交通設(shè)計(jì)14-城市道路交通控制的方案設(shè)計(jì)

交通設(shè)計(jì)14--城市道路交通控制的方案設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共71頁(yè)。主要內(nèi)容交叉口感應(yīng)信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)（略）交叉口信號(hào)控制方式的選擇定時(shí)信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)感應(yīng)式路段行人過(guò)街控制方案設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共71頁(yè)。交叉口信號(hào)控制方式的選擇交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)條件及依據(jù)定時(shí)信號(hào)、感應(yīng)信號(hào)第三頁(yè)，共71頁(yè)。交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)條件及依據(jù)《道路交通信號(hào)燈安裝規(guī)范》－－－中華人民共和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14886一94第四頁(yè)，共71頁(yè)。主路寬度（m）主路交通流量（輛/h）支路交通流量（輛/h）高峰小時(shí)12h高峰小時(shí)12h＜1075080003503800800900027021001200130001902000＞10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500當(dāng)進(jìn)入同一路口高峰小時(shí)及12h交通流量超過(guò)表1所列數(shù)值，或有特別要求的路口可設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)道信號(hào)燈。

第五頁(yè)，共71頁(yè)。設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)道信號(hào)燈的路口具有機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)分隔線且道路寬度大于15m時(shí)，應(yīng)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)道信號(hào)燈。當(dāng)通過(guò)人行橫道的行人高峰小時(shí)流量超過(guò)500人次時(shí)，應(yīng)設(shè)置人行橫道信號(hào)燈。實(shí)行分道控制的路口應(yīng)設(shè)置車(chē)道信號(hào)燈每年發(fā)生人身傷害事故5次以上的交叉口第六頁(yè)，共71頁(yè)。定時(shí)信號(hào)、感應(yīng)信號(hào)適用性A定時(shí)信號(hào)B感應(yīng)信號(hào)第七頁(yè)，共71頁(yè)。交叉口信號(hào)控制機(jī)均按事先設(shè)定的配時(shí)方案運(yùn)行－定周期單段式定時(shí)控制多時(shí)段式定時(shí)控制適用性（1）聯(lián)結(jié)幾個(gè)相鄰交通信號(hào)或一個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時(shí)，采用定時(shí)控制可使得信號(hào)啟動(dòng)時(shí)間較易達(dá)到同步（2）不用檢測(cè)器；設(shè)施價(jià)格低于感應(yīng)信號(hào)，安裝、維護(hù)方便（3）適用于交通量大、流量均衡的道路A定時(shí)信號(hào)第八頁(yè)，共71頁(yè)。交叉口進(jìn)口道上設(shè)置車(chē)輛檢測(cè)器，隨車(chē)流信息而實(shí)時(shí)改變信號(hào)配時(shí)方案－單點(diǎn)感應(yīng)控制

半感應(yīng)控制（主路感應(yīng)、次路感應(yīng)）、全感應(yīng)控制B感應(yīng)信號(hào)適用性（1）交通量變化大且不規(guī)則or須降低主路被干擾的交叉口（2）主次相交的交叉口－在次路有車(chē)輛和行人時(shí)才中斷主路車(chē)流（3）輕交通量期間，可減少主路的延誤（4）不適宜定時(shí)聯(lián)動(dòng)控制的交叉口第九頁(yè)，共71頁(yè)。規(guī)則十字交叉口交通控制方案考慮自行車(chē)的交叉口交通控制方案環(huán)形交叉口控制方案按車(chē)道控制方案定時(shí)信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)第十頁(yè)，共71頁(yè)。確定多段式信號(hào)配時(shí)時(shí)段確定配時(shí)時(shí)段內(nèi)的設(shè)計(jì)交通量初始試算周期時(shí)長(zhǎng)和交通信號(hào)相位方案信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)各相位信號(hào)配時(shí)綠信比估評(píng)服務(wù)水平繪制信號(hào)配時(shí)圖

