通管理方面制定的文件、章程、條例、法律、規(guī)則、規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的總稱內(nèi)容：各種車輛和駕乘人員的管理道路交通秩序的管理對(duì)交通違章和肇事人員的處理重要交通設(shè)施的維護(hù)與管理§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通法規(guī)§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線18道路交通標(biāo)志標(biāo)志的三要素－顏色、形狀、符號(hào)種類警告標(biāo)志禁令標(biāo)志指示標(biāo)志指路標(biāo)志旅游區(qū)標(biāo)志道路施工安全標(biāo)志輔助標(biāo)志道路交通標(biāo)志的尺寸和視認(rèn)距離§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線道路交通標(biāo)志§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線19警告標(biāo)志黃底、黑邊、黑圖案，等邊三角形，頂角朝上30種，42圖式警告標(biāo)志黃底、黑邊、黑圖案，等邊三角形，頂角朝上20禁令標(biāo)志白底、紅圈、紅杠、黑圖案，圓形或頂角向下三角形；36種，42圖式禁令標(biāo)志白底、紅圈、紅杠、黑圖案，圓形或頂角向下三角形；3621指示標(biāo)志藍(lán)底、白圖案，圓形、長(zhǎng)方形和正方形17種，29圖式指示標(biāo)志藍(lán)底、白圖案，圓形、長(zhǎng)方形和正方形22指路標(biāo)志一般道路為藍(lán)底，白圖案，高速公路為綠底、白圖案，一般為長(zhǎng)方形和正方形；59圖式指路標(biāo)志一般道路為藍(lán)底，白圖案，高速公路為綠底、白圖案，一般23旅游區(qū)標(biāo)志棕色底、白色字符，方形為主旅游區(qū)標(biāo)志棕色底、白色字符，方形為主24道路施工安全標(biāo)志道路施工安全標(biāo)志25輔助標(biāo)志與主標(biāo)志配合使用，起輔助說(shuō)明作用白底，黑字，黑邊框，長(zhǎng)方形輔助標(biāo)志與主標(biāo)志配合使用，起輔助說(shuō)明作用26歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較警告標(biāo)志歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較警告標(biāo)志27歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較禁令標(biāo)志歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較禁令標(biāo)志28【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件29§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通標(biāo)線分類指示標(biāo)線、禁止標(biāo)線、警告標(biāo)線交通標(biāo)線的標(biāo)劃白色虛線、白色實(shí)線、黃色虛線、黃色實(shí)線、雙白虛線、雙黃實(shí)線、黃色虛實(shí)線、雙白實(shí)線§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通標(biāo)線30【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件31§7-4平面交叉口交通管理管理目的減少?zèng)_突點(diǎn)控制相對(duì)速度，減小合流角度重交通流和公共交通優(yōu)先分離沖突點(diǎn)和減小沖突區(qū)選取最佳周期，提高綠燈利用率§7-4平面交叉口交通管理管理目的32【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件33§7-4平面交叉口交通管理通行能力信號(hào)交叉口>環(huán)形交叉口>無(wú)控制交叉口延誤交通量車輛平均延誤信號(hào)交叉口環(huán)形交叉口無(wú)控制交叉口§7-4平面交叉口交通管理通行能力交通量車輛平均延誤信號(hào)34全無(wú)控制交叉口交通管理不設(shè)控制標(biāo)志、標(biāo)線的交叉口依靠視距判斷沖突點(diǎn)的避讓視距三角形是此類交叉口設(shè)計(jì)的基本依據(jù)在視距三角形內(nèi)不得有高于1.2米的物體全無(wú)控制交叉口交通管理不設(shè)控制標(biāo)志、標(biāo)線的交叉口35【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件36優(yōu)先控制交叉口交通管理優(yōu)先控制交叉口是全無(wú)控制交叉向信號(hào)控制的過(guò)渡形式包括停車標(biāo)志控制單向停車控制，次路進(jìn)口處有停車標(biāo)志，路面有‘停’多向交通控制，各路車輛都要先停車再通過(guò)讓路標(biāo)志控制進(jìn)入路口的次路車輛要慢速瞭望，尋找‘空隙’通過(guò)優(yōu)先控制交叉口交通管理優(yōu)先控制交叉口是全無(wú)控制交叉向信號(hào)控制37平面交叉口控制方式選擇平面交叉口的設(shè)置必須滿足道路功能、適應(yīng)交通流量及交通安全三方面的要求按照道路類型選擇主—主信號(hào)燈控制主—次信號(hào)燈或停車標(biāo)志主—支停車標(biāo)志 ……按照交通流和交通事故選擇 交叉口流量8000輛/天，碰撞事故5次/年平面交叉口控制方式選擇平面交叉口的設(shè)置必須滿足道路功能、適應(yīng)38§7-5道路交通行車管理單向交通管理變向交通管理專用車道管理禁行交通管理§7-5道路交通行車管理單向交通管理39種類固定式單向交通定時(shí)式單向交通可逆性單向交通車種性單向交通單向交通管理種類單向交通管理40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缺點(diǎn)增加了車輛繞道行駛距離，給駕駛員增加工作量給公共車輛乘客帶來(lái)不便，增加步行距離容易導(dǎo)致迷路，特別對(duì)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)施單向交通管理優(yōu)點(diǎn)單向交通管理41變向車道是指在不同的時(shí)間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類，又稱“潮汐交通”按其作用可分為兩類：方向性變向交通非方向性變向交通變向交通管理變向車道是指在不同的時(shí)間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類，42公共交通車輛專用車道自行車專用道專用車道管理公共交通車輛專用車道專用車道管理43時(shí)段禁行錯(cuò)日禁行車種禁行轉(zhuǎn)彎禁行重量(高度、超速等)禁行禁行交通管理時(shí)段禁行禁行交通管理44§7-6道路交通運(yùn)行組織TDM、TSM中諸多管理措施的綜合運(yùn)用交通運(yùn)行組織方案的制定原則交通分離交通量控制和調(diào)節(jié)按交通性質(zhì)疏導(dǎo)§7-6道路交通運(yùn)行組織TDM、TSM中諸多管理措施的綜合45§7-6道路交通運(yùn)行組織交通運(yùn)行組織方案的編制現(xiàn)有道路狀況和交通管理分析評(píng)價(jià)目標(biāo)擬定路網(wǎng)道路功能劃分?jǐn)M定宏觀路網(wǎng)交通組織擬定微觀交通管理措施交通管理設(shè)施的設(shè)置計(jì)劃方案的評(píng)價(jià)實(shí)施方案的經(jīng)費(fèi)投資概算方案實(shí)施說(shuō)明§7-6道路交通運(yùn)行組織交通運(yùn)行組織方案的編制46§7-7道路交通信號(hào)控制目的

在時(shí)間上隔離不同方向的車流，控制車流運(yùn)行秩序，并獲得最大的交通安全；

使在平面交叉的道路網(wǎng)絡(luò)上人和物的運(yùn)輸達(dá)到最高效率，其效率往往用通行能力、延誤及停車次數(shù)三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量；

為道路使用者提供必要的情報(bào)，幫助他們有效地使用交通設(shè)施?！?-7道路交通信號(hào)控制目的47§7-7道路交通信號(hào)控制按管理范圍分為

單點(diǎn)交叉口交通信號(hào)控制（點(diǎn)控）干道交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制（線控）區(qū)域交通信號(hào)系統(tǒng)控制（面控）§7-7道路交通信號(hào)控制按管理范圍分為48道路交通信號(hào)：凡是在道路上用以傳達(dá)具有法定意義、指揮交通行、止、左、右的手勢(shì)、聲響、燈光等都是交通信號(hào)，目前最普遍、效果最好的是燈光交通信號(hào)。

發(fā)展歷程：

（1）1886年，倫敦威斯敏斯特教堂，紅綠兩色煤氣照明燈，標(biāo)志信號(hào)燈的誕生；

（2）1926年，倫敦自動(dòng)交通信號(hào)機(jī)使用，交通信號(hào)控制進(jìn)入自動(dòng)控制階段；

（3）1963年，多倫多市第一個(gè)完成了以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的城市交通控制系統(tǒng)。

