干道信號協(xié)調(diào)控制基本知識演示文稿

干道信號協(xié)調(diào)控制基本知識演示文稿當(dāng)前1頁，總共81頁。干道信號協(xié)調(diào)控制基本知識當(dāng)前2頁，總共81頁。當(dāng)前3頁，總共81頁。第一節(jié)干道信號協(xié)調(diào)控制的基本知識主要內(nèi)容基本概念控制方式連接方式

當(dāng)前4頁，總共81頁。一、基本概念

在線控中要考慮三個(gè)最基本的參數(shù)：公用周期長度、綠信比和相位差

1、公用周期長度確定方法：先按單點(diǎn)定時(shí)信號配時(shí)方法計(jì)算出各交叉口所需周期長度，然后從中選出最大的周期作為這個(gè)線控系統(tǒng)的公用周期時(shí)長。周期時(shí)長最大的這個(gè)交叉口為關(guān)鍵交叉口。在近代的控制系統(tǒng)中，對有些交通量較小的交叉口，實(shí)際需要周期時(shí)長接近于系統(tǒng)周期時(shí)長的一半，可把這些交叉口的信號周期定成系統(tǒng)周期時(shí)長的一半，這樣的交叉口叫做雙周期交叉口。

當(dāng)前5頁，總共81頁。一、基本概念

2、綠信比

確定方法：根據(jù)各交叉口各方向的交通流量比來確定。因此，各交叉口信號的綠信比不一定相同。

當(dāng)前6頁，總共81頁。一、基本概念

3、相位差

又叫時(shí)差或綠時(shí)差。通常用O表示，有絕對相位差和相對相位差之分。（1）絕對相位差是指各個(gè)交叉口主干道協(xié)調(diào)方向的信號綠燈（紅燈）的起點(diǎn)或終點(diǎn)相對于某一個(gè)交叉口（一般為關(guān)鍵交叉口）主干道協(xié)調(diào)方向的信號綠燈(紅燈)的起點(diǎn)終點(diǎn)的時(shí)間之差。在線控系統(tǒng)中，常常使用絕對相位差的概念。

當(dāng)前7頁，總共81頁。一、基本概念

（2）相對相位差是指相鄰交叉口主干道協(xié)調(diào)方向的信號綠燈（紅燈）的起點(diǎn)或終點(diǎn)之間的時(shí)間之差。相對相位差等于兩個(gè)交叉口的絕對相位差之差。比如：OCB=OC-OB

當(dāng)前8頁，總共81頁。一、基本概念

4、時(shí)間距離圖以時(shí)間（即信號配時(shí)）為縱坐標(biāo)，干道上交叉口間距為橫坐標(biāo)。

距離（m）當(dāng)前9頁，總共81頁。一、基本概念

時(shí)間距離圖中的幾個(gè)概念：①通過帶。圖中所繪的兩條平行的車輛行駛軌跡線之間的空間，也稱綠波帶。②通過帶寬。兩根平行軌跡縱坐標(biāo)之差即為通過帶寬度，它表示可供車輛使用以通過交叉口的時(shí)間。③通過帶速度。即車輛行駛軌跡的余切，它表示沿交通干道可以順利通過各交叉口的車輛的平均行駛速度。簡稱帶速。

當(dāng)前10頁，總共81頁。二、控制方式

有四種情況：

單向干道協(xié)調(diào)控制雙向干道協(xié)調(diào)控制同步式干道協(xié)調(diào)控制交互式干道協(xié)調(diào)控制續(xù)進(jìn)式干道協(xié)調(diào)控制

當(dāng)前11頁，總共81頁。二、控制方式

1.單向干道協(xié)調(diào)控制是以單方向交通流為優(yōu)化對象的線控方式。常用于單向交通、變向交通或兩個(gè)方向交通量相差懸殊的道路。相鄰各交叉口的相位差可按下式確定：式中：--相鄰交叉口的相位差（s）