規(guī)則十字交叉口交通控制方案第十一頁(yè)，共71頁(yè)。思路先對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化再根據(jù)實(shí)際約束條件進(jìn)行校核第十二頁(yè)，共71頁(yè)。3）設(shè)計(jì)流量的確定6）信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)5）交通信號(hào)相位相序設(shè)定4）渠化方案的確定1）交叉口定時(shí)信號(hào)配時(shí)流程圖2）配時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)段劃分第十三頁(yè)，共71頁(yè)。8）約束條件的確定9）混合交通條件下綠燈間隔時(shí)間的確定10）服務(wù)水平評(píng)估11）信號(hào)配時(shí)圖7）信號(hào)配時(shí)及綠信比第十四頁(yè)，共71頁(yè)。確定配時(shí)時(shí)段內(nèi)各進(jìn)口道各流向的設(shè)計(jì)交通量確定各進(jìn)口道車(chē)道渠化方案確定信號(hào)相位方案估算各相各類(lèi)車(chē)道的設(shè)計(jì)飽和流量確定綠間隔時(shí)間(I)Y≤0.9是計(jì)算最佳周期時(shí)間計(jì)算總有效綠燈時(shí)間各相有效綠燈時(shí)間各相綠信比及顯示綠燈時(shí)間各顯示綠燈時(shí)間滿足最短綠燈時(shí)間畫(huà)出信號(hào)配時(shí)圖是否否各類(lèi)車(chē)道設(shè)計(jì)交通量確定信號(hào)總損失時(shí)間(L)確定各相各類(lèi)車(chē)道設(shè)計(jì)流量比(y)計(jì)算各相最大設(shè)計(jì)流量比總和(Y)確定多段式信號(hào)配時(shí)的時(shí)段劃分計(jì)算延誤服務(wù)水平滿足要求是否第十五頁(yè)，共71頁(yè)。單個(gè)交叉口定時(shí)交通信號(hào)配時(shí)時(shí)段－一天交通量的時(shí)變規(guī)律早、下午、晚－高峰時(shí)段早、中午、晚－低峰時(shí)段平峰時(shí)段

2）配時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)段劃分

第十六頁(yè)，共71頁(yè)。3）設(shè)計(jì)流量的確定按各配時(shí)時(shí)段內(nèi)交叉口進(jìn)口道m(xù)、流向n分別確定交叉口各進(jìn)口道不同流向的設(shè)計(jì)交通量?。旱谑唔?yè)，共71頁(yè)。4）渠化方案的確定進(jìn)口道標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.0～3.25m當(dāng)小車(chē)為主時(shí)，最小寬度可取為2.75m進(jìn)口車(chē)道數(shù)較少時(shí)，設(shè)置右轉(zhuǎn)（或左轉(zhuǎn)）專(zhuān)用車(chē)道要慎重直右（或直左）車(chē)道第十八頁(yè)，共71頁(yè)。新建交叉口十字交叉口，進(jìn)口車(chē)道數(shù)與車(chē)道劃分方案按下表選取試用T形交叉口，建議先用三相位信號(hào)第十九頁(yè)，共71頁(yè)。A基本概念

