道路交通控制学习教案

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1、会计学1道路交通控制道路交通控制(kngzh)第一页，共33页。8.1 道路交通信号控制道路交通信号控制(kngzh)基础基础第1页/共33页第二页，共33页。单点定时单点定时(dn sh)信号控制方案设计信号控制方案设计主要主要(zhyo)(zhyo)内容内容 定时信号配时方案的基本内容定时信号配时方案的基本内容 定时信号配时设计流程定时信号配时设计流程 确定多段式信号配时的时段划分确定多段式信号配时的时段划分 配时时段内的设计交通量配时时段内的设计交通量 交叉口车道渠化与交通信号相位方案交叉口车道渠化与交通信号相位方案 配时参数计算配时参数计算 8.2 单点信号控制单点信号控制(kngzh

2、)方式方式第2页/共33页第三页，共33页。一、定时信号配时方案的基本一、定时信号配时方案的基本(jbn)内容内容 确定确定(qudng)(qudng)信号相位方案信号相位方案 确定确定(qudng)(qudng)信号基本控制参数信号基本控制参数 第3页/共33页第四页，共33页。一、定时一、定时(dn sh)信号配时方案的基本内容信号配时方案的基本内容 1. 1.信号相位方案信号相位方案 确定信号相位方案，是对信号轮流给某些方向的车辆确定信号相位方案，是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一信号周期或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一信号周期内，安排了

3、若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的显示次序显示次序(cx)(cx)。 相位方案一般用相位图表示。相位方案一般用相位图表示。 信号配时方案一般用信号配时图表示。信号配时方案一般用信号配时图表示。第4页/共33页第五页，共33页。图图7-1 7-1 两相位两相位(xingwi)(xingwi)信号的相位信号的相位(xingwi)(xingwi)图图两相位两相位(xingwi)(xingwi)信号配时图信号配时图第5页/共33页第六页，共

4、33页。一、定时信号一、定时信号(xnho)配时方案的基本内容配时方案的基本内容 2. 2.确定信号确定信号(xnho)(xnho)基本控制参数基本控制参数 点控制定时信号点控制定时信号(xnho)(xnho)基本控制参数有周期和绿信比基本控制参数有周期和绿信比、损失时间（、损失时间（p318p318）。）。 饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比 第6页/共33页第七页，共33页。二、定时信号二、定时信号(xnho)配时设计流程配时设计流程 如教材如教材(jioci)(jioci)中图中图8-58-5。 当总的交通流量比当总的交通流量比Y

5、 Y较大时（一般较大时（一般Y Y要满足要满足Y0.9Y0.9），），说明进口车道数太少，通行能力无法满足实际流量的需求，说明进口车道数太少，通行能力无法满足实际流量的需求，此时需要考改进进口道设计或信号相位方案。此时需要考改进进口道设计或信号相位方案。 第7页/共33页第八页，共33页。1234第8页/共33页第九页，共33页。5678第9页/共33页第十页，共33页。信号信号(xnho)配时设计步骤配时设计步骤 相位相位(xingwi)(xingwi)设计设计 估算交叉口各车道的流量估算交叉口各车道的流量(liling)(liling)及饱和流量及饱和流量(liling)(liling)，

6、求各相位各股车流的的流量，求各相位各股车流的的流量(liling)(liling)比，比，并为每个相位选择值。并为每个相位选择值。 将各相位关键车流的流量比相加得到整个交叉口的总流将各相位关键车流的流量比相加得到整个交叉口的总流量比值。量比值。 确定路口总损失时间。确定路口总损失时间。 利用周期计算公式计算周期时间。利用周期计算公式计算周期时间。 用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间，并用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位。将这一时间按各值的比例分配给各个相位。 计算各相位的绿灯显示时间计算各相位的绿灯显示时间 相位配时图相位配时

7、图第10页/共33页第十一页，共33页。三、多段式信号三、多段式信号(xnho)配时的时段划分配时的时段划分 时段划分可视实际情况分为时段划分可视实际情况分为(fn wi)(fn wi)：早高峰时段、午高峰：早高峰时段、午高峰时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰时段和一般平峰时段等。时段和一般平峰时段等。第11页/共33页第十二页，共33页。四、设计四、设计(shj)交通量的确定交通量的确定 确定设计交通量时，应对不同时段确定相应的设计交通量。确定设计交通量时，应对不同时段确定相应的设计交通量。式中：式中： - -第第i i时段第时段

