交通信号控制系统方案.doc

目录1 系统综述41.1系统设计原则41.2系统建设依据71.3系统结构81.4系统特点91.4系统网络结构图101.5关键技术及特点121.5.1硬件可靠性121.5.2软件可靠性121.5.3系统多级监测131.5.4实时优化控制131.5.5其他特点141.6信号灯倒计时配置151.6.1现状：箭头灯+独立学习倒计时151.6.2趋势：通信倒计时信号灯161.6.3灯模式比较161.6.4倒计时方式比较161.7信号灯拓扑图181.7.1每组信号灯独立电缆181.7.2每个方向一根铠甲电缆191.7.3串线总线201.7.4比较201.8流量接入211.9基于高清视频电子警察的车辆检测221.10信号机功能比较232 系统控制策略242.1区域控制242.1.1负载均衡242.1.2特殊场景252.2干道绿波控制292.3单点优化控制292.4单点感应控制302.5车辆请求相位控制302.6具有感应功能的行人按钮控制312.7可变车道控制312.8公交信号优先342.9绿波线控的设置362.9.1绿波带控制适应条件（即绿波路口选择）362.9.2参数设置362.9.3绿波设定案例372.10苏州工业园区线控效果录像392.10.1星湖街高空监控看排队392.10.2行程时间403 与上层平台对接434 系统功能444.1路口参数编辑444.2路网参数编辑444.3绿波设定功能444.4系统对时功能444.5强制控制功能444.6系统控制方式454.7系统管理功能454.8系统监测功能464.9路口控制级464.10区域控制级474.11中心控制级474.12系统互联功能484.13系统远程监控和维护484.14系统容量指标485图形化操作软件505.1实时状态和操作（单机版）515.2参数编辑545.5路网参数编辑695.6警卫线路705.7模拟手动715.8路口运行参数725.9系统故障状态725.10实时流量735.11流量查询745.12公交优先755.13用户管理755.14系统日志和故障记录775.15数据库维护776 交通信号机806.1信号机功能和特点806.2故障检测836.3信号机技术规格846.4防雷措施856.5信号机机箱防护856.6信号机结构介绍876.6.1 控制机架896.6.2 配电开关906.6.3 电源滤波器906.6.4 电源避雷器916.6.5 独立黄闪控制器916.6.6 手控926.6.7 输出/输出配线模块936.6.8手动遥控器（选配）946.6.9公交模块（选配）986.6.10可变车道模块（选配）986.6.11实时倒计时模块（选配）986.6.12触摸屏（选配）987可变车道方案997.1可变车道介绍997.2现状1007.3可变车道方案1017.4Led可变车道导向标志接线1067.5设备清单1067.6不同可变车道方案比较1077.7实施效果（蠡湖大道）1087.8查新报告1098公交优先方案1108.1背景1108.2方案内容1118.3实时效果1219地磁检测器要求1229.1无线检测器1229.2接收处理主机1229.3中继接收机12210通信式倒计时信号灯12311 工程要求12411.1杆件的基本要求12411.2基础12511.3电缆线12511.4接地1268.5前端设备防雷12612建设清单1281 系统综述交通信号控制系统是交通指挥中心采集交通数据、控制交通流的核心子系统，其主要功能是自动调节交通信号灯的配时方案，使停车次数和延误时间减至最小，充分发挥道路系统的交通效益；并可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行，强制疏导交通。系统对线圈、视频、地磁、微波、射频等检测设备采集的数据经行分析，通过路口信号机来调整信号灯、倒计时显示和可变车道控制，并对公交车辆进行信号灯优先控制，提高路口通行效率。