B常規(guī)相位方案

C常見(jiàn)組合相位方案

a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不平衡

b進(jìn)口道之間流量不均衡5）交通信號(hào)相位相序設(shè)定第二十頁(yè)，共71頁(yè)。信號(hào)階段各個(gè)信號(hào)相位是周期性交替獲得綠燈顯示的，即通過(guò)交叉口的“通行權(quán)”依次輪流分配給各個(gè)相位。通行權(quán)的每一次轉(zhuǎn)換就稱(chēng)為一個(gè)信號(hào)階段，一個(gè)信號(hào)周期是由幾個(gè)信號(hào)階段循環(huán)構(gòu)成的。是根據(jù)交叉口通行權(quán)在一個(gè)周期內(nèi)的更迭次數(shù)來(lái)劃分的。一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)通行權(quán)交接幾次，就是幾個(gè)信號(hào)階段。A基本概念信號(hào)相位一個(gè)周期內(nèi)，一股或幾股車(chē)流，不管任何瞬間都獲得完全相同的信號(hào)燈色顯示，那么就把他們獲得不同燈色的連續(xù)時(shí)序稱(chēng)作一個(gè)信號(hào)相位是按車(chē)流獲得信號(hào)顯示的時(shí)序來(lái)劃分的，有多少種不同的時(shí)序排列，就有多少個(gè)信號(hào)相位。第二十一頁(yè)，共71頁(yè)。什么叫相位?一般把在一種信號(hào)燈色的條件下允許通行的流向組合稱(chēng)為相位。國(guó)外常把允許通行的流向叫相位．把允許通行的流向組合稱(chēng)為狀態(tài)(或階段)。國(guó)外這種劃分方法，有利于進(jìn)行多相位控制，因?yàn)樗梢詫?duì)相同流向中的某種交通流提前(或延遲)放行，也可以對(duì)它提前(或延遲)截?cái)?，使之在綠燈時(shí)間內(nèi)更合理有效地利用路口空間。它不僅解決了路口通行權(quán)問(wèn)題，而且也解決了先行權(quán)問(wèn)題，使信號(hào)控制更符合“路權(quán)”概念。第二十二頁(yè)，共71頁(yè)。第二十三頁(yè)，共71頁(yè)。第二十四頁(yè)，共71頁(yè)。組合相位在某相位結(jié)束前啟動(dòng)另一個(gè)相位的一股或多股車(chē)流在信號(hào)周期中增加了一種特別的小相位，這種小相位可以看作是“組合”在兩個(gè)基本的信號(hào)相位之間。組合相位組在組合相位組內(nèi)部，任意兩個(gè)相鄰相位之間都存在跨相位車(chē)流。在組合相位組之間，不存在跨越兩合相位組的相位車(chē)流。第二十五頁(yè)，共71頁(yè)。當(dāng)同一相位的兩股或多股車(chē)流中一個(gè)方向的流量相對(duì)較多，這樣就會(huì)出現(xiàn)：某一方向車(chē)流在同一相位中最后放完其他相位的車(chē)流為此等待所以，合理地設(shè)置組合相位可以極大程度地提高交叉口運(yùn)行效率。第二十六頁(yè)，共71頁(yè)。組合相位、組合相位組進(jìn)口道的G、H流量較大，且非沖突，便可在1、3相位之間插入組合相位2第二十七頁(yè)，共71頁(yè)。組合相位鏈在同一個(gè)組合相位組內(nèi)部，能夠代表整個(gè)組合相位組流程的幾個(gè)相位組成的集合。同一個(gè)組合相位組內(nèi)部，可以具有多個(gè)組合相位鏈。車(chē)流G與車(chē)流F、車(chē)流H與車(chē)流E關(guān)鍵組合相位鏈在同一個(gè)組合相位組內(nèi)部，流量比總和最大的組合相位鏈為關(guān)鍵組合相位鏈。第二十八頁(yè)，共71頁(yè)。B常規(guī)相位方案第二十九頁(yè)，共71頁(yè)。A基本概念