8、第j j进口进口(jn ku)(jn ku)道第道第k k流向车流的设计交通量（流向车流的设计交通量（pcu/hpcu/h）；）； - -实测到的第实测到的第i i时段第时段第j j进口进口(jn ku)(jn ku)道第道第k k流向车流的高峰小时中流向车流的高峰小时中 最高最高1515分钟的流率（分钟的流率（pcu/15minpcu/15min）（）（p13p13）。）。 当无高峰小时中最高当无高峰小时中最高1515分钟的流率实测数据时，可按下式估算分钟的流率实测数据时，可按下式估算 - -第第i i时段第时段第j j进口进口(jn ku)(jn ku)道第道第k k流向车流的高峰小时交通

9、量（流向车流的高峰小时交通量（pcu/hpcu/h）；）； - -第第i i时段第时段第j j进口进口(jn ku)(jn ku)道第道第k k流向车流的高峰小时系数，对于主要进流向车流的高峰小时系数，对于主要进口道可取口道可取0.750.75，对于次要进口，对于次要进口(jn ku)(jn ku)道可取道可取0.80.8。 dijkq15min4dijkijkqq15minijkqijkdijkijkqqPHFijkPHFijkq第12页/共33页第十三页，共33页。五、车道渠化方案五、车道渠化方案(fng n)与信号相位方案与信号相位方案(fng n)的设计的设计 车道渠化方案设计车道渠化

10、方案设计 在设计交叉口进口在设计交叉口进口(jn ku)(jn ku)道时，应根据进口道时，应根据进口(jn ku)(jn ku)道各向车流的道各向车流的设计交通量确定各流向的车道数。设计交通量确定各流向的车道数。 在进口在进口(jn ku)(jn ku)道车道数较少的情况下，应避免为流量较小的道车道数较少的情况下，应避免为流量较小的右转（或左转）车流设置右转（或左转）专用车道，可采右转（或左转）车流设置右转（或左转）专用车道，可采用直右（或直左）合用车道，以提高进口用直右（或直左）合用车道，以提高进口(jn ku)(jn ku)道的利用率。道的利用率。第13页/共33页第十四页，共33页。第

11、14页/共33页第十五页，共33页。五、车道渠化方案与信号相位五、车道渠化方案与信号相位(xingwi)方案的设计方案的设计 信号相位方案设计信号相位方案设计 参考的几条准则：参考的几条准则： 信号相位必须同进口道车道渠化同时设计。信号相位必须同进口道车道渠化同时设计。例如例如(lr)(lr)： 当进口道较宽、左转车辆较多、需设左转专用当进口道较宽、左转车辆较多、需设左转专用相位时，应当设置左转用车道；相位时，应当设置左转用车道； 当进口道较窄、无左转专用车道时，则不能设当进口道较窄、无左转专用车道时，则不能设置左转专用相位。置左转专用相位。第15页/共33页第十六页，共33页。五、车道渠化方

12、案与信号相位五、车道渠化方案与信号相位(xingwi)方案的设计方案的设计 信号相位方案设计信号相位方案设计 参考的几条准则：参考的几条准则： 有左转专用车道且平均每个信号周期内有有左转专用车道且平均每个信号周期内有3 3辆以上辆以上的左转车辆到达时，宜设置左转专用相位。的左转车辆到达时，宜设置左转专用相位。 在同一信号相位中，各相关进口在同一信号相位中，各相关进口(jn ku)(jn ku)道左转车每周期道左转车每周期平均到达量相近时，宜采用双向左转专用相位（对向平均到达量相近时，宜采用双向左转专用相位（对向左转车流一起放行）。左转车流一起放行）。 当信号相位中出现不均衡车流时，可以通过合理

13、当信号相位中出现不均衡车流时，可以通过合理设置搭接车流（相当于设置交通信号的早断与滞后），设置搭接车流（相当于设置交通信号的早断与滞后），最大程度地提高交叉口的运行效率。最大程度地提高交叉口的运行效率。第16页/共33页第十七页，共33页。五、车道渠化方案与信号相位五、车道渠化方案与信号相位(xingwi)方案的设计方案的设计 对于新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，对车道功能对于新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，对车道功能(gngnng)(gngnng)划分应先采用试用方案，然后根据通车后各流向的交通流量调整划分应先采用试用方案，然后根据通车后各流向的交通流量调整车道划分及信号相位方案