1.1系统设计原则系统的建设从总体上把握,从高起点着眼，“总体规划，统一设计，试点运行，分步实施”。坚持从实际出发，把成熟、可靠、实用、经济、先进的智能公安监控管理技术和业务工作紧密结合，注重系统的实用性和实战性，合理配置资源，服务服从于业务需要，统筹规划、统一标准、规范设计、周密计划、合理实施的原则；采用开放性、模块化、智能化的体系结构，依托现有的信息网络系统和交通监控指挥管理系统，将各系统融合成一个有机的整体，实现整个系统科学、高效、可靠、协调的管理与运行，达到实时监视，优化协调控制，信息资源共享的综合管理效能与目标。（1） 系统的实用性 本着先进性为前提，以实用性为中心的原则，需求放在首位，做到灵活、方便、好用。采用成熟而先进的技术和设备，使系统具有良好的开放性、可扩展性和较长的生命期。系统建成后，如需再增加信号机的数量时，只需要在控制中心和道路控制点增加相应的模块化设备即可。系统设备立足于用户对整个系统的具体要求，最大限度发挥投资设备的效益，充分考虑软硬件的成熟和效能价格比，注重实用性，系统标准化模块易于升级和扩展。（2） 系统的安全性系统通讯是采用公安网的网络通讯或点对点光纤通信。应用系统必须设置多种安全管理权限，使系统由于误操作等影响，能够确保全系统和数据安全。在系统设计、设备选型和安装过程中考虑到雷击、暴雨、台风等恶劣气候的需求以及各种意外情况的发生，真正做到保证系统稳定和安全运行。（3） 系统的先进性系统采用三级结构形式，即：中心控制级、区域控制级和路口控制级。系统的控制原理、技术路线符合现代控制理论的发展方向，系统整体技术水平处于当代高技术的前列。系统控制软件具有实时自适应优化控制功能可以优化交通红绿灯信号；为特种车辆提供绿波通道；人工干预消除突发的交通堵塞；检测、处理和传输交通车辆信息；系统图形化的中文交互操作，人机界面友好，显示内容丰富，用户可以自定义显示内容，操作方便简单。（4）系统的可扩展性一是系统软件的功能扩展，在不增加投资的情况下，可以很方便地增加用户所需要的特殊软件功能，免费提供软件版本升级服务，为其他系统提供信息只读接口。二是系统容量的扩展，控制能力能满足城市未来发展规模的要求，区域控制计算机的数量只受中心计算机系统资源的限制；其中一台区域控制计算机可以控制64个以上的路口交通信号机，另外，还可以挂接放置于主管部门和主管领导办公室的终端控制计算机，对信号系统主要参数进行远程指挥、观看、设置，其数量只受计算机系统资源和权限的限制。（5）系统的开放性一是通信协议开放，系统接口透明，便于与其他系统组网，实现系统的集成与资源共享；二是交通数据与信息开放，用户可以很方便地从系统中提取所需要的各种交通数据和信息，实现信息交换和共享。可支持多种系统互联（地理信息系统、电视监控系统、车辆定位系统，违章捕捉系统，信息管理系统）。（6）系统的可维护性和经济性由于整个系统规模较大，在确保可靠性、实用性、先进性的前提下，采用较经济的方案，包括安装、升级、维护和运行费用。简单统一的操作方式，可以大大降低管理上的工作量，提高工作效率，降低工作强度，同时也利于系统维护。（7）系统的成熟性系统必须是成熟的项目，有在国内大中城市有成功运行的案例。系统已经应用于无锡市、江阴市、苏州工业园区、福建石狮市、福建三明市、山东淄博市等10多个城市的交通信号控制系统 ；无锡市的交通信号控制系统连接了近六百个路口的协调式信号机，其中近200个路口做了绿波控制，可以通过1个支队控制中心和6个大队分控中心同时、协调的管理这些路口，系统已经稳定运行了十年。