交通信號(hào)（trafficsignals）概述定義和發(fā)展歷程道路交通信號(hào)：凡是在道路上用以傳達(dá)具有法定意義、指揮交通行、49交通信號(hào)作用：從時(shí)間上將相互沖突的交通流予以分離，使其在不同時(shí)間內(nèi)通過(guò)，保證行車安全。同時(shí)對(duì)于組織、指揮和控制交通流的流向、流量和流速、維護(hù)交通秩序的等均有重要的作用。

基本規(guī)定：

（1）指揮燈信號(hào)；

（2）車道燈信號(hào)；

（3）人行橫道燈信號(hào)。

作用和基本規(guī)定交通信號(hào)（trafficsignals）概述交通信號(hào)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50交通信號(hào)分類：

（1）手動(dòng)單點(diǎn)信號(hào)控制：100多年前倫敦開(kāi)始使用

（2）定時(shí)或定周期自動(dòng)信號(hào)裝置：1914年美國(guó)正式開(kāi)始使用；

（3）車輛感應(yīng)式控制裝置：1928年美國(guó)巴爾的摩開(kāi)始使用；

（4）線控、面控聯(lián)動(dòng)信號(hào)（綠波系統(tǒng)）：1917年美國(guó)鹽湖城開(kāi)始使用。

控制裝置的方式交通信號(hào)（trafficsignals）概述交通信號(hào)分類：

（1）手動(dòng)單點(diǎn)信號(hào)控制：100多年前倫敦開(kāi)51交通信號(hào)主要基礎(chǔ)概念與原理信號(hào)周期（Cycle）相位（Phase）；車流釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）；飽和流率（SaturationFlowRate）；損失時(shí)間（LostTime）；有效綠燈時(shí)間（EffectiveGreenTime）；最合適周期長(zhǎng)度（AppropriateCycleLength）；交通信號(hào)主要基礎(chǔ)概念與原理信號(hào)周期（Cycle）521信號(hào)周期組成（ComponentsofSignalCycle）（1）周期（Cycle）和周期長(zhǎng)度

周期是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)； 周期長(zhǎng)度是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，單位為秒，通常用“C”表示。

最佳周期時(shí)間（C0）

對(duì)于一個(gè)獨(dú)立、交通流穩(wěn)定，各進(jìn)口流量相等，車輛到達(dá)的時(shí)間為隨機(jī)的交叉口，使車輛延誤最小的最佳周期時(shí)間。

1信號(hào)周期組成（ComponentsofSignal53最佳周期時(shí)間（C0）

對(duì)于一個(gè)獨(dú)立、交通流穩(wěn)定，各進(jìn)口流量相等，車輛到達(dá)的時(shí)間為隨機(jī)的交叉口，使車輛延誤最小的最佳周期時(shí)間可由下式計(jì)算：式中：L——一個(gè)周期內(nèi)總的損失時(shí)間（s）；

Y——路口各相位y值的總和：Y=Σy

y——流量與飽和流量之比。對(duì)于不同交通流量路口所需周期長(zhǎng)度，可用下式計(jì)算周期長(zhǎng)度：

式中：P—信號(hào)燈的相位數(shù)；

Ve—在每一相位中，交通流量負(fù)荷最大的單車道引道入口總的車流當(dāng)量，單位：輛/h；對(duì)于總流量中有公共汽車和貨車H輛，左轉(zhuǎn)彎L輛的n條進(jìn)口車道應(yīng)用下式換算成等效流量最佳周期時(shí)間（C0）對(duì)于不同交通流量路口所需周期長(zhǎng)度，可用下54最小周期時(shí)間（Cm）

能使到達(dá)路口的車流量剛好全部通過(guò)路口的周期時(shí)間，一般可由下式確定：

T=L/(1-Y)由于采用最小周期時(shí)間，常引起較大的車輛延誤，故實(shí)際中很少采用。最小周期時(shí)間（Cm）55（2）綠燈時(shí)間（GreenInterval）

在綠燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)綠燈時(shí)間，允許通行的車輛行駛，其它車輛禁行，通常用Gi表示。（3）黃燈時(shí)間（YellowInterval） 又稱變化時(shí)間，由綠燈信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈信號(hào)的過(guò)渡，目的是為了緩沖不能瞬間停車、保障安全停車，通常用yi表示。一般為3～5秒（4）紅燈時(shí)間（RedInterval） 在紅燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)紅燈時(shí)間禁行的車輛停止，其它車輛行駛通過(guò)交叉口，通常用Ri表示。（5）清掃間隔時(shí)間（ClearanceInterval） 即全紅時(shí)間（allred），設(shè)置的目的是為了確保在黃燈時(shí)間內(nèi)進(jìn)入交叉口的車輛在沖突車流釋放前安全離開(kāi)交叉口，通常用ari表示。（2）綠燈時(shí)間（GreenInterval）562相位（Phase） 相位是按照路口車流獲得信號(hào)顯示的時(shí)序來(lái)劃分，有多少種不同顯示時(shí)序就有多少個(gè)信號(hào)相位。

最基本的兩相位：2相位（Phase）57

四相位三相位 四相位三相位583

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）

排隊(duì)車流啟動(dòng)過(guò)程的車頭時(shí)距分析：

第1個(gè)：綠燈開(kāi)始與第一輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；第2個(gè)：第一輛車和第二輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；第3，4，¨¨：以此類推計(jì)算

思考車頭時(shí)距在排隊(duì)車輛啟動(dòng)過(guò)程中變化規(guī)律？3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）593

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 假設(shè)給定地點(diǎn)觀察平均車頭時(shí)距，將車輛位置與平均車頭時(shí)距關(guān)系繪制如下圖所示：△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i603釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）

特征1：第一個(gè)車頭時(shí)距相對(duì)較長(zhǎng)，因?yàn)榕抨?duì)車流第一位司機(jī)要經(jīng)歷感知反應(yīng)過(guò)程（perception-reactionsequence）和加速啟動(dòng)過(guò)程；△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i613

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 特征2：第二個(gè)車頭時(shí)距較第一個(gè)車頭時(shí)距短，因?yàn)榈诙凰緳C(jī)可以重疊部分感知反應(yīng)時(shí)間和加速過(guò)程；△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i623

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 特征3：接下來(lái)連續(xù)的車頭時(shí)距都較前一個(gè)小，最終在第4、5輛車通過(guò)時(shí)趨于常值h，這時(shí)排隊(duì)車輛完全加速狀態(tài)通過(guò)停車線，隊(duì)列穩(wěn)定行駛?！鱥3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i634

飽和車頭時(shí)距（SaturationHeadway） 常值h稱為飽和車頭時(shí)距，單位為秒/車5

飽和流率（SaturationFlowRate） 假設(shè)1：每輛車都以h秒時(shí)間通過(guò)交叉口； 假設(shè)2：交叉口一直處于綠燈時(shí)間狀態(tài)。 飽和流率為假設(shè)1、2條件下每小時(shí)內(nèi)每條車道通過(guò)的車輛數(shù)S，單位為輛/小時(shí)/車道；表征交叉口最大理想通過(guò)能力。車道組（Lanegroup）飽和流率通過(guò)每車道飽和流率乘以單條車道飽和流率得到；事實(shí)上，交叉口信號(hào)燈不可能一直綠燈，因此需要采取一定的機(jī)理考慮周期性的啟動(dòng)和制動(dòng)。4飽和車頭時(shí)距（SaturationHeadway）車道646

啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime） 釋放排隊(duì)車流n所需的綠燈時(shí)間模型：

此模型給出飽和車頭時(shí)距和啟動(dòng)損失時(shí)間的關(guān)系 綠燈時(shí)間內(nèi)，車輛有（G-μ1）的時(shí)間能夠通行引導(dǎo)出有效綠燈時(shí)間的概念6啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）656

啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）

△i6啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）△i667

清掃損失時(shí)間（ClearanceLostTime） 綠燈末停止交叉口車輛行駛時(shí)產(chǎn)生損失時(shí)間，μ2 難以實(shí)地觀測(cè)，要求排隊(duì)車輛足夠多，在一個(gè)綠燈時(shí)間內(nèi)無(wú)法全部釋放；

