交通组织管理实践实验报告111

重 庆 交 通 大 学 实 验（实践）报 告 实验（实践）项目名称： 四个交叉口晚高峰绿波线控 交通控制实践 一、实践或实验目的 1、增强对交通管理与控制课程中交通控制篇相关内容的感性认识，综合应 用，理论联系实际； 2、培养资料收集能力、综合分析能力与 CAD 作图能力； 3、培养动手能力与严谨的科学作风； 4、培养团队精神和合作能力。 二、实践或实验地点时间 地 点：学府大道（5 公里半-8 公里）四个交叉口 时间段：晚高峰（下午 5 点钟左右） 三、 实践或实验内容 1、利用上述调查各个时段四个交叉口 15 分钟流量情况； 2、结合 google 地图与现场目测，调查四个交叉口的之间的距离情况； 3、利用上述调查得到四个交叉口的相位设计、信号配时设计情况； 4、用所学交通控制知识，探讨四个交叉口进行绿波控制的可能性与绿波初步设 计方案。 5、心得体会 四、要求 1、人人参与，以小组为单位收集数据，自己作不同的方案，一起讨论，自己写 自己的实践报告 2、用 CAD 作图（包括配时图！） 五、四个交叉口渠化现状 1、五公里半兰花路交叉口现状渠化 2、六公里二塘街交叉口 3、重庆交通大学三号门 4、八公里交管局交叉口 六、四个交叉口的相位设计、信号配时设计情况 七、绿波初步设计方案 1.时间距离图 线控制系统配时方案通常可用时间距离图来描述，如图 1 所示。图中以 时间（即信号配时）为纵坐标，干道上交叉口间距离为横坐标。 图中所绘一对平行斜线所标定的时间范围称为通过带，其宽度就是通过带 宽（或绿波带宽） ，简称带宽。它确定干道上交通流所能利用的通车时间，以秒 （s）或周期时长的百分数计。 平行斜线的斜率就是车辆沿干道可连续通行的车速，可称为通过带速度， 简称带速。 2.配时所需的数据 在确定线控制系统的配时方案之前，必须调查收集一批必要的道路交通数 据。 （1）交叉口间距：相邻两交叉口停止线到停止线之间的距离。 （2）街道及交叉口的布局：干道及相关道路的宽度、各进口道宽度及进口 道车道数。 （3）交通量：交叉口上交通流向、流量，各向交通量的日变、时变图。 （4）交通管理规划：如限速、限制转弯，是否限制停车等。 （5）车速和延误：路上（或每对交叉口之间的）规定行驶车速或实际行驶 车速（或行驶时间） ，及当时所用控制方式下的延误。 然后根据调查数据，特别是交叉口间距及交通量数据，确定干线上交叉口 纳入线控制的范围。把交叉口间距过长和交通量相差悬殊、影响信号协调效果 的交叉口，排除在线控制系统之外，或纳入另一相宜的系统内。再用这些数据 计算纳入线控制系统范围内的各信号所需的配时，确定一批配时方案备用。 3.计算备用配时方案 计算步骤如下： （1）根据每一交叉口的平面布局及计算交通量，按单点定时控制的配时方 法，确定每一次交叉口所需的周期长。 （2）以所需周期时长最大的交叉口为关键交叉口，以此周期时长为线控制 系统的备选系统周期时长。 （3）以各交叉口所需周期时长并根据主次道路的流量比，计算各交叉口各 相位的绿信比及显示绿灯时间。 （4）上步算的关键交叉口上主干道相位的显示绿灯时间，就是各交叉口上 对干道方向所必须保持的最小绿灯长度。 gm=gme-Im+l (12-5) gme=(Cm-Lm)(Maxym,ym)/Ym (12-6) 式中：g m关键交叉口上主干道方向显示绿灯时间，s； gme关键交叉口上主干道方向有效绿灯时间，s； Im关键交叉口绿灯间隔时间，s； l起动损失时间，s； Cm系统周期时长。s； Lm关键交叉口总损失时间。s； ym、y m关键交叉口上主干道两向的流量比； Ym关键交叉口上最大流量比之和。 （5）按第三步算得非关键交叉口上次要道路方向显示绿灯时间，是该交叉 口对次要道路所必须保持的最小绿灯时间。显示绿灯时间和有效绿灯分别见式 （12-7）和式（12-8） gn=gne-In+l (12-7) gne=(Cn-Ln)(Maxyn,yn)/Yn (12-6) （6）系统周期时长大于非关键交叉口所需周期时长时，非关键交叉口改用 系统周期时长，其各相绿灯时间均随着增长。非关键交叉口次要道路方向的绿 灯时间只需要保持其最小绿灯时间即可。为有利于线控系统协调双向时差，在 非关键交叉口上保持其次路方向的最小绿灯时间，把因取系统周期时长后多出 的绿灯时间全部加给主干道方向，这样还可适当增宽线控系统的通过带宽。 以上算得的配时方案，在线控系统中，只是备用方案，尚需根据配合协调 系统时差的需要而给予调整。 4.选定周期时长 交通信号协调控制系统中的系统周期时长，不仅决定于各交叉口信号配时 的结果，还同取得适用的时差有关，所以在协调系统时差时要经过反复试算来 确定。 在选定试算周期时长时，常用的依据是：使通过带速来接近街上车辆的实 际平均车速，定出一段周期时长的备选范围。如果系统中信号间距相当整齐， 则用典型信号间距 s 和测得的车速 v 可由式 s=vc/3600、式 s=cv/(2*3600)定出 一批周期时长 C。