1.2系统建设依据依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行本系统建设，具体如下：l 道路交通信号控制机（GB 25280-2010）（已经替代GA47-2002）l 道路交通信号灯（GB14887-2011）l 道路交通信号灯设置与安装规范（GB14886-2006）l 道路交通信号控制机安装规范（GA/T489-2004）l 城市交通信号控制系统术语（GA/T509-2004）l 城市道路交通信号控制方式适用规范（GA/T527-2005）l 道路交通流量调查（GA299）l 道路交通标志和标线（GB5768-2009）l 畅通工程评价指标体系(2007年）l 中华人民共和国交通安全法l 中华人民共和国交通安全法实施条例l 计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB17859）l 公安交通指挥系统建设技术规范（GA/T445-2003）l 公安交通指挥系统工程建设程序与要求（GA/T651-2006）l 公安交通管理设备外场设备施工要求（GA/T652-2006）1.3系统结构系统硬件架构如下：笔记本信号机3信号机1信号机2信号机3网络232信号3G无线光端机2光端机2光端机3G无线光纤光端机光端机光端机232信号运营商路由器多串口服务器网络网络交换机网闸远程客户端n前台客户端n前台客户端1后台服务器数据库服务器中心服务器区域 服务器m区域 服务器1系统软件架构如下：笔记本信号机3信号机1信号机2信号机3网络232信号多串口服务器3G无线区域m区域2区域1网络中心软件网络第三方集成软件对时优化软件流量记录日志记录件客户端n用户验证网络第三方集成数据库ORACLE数据库1.4系统特点A：中心系统特点多客户端进行同时协调工作；地图模式的连接状态、路况显示，直观显示故障源和拥堵路口，以便及时处理；国庆等特殊日参数群发，一次完成；基于地图模式自动生成警卫绿波方案，大大简化操作；图表操作界面和打印，以及相关数据导出；参数自动备份，关键数据库自动备份；提供数据库、webservice、JMS、socket等形式的连接接口；B：信号机特点通过国标A级检测中心系统控制：中心线控、远程手动等无电缆线控：若干台信号机以时钟同步的方式，构成线控自适应控制：根据前几个周期的相位饱和度，预测下一个周期的周期长和绿信比单点感应：根据相位对应车道检测器的实施车辆信息，控制相位放行无线遥控：实现传统手动(如南北直、南北左、东西直、东西左)和单方向(如北放行、东放行、南放行、西放行)放行请求方案控制：通过按钮实现铁路道口、隧道等关联路口的特殊控制相位过渡可以自动过渡和手动过渡倒计时：支持学习型倒计时、脉冲实时倒计时和通信实时倒计时，解决了学习倒计时时段切换显示错误问题特殊场景控制：针对下雨、下雪、大雾等特殊天气进行特殊控制热备份：主控板故障时还能进行正常工作支持与电子警察数据（线圈、视频或混合模式）共享，支持线圈、视频、地磁等信号灯故障检测：检测所有信号灯（红灯、黄灯、绿灯）是否损坏供电：AC86264V支持公交信号优先扩展：实现公交优先放行减少公交车辆等待时间支持可变车道控制扩展：根据排队长度自动控制可变信号灯和可变指示Led灯支持触摸屏扩展：通过触摸屏显示运行状态，进行参数设置1.4系统网络结构图A：环网拓扑图路口TSC-2010信号机通过路口节点百兆交换机接入主干汇接层汇聚千兆交换机（通常10个路口左右，减少光纤租用费）后接入指挥中心专网核心，通过安全接入平台进入信号控制通信服务器和控制管理平台。B：星形拓扑图（与电子警察等共享网络）C：3G无线拓扑图使用VPN专用网络保证网络安全；无3G信号时自动降级为2G通信；可同时传输RS232和网络数据；系统服务器需使用运营商提供的 系统服务器 交换机固定IP（即需申请固定IP）； 路由器RS232 3G路由器1.5关键技术及特点1.5.1硬件可靠性接地：信号机和信号灯杆组成环网接地，确保接地可靠性；同时信号机内部分为安全接地和避雷接地，防止避雷起作用时机箱带电。信号机可靠性：信号机使用工业级Arm7+CAN架构。Arm7工作频率适中，运算速度快，内部集成cpu、flash、rom、232、can等，不像传统的51系列和pc104系列，需要很多器件搭建，因而本系统可靠性更高，CAN通信速度快，内部有crc校验，广泛用于汽车内部通信和控制。