--相鄰交叉口停車線間的距離（m）

--線控系統(tǒng)中車輛可連續(xù)通行的車速（m/s）

當(dāng)前12頁，總共81頁。二、控制方式

2.雙向干道協(xié)調(diào)控制（1）同步式干道協(xié)調(diào)控制在同步式協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，連接在一個(gè)系統(tǒng)中的全部信號，在同一時(shí)刻對干道車流顯示相同的燈色。當(dāng)相鄰交叉口的間距符合下式時(shí)，這些交叉口正好可以組成同步式干道協(xié)調(diào)控制。式中：--信號交叉口周期時(shí)長（s）

--正整數(shù)

當(dāng)前13頁，總共81頁。二、控制方式

（2）交互式干道協(xié)調(diào)控制與同步式協(xié)調(diào)控制相反，即連接在一個(gè)系統(tǒng)中的相鄰交叉口干道協(xié)調(diào)相位的信號燈在同一時(shí)刻顯示相反的燈色。當(dāng)相鄰交叉口的間距符合下式時(shí)，采用交互式干道協(xié)調(diào)控制。式中：--奇數(shù)

當(dāng)前14頁，總共81頁。二、控制方式

（3）續(xù)進(jìn)式干道協(xié)調(diào)控制根據(jù)道路上的要求車速與交叉口的間距，確定合適的相位差，用以協(xié)調(diào)干道各相鄰交叉口綠燈的啟亮?xí)r刻，使在上游交叉口綠燈啟亮后駛出的車輛，以適當(dāng)?shù)能囁傩旭偅烧迷谙掠谓徊婵诰G燈期間到達(dá)。包括以下類型：①簡單續(xù)進(jìn)式干道協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)②多方案續(xù)進(jìn)式干道協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

當(dāng)前15頁，總共81頁。當(dāng)前16頁，總共81頁。當(dāng)前17頁，總共81頁。三、連接方式

無纜連接有纜連接

當(dāng)前18頁，總共81頁。三、連接方式

1.無纜連接是指在線控系統(tǒng)中，各信號控制機(jī)配時(shí)方案間的連接，不用電纜作信息傳輸?shù)慕轶w。

（1）靠同步電動機(jī)或電源頻率連接從第一個(gè)控制機(jī)開始，按先后次序逐一把各機(jī)的配時(shí)方案，由人工根據(jù)各控制機(jī)間的計(jì)算時(shí)差，設(shè)置到信號控制機(jī)中。時(shí)差關(guān)系靠控制機(jī)中的同步電動機(jī)或電源的頻率來保持。只限用于只有一種配時(shí)方案的系統(tǒng)。

當(dāng)前19頁，總共81頁。三、連接方式

1.無纜連接（2）用時(shí)基協(xié)調(diào)器聯(lián)結(jié)用一個(gè)叫做時(shí)基協(xié)調(diào)器的十分精確的數(shù)字計(jì)時(shí)和控制設(shè)施，把各控制機(jī)的配時(shí)方案連接起來，實(shí)現(xiàn)各機(jī)間的時(shí)間上的協(xié)調(diào)。時(shí)基協(xié)調(diào)器可用在多時(shí)段配時(shí)的線控系統(tǒng)中。在配時(shí)方案有改變時(shí)，也必須由人工到現(xiàn)場逐一對各控制機(jī)進(jìn)行調(diào)整。（3）用石英鐘連接在信號控制機(jī)內(nèi)裝有準(zhǔn)時(shí)的石英鐘和校時(shí)設(shè)施，設(shè)定在線控系統(tǒng)各控制機(jī)的配時(shí)方案就靠各機(jī)內(nèi)的石英鐘聯(lián)結(jié)協(xié)調(diào)。

當(dāng)前20頁，總共81頁。三、連接方式

2.有纜連接是指在線控系統(tǒng)中，各信號控制機(jī)配時(shí)方案間的連接，用電纜作信息傳輸?shù)慕轶w。（1）用主控制機(jī)的控制系統(tǒng)在一個(gè)用定時(shí)信號控制機(jī)的線控系統(tǒng)中，設(shè)一臺主控制機(jī)每周期發(fā)送一個(gè)同步脈沖信號通過電纜傳輸給各下位機(jī)，時(shí)差被預(yù)先設(shè)定在各下位機(jī)內(nèi)，各下位機(jī)均在各自的時(shí)差上轉(zhuǎn)換周期，所以下位機(jī)從主控機(jī)接到同步脈沖信號后會在各自的時(shí)差點(diǎn)上轉(zhuǎn)換周期，因此可保持各控制機(jī)間正確的時(shí)差關(guān)系。其特點(diǎn)是主控機(jī)每個(gè)周期都自動地對各下位機(jī)進(jìn)行時(shí)間協(xié)調(diào)?？蓤?zhí)行多時(shí)段的配時(shí)方案。