定義：在上述前提下，排隊(duì)車輛中最后一輛通過(guò)停車線的時(shí)間與下一個(gè)相位綠燈開(kāi)始的時(shí)間差。

總損失時(shí)間tL=μ1+μ27清掃損失時(shí)間（ClearanceLostTime）678

有效綠燈時(shí)間（EffectiveGreenTime） 交通信號(hào)配時(shí)中本質(zhì)上只有兩種時(shí)間類型：

有效綠燈時(shí)間：車輛處于移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間；有效紅燈時(shí)間：車輛嚴(yán)格停止運(yùn)行的時(shí)間。8有效綠燈時(shí)間（EffectiveGreenTime）68南北東西Co4242前損失時(shí)間后損失時(shí)間前損失時(shí)間后損失時(shí)間飽和流量飽和流量有效綠燈時(shí)間有效綠燈時(shí)間南北東西Co4242前損失時(shí)間后損失時(shí)間前損失時(shí)間后損失時(shí)間699

交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力

飽和流率反應(yīng)出假設(shè)一直處于綠燈時(shí)間條件下交叉口車道/車道組的通行能力； 實(shí)際中，不可能全處于綠燈時(shí)間，有效綠燈時(shí)間占一定比例；

綠信比：有效綠燈時(shí)間/信號(hào)周期總長(zhǎng)度（gi/C） 根據(jù)有效綠燈時(shí)間所占全周期的比例計(jì)算交叉口進(jìn)口車道通行能力。9交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力709

交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力 交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力為：9交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力719

交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力

[例題]：某信號(hào)控制交叉口具有如下特征：

周期C=60s 綠燈時(shí)間G=27s 黃燈時(shí)間Y=3s 飽和車頭時(shí)距h=2.4s/veh 啟動(dòng)損失時(shí)間μ1=2.0s 清掃損失時(shí)間μ2=1.0s

試計(jì)算該信號(hào)交叉口的單車道通行能力。9交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力721.9

交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力

[例題]：用兩種方法求解 解法1：從通行能力概念出發(fā)，假設(shè)車輛能以飽和車頭時(shí)距h行駛，找出一小時(shí)內(nèi)該交叉口有多少時(shí)間可供車輛通行，則可計(jì)算得到通行能力：

總時(shí)間1h：3600s，包含60個(gè)周期 1h內(nèi)紅燈時(shí)間:（60-27-3）×（3600/60）=1800s 1h內(nèi)損失時(shí)間：（2+1）×（3600/60）=180s 1h內(nèi)剩余可供通行時(shí)間：3600-1800-180=1620s

通行能力c=1620/h=1620/2.4=675veh/h/ln1.9交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力73交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力

[例題]：用兩種方法求解

解法2：按照公式求解

飽和流率S=3600/h=3600/2.4=1500veh/h/ln 有效綠燈時(shí)間g=G+Y-tL=27+3-3=27s 通行能力c=S*(g/C)=1500×(27/60)=675veh/h/ln

兩種思路解法結(jié)果完全一樣，加深對(duì)公式的理解。交叉口進(jìn)口車道/車道組通行能力74信號(hào)相位方案即信號(hào)燈輪流給某些方向的車輛或行人分配通行權(quán)的一種順序安排多為二相位，當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量比較大時(shí)，可采用三相位單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期信號(hào)相位方案單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期75【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件76控制原理按事先設(shè)計(jì)好的控制程序，在每個(gè)方向上通過(guò)紅、綠、黃三色燈循環(huán)顯示，指揮交通流，在時(shí)間上實(shí)施隔離單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期控制原理單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期77信號(hào)燈基本控制參數(shù)周期長(zhǎng)度單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期信號(hào)燈基本控制參數(shù)單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期78信號(hào)燈基本控制參數(shù)綠燈時(shí)間按相交車流的等效交通量分配給各相位對(duì)綠燈時(shí)間能否滿足車輛放行要求進(jìn)行檢驗(yàn)綠信比一個(gè)相位內(nèi)某一方向有效通行時(shí)間與周期長(zhǎng)度之比單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期信號(hào)燈基本控制參數(shù)單點(diǎn)信號(hào)控制－固定周期7980交通信號(hào)控制例題例1：一個(gè)兩相位信號(hào)控制交叉口，一個(gè)方向上兩個(gè)入口的車流量相差不大，各進(jìn)口的流量與飽和流量見(jiàn)表。該交叉口車輛的前（啟動(dòng)）損失時(shí)間為3s，后損失時(shí)間為1s，綠燈間隔時(shí)間為6s（其中黃燈時(shí)間4s，全紅燈時(shí)間2s），確定該交叉口信號(hào)控制的最佳周期Co。東西南北流量（pcu/h）830790490520飽和流量（pcu/h）180018001200120080交通信號(hào)控制例題例1：一個(gè)兩相位信號(hào)控制交叉口，一個(gè)方向8011/29/202281南北東西Co4242前損失時(shí)間后損失時(shí)間前損失時(shí)間后損失時(shí)間飽和流量飽和流量有效綠燈時(shí)間有效綠燈時(shí)間11/26/202281南北東西Co4242前損失時(shí)間后損失81由表：y東=830/1800=0.46；y西=790/1800=0.44；取其值大者（為什么不取小者？），即y東西=0.46y南=490/1800=0.27；y北=520/1800=0.29

取其值大者，即y南北=0.29Y=Σy=y東西+y南北=0.75一個(gè)周期總時(shí)間損失L包括東西方向前后損失時(shí)間、南北方向前后損失時(shí)間和兩次全紅燈時(shí)間。由圖可見(jiàn)：L=3+1+2+3+1+2=12s該交叉口信號(hào)控制的最佳周期

Co=(1.5L+5)/(1-Y)=92s。由表：y東=830/1800=0.46；y西=790/82例2：交叉口交通組織與車流量見(jiàn)圖，不考慮非機(jī)動(dòng)車及行人過(guò)街，選用兩相位信號(hào)機(jī)，試選定信號(hào)周期并計(jì)算信號(hào)配時(shí)。西:Q=980輛/h大型車:20%左轉(zhuǎn)車:10%南:Q=550輛/h大型車:10%左轉(zhuǎn)車:10%東:Q=1050輛/h大型車:15%左轉(zhuǎn)車:15%北:Q=450輛/h大型車:20%左轉(zhuǎn)車:15%例2：交叉口交通組織與車流量見(jiàn)圖，不考慮非機(jī)動(dòng)車及行人過(guò)街，8311/29/202284先計(jì)算各個(gè)入口引道的等效車流量：Qe東=(Q東+0.5H東+0.6L東)

/N東

=1050×(1+0.5×15%+0.6×15%)/2=612Qe西=(Q西+0.5H西+0.6L西)

/N西

=980×(1+0.5×20%+0.6×10%)/2=568Qe南=(Q南+0.5H南+0.6L南)

/N南=550×(1+0.5×10%+0.6×10%)/2=305Qe北=(Q北+0.5H北+0.6L北)

/N北=450×(1+0.5×20%+0.6×15%)/2=267Qe=max(Q東西)+max(Q南北)=612+305=91711/26/202284先計(jì)算各個(gè)入口引道的等效車流量：842022/11/2985最佳周期：Co=13330P/(1333-Qe)=13330×2/(1333-917)=65（s）按照等效交通量確定兩個(gè)方向的綠燈時(shí)間：