信号机在运行的过程中，实时检测主要硬件芯片的工作状态，如发现其工作异常，将对其进行初始化，恢复正常工作，若其无法恢复，信号机将进行降级处理。同时信号机用看门狗或事件计数器对CPU进行监测，如果发生超时，自动重启。信号机的故障检测功能参见6.2“故障检测”。信号机具体避雷措施参见6.4“防雷措施”。参考专利基于光耦的宽范围高精度多通道电流检测电路，专利号201210478442.8。1.5.2软件可靠性n 软件自检技术 交通信号机软件在运行的过程中，实时检测运行的状态，并具有容错功能，如发现软件模块掉“陷阱”，将自动恢复正常运行。n 交通信号参数检测技术在信号机运行的过程中，软件实施检测交通信号参数，如果发现相位序列、配时等主要参数超出范围，软件将采取强制措施，使信号机恢复正常运行。n 通信检测技术信号机在和区域机通讯的过程中，实时检测与区域机的通讯状态，并定时发送查询命令，如果发现通讯异常，信号机将进行降级处理。 信号机在接收检测器数据的同时，也在检测与检测器的通讯状态，如果发现异常，信号机将降级处理。n 故障信息上报技术信号机对软硬件进行实时监测，出现故障时自动降级控制，并向区域控制计算机发送故障信息。系统监测检测器、220v、12v、5v电压、温度、通信、灯驱动电流和电压、运行参数等，上报实时状态；同时，根据灯驱动电流和电压判断绿冲突，如果发生绿冲突，则降级。n 车辆检测器技术对环形线圈等车辆检测器和CPU都进行实时监测，故障时自动报告信号机。1.5.3系统多级监测如果发现通讯异常，信号机将进行降级单机模式。如果检测器故障，则降级为单点多时段模式。如果绿冲突或主控制设备故障，则降级为硬件黄闪模式。1.5.4实时优化控制n 车辆很少方向：使用车辆请求相位控制支路有车请求时，放行支路，并进行感应控制，无车时自动切换到主干道。n 车辆一般时：使用感应控制放行相位所有车道3秒（延长绿）没有车辆或浪费绿超时则转入过渡，进入下一相位。n 车辆较多时：使用单点优化控制实现了根据3个周期统计的车流量的密度来实现路口周期的小步距动态平滑寻优来跟踪车流量的宏观变化趋势，同时又可通过战术调整来适应路口局部的随机变化。n 相邻路口车辆较多时（未联网）：无电缆绿波线控饱和度0.8左右路口，没有与中心联网的路口在GPS精确授时下实现绿波线控;在支路路口埋设有车辆检测器的情况下,可对支路路口实施感应控制,当支路没有车辆时,可以提前终止当前相位,并把剩余时间增加到绿波同步相位上,以保持线控的周期长度。n 相邻路口车辆较多时（联网）：主从协调控制主动协调优化控制：根据本路口的交通流量产生最佳信号周期，每3个周期优化一次，并发送给中心，并可指定一个同步相位，对非同步相位可进行战术调整控制，当非同步相位的车辆GAP或浪费时间超过预定时长后，自动结束本相位，并把节余的时间增加到同步相位上，以保证相同的时间长度。既保证了路口的协调控制，又减少了路口的损失时间。被动协调优化控制：根据上位机下达的信号周期，根据各相位的交通负荷分配信号周期长度，每3个周期分配一次，并可指定一个同步相位，对非同步相位可进行战术调整控制，当非同步相位的车辆GAP或浪费时间超过预定时长后，自动结束本相位，并把节余的时间增加到同步相位上，以保证相同的时间长度。1.5.5其他特点1.6信号灯倒计时配置1.6.1现状：箭头灯+独立学习倒计时这种独立箭头信号灯控制时容易引起歧义，例如左转与右转同时放行时，如果有右转机动车辆和左转非机动车要同时通行，由于都有通行权，如果发生事故，不宜进行责任认定。有的路口用了多组直行信号灯，在国标GB14886-2006道路交通信号灯设置与安装规范中，只有以下情况时，才需要增加信号灯组。在2012年年底公安部交通科研所组织的信号灯研讨会中，相关领导讲到，有些地方安装的信号灯太多或不合规范，在公安部的排查过程中，对问题严重的城市进行了批评。