14、。对于新建十字交叉口，建议先选取车道划分及信号相位方案。对于新建十字交叉口，建议先选取下表所列的试用方案。下表所列的试用方案。新建十字交叉口建议试用车道划分新建十字交叉口建议试用车道划分(hu fn)(hu fn)方案方案第17页/共33页第十八页，共33页。六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算信号信号(xnho)(xnho)周期时长的计算周期时长的计算 1. 1.最短信号最短信号(xnho)(xnho)周期时长（周期时长（CmCm，国内用得最多），国内用得最多） 是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值。是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值。最短信号最短信号(

15、xnho)(xnho)周期应当恰好等于一个周期内全部关键车流总的绿周期应当恰好等于一个周期内全部关键车流总的绿灯损失时间加上对应到达车辆以各自进口道饱和流量放行通灯损失时间加上对应到达车辆以各自进口道饱和流量放行通过交叉口所需时间之和，即：过交叉口所需时间之和，即：1212mmnmmnq CqCqCCLSSS第18页/共33页第十九页，共33页。上式经整理可得：上式经整理可得： 式中：式中：L-L-全部关键车流全部关键车流(ch li)(ch li)总的损失时间；总的损失时间； Y- Y-全部关键车流全部关键车流(ch li)(ch li)总的交通流量比。总的交通流量比。11111mnniii

16、iiLLLCqYyS第19页/共33页第二十页，共33页。六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算 2. 2.韦氏最佳信号周期时长（韦氏最佳信号周期时长（C0C0） 由英国的由英国的websterwebster（韦伯斯特）提出的，是以交叉口（韦伯斯特）提出的，是以交叉口关键车流平均延误时间最小为目标计算出来的一种近似关键车流平均延误时间最小为目标计算出来的一种近似解。公式解。公式(gngsh)(gngsh)如下：如下：式中：式中：L-L-全部关键车流总的损失时间；全部关键车流总的损失时间； Y- Y-全部关键车流总的交通流量比。全部关键车流总的交通流量比。01.551LCY第20页/共

17、33页第二十一页，共33页。六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算信号总损失时间的计算信号总损失时间的计算p320p320 式中：式中： - -前损失时间，应实测，无实测数据时可取前损失时间，应实测，无实测数据时可取3s3s； - -后补偿时间，应实测，无实测数据可近似取黄灯后补偿时间，应实测，无实测数据可近似取黄灯 时间，定为时间，定为3s3s； k- k-一个一个(y )(y )周期内的绿灯间隔数。周期内的绿灯间隔数。 FLtFLBCkLIttBCt第21页/共33页第二十二页，共33页。 交通流量比总和交通流量比总和Y Y的计算的计算 先计算各个车道的交通流量比先计算各个车道的

18、交通流量比 - -实际实际(shj)(shj)交通量（交通量（pcu/hpcu/h）；）； - -饱和流量（饱和流量（pcu/hpcu/h）；）； ddqySdSdq六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算第22页/共33页第二十三页，共33页。 交通流量比总和交通流量比总和Y Y的计算的计算p321p321 （Y0.9Y0.9）式中：式中：YY组成周期组成周期(zhuq)(zhuq)的全部信号相位的各个最大流量比的全部信号相位的各个最大流量比y y之和；之和； j j一个周期一个周期(zhuq)(zhuq)内的相位数；内的相位数； yj yj第第j j相的流量比；相的流量比； 六、配

19、时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算,11,max,max,jjddjjjjddjjqqYy ySS 第23页/共33页第二十四页，共33页。六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算各相位各相位(xingwi)(xingwi)有效绿灯时间的计算有效绿灯时间的计算总有效绿灯时间为：总有效绿灯时间为： EGtCL1jjEGjEGniiyyttCLYy第第j j相位的有效相位的有效(yuxio)(yuxio)绿灯时间为：绿灯时间为：第24页/共33页第二十五页，共33页。六、配时参数六、配时参数(cnsh)的计算的计算各相位绿灯显示各相位绿灯显示(xinsh)(xinsh)时间时间 G

20、iEGiYiLitttt有效绿灯(ldng)时间黄灯时间部分损失时间第25页/共33页第二十六页，共33页。例：十字路口东南西北入口道的总设计交通量分别为例：十字路口东南西北入口道的总设计交通量分别为600600、900900、 900 900和和12001200辆辆/ /小时，各入口道均有两个车道小时，各入口道均有两个车道, ,为直左为直左和直右车道。设各车道饱和流量和直右车道。设各车道饱和流量S S均为均为18001800辆辆/ /小时，采用两小时，采用两相信号控制，每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失相信号控制，每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为时间之和）为tL=4