G=Co-2黃燈時(shí)間=65-2*3=59（s）東西方向：Q東西=612輛/h，G=612/917*59=39s，南北方向：Q南北=305輛/h，

G=305/917*59≈20（s）2022/11/2685最佳周期：852022/11/2986信號(hào)燈配時(shí)：最佳周期：Co=65s東西方向：綠燈39s，黃燈：3s，紅燈：23s；南北方向：綠燈20s，黃燈：3s，紅燈：42s；由于路口較小，可不設(shè)置全紅燈時(shí)間；見(jiàn)圖：南北東西39s3s23s42s3s20s65s2022/11/2686信號(hào)燈配時(shí)：南北東西39s86控制原理在進(jìn)口均設(shè)有車輛到達(dá)檢測(cè)器，一相位起始綠燈，設(shè)有一個(gè)“初始綠燈時(shí)間”，到初始綠燈時(shí)間結(jié)束時(shí)，若在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有后續(xù)車輛到達(dá)，則變換相位；否則，綠燈延長(zhǎng)一個(gè)預(yù)設(shè)的“單位綠燈延長(zhǎng)時(shí)間”，只要不斷有車到達(dá)，綠燈時(shí)間可繼續(xù)延長(zhǎng)，直到預(yù)設(shè)的“最長(zhǎng)綠燈時(shí)間”時(shí)變換相位單點(diǎn)信號(hào)控制－感應(yīng)式控制原理單點(diǎn)信號(hào)控制－感應(yīng)式87控制參數(shù)初始綠燈時(shí)間：給每個(gè)相位預(yù)先設(shè)置的最短綠燈時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，不管有否來(lái)車本相位必須綠燈，初始綠燈時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于檢測(cè)器的位置及檢測(cè)器到停車線可停放的車輛數(shù)。單位綠燈延長(zhǎng)時(shí)間：它是初始綠燈時(shí)間結(jié)束后，在一定時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)得后續(xù)車輛時(shí)所延長(zhǎng)的綠燈時(shí)間。最長(zhǎng)綠燈時(shí)間：它是為了保持交叉口信號(hào)燈具有較佳的綠信比而設(shè)置，一般為30—60s，當(dāng)某相位的初始綠燈時(shí)間加上后來(lái)增加的多個(gè)單位綠燈延長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到最長(zhǎng)綠燈時(shí)間時(shí)，信號(hào)機(jī)會(huì)強(qiáng)行改變相位，讓另一方向的車輛通行?？刂茀?shù)88將一條干道上一批相鄰的交通信號(hào)聯(lián)動(dòng)起來(lái)，加以協(xié)調(diào)控制，以便提高整個(gè)干道的通行能力分為定時(shí)式和感應(yīng)式干道信號(hào)控制的基本參數(shù)

周期長(zhǎng)度：各個(gè)交叉口一致

綠信比：不一定統(tǒng)一

相位差：絕對(duì)差、相對(duì)差

絕對(duì)相位差：指各個(gè)交叉口信號(hào)的綠燈或紅燈的起點(diǎn)相對(duì)于控制系統(tǒng)中參照交叉口的綠燈或紅燈的起點(diǎn)時(shí)間差。相對(duì)相位差：指相鄰兩交叉口信號(hào)的綠燈或紅燈起點(diǎn)的時(shí)間差。干道交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制（線控）將一條干道上一批相鄰的交通信號(hào)聯(lián)動(dòng)起來(lái)，加以協(xié)調(diào)控制，以便提89應(yīng)用條件第一，納入信號(hào)協(xié)調(diào)控制的交叉口應(yīng)采用相同的信號(hào)周期；第二，必須具備相同的時(shí)間基難(保證相位差的穩(wěn)定)；第三，交叉口之間的關(guān)聯(lián)性應(yīng)較大，這會(huì)使控制效果較好；通常相鄰交叉口之間的距離應(yīng)在800m以內(nèi)。應(yīng)用條件90車流沿某條主干道行進(jìn)過(guò)程中，連續(xù)遇到一個(gè)接一個(gè)的綠燈信號(hào)，暢通無(wú)阻地通過(guò)沿途所有交叉口關(guān)鍵在于相位差，一般只有在單向交通干線上才能實(shí)現(xiàn)干道交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制－綠波交通車流沿某條主干道行進(jìn)過(guò)程中，連續(xù)遇到一個(gè)接一個(gè)的綠燈信號(hào)，暢91實(shí)測(cè)各相鄰交叉口間車輛平均行駛時(shí)間是：T1＝160s，T2=158s，T3=254s，T4=201s，……Ａ為系統(tǒng)參照交叉口，周期長(zhǎng)度為120s——理想的“綠波帶”B交叉口的絕對(duì)相位差=T1-120s=40sC交叉口的絕對(duì)相位差=T1+T2-240s=78sD交叉口的絕對(duì)相位差=T1+T2+T3-480s=92sE交叉口的絕對(duì)相位差=T1+T2+T3+T4-720s=53s，……實(shí)測(cè)各相鄰交叉口間車輛平均行駛時(shí)間是：Ａ為系統(tǒng)參照交叉口，周92【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件93難以實(shí)現(xiàn)綠波，當(dāng)各交叉口間距相等，且車輛行駛時(shí)間是周期時(shí)長(zhǎng)一半的倍數(shù)時(shí)，可獲理想效果雙向交通干道定時(shí)式信號(hào)控制的方式同步式協(xié)調(diào)系統(tǒng)交互式協(xié)調(diào)控制連續(xù)通告式協(xié)調(diào)控制干道交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制－雙向干道難以實(shí)現(xiàn)綠波，當(dāng)各交叉口間距相等，且車輛行駛時(shí)間是周期時(shí)長(zhǎng)一94它把整個(gè)區(qū)域中所有信號(hào)交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對(duì)象?？刂茀^(qū)內(nèi)各受控交通信號(hào)都受中心控制室的集中控制。對(duì)范圍較小的區(qū)域，可以整區(qū)集中控制；范圍較大的區(qū)域，可以分區(qū)分級(jí)控制。分區(qū)的結(jié)果往往成為一個(gè)由幾條線控制組成的分級(jí)集中控制系統(tǒng)，這時(shí)，可以認(rèn)為各線控制是面控制中的一個(gè)單元；有時(shí)分區(qū)成為一個(gè)點(diǎn)、線、面控制的綜合性分級(jí)控制系統(tǒng)。分為定時(shí)脫機(jī)式控制系統(tǒng)及感應(yīng)式聯(lián)機(jī)控制系統(tǒng)區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（面控）它把整個(gè)區(qū)域中所有信號(hào)交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對(duì)象?？刂茀^(qū)內(nèi)各受95區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（1）定時(shí)脫機(jī)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

利用交通流歷史及現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行脫機(jī)優(yōu)化處理，得出多時(shí)段的最優(yōu)信號(hào)配時(shí)方案，存入控制器或控制計(jì)算機(jī)中，對(duì)整區(qū)交通實(shí)施多時(shí)段定時(shí)控制。

定時(shí)控制簡(jiǎn)單、可靠、效益費(fèi)用比高，但不能適應(yīng)交通流的隨機(jī)變化，特別是交通流量數(shù)據(jù)過(guò)時(shí)后，控制效果明顯下降。其代表是TRANSYT。

TRANSYT（TrafficNetworkStudyTool）：交通網(wǎng)絡(luò)研究工具，1967年由英國(guó)道路與交通研究所提出，該系統(tǒng)主要由仿真模型和優(yōu)化模型兩部分組成。區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（1）定時(shí)脫機(jī)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

96區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（1）定時(shí)脫機(jī)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

建立交通仿真模型的目的是用數(shù)學(xué)方法模擬車流在交通網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)行狀況，研究配時(shí)參數(shù)的改變對(duì)交通流的影響，以便客觀地評(píng)價(jià)任意一組配時(shí)方案的優(yōu)劣。將交通流信息和初始配時(shí)參數(shù)作為原始數(shù)據(jù)，通過(guò)仿真，得出系統(tǒng)的性能指標(biāo)(PerformanceIndex)作為配時(shí)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，用“爬山法”進(jìn)行優(yōu)化，產(chǎn)生比初始配時(shí)更優(yōu)越的新配時(shí)方案，再把新的信號(hào)配時(shí)輸入到仿真部分，反復(fù)疊代，最后得到性能指標(biāo)值達(dá)到最小的系統(tǒng)配時(shí)方案

區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（1）定時(shí)脫機(jī)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

97【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件98區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

由于定時(shí)脫機(jī)操作系統(tǒng)具有不能適應(yīng)交通流隨機(jī)變化的不足，人們進(jìn)一步研究出能隨交通流變化自動(dòng)優(yōu)選配時(shí)方案的控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，交通信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、日本等國(guó)作了大量的研究實(shí)踐，用不同的方式各自建立了各有特色的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。

歸納起來(lái)有方案選擇式與方案形成式。

方案選擇式以SCATS為代表，

方案形成式以SCOOT為代表。區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

99區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

SCATS（SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem）,20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究，80年代投入使用?？刂平Y(jié)構(gòu)分為中央監(jiān)控中心－地區(qū)控制中心－信號(hào)控制機(jī)三層，地區(qū)控制中心對(duì)信號(hào)控制機(jī)實(shí)行控制，1～10個(gè)信號(hào)機(jī)組成一個(gè)“子系統(tǒng)”，若干子系統(tǒng)組成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，系統(tǒng)之間基本互不相干，而系統(tǒng)內(nèi)部之間存在一定的協(xié)調(diào)關(guān)系，中央監(jiān)控中心實(shí)施對(duì)若干子系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)控制同時(shí)，也允許每個(gè)交叉口“各自為政”的實(shí)施車輛感應(yīng)控制，前者為“戰(zhàn)略控制”，后者為“戰(zhàn)術(shù)控制”。區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