1.6.2趋势：通信倒计时信号灯当直行或左转放行时，通过右转箭头灯控制右转机动车通行，其它时候右转箭头灯关闭，右转机动车在确认安全的情况下进行通行，即确保了安全，又提高了右转通行效率。1.6.3灯模式比较独立信号灯+独立学习倒计时通信倒计时信号灯总体造价设备多，造价高造价低倒计时显示是否正确经常显示错误。各种控制方式下都能正确显示。倒计时容易理解不能分别显示，有时不易理解，如果两组灯都是绿灯或红灯时，不知道显示的是哪一组灯的倒计时。能独立显示倒计时，比较直观，容易理解。安全性容易引起歧义，如左转与右转同时放行，如果有右转机动车辆和左转非机动车要同时通行时，都有通行权，如果发生事故，不宜进行责任认定。根据交通法右转机动车在确认安全的情况下进行通行。显示距离字体稍小，可视距离较近，但足够在停车线附近车辆的驾驶员看清，不影响使用。字体大，可视距离远。1.6.4倒计时方式比较学习脉冲通信总体造价一般一般稍高学习倒计时改造通常只需修改学习倒计时软件即可需信号机支持，需更换倒计时控制板通信线缆无无需要显示时效果一直显示只显示最后几秒一直显示单点多时段切换时一个周期会显示错误，如由5秒突然变0无错误无错误线控切换时4个周期会显示错误，如由5秒突然变0无错误红灯开始会错误，最后约1/3时正确，不影响使用；绿灯无错误预测实时优化时几乎全错，没法使用无错误无错误感应实时优化时几乎全错，没法使用不显示显示最后36秒支持方案间相位长渐变：如某个时段相位时间为30秒，下一时段相位时间为25秒，则相位时间每个周期减少1秒，由30秒逐渐变为25秒，防止学习倒计时出现从较大数字突然变零等情况。控制方式说明：单点多时段：根据人工配时表控制信号灯放行时间。线控：连续的多个路口绿波控制，以便车辆能连续顺利通过多个路口。主要用于干道。预测实时优化：根据前面一段时间（如3个周期，约5分钟）车辆情况，预测后面一段时间（如3个周期，约5分钟）信号灯的放行时间。用于车辆相对较大但没饱和的路口。感应实时优化：根据路口实时车辆，每来一辆车放行时间延长一定时间（如4秒），没车时就结束放行。主要用于车辆较离散的路口。由于国标道路交通信号倒计时显示器中通信倒计时部分为单向通信，无法实时检测倒计时故障信息，我公司信号机与倒计时采用主从通信模式，可在中心系统实时显示倒计时状态信息；如果一个路口使用一个RS485，则整个线路太长，可能导致通信误码率偏高，同时如果有倒计时故障导致通信异常，设备较多排查困难，我公司的信号机提供4路隔离RS485。可参考专利通信式道路交通信号倒计时显示器，专利号201210444063.7。1.7信号灯拓扑图1.7.1每组信号灯独立电缆 3根RVV4*1.5、1根RVSP2*1.0 2根RVV3*1.5、1根RVSP2*1.0注：无通信倒计时则不需RVSP2*1.01.7.2每个方向一根铠甲电缆kvv22 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装控制电缆 1根16芯KVV22*1.0、1根RVSP2*1.0 2根 RVV3*1.5、1根RVSP2*1.0注：无通信倒计时则不需RVSP2*1.01.7.3串线总线每个方向信号灯内安装一台驱动信号机。 1根2芯KVV22*2.5、1根RVSP2*1.0； 2根RVV3*1.0、1根RVSP2*1.0 注：无通信倒计时则不需RVSP2*1.01.7.4比较比较项目独立电缆铠甲电缆串线总线费用高高低（节省80%电缆）施工难度（线缆数量）繁中易可靠性（如被老鼠要坏、被压断）差高高如有顶管，管道大小大中小维护性中差（线缆易混乱）好1.8流量接入1.9基于高清视频电子警察的车辆检测 光纤交换机 （省了传统收发器的环节，更可靠） 光纤 1千兆光4百兆光4百兆电 （省了传统收发器的环节，更可靠） 网线 光 纤 1光四电 网 线 高清视频电子通过RS485（RVSP2*1.0）把车辆实施数据传输给信号机 红绿灯高清摄像机实现四合一：电子警察（含技术性违法）、卡口、监控、流量采集对于交通信号控制系统而已，车辆检测是基本也很重要的基础工作，传统的检测方式，不管线圈、视频、地磁等，都有一个问题，就是日常维护问题，大部分用户根本不维护，即使要维护，工作量也很大。