21、stL=4s，黄灯时间取为，黄灯时间取为tY=3s,tY=3s,全红时间为全红时间为tR=2stR=2s。试设计该路口的定时控制配时方案。试设计该路口的定时控制配时方案(fng n)(fng n)。（周期计。（周期计算采用韦氏最佳信号周期时长公式）算采用韦氏最佳信号周期时长公式）信号信号(xnho)配时设计步骤配时设计步骤第26页/共33页第二十七页，共33页。信号配时设计信号配时设计(shj)步骤步骤 估算交叉口每个进口估算交叉口每个进口(jn ku)(jn ku)道的车流量和饱和流量。道的车流量和饱和流量。采用采用(ciyng)(ciyng)两相信号控制两相信号控制 ：已知东南西北入口道的

22、已知东南西北入口道的总设计交通流量总设计交通流量：分别为：分别为600600、900900、 900900和和12001200（辆（辆/ /小时）小时）各车道各车道饱和流量饱和流量S S均为均为18001800辆辆/ /小时。小时。第27页/共33页第二十八页，共33页。信号信号(xnho)配时设计步骤配时设计步骤 求每个车道的流量比，并为每个相位求每个车道的流量比，并为每个相位(xingwi)(xingwi)选择值。选择值。 由各路口道有由各路口道有2 2个车道个车道(chdo)(chdo)及已知各进口道的总设计及已知各进口道的总设计交通流量，则可知各临界车道交通流量，则可知各临界车道(ch

23、do)(chdo)组车流量为：组车流量为：小时辆小时，辆/6001200/2q/450900/2q21由由S=1800S=1800辆辆/ /小时，可得关键车流量比：小时，可得关键车流量比： 0.333600/1800/Sq y 0.25450/1800/Sq y 2211第28页/共33页第二十九页，共33页。信号配时设计信号配时设计(shj)步骤步骤 将各相位将各相位(xingwi)(xingwi)的值相加得到整个交叉口的值。的值相加得到整个交叉口的值。总交通流量比为：总交通流量比为：0.9 0.5830.3330.25yy Y21 确定路口确定路口(lku)(lku)总损失时间。总损失时间

24、。每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为t tL L=4s=4s，黄灯时间取为，黄灯时间取为t tY Y=3s,=3s,全红时间为全红时间为t tR R=2s=2s；总损失时间：总损失时间：)(122)(4*2)t(tnLRLs第29页/共33页第三十页，共33页。信号信号(xnho)配时设计步骤配时设计步骤 利用利用(lyng)(lyng)周期计算公式计算周期时间。周期计算公式计算周期时间。sSYLC5515.55583. 01512*5 . 1155 . 1043s12-55L-Ct0EG 用周期时间减去总损失时间得到可利用

25、的有效绿灯时间，并用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间，并将这一时间按各值的比例将这一时间按各值的比例(bl)(bl)分配给各个相位。分配给各个相位。总有效绿灯时间为：总有效绿灯时间为：各相位有效绿灯时间：各相位有效绿灯时间：ssYyttssYyttEGEGEGEG256 .24)583. 0/333. 0(43)/(184 .18)583. 0/25. 0(43)/(2211第30页/共33页第三十一页，共33页。信号配时设计信号配时设计(shj)步骤步骤 计算各相位的绿灯计算各相位的绿灯(ldng)显示时间显示时间26s43-25t t-tt19s43-18t t-ttLYEG

26、2G2LYEG1G1故定时控制配时方案为：故定时控制配时方案为：周期长：周期长：19+3+2+26+3+2=5519+3+2+26+3+2=55（s s）第第1 1相位相位(xingwi)(xingwi)：绿灯：绿灯19s19s，黄灯，黄灯3s3s，全，全红红2s2s第第2 2相位相位(xingwi)(xingwi)：绿灯：绿灯26s26s，黄灯，黄灯3s3s，全，全红红2s2s第31页/共33页第三十二页，共33页。信号配时设计信号配时设计(shj)步骤步骤 相位相位(xingwi)配时图配时图周期时长=相位一相位二G=绿灯间隔时间=Y=R=G=绿灯间隔时间单位：第32页/共33页第三十三页，共33页。