100【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件101區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

SCOOT（split-Cycle-OffsetOptimizationTechnique）即“綠信比－周期長(zhǎng)－相位優(yōu)化技術(shù)”,

是一種對(duì)交通信號(hào)網(wǎng)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（運(yùn)輸與道路研究所）于1973年開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)，1979年正式投入使用。SCOOT系統(tǒng)是一種對(duì)交通信號(hào)網(wǎng)實(shí)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其模型及優(yōu)化原理均與TRANSYT相似。SCOOT城市交通控制系統(tǒng)目前已被全世界170多個(gè)城市采用。其最新版本已發(fā)展到包括支持公交優(yōu)先、自動(dòng)的SCOOT交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)(ASTRID)系統(tǒng)、INGRID事故檢測(cè)系統(tǒng)，以及車輛排放物的估算。

區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（2）聯(lián)機(jī)感應(yīng)式區(qū)域交通控制系統(tǒng)

102【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件103區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（3）第三代交通控制系統(tǒng)

OPEC（OptimizationPoliciesforAdaptiveControl）1983年由美國(guó)提出的較先進(jìn)的一代智能控制交通系統(tǒng)，并在90年代初開(kāi)始試運(yùn)行。該系統(tǒng)采用了動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理來(lái)優(yōu)化控制策略及DYPIC程序的反傳動(dòng)態(tài)編程算法中提出離散時(shí)間周期性滾動(dòng)優(yōu)化的方法；同時(shí)采用分散式控制結(jié)構(gòu)以減少網(wǎng)絡(luò)通信量、分布并行處理以便將危險(xiǎn)分散，并使優(yōu)化過(guò)程可以達(dá)到最少的約束條件。

區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（3）第三代交通控制系統(tǒng)

O104區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

最新一代智能化交通信號(hào)控制系統(tǒng)是將人工智能和知識(shí)工程等先進(jìn)的前沿科學(xué)應(yīng)用于交通信號(hào)控制的交通信號(hào)控制系統(tǒng)，其研究已取得了一系列重要成果。智能控制主要是指基于專家系統(tǒng)的控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、基于遺傳算法、螞蟻算法等的控制等。智能控制方法的最大特點(diǎn)是其控制算法是具有強(qiáng)逼近非線性函數(shù)的能力，不依賴于精確的數(shù)學(xué)模型，這對(duì)于交通系統(tǒng)這樣復(fù)雜難以建立較好數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)是一個(gè)有效方法。區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

最新105區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

美國(guó)和荷蘭等國(guó)目前正在研究基于智能代理的UTC，主要原理是在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的一系列重要節(jié)點(diǎn)部署智能代理，用于對(duì)所屬網(wǎng)絡(luò)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)信號(hào)燈控制，他不但具有交通管理專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，還具有不斷學(xué)習(xí)的能力，具有本區(qū)域的交通流信息；這些智能代理之間通過(guò)通信層（規(guī)范、內(nèi)容、協(xié)議）進(jìn)行信息（路由信息、交通流信息、控制信息）交流，解決單智能代理信息的不完整性，并通過(guò)協(xié)調(diào)層進(jìn)行目標(biāo)協(xié)同，解決交通網(wǎng)絡(luò)中資源、目標(biāo)和結(jié)果沖突，最終實(shí)現(xiàn)交通控制的優(yōu)化。區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

美國(guó)106區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

上述系統(tǒng)在巴塞羅那已取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果，預(yù)計(jì)在很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)應(yīng)用于實(shí)際。我國(guó)天津大學(xué)1989-1991年研究開(kāi)發(fā)的城市交通控制系統(tǒng)TICS（TrafficIntelligentControlSystem）首次成功的把自學(xué)習(xí)智能原理應(yīng)用于交通信號(hào)控制系統(tǒng)中，其產(chǎn)生也是受到人工智能和知識(shí)工程在其他領(lǐng)域成功運(yùn)用的啟發(fā)。

區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（4）第四代交通控制系統(tǒng)

上述系107§7-8高速道路的交通控制7.8.1高速道路交通控制的特點(diǎn)7.8.2高速道路交通控制的重點(diǎn)與方法7.8.3高速道路交通的監(jiān)控系統(tǒng)§7-8高速道路的交通控制7.8.1高速道路交通控制的1087.8.1高速道路交通控制的特點(diǎn)

控制目的；方案實(shí)施的可能性。（1）采取控制時(shí)應(yīng)考慮的主要因素

高速道路交通控制的性質(zhì)在正常情況下和緊急情況下是不同的。在正常情況下是為了預(yù)防車流阻塞，稱為預(yù)先控制；而在緊急情況時(shí)則以解除事故阻塞為目標(biāo)，稱為事后控制。市內(nèi)高速道路一般采取駛?cè)肟刂?，城市間的高速道路一般采取駛出控制。（2）高速道路交通控制的特點(diǎn)7.8.1高速道路交通控制的特點(diǎn)控制目的；1097.8.2高速道路交通控制的重點(diǎn)與方法

以匝道處的控制為中心，即出入口處的控制。（1）重點(diǎn)

主要是在高峰期間使用設(shè)置在匝道上和鄰近道路系統(tǒng)上的車輛傳感器，將整個(gè)立體交叉系統(tǒng)的車輛運(yùn)行情況，傳送到交通管理情報(bào)中心，由電子計(jì)算機(jī)決定不同方向的路口，哪些開(kāi)放，哪些該關(guān)閉，同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的出入口發(fā)出信號(hào)，指示車輛按指定方向運(yùn)行，這樣整個(gè)立體交叉系統(tǒng)就能獲得車速·密度·間距的最佳組合。（2）方法7.8.2高速道路交通控制的重點(diǎn)與方法以1107.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)干線控制系統(tǒng)：可變速標(biāo)志、車道封閉或標(biāo)志控制。