现在高清视频电子警察的功能越来越强，所以可以利用电子警察的车辆检测数据，由于电子警察是创收的工程，平时维护都很到位，虽然检测精度比线圈、地磁差一些，长远角度来看，还是不错的选择。经过几个月的测试，电子警察的车辆检测率白天96%，晚上92%，基本满足信号系统的应用要求。 对于交通使用方而已，节省了工程经费和维护费；对于工程商而已，由于技术含量提高，防止了工程投标低价恶意竞争。1.10信号机功能比较2 系统控制策略特征交通特征控制方式控制目标备注孤立路口中小流量单点多时段感应控制采用较小周期减少停车延误感应需埋设车辆检测器流量较大单点多时段单点优化采用较大周期提高路口通行能力单点优化需埋设车辆检测器干线道路主干道流量大支路流量较小无电缆控制绿波控制请求相位控制自适应绿波控制保障干道的绿波控制，减少干道车辆停车延误绿波、自适应需设控制中心2.1区域控制包括负载均衡和特殊场景控制。2.1.1负载均衡当某些路口过饱和时，控制上游车辆流入，防止排队溢出；实现方法包括红波控制、通过排队检测器排队检测特殊控制、中心平台排队检测控制特殊控制和中心人工干预控制。红波控制：与绿波控制相反，控制车辆快速流入下游，减少下游负载。队检测特殊控制：当检测到排队过长时，则增大对应相位的放行时间，如果是单点控制，其它相位时间不变，如果是线控，则其它相位减少相应时间。同时减少上游路口对于放行相位的时间，来减少上游车辆流入。人工干预控制：如果没有排队检测器或路段检测设备，中心平台无法进行排队检测，则需要人工通过视频查看，把命令发送给信号机，让信号机自动执行。具体实现方法：总的集成平台检测出某个路口某个方向流量异常偏多或排队快溢出时，发送命令（如百分比120）让该路口该方向时间变大，信号机对该方向对应的相位时间放大（如*1.2），如果是线控，则把放大的时间从其他相位按照比例减少保证周期不变；同时还可对上游路口进行流量控制，如发送命令（如百分比80）让该上游路口进入车辆减少，从而实现路网的负载均衡。2.1.2特殊场景在现有的交通信号控制系统中，通常只能设置普通日时段、周日时段等针对正常天气的控制方案、车头时距（同一车道上行驶的车辆队列中，相邻两辆车辆车头部分通过某一断面的时间间隔）等控制参数，没有针对下雨、大雾、下雪或因举办活动引起交通量突变等特殊场景的控制参数。当这类天气出现时，车辆的车头时距等参数已经明显改变，而系统还是按照正常天气的参数执行，导致路口的通行效率比较低，轻则引起路口排队加长，重则引起道路堵塞。如果需要现有的交通信号控制系统临时适应特殊场景的环境，则需要在特殊场景发生时逐个地修改参数，当特殊场景结束时还需要把相应路口的参数的修改回来，工作量极大，还容易导致参数修改错误。可以使用一种基于场景应用的交通信号控制系统与方法，针对不同场景通过中心平台群发不同的控制参数，工作量小，大大提高路口通行效率。系统图如下：中心平台中心通信设备路口通信设备1路口通信设备N信号机1信号机N中心平台结构图如下：路网配置模块场景参数存储模块场景参数编辑模块中心通信模块信号结构图如下：路口通信模块中心平台其它参数存储模块控制模块场景参数存储模块时钟模块信号灯驱动模块信号机控制流程图如下：步骤A：通过中心平台的场景参数编辑模块进行参数配置步骤B：通过中心平台的通信模块把参数发送给信号机步骤C：信号机利用场景参数存储模块进行参数存储步骤D：信号机对场景参数和其它参数进行分析处理，并通过信号灯驱动模块控制路口信号灯信号机执行流程图如下：例如：例如场景工作参数中相对多时段的时间系数为1.3；平均车头时距系数：1.3；最大车头时距系数：1.2；通用参数中：南北直行30秒，南北左转20秒，东西直行30秒，东西左转20秒，直行平均车头时距1.6秒，左转平均车