B常規(guī)相位方案

C常見(jiàn)組合相位方案

a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不平衡

b進(jìn)口道之間流量不均衡第三十頁(yè)，共71頁(yè)。a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不均衡第三十一頁(yè)，共71頁(yè)。b進(jìn)口道之間流量比不均衡－1東進(jìn)口道與西進(jìn)口道之間流量不均衡第三十二頁(yè)，共71頁(yè)。北進(jìn)口道直行流量與東進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流量均相對(duì)較大南進(jìn)口道直行流量與西進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流量均相對(duì)較大b進(jìn)口道之間流量比不均衡－2第三十三頁(yè)，共71頁(yè)。1）交叉口定時(shí)信號(hào)配時(shí)流程圖2）配時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)段劃分3）設(shè)計(jì)流量的確定5）交通信號(hào)相位相序設(shè)定4）渠化方案的確定6）信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)第三十四頁(yè)，共71頁(yè)。6）信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)信號(hào)周期是紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，單位為秒。一個(gè)交叉口的所有相位均采用同一信號(hào)周期。最佳周期co是通行效益指標(biāo)最佳的交通信號(hào)周期時(shí)間。最短周期cm是到達(dá)車(chē)輛剛好能全部通過(guò)交叉口的周期時(shí)間的最小值。第三十五頁(yè)，共71頁(yè)。最佳周期co按照英國(guó)學(xué)者韋伯斯特方法，在指定的條件下，使車(chē)輛總延誤最小的配時(shí)方案即為最優(yōu)方案。其目的是獲得最佳的周期和綠信比。第三十六頁(yè)，共71頁(yè)。最短信號(hào)周期cm采用cm時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)到達(dá)交叉口的車(chē)輛剛好全部被放行，即無(wú)滯留車(chē)輛，信號(hào)周期也無(wú)富余；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(chē)輛以飽和流量通過(guò)交叉口所需的有效綠燈時(shí)間。第三十七頁(yè)，共71頁(yè)。實(shí)用最小周期交叉口的飽和度為0.9時(shí)．道路的通行能力即已達(dá)到臨界值。應(yīng)對(duì)交叉口通行能力進(jìn)行折減，得到實(shí)用最小周期。第三十八頁(yè)，共71頁(yè)。

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(kāi)始的時(shí)間稱(chēng)為綠燈間隔時(shí)間。第三十九頁(yè)，共71頁(yè)。在信號(hào)配時(shí)上，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(hào)全部是紅燈，稱(chēng)為全紅時(shí)間。綠燈間隔時(shí)間屬于信號(hào)換相(變換相位)的損失時(shí)間，也是一個(gè)信號(hào)相位內(nèi)的燈色組合之一。第四十頁(yè)，共71頁(yè)。信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)Max－120s、Min－40s信號(hào)總損失時(shí)間流量比總和啟動(dòng)損失時(shí)間綠燈間隔時(shí)間黃燈時(shí)長(zhǎng)第四十一頁(yè)，共71頁(yè)。7）信號(hào)配時(shí)及綠信比總有效綠燈時(shí)間各相位的綠信比第四十二頁(yè)，共71頁(yè)。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。系統(tǒng)控制中聯(lián)動(dòng)信號(hào)的參數(shù)相位差－相對(duì)、絕對(duì)相對(duì)相位差是指在各交叉口的周期時(shí)間均相同的聯(lián)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時(shí)間s之差相對(duì)相位差與周期時(shí)間之比稱(chēng)為相對(duì)相位差比－％在聯(lián)動(dòng)信號(hào)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(duì)于標(biāo)推路口的相位差稱(chēng)為絕對(duì)相位差第四十三頁(yè)，共71頁(yè)。7）信號(hào)配時(shí)及綠信比各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間

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

l包括綠燈初和黃燈末的損失時(shí)間（起動(dòng)損失時(shí)間和消耗損失時(shí)間）第四十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四十五頁(yè)，共71頁(yè)。B組合相位--有效綠燈時(shí)間gejA常規(guī)相位--有效綠燈時(shí)間gej

第四十六頁(yè)，共71頁(yè)。A常規(guī)相位--有效綠燈時(shí)間gej

第四十七頁(yè)，共71頁(yè)。例第四十八頁(yè)，共71頁(yè)。劃分組合相位組在各組內(nèi)尋找關(guān)鍵組合相位鏈按等飽和度原則分配綠燈時(shí)間B組合相位--有效綠燈時(shí)間gej第四十九頁(yè)，共71頁(yè)。例組合相位鏈第一組合相位組：G+F或E+H第二組合相位組：A或C第三組合相位組：B或D關(guān)鍵組合相位鏈第五十頁(yè)，共71頁(yè)。按等飽和度原則分配綠燈時(shí)間第一組合相位組第二組合相位組