駛出匝道控制：其目的是減少高速道路臨近出口匝道處嚴(yán)重的車輛交織和出口車輛排隊(duì)，使高峰時(shí)間里交通更為順暢，是一種保持駛出路段通行能力的措施。駛?cè)朐训揽刂疲浩淠康氖菧p少進(jìn)入高速干道上的車輛數(shù)，達(dá)到高效、安全的目的。其實(shí)質(zhì)是將入口交通流在時(shí)間上和空間上重新分配。進(jìn)口匝道控制又可分為四種控制形式：①關(guān)閉匝道；②定時(shí)調(diào)節(jié)；③獨(dú)立的交通感應(yīng)調(diào)節(jié)控制；④整體系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)控制。（1）控制系統(tǒng)7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)干線控制系統(tǒng)：可變速標(biāo)志、1117.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)出入口控制干線控制7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)出入口控制干線控制1127.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）監(jiān)視系統(tǒng)的基本目的，就是要盡快發(fā)現(xiàn)各處的偶然事故,以便采取有效措施,迅速消除可能發(fā)生的問(wèn)題，一般采用的方法有：電子監(jiān)視、工業(yè)電視、航空監(jiān)視、電話系統(tǒng)、援助合作系統(tǒng)、無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī)、警察和公路巡邏車等。電子監(jiān)視：檢測(cè)器→中心計(jì)算機(jī)→信息反饋（2）監(jiān)視系統(tǒng)北京六環(huán)路高速動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）監(jiān)視系統(tǒng)的基本目的1137.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）即信息系統(tǒng)，是通過(guò)一次或多次感覺(jué)傳遞給駕駛員,使用最多的是視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)傳遞。常用的情報(bào)系統(tǒng)可分為:可變情報(bào)系統(tǒng)；汽車內(nèi)顯示裝置；無(wú)線電系統(tǒng)等。（3）情報(bào)系統(tǒng)松下的車載電子導(dǎo)航設(shè)備可變情報(bào)板7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）即信息系統(tǒng)，1147.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）是控制設(shè)備的原始交通情報(bào)收集和控制指令發(fā)送確認(rèn)的通道,系統(tǒng)的類型取決于傳輸距離,信息傳輸?shù)姆椒梢苑譃樗念?直達(dá)電纜；有線電話；無(wú)線電；微波方式。（4）傳輸系統(tǒng)7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）是控制設(shè)備的1157.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）中心控制：大多數(shù)自動(dòng)交通控制系統(tǒng)的心臟（即控制中心）是一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的功能是分析處理檢測(cè)器的情報(bào),控制信號(hào)和可變情報(bào)標(biāo)志，為顯示和記錄設(shè)備提供情報(bào)數(shù)據(jù)。中心顯示：一般為一大地圖，它可提供系統(tǒng)運(yùn)行的直觀表示，在控制地區(qū)的地圖上可顯示出道路交通情況。（5）中央控制與顯示系統(tǒng)7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）中心控制：大多數(shù)自1167.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）（5）中央控制與顯示系統(tǒng)7.8.3高速道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)（續(xù)）（5）中央控制與顯示117思考題1．?dāng)⑹龅缆肺耐ㄐ盘?hào)控制的目的、類型及意義。2．平面交叉口是否采用信號(hào)控制主要應(yīng)考慮哪些因素？3．何為“綠波”交通？單行線“綠波”交通的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是什么?4．在交叉口信號(hào)配時(shí)中，為什么要設(shè)置黃燈和全紅時(shí)間？這個(gè)時(shí)間設(shè)計(jì)主要考慮哪些因素?一個(gè)兩相位的交叉口，其信號(hào)周期長(zhǎng)度的計(jì)算包括了幾個(gè)黃燈(d4全紅)時(shí)間?思考題1．?dāng)⑹龅缆肺耐ㄐ盘?hào)控制的目的、類型及意義。1185．夜間交通量很低的情況下，我國(guó)許多城市平面交叉口處，采用閃爍交通信號(hào)燈的方法提醒駕駛員注意，對(duì)這個(gè)做法有二種意見(jiàn)：1)十字路口的四個(gè)方向都閃爍紅色信號(hào)燈。理由是紅色光刺激性強(qiáng)，能引起人的警覺(jué)2)十字路口四個(gè)方向都閃爍黃紅色信號(hào)燈，理由是黃色光亮度最高，反射光強(qiáng)度最大，能喚起人們的注意3)十字路口的四個(gè)方向分別閃爍紅色和黃色情號(hào)燈，譬如：南北方向閃黃燈，東西方向閃紅燈、或者相反，南北方向閃紅燈，東西方向閃黃燈，試根據(jù)交通信號(hào)控制的作用來(lái)分析上述意見(jiàn)中哪種更合理？5．夜間交通量很低的情況下，我國(guó)許多城市平面交叉口處，采用閃1196簡(jiǎn)述道路交通管理與控制的意義、作用及內(nèi)容。7簡(jiǎn)述道路交通管理的分類c8簡(jiǎn)述交通需求管理的目的、內(nèi)容。9簡(jiǎn)述交通系統(tǒng)管理的目的、內(nèi)容。10簡(jiǎn)述道路交通標(biāo)志的分類及作用。11簡(jiǎn)述道路交通標(biāo)線的分類及作用。12簡(jiǎn)述平面交叉口交通管理的目的及管理類型。13簡(jiǎn)述道路交通行車管理的作用及管理類型。14簡(jiǎn)述城市道路交通運(yùn)行組織的意義及運(yùn)行組織方案制訂原則。15簡(jiǎn)述高速道路交通控制的特點(diǎn)及控制內(nèi)容。6簡(jiǎn)述道路交通管理與控制的意義、作用及內(nèi)容。120作業(yè)（P171）作業(yè)（P171）121第七章城市道路交通

管理與控制第七章城市道路交通

管理與控制1227.1概述7.2交通管理的目的、分類及策略7.3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線7.4平面交叉口交通管理7.5道路交通行車管理7.6道路交通運(yùn)行組織7.7道路交通信號(hào)控制7.8高速道路的交通控制7.1概述1237.1概述7.1概述124城市交通擁擠問(wèn)題

如何解決？造路??？城市交通擁擠問(wèn)題

如何解決？造路??？125交通容量交通需求經(jīng)濟(jì)發(fā)展交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)?僅靠造路能解決交通問(wèn)題嗎?交通交通經(jīng)濟(jì)發(fā)展交通擁擠造路刺激交通增長(zhǎng)交通擁擠造路刺激交通126【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件127【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件128解決交通擁擠的方法:

平衡交通需求與供給

V

C道路交通建設(shè)

------提高交通網(wǎng)絡(luò)交通容量交通需求管理(TrafficDemandManagement，TDM)

從交通需求的源頭著手，做好前期規(guī)劃，采取合理的措施適當(dāng)限制、引導(dǎo)需求，從而結(jié)合后期管理，使目前的交通系統(tǒng)通暢運(yùn)轉(zhuǎn)，并使交通系統(tǒng)可持續(xù)化發(fā)展。

------減少交通出行量

交通系統(tǒng)管理(TrafficSystemManagement，TSM)

通過(guò)運(yùn)營(yíng)、管理、服務(wù)、政策來(lái)協(xié)調(diào)整個(gè)城市交通系統(tǒng)，使其整體上取得最大交通效益。------均勻交通分布，提高交通設(shè)施利用效率

解決交通擁擠的方法:

平衡交通需求與供給V129CapacityTDMDemand時(shí)空交通量CapacityTDMDemand時(shí)空交通量130時(shí)空交通量CapacityTSMDemand時(shí)空交通量CapacityTSMDemand131時(shí)空交通量TSMCapacityDemand時(shí)空交通量TSMCapacityDemand132西方國(guó)家城市交通系統(tǒng)發(fā)展歷程建設(shè)階段管理階段開(kāi)發(fā)階段發(fā)達(dá)階段1950年1960年1970年1980年1990年2000年西方國(guó)家城市交通系統(tǒng)發(fā)展歷程建設(shè)階段管理階段開(kāi)發(fā)階段發(fā)達(dá)階段133解決城市交通問(wèn)題的手段轉(zhuǎn)變：以建設(shè)為主建設(shè)、管理并重以管理為主以前現(xiàn)在將來(lái)解決城市交通問(wèn)題的手段轉(zhuǎn)變：以建設(shè)為主建設(shè)、管理并重以管理為134交通管理的目的維護(hù)交通運(yùn)行秩序優(yōu)化道路時(shí)空利用提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率緩解交通緊張局面§7-1交通管理的目的、分類及策略交通管理的目的§7-1交通管理的目的、分類及策略135行政管理制定、執(zhí)行交通法規(guī)駕駛員的管理（培訓(xùn)、發(fā)證、考核、審驗(yàn)）車輛的管理（牌證、轉(zhuǎn)戶、報(bào)廢、年檢）道路管理（通行秩序、路邊施工、違章占道清除）交通事故處理（現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、事故認(rèn)定、處罰）技術(shù)管理交通需求管理針對(duì)交通源的政策性管理，通過(guò)政策影響交通結(jié)構(gòu)、重建交通量的時(shí)空分布，緩解交通狀況交通系統(tǒng)管理針對(duì)交通流的技術(shù)性管理，通過(guò)控制提高服務(wù)水平、提高系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率§7-2交通管理的目的、分類及策略行政管理§7-2交通管理的目的、分類及策略136交通需求管理策略優(yōu)先發(fā)展策略公交專用道、多乘員車輛優(yōu)先服務(wù)限制發(fā)展策略限制運(yùn)輸效率低、污染大、能耗高的車輛禁止出行策略禁止進(jìn)入某些區(qū)域，交叉口、路段禁行經(jīng)濟(jì)杠桿策略通過(guò)中心區(qū)高額停車收費(fèi)、擁擠收費(fèi)等來(lái)平滑交通量，調(diào)節(jié)出行方式、出行時(shí)間§7-2交通管理的目的、分類及策略交通需求管理策略§7-2交通管理的目的、分類及策略137交通系統(tǒng)管理策略節(jié)點(diǎn)交通管理策略交叉口控制方式－無(wú)控制、信號(hào)控制、環(huán)形、立體交叉口管理方式－進(jìn)口拓寬、渠化、信號(hào)配時(shí)優(yōu)化交叉口轉(zhuǎn)向限制方式－禁止左轉(zhuǎn)干線交通管理策略單行線、公交專用線、貨運(yùn)禁行線、自行車專用線、自行車禁行線、“綠波”線區(qū)域交通管理策略區(qū)域信號(hào)控制系統(tǒng)智能化區(qū)域管理系統(tǒng)§7-2交通管理的目的、分類及策略交通系統(tǒng)管理策略§7-2交通管理的目的、分類及策略138交通法規(guī)道路交通法規(guī)是國(guó)家在道路交通管理方面制定的文件、章程、條例、法律、規(guī)則、規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的總稱內(nèi)容：各種車輛和駕乘人員的管理道路交通秩序的管理對(duì)交通違章和肇事人員的處理重要交通設(shè)施的維護(hù)與管理§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通法規(guī)§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線139道路交通標(biāo)志標(biāo)志的三要素－顏色、形狀、符號(hào)種類警告標(biāo)志禁令標(biāo)志指示標(biāo)志指路標(biāo)志旅游區(qū)標(biāo)志道路施工安全標(biāo)志輔助標(biāo)志道路交通標(biāo)志的尺寸和視認(rèn)距離§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線道路交通標(biāo)志§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線140警告標(biāo)志黃底、黑邊、黑圖案，等邊三角形，頂角朝上30種，42圖式警告標(biāo)志黃底、黑邊、黑圖案，等邊三角形，頂角朝上141禁令標(biāo)志白底、紅圈、紅杠、黑圖案，圓形或頂角向下三角形；36種，42圖式禁令標(biāo)志白底、紅圈、紅杠、黑圖案，圓形或頂角向下三角形；36142指示標(biāo)志藍(lán)底、白圖案，圓形、長(zhǎng)方形和正方形17種，29圖式指示標(biāo)志藍(lán)底、白圖案，圓形、長(zhǎng)方形和正方形143指路標(biāo)志一般道路為藍(lán)底，白圖案，高速公路為綠底、白圖案，一般為長(zhǎng)方形和正方形；59圖式指路標(biāo)志一般道路為藍(lán)底，白圖案，高速公路為綠底、白圖案，一般144旅游區(qū)標(biāo)志棕色底、白色字符，方形為主旅游區(qū)標(biāo)志棕色底、白色字符，方形為主145道路施工安全標(biāo)志道路施工安全標(biāo)志146輔助標(biāo)志與主標(biāo)志配合使用，起輔助說(shuō)明作用白底，黑字，黑邊框，長(zhǎng)方形輔助標(biāo)志與主標(biāo)志配合使用，起輔助說(shuō)明作用147歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較警告標(biāo)志歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較警告標(biāo)志148歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較禁令標(biāo)志歐洲、美國(guó)、中國(guó)交通標(biāo)志比較禁令標(biāo)志149【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件150§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通標(biāo)線分類指示標(biāo)線、禁止標(biāo)線、警告標(biāo)線交通標(biāo)線的標(biāo)劃白色虛線、白色實(shí)線、黃色虛線、黃色實(shí)線、雙白虛線、雙黃實(shí)線、黃色虛實(shí)線、雙白實(shí)線§7-3道路交通法規(guī)、標(biāo)志、標(biāo)線交通標(biāo)線151【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件152§7-4平面交叉口交通管理管理目的減少?zèng)_突點(diǎn)控制相對(duì)速度，減小合流角度重交通流和公共交通優(yōu)先分離沖突點(diǎn)和減小沖突區(qū)選取最佳周期，提高綠燈利用率§7-4平面交叉口交通管理管理目的153【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件154§7-4平面交叉口交通管理通行能力信號(hào)交叉口>環(huán)形交叉口>無(wú)控制交叉口延誤交通量車輛平均延誤信號(hào)交叉口環(huán)形交叉口無(wú)控制交叉口§7-4平面交叉口交通管理通行能力交通量車輛平均延誤信號(hào)155全無(wú)控制交叉口交通管理不設(shè)控制標(biāo)志、標(biāo)線的交叉口依靠視距判斷沖突點(diǎn)的避讓視距三角形是此類交叉口設(shè)計(jì)的基本依據(jù)在視距三角形內(nèi)不得有高于1.2米的物體全無(wú)控制交叉口交通管理不設(shè)控制標(biāo)志、標(biāo)線的交叉口156【交通工程學(xué)】第7章城市道路交通管理與控制課件157優(yōu)先控制交叉口交通管理優(yōu)先控制交叉口是全無(wú)控制交叉向信號(hào)控制的過(guò)渡形式包括停車標(biāo)志控制單向停車控制，次路進(jìn)口處有停車標(biāo)志，路面有‘停’多向交通控制，各路車輛都要先停車再通過(guò)讓路標(biāo)志控制進(jìn)入路口的次路車輛要慢速瞭望，尋找‘空隙’通過(guò)優(yōu)先控制交叉口交通管理優(yōu)先控制交叉口是全無(wú)控制交叉向信號(hào)控制158平面交叉口控制方式選擇平面交叉口的設(shè)置必須滿足道路功能、適應(yīng)交通流量及交通安全三方面的要求按照道路類型選擇主—主信號(hào)燈控制主—次信號(hào)燈或停車標(biāo)志主—支停車標(biāo)志 ……按照交通流和交通事故選擇 交叉口流量8000輛/天，碰撞事故5次/年平面交叉口控制方式選擇平面交叉口的設(shè)置必須滿足道路功能、適應(yīng)159§7-5道路交通行車管理單向交通管理變向交通管理專用車道管理禁行交通管理§7-5道路交通行車管理單向交通管理160種類固定式單向交通定時(shí)式單向交通可逆性單向交通車種性單向交通單向交通管理種類單向交通管理161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缺點(diǎn)增加了車輛繞道行駛距離，給駕駛員增加工作量給公共車輛乘客帶來(lái)不便，增加步行距離容易導(dǎo)致迷路，特別對(duì)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)施單向交通管理優(yōu)點(diǎn)單向交通管理162變向車道是指在不同的時(shí)間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類，又稱“潮汐交通”按其作用可分為兩類：方向性變向交通非方向性變向交通變向交通管理變向車道是指在不同的時(shí)間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類，163公共交通車輛專用車道自行車專用道專用車道管理公共交通車輛專用車道專用車道管理164時(shí)段禁行錯(cuò)日禁行車種禁行轉(zhuǎn)彎禁行重量(高度、超速等)禁行禁行交通管理時(shí)段禁行禁行交通管理165§7-6道路交通運(yùn)行組織TDM、TSM中諸多管理措施的綜合運(yùn)用交通運(yùn)行組織方案的制定原則交通分離交通量控制和調(diào)節(jié)按交通性質(zhì)疏導(dǎo)§7-6道路交通運(yùn)行組織TDM、TSM中諸多管理措施的綜合166§7-6道路交通運(yùn)行組織交通運(yùn)行組織方案的編制現(xiàn)有道路狀況和交通管理分析評(píng)價(jià)目標(biāo)擬定路網(wǎng)道路功能劃分?jǐn)M定宏觀路網(wǎng)交通組織擬定微觀交通管理措施交通管理設(shè)施的設(shè)置計(jì)劃方案的評(píng)價(jià)實(shí)施方案的經(jīng)費(fèi)投資概算方案實(shí)施說(shuō)明§7-6道路交通運(yùn)行組織交通運(yùn)行組織方案的編制167§7-7道路交通信號(hào)控制目的

在時(shí)間上隔離不同方向的車流，控制車流運(yùn)行秩序，并獲得最大的交通安全；

使在平面交叉的道路網(wǎng)絡(luò)上人和物的運(yùn)輸達(dá)到最高效率，其效率往往用通行能力、延誤及停車次數(shù)三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量；

為道路使用者提供必要的情報(bào)，幫助他們有效地使用交通設(shè)施?！?-7道路交通信號(hào)控制目的168§7-7道路交通信號(hào)控制按管理范圍分為

單點(diǎn)交叉口交通信號(hào)控制（點(diǎn)控）干道交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制（線控）區(qū)域交通信號(hào)系統(tǒng)控制（面控）§7-7道路交通信號(hào)控制按管理范圍分為169道路交通信號(hào)：凡是在道路上用以傳達(dá)具有法定意義、指揮交通行、止、左、右的手勢(shì)、聲響、燈光等都是交通信號(hào)，目前最普遍、效果最好的是燈光交通信號(hào)。

發(fā)展歷程：

（1）1886年，倫敦威斯敏斯特教堂，紅綠兩色煤氣照明燈，標(biāo)志信號(hào)燈的誕生；

（2）1926年，倫敦自動(dòng)交通信號(hào)機(jī)使用，交通信號(hào)控制進(jìn)入自動(dòng)控制階段；

（3）1963年，多倫多市第一個(gè)完成了以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的城市交通控制系統(tǒng)。