头时距2.2秒，直行最大车头时距4秒，左转最大车头时距5秒，相位间过渡（如南北直行转换到南北左转）时的绿灯浪费时间（黄灯时间、全红时间和绿灯刚放行的车辆启动时间）为5秒；如果路口做时段固定配时控制：则修正前的绿灯有效率=（30-5+20-5+30-5+20-5）/（30+20+30+20）=80%；修正后的相位时间分别为39、26、39、26秒，则修正后的绿灯有效率=（39-5+26-5+39-5+26-5）/（39+26+39+26）=84.6%；绿灯有效率提高了4.6%，即路口通行效率提高了4.6%。如果路口做感应控制，下面就直行加以说明：修正前平均车头时距1.6，而此时实际平均车头时距=1.6*1.3=2.1，如果信号机还是按照通用的参数计算，则每辆车会多计算2.1-1.6=0.5秒时间作为无效的绿灯时间，当该时间累加值达到某个设定值（如3秒），则会结束当前相位放行，而实际上还有车辆，导致本应通过的车辆需等待下次绿灯，增加了车辆的等待次数和时间，降低了路口的通行效率。修正前直行最大车头时距4秒，而此时实际最大车头时距=4*1.2=4.8秒，如果越到车头时距在44.8秒，此时应当继续当前相位放行，如果信号机还是按照通用的参数处理，则会认为车辆松散，超过了最大车头时距，立即结束当前相位，导致本应通过的车辆需等待下次绿灯，增加了车辆的等待次数和时间，降低了路口的通行效率。参考专利：基于基本交通流参数的道路拥挤状态自动判别方法，专利号201210438795.5；分布式交通信号相位差控制结构和调整方法，专利号201210438250.4。2.2干道绿波控制分为无电缆绿波控制和中心协调绿波控制（区别在于无电缆绿波的时段切换时相位差调整稍大，调整时间稍长），实现对线干道、十字干道或井字干道的协调控制。2.3单点优化控制2.4单点感应控制即绿灯时间在最小绿和最大绿之间根据实时车辆自动调整，减少绿灯浪费，提高路口通行效率。2.5车辆请求相位控制2.6具有感应功能的行人按钮控制2.7可变车道控制参考专利自适应路口可变车道道路交通信号控制系统，专利号201210482443.X。无锡蠡湖大道项目试点路口实施以后，晚高峰左转车道拥堵问题以及其它时段左转车道短暂拥堵问题得到了解决，路口的绿灯浪费时间也大大减少。路口晚高峰时段的信号周期由原先的145秒缩短为120秒，北进口左转方向车辆排队长度由原先的300米缩短为80米，原先需三个周期通过路口，现在一般一个周期即可通过路口，路口通行能力提高了约20%。通过智能可变车道控制系统的实施，有效提高了路口的通行能力，减少了车辆停车次数和时间，减少了车辆尾气排放，提高了道路服务水平，从而提高了群众满意度，取得了很好的社会效益。系统资金投入少产出大，随着城市道路建设基本成熟而机动车辆快速增长，单纯依靠增加道路供给无论从成本还是实施效益来看均无法很好地解决交通拥堵，立足于提高已有交叉路口的利用效率的智能可变车道及智能控制系统具有很大的推广价值。系统建成使用以来，公安部、省厅、市局各级领导对该项目的成功研发和实施进行了充分肯定，也先后受到了中央电视台、江苏电视台城市频道以及无锡本地电视、网络、平面媒体全方位的宣传报道，社会舆论反映较好，对下一步的推广打下了比较坚实的舆论基础。2.7.1系统说明可变车道自动控制系统包括基于线圈技术的车辆检测器和排队检测器、可变道路交通信号灯和可变标志指示灯、道路交通信号控制机和中心控制系统；系统利用车辆排队检测设备检测路口左转车辆和直行车辆的排队长度，当排队长度相差不大时，根据车辆检测器检测到的车辆情况，在一定范围内实时自动增加或减少车道对应的红绿灯时间，减少车辆排队长度和绿灯浪费时间；当车辆排队长度相差比较大时，系统自动控制可变道路交通信号灯和可变标志指示灯的平滑变换，如左转车辆排队较长时，可变车道变换为左转通行车道，以便左转车辆快速通行。可变车道自动控制系统的应用后，能有效的提高路口的通行效率，缓解路口的拥堵问题。