當(dāng)前21頁，總共81頁。三、連接方式

2.有纜連接（2）逐機(jī)傳遞式系統(tǒng)在逐機(jī)傳遞式系統(tǒng)內(nèi)各控制機(jī)中設(shè)有時(shí)差控制設(shè)施，對各控制機(jī)分別預(yù)先設(shè)定各機(jī)的配時(shí)方案及時(shí)差，用電纜將系統(tǒng)中各控制機(jī)逐一連接。開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)谝唤徊婵诰G燈啟亮?xí)r，發(fā)一個(gè)信號傳給下一個(gè)交叉口的控制機(jī)；第二個(gè)控制機(jī)接到信號后，按先置的時(shí)差推遲若干秒改亮綠燈，再按預(yù)置顯示綠燈時(shí)間改變燈色，并發(fā)一個(gè)信號傳給下一個(gè)交叉口的控制機(jī)，這樣依次把信號逐個(gè)傳遞到最后一個(gè)控制機(jī)。

當(dāng)前22頁，總共81頁。主要內(nèi)容所需資料配時(shí)步驟

干道信號協(xié)調(diào)控制配時(shí)設(shè)計(jì)當(dāng)前23頁，總共81頁。一、所需資料

干道資料干線交通狀況干線交叉口的相位、相序安排

當(dāng)前24頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

1.計(jì)算線控系統(tǒng)的公用周期時(shí)長取所有交叉口中最大周期時(shí)長為公用周期時(shí)長，周期最大的交叉口為關(guān)鍵交叉口。

2.計(jì)算線控系統(tǒng)中各交叉口的綠燈時(shí)間

關(guān)鍵交叉口的計(jì)算與單點(diǎn)配時(shí)方法一樣。重點(diǎn)算非關(guān)鍵交叉口綠燈顯示時(shí)間。

當(dāng)前25頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

非關(guān)鍵交叉口綠燈顯示時(shí)間計(jì)算

（1）確定線控系統(tǒng)中協(xié)調(diào)相位的最小綠燈顯示時(shí)間關(guān)鍵協(xié)調(diào)相位即協(xié)調(diào)方向的相位。各交叉口協(xié)調(diào)相位所必須保持的最小綠燈時(shí)間就是關(guān)鍵交叉口協(xié)調(diào)相位的綠燈顯示時(shí)間。即先計(jì)算出關(guān)鍵交叉口協(xié)調(diào)相位的有效綠燈時(shí)間，再計(jì)算出其綠燈顯示時(shí)間。

當(dāng)前26頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

非關(guān)鍵交叉口綠燈顯示時(shí)間計(jì)算

（2）確定非關(guān)鍵交叉口非協(xié)調(diào)相位的最小有效綠燈時(shí)間

當(dāng)前27頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

非關(guān)鍵交叉口綠燈顯示時(shí)間計(jì)算

（3）確定非關(guān)鍵交叉口協(xié)調(diào)相位的有效綠燈時(shí)間

當(dāng)前28頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

非關(guān)鍵交叉口綠燈顯示時(shí)間計(jì)算

（4）確定各交叉口各個(gè)相位的綠燈顯示時(shí)間

若把黃燈時(shí)間全部看成有效綠燈時(shí)間，則公式可變?yōu)楫?dāng)前29頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟3.計(jì)算相位差主要介紹以最大綠波帶為目標(biāo)的相位差優(yōu)化方法：圖解法和數(shù)解法。

當(dāng)前30頁，總共81頁。圖解法當(dāng)前31頁，總共81頁。當(dāng)前32頁，總共81頁。當(dāng)前33頁，總共81頁。當(dāng)前34頁，總共81頁。當(dāng)前35頁，總共81頁。當(dāng)前36頁，總共81頁。當(dāng)前37頁，總共81頁。二、線控的配時(shí)步驟