交通信號(hào)（trafficsignals）概述定義和發(fā)展歷程道路交通信號(hào)：凡是在道路上用以傳達(dá)具有法定意義、指揮交通行、170交通信號(hào)作用：從時(shí)間上將相互沖突的交通流予以分離，使其在不同時(shí)間內(nèi)通過(guò)，保證行車安全。同時(shí)對(duì)于組織、指揮和控制交通流的流向、流量和流速、維護(hù)交通秩序的等均有重要的作用。

基本規(guī)定：

（1）指揮燈信號(hào)；

（2）車道燈信號(hào)；

（3）人行橫道燈信號(hào)。

作用和基本規(guī)定交通信號(hào)（trafficsignals）概述交通信號(hào)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171交通信號(hào)分類：

（1）手動(dòng)單點(diǎn)信號(hào)控制：100多年前倫敦開(kāi)始使用

（2）定時(shí)或定周期自動(dòng)信號(hào)裝置：1914年美國(guó)正式開(kāi)始使用；

（3）車輛感應(yīng)式控制裝置：1928年美國(guó)巴爾的摩開(kāi)始使用；

（4）線控、面控聯(lián)動(dòng)信號(hào)（綠波系統(tǒng)）：1917年美國(guó)鹽湖城開(kāi)始使用。

控制裝置的方式交通信號(hào)（trafficsignals）概述交通信號(hào)分類：

（1）手動(dòng)單點(diǎn)信號(hào)控制：100多年前倫敦開(kāi)172交通信號(hào)主要基礎(chǔ)概念與原理信號(hào)周期（Cycle）相位（Phase）；車流釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）；飽和流率（SaturationFlowRate）；損失時(shí)間（LostTime）；有效綠燈時(shí)間（EffectiveGreenTime）；最合適周期長(zhǎng)度（AppropriateCycleLength）；交通信號(hào)主要基礎(chǔ)概念與原理信號(hào)周期（Cycle）1731信號(hào)周期組成（ComponentsofSignalCycle）（1）周期（Cycle）和周期長(zhǎng)度

周期是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)； 周期長(zhǎng)度是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，單位為秒，通常用“C”表示。

最佳周期時(shí)間（C0）

對(duì)于一個(gè)獨(dú)立、交通流穩(wěn)定，各進(jìn)口流量相等，車輛到達(dá)的時(shí)間為隨機(jī)的交叉口，使車輛延誤最小的最佳周期時(shí)間。

1信號(hào)周期組成（ComponentsofSignal174最佳周期時(shí)間（C0）

對(duì)于一個(gè)獨(dú)立、交通流穩(wěn)定，各進(jìn)口流量相等，車輛到達(dá)的時(shí)間為隨機(jī)的交叉口，使車輛延誤最小的最佳周期時(shí)間可由下式計(jì)算：式中：L——一個(gè)周期內(nèi)總的損失時(shí)間（s）；

Y——路口各相位y值的總和：Y=Σy

y——流量與飽和流量之比。對(duì)于不同交通流量路口所需周期長(zhǎng)度，可用下式計(jì)算周期長(zhǎng)度：

式中：P—信號(hào)燈的相位數(shù)；

Ve—在每一相位中，交通流量負(fù)荷最大的單車道引道入口總的車流當(dāng)量，單位：輛/h；對(duì)于總流量中有公共汽車和貨車H輛，左轉(zhuǎn)彎L輛的n條進(jìn)口車道應(yīng)用下式換算成等效流量最佳周期時(shí)間（C0）對(duì)于不同交通流量路口所需周期長(zhǎng)度，可用下175最小周期時(shí)間（Cm）

能使到達(dá)路口的車流量剛好全部通過(guò)路口的周期時(shí)間，一般可由下式確定：

T=L/(1-Y)由于采用最小周期時(shí)間，常引起較大的車輛延誤，故實(shí)際中很少采用。最小周期時(shí)間（Cm）176（2）綠燈時(shí)間（GreenInterval）

在綠燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)綠燈時(shí)間，允許通行的車輛行駛，其它車輛禁行，通常用Gi表示。（3）黃燈時(shí)間（YellowInterval） 又稱變化時(shí)間，由綠燈信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈信號(hào)的過(guò)渡，目的是為了緩沖不能瞬間停車、保障安全停車，通常用yi表示。一般為3～5秒（4）紅燈時(shí)間（RedInterval） 在紅燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)紅燈時(shí)間禁行的車輛停止，其它車輛行駛通過(guò)交叉口，通常用Ri表示。（5）清掃間隔時(shí)間（ClearanceInterval） 即全紅時(shí)間（allred），設(shè)置的目的是為了確保在黃燈時(shí)間內(nèi)進(jìn)入交叉口的車輛在沖突車流釋放前安全離開(kāi)交叉口，通常用ari表示。（2）綠燈時(shí)間（GreenInterval）1772相位（Phase） 相位是按照路口車流獲得信號(hào)顯示的時(shí)序來(lái)劃分，有多少種不同顯示時(shí)序就有多少個(gè)信號(hào)相位。

最基本的兩相位：2相位（Phase）178

四相位三相位 四相位三相位1793

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）

排隊(duì)車流啟動(dòng)過(guò)程的車頭時(shí)距分析：

第1個(gè)：綠燈開(kāi)始與第一輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；第2個(gè)：第一輛車和第二輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；第3，4，¨¨：以此類推計(jì)算

思考車頭時(shí)距在排隊(duì)車輛啟動(dòng)過(guò)程中變化規(guī)律？3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）1803

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 假設(shè)給定地點(diǎn)觀察平均車頭時(shí)距，將車輛位置與平均車頭時(shí)距關(guān)系繪制如下圖所示：△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i1813釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）

特征1：第一個(gè)車頭時(shí)距相對(duì)較長(zhǎng)，因?yàn)榕抨?duì)車流第一位司機(jī)要經(jīng)歷感知反應(yīng)過(guò)程（perception-reactionsequence）和加速啟動(dòng)過(guò)程；△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i1823

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 特征2：第二個(gè)車頭時(shí)距較第一個(gè)車頭時(shí)距短，因?yàn)榈诙凰緳C(jī)可以重疊部分感知反應(yīng)時(shí)間和加速過(guò)程；△i3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i1833

釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways） 特征3：接下來(lái)連續(xù)的車頭時(shí)距都較前一個(gè)小，最終在第4、5輛車通過(guò)時(shí)趨于常值h，這時(shí)排隊(duì)車輛完全加速狀態(tài)通過(guò)停車線，隊(duì)列穩(wěn)定行駛?！鱥3釋放車頭時(shí)距（DischargeHeadways）△i1844

飽和車頭時(shí)距（SaturationHeadway） 常值h稱為飽和車頭時(shí)距，單位為秒/車5

飽和流率（SaturationFlowRate） 假設(shè)1：每輛車都以h秒時(shí)間通過(guò)交叉口； 假設(shè)2：交叉口一直處于綠燈時(shí)間狀態(tài)。 飽和流率為假設(shè)1、2條件下每小時(shí)內(nèi)每條車道通過(guò)的車輛數(shù)S，單位為輛/小時(shí)/車道；表征交叉口最大理想通過(guò)能力。車道組（Lanegroup）飽和流率通過(guò)每車道飽和流率乘以單條車道飽和流率得到；事實(shí)上，交叉口信號(hào)燈不可能一直綠燈，因此需要采取一定的機(jī)理考慮周期性的啟動(dòng)和制動(dòng)。4飽和車頭時(shí)距（SaturationHeadway）車道1856

啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime） 釋放排隊(duì)車流n所需的綠燈時(shí)間模型：

此模型給出飽和車頭時(shí)距和啟動(dòng)損失時(shí)間的關(guān)系 綠燈時(shí)間內(nèi)，車輛有（G-μ1）的時(shí)間能夠通行引導(dǎo)出有效綠燈時(shí)間的概念6啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）1866

啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）

△i6啟動(dòng)損失時(shí)間（Start-UpLostTime）△i1877

清掃損失時(shí)間（ClearanceLostTime） 綠燈末停止交叉口車輛行駛時(shí)產(chǎn)生損失時(shí)間，μ2 難以實(shí)地觀測(cè)，要求排隊(duì)車輛足夠多，在一個(gè)綠燈時(shí)間內(nèi)無(wú)法全部釋放；

定義：在上述前提下，排隊(duì)車輛中最