把这些备选周期时长同从各个交叉口配时算得的所需系统周 期时长对比，如果其中某个周期时长接近或略大于该公用周期时长，则选用此 周期时长作为试算的基础，但首先要检验所选用的周期时长，能否保证各个交 叉口有效地运行。如果所要设计的线控系统同其他线控系统相交或相近，这些 线控系统已采用的周期时长就可定位要设计系统的周期时长。 5、确定信号时差 利用“数解法”确定信号时差进行四个交叉口交通信号联动控制设计： A、B、C、D 四个交叉，它们的间距列于表 1 第二行，算的关键交叉口的周 期时长为 96s，各交叉口的绿信比经计算列于表 2 第四行，相应的系统带速暂 定为 V=13.89m/s（50km/h） 。 （1）计算 a 列，先计算 VC/2=666.72m。这就是说，相距 666.72m 信号的 时差，正相当于交互式协调的时差；相距 1333.44m 的信号，正好是同步式协调。 以 A 为起始信号，则其下游同 A 相距 VC/2、VC、VC/3、3VC/2、 、 、处即为正好 能组成同步式协调的“理想信号”的位置。考察下游各实际信号的位置同理想 信号错移的距离，显然，此错移距离越小则信号协调效果越好。然后将 VC/2 的 数值在实用允许范围内变动，逐一计算寻求协调效果最好的各理想信号的位置， 以求得实际信号间协调效果最好的双向时差。以 666.7250 作为最适合的 VC/2 的变动范围，即 566.72-766.72，将此范围填入表 1 左边的 a 列内各行数 字即为假定 “理想信号”的间距。 （2）计算 a 列各行。a=616.72-716.72 各行，把计算结果记入相应的位置 内。 （3）计算 b 列，将实际信号位置与理想信号的挪移量，按顺序牌列（从小 到大） ，并计算各相邻挪移量之差，将此差值最大者记入 b 列。计算 a=616.72- 716.72 各行之 b 差。 表 1、数解法确定信号时差： 交叉口 A B C D a、间距 760 506 1200 b 616.72 143.28 32.56 615.84 472.56 626.72 133.28 12.56 585.84 452.56 636.72 123.28 629.28 555.84 432.56 646.72 113.28 619.28 525.84 412.56 656.72 103.28 609.28 495.84 392.56 666.72 93.28 599.28 465.84 372.56 676.72 83.28 589.28 435.84 352.56 686.72 73.28 579.28 405.84 332.56 696.72 63.28 569.28 375.84 312.56 706.72 53.28 559.28 345.84 292.56 716.72 43.28 603.28 369.84 326.56 （4）确定最适合的理想信号位置。由表 1 可知，当 a=616.72 时，b=472.56 为最大值。取 b 为最大值时，对应的 a 值，即可得 A-D 各信号到理想信号的挪 移量最小，即当 VC/2=616.72 时，可以得到最好的系统协调效率。如图 3 所示， 图上 B-D 同理想信号的挪移量之差最大，为 472.56，则理想信号同 B 间的挪移 量为：(a-b)/2=72.08。也即各实际信号距离理想信号的挪移量最大为 72.08。 理想信号距 B 为 72.08，则距离 A 为 215.36，即自 A 前移 215.36 为第一理想信 号，然后依次每 616.72 间距将各理想信号列在各实际信号间，如图 4 所示。 图 3、理想信号位置： 图 4、理想信号与实际信号的实际信号的相对位置： （5）作连续行驶通过带。在图 4 中把理想信号依次列在最靠近实际信号下 面（表 2 第二行） ，再把各信号（A-D）在理想信号的左、右位置填入表 2 第三 行。把各交叉口信号配时所得的主干道绿信比列入表 2 第 4 行。因实际信号与 理想信号位置不一致所造成的绿时损失以其位置挪移量除以理想信号的间距表 示，列入表 2 第 5 行。 从各交叉口的计算绿信比减去其绿时损失即为交叉口的有效绿信比，列入 表 2 第 6 行，则连续通过带的带宽为左、右两端有效绿信比最小值的平均值。 （6）求时差。从图 4 和表 2 可见，合用一个理想信号的左、右相邻实际信 号间，该用同步协调式；其他各实际号间都用交互式协调。 表 2、计算绿时差： 交叉路口 A B C D 理想信号 1 2 3 4 各信号位置 左 右 左 左 绿信比（%） 50 688 742 594 损失（%） 11.5 11.7 6.3 11.7 有效绿信比 （%） 38.5 57.1 67.9 47.7 绿时差（%） 75 15.6 62.9 70.3 如保持原定周期时长，则系统