數(shù)解法已知交叉口距離如下表，為計(jì)算方便，以10米為單位取有效數(shù)字。已知關(guān)鍵交叉口周期時(shí)長為80秒，相應(yīng)的帶速定為40KM/h，即為11.1m/s。當(dāng)前38頁，總共81頁。

3.數(shù)解法計(jì)算相位差

當(dāng)前39頁，總共81頁。當(dāng)前40頁，總共81頁。當(dāng)前41頁，總共81頁。當(dāng)前42頁，總共81頁。當(dāng)前43頁，總共81頁。當(dāng)前44頁，總共81頁。當(dāng)前45頁，總共81頁。數(shù)解法計(jì)算結(jié)果當(dāng)前46頁，總共81頁。作業(yè)利用數(shù)解法計(jì)算八個(gè)交叉口組成的線控系統(tǒng)配時(shí)方案。其中，關(guān)鍵交叉口周期時(shí)長為80s，相應(yīng)的系統(tǒng)帶速暫定40km/h，各交叉口間距及各交叉口綠信比如下表：當(dāng)前47頁，總共81頁。當(dāng)前48頁，總共81頁。Purdy法計(jì)算相位差已知條件：速度v=13.44m/s，周期時(shí)長C=60s。

當(dāng)前49頁，總共81頁。Purdy法計(jì)算相位差行號交叉口編號ABCDEF1030688711011520-20+18-13+10+53605070506070430/-3025/-2535/-3525/-2530/-3035/-35530/-30+5/-4553/-1712/-3840/-2040/-30630/-30+5/-45+3/-6712/-3840/-2040/-307（相位差）-30256575-3015Purdy法綠波帶計(jì)算結(jié)果(%)當(dāng)前50頁，總共81頁。影響干道信號協(xié)調(diào)控制效果的因素一、干道信號協(xié)調(diào)控制的影響因素二、提高干道信號協(xié)調(diào)控制效益的輔助設(shè)施當(dāng)前51頁，總共81頁。一、干道信號協(xié)調(diào)控制的影響因素1、車隊(duì)離散現(xiàn)象對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響3、轉(zhuǎn)彎車流對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響4、影響干道協(xié)調(diào)控制效果的其他因素

1）交叉口間距

2）車隊(duì)平均行駛速度

3）交叉口相位、相序設(shè)計(jì)

4）交通量隨時(shí)間的波動當(dāng)前52頁，總共81頁。1、車隊(duì)離散現(xiàn)象對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前53頁，總共81頁。1、車隊(duì)離散現(xiàn)象對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響擴(kuò)散綠波帶圖當(dāng)前54頁，總共81頁。2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前55頁，總共81頁。2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前56頁，總共81頁。2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前57頁，總共81頁。2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前58頁，總共81頁。2、公交協(xié)調(diào)控制對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前59頁，總共81頁。3、轉(zhuǎn)彎車流對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前60頁，總共81頁。3、轉(zhuǎn)彎車流對干道協(xié)調(diào)控制效果的影響當(dāng)前61頁，總共81頁。車隊(duì)平均行駛速度當(dāng)前62頁，總共81頁。交通流波動當(dāng)前63頁，總共81頁。交叉口相位、相序影響當(dāng)前64頁，總共81頁。二、提高干道信號協(xié)調(diào)控制效益的輔助設(shè)施1．前置信號

在主要交叉口前幾十米的地方設(shè)置交通信號燈，可以使交通流在信號控制下集中，放行后在交叉口處不停止地通過，從而可使交叉口上的綠燈時(shí)間得到有效利用，提高交叉口的通行能力。當(dāng)前65頁，總共81頁。二、提高干道信號協(xié)調(diào)控制效益的輔助設(shè)施2．可變車速指示標(biāo)志在交叉口前一個(gè)或幾個(gè)地方設(shè)置速度標(biāo)志，指示駕駛?cè)艘詷?biāo)志速度行駛，通過交叉口。可變車速標(biāo)志上速度指示的