第三組合相位組

第五十一頁(yè)，共71頁(yè)。第一組合相位組關(guān)鍵組合相位鏈：G+F由于yG＞yE且yH＞

yF則：進(jìn)口道的G、H流量較大yG第五十二頁(yè)，共71頁(yè)。關(guān)鍵組合相位鏈：E+H。由于yG＞yE且yH＞yF則：第五十三頁(yè)，共71頁(yè)。例題項(xiàng)目北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口交通量q（pcu/h）620720390440飽和流量s（pcu/h）2400240010001000第五十四頁(yè)，共71頁(yè)。項(xiàng)目北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口交通量q（pcu/h）620720390440飽和流量s（pcu/h）2400240010001000流量比y0.260.30.390.44最大流量比ymax0.30.44相位劃分n第一相位第二相位相位劃分第一相位第二相位顯示綠燈時(shí)間（s）3452黃燈時(shí)間（s）33四面全紅時(shí)間（s）44合計(jì)時(shí)間（s）4159周期時(shí)間（s）100第五十五頁(yè)，共71頁(yè)。8）約束條件的確定安全性約束：行人與非機(jī)動(dòng)車(chē)最短綠燈時(shí)間服務(wù)水平約束車(chē)輛平均延誤－－－－－－－附錄B表B－1行人等待最長(zhǎng)紅燈時(shí)間可靠性約束各相位車(chē)流最大飽和度不能大于0.9。物理?xiàng)l件約束第五十六頁(yè)，共71頁(yè)。僅考慮機(jī)動(dòng)車(chē)的綠燈間隔時(shí)間I當(dāng)充分考慮非機(jī)動(dòng)車(chē)與行人的交通特性時(shí)，綠燈間隔時(shí)間I的確定過(guò)程比較復(fù)雜。詳見(jiàn)附錄A9）混合交通條件下綠燈間隔時(shí)間的確定停車(chē)線到?jīng)_突點(diǎn)距離車(chē)輛在進(jìn)口道上的行駛車(chē)速車(chē)輛制動(dòng)時(shí)間第五十七頁(yè)，共71頁(yè)。10）服務(wù)水平評(píng)估－平均停車(chē)延誤11）信號(hào)配時(shí)圖第五十八頁(yè)，共71頁(yè)。規(guī)則十字交叉口交通控制方案定時(shí)信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)考慮自行車(chē)的交叉口交通控制方案環(huán)形交叉口控制方案按車(chē)道控制方案第五十九頁(yè)，共71頁(yè)?？紤]自行車(chē)的交叉口交通控制方案－自行車(chē)最短綠燈時(shí)長(zhǎng)－自行車(chē)延誤計(jì)算第六十頁(yè)，共71頁(yè)。把交叉沖突的形式通過(guò)延長(zhǎng)交織段的距離轉(zhuǎn)化成一次合流與一次分流的交織沖突。據(jù)研究，在每小時(shí)20km以下車(chē)速條件下，完成一次交織的最短距離不應(yīng)小于70m，此時(shí)環(huán)島的直徑不應(yīng)低于150m。自由交織行駛的環(huán)形交叉口不能通過(guò)增加進(jìn)口道的車(chē)道數(shù)或環(huán)道的寬度來(lái)提高通行能力。先行原則－進(jìn)口道上設(shè)置停車(chē)標(biāo)志的方法，把環(huán)道內(nèi)的自由交織運(yùn)行－有組織的交織運(yùn)行。環(huán)形交叉口控制方案第六十一頁(yè)，共71頁(yè)。北京南三環(huán)路原玉泉營(yíng)環(huán)島，長(zhǎng)軸長(zhǎng)2