2.7.2功能要点基于线圈检测技术的路口车辆排队检测；基于线圈检测技术的路口信号灯自适应控制；基于排队检测的可变车道自动控制，即根据车辆排队情况，自动控制可变车道的可变道路交通信号灯和可变标志指示灯的变换；2.7.3详细功能要求1、 基于线圈检测技术的路口车辆排队检测通过车道埋设的34组线圈检测车辆排队情况。2、 基于线圈检测技术的路口信号灯自适应控制利用原有在停车线附近的线圈检测系统实现根据实时车辆情况自动调整相位时间，提高路口通行效率。即使在可变车道控制模式也必须实现该功能。3、 基于排队检测的可变车道自动控制信号机利用车辆排队检测设备检测到路口左转车辆和直行车辆的排队长度信息实时控制，当车辆排队长度相差比较大（超过预设阀值）时，信号机自动控制可变道路交通信号灯和可变标志指示灯的平滑变换，当左转车辆排队较长时，可变车道变换为左转通行车道，以便左转车辆快速通行；当直行车辆排队较长时，可变车道变换为直行通行车道，以便直行车辆快速通行；当排队长度相差不大时，不改可变车道放行方向。可变车道的切换期间，为了车辆能及时变换车道行驶，防止可变车道上车辆无法顺利通行的情况发生，信号机在控制可变车道导向标志灯和可变信号灯时，提前设定时间改变可变车道导向标志灯。可变车道由直行切换到左转时，提前变换可变车道导向标志灯为左转指示，变换时可变车道导向标志灯频闪设定时间提醒驾驶人员可变车道的导向将改变，而可变信号灯仍保持直行放行，保证已进入可变车道的直行车辆有足够的放行时间，直行车辆能完全清空，而后续进入渠化的直行车辆可提前选择其它个直行车道行驶；而在可变车道由左转切换到直行时，提前变换可变车道导向标志灯为直行指示，变换时可变车道导向标志灯频闪设定时间提醒驾驶人员可变车道的导向将改变，而可变信号灯仍保持左转放行，保证已进入可变车道的左转车辆有足够的放行时间，左转车辆能完全清空，而后续进入渠化的左转车辆可提前选择另一条左转车道行驶。4、 软件设置 根据时段可设定可变车道的控制模式，包括根据排队自动控制、左转控制、直行控制等；每个时段左转控制、直行控制有分别对应的初始方案，提高路口通行效率。5、 中心控制所有参数能通过中心系统控制，并能实时显示排队状态，能通过中心系统在不修改路口平时运行参数的情况下临时干预当前放行方式，如自动控制、左转控制、直行控制。可设置特殊时段、周日时段、普通时段，每个时段类型可把一天分为12个时段。2.7.4系统技术指标工作温度：-4070度；工作电压：110V264V AC；排队长度检测响应时间：30秒；车辆检测率98%；车辆误检率2%；可变车道放行方向改变响应时间：5分钟（即5分钟的短暂排队不改变可变车道放行方向）；无车时可变车道恢复为初始放行：10分钟；中心人工干预响应时间：一周期（下一周期开始响应）。2.8公交信号优先参考专利基于GPS的公交信号优先控制系统，专利号201220583929.8。现有的公交信号优先通常采用RFID技术，设备包括车载射频卡、交叉口每个方向一台读卡器和道路交通信号控制机内的通信设备，系统建设费高，外场施工量大，运营维护工作量大，同时还不能实现只对晚点的车辆进行信号优先控制。改用从公交调度系统获取数据来实现，具体如下：交通信号控制系统根据公交调度系统传输对应公交车的GPS定位信息和车辆晚点信息，根据设置判断是否晚点，所述晚点是指对应公交车已经迟于公交调度系统预设的时间到达路口，根据GPS定位信息判断车辆进入或离开某个路口，并把信号优先控制信息或停止公交优先控制信息发送给道路交通信号控制机。道路交通信号控制机根据接收到控制信息，当公交车进入路口且道路交通信号灯通信显示的通行时间内不能通过时，道路交通信号控制机延长当前方向道路交通信号灯通行的时间，或者缩短其它方向通行的显示时间，确保公交车在道路路口等待最短的时间。当公交车通过路口且没有下一个公交车临近相应路口时，交通信号控制系统通过道路交通信号控制机控制道路交通信号灯按照正常状态下工作；而当有其他公交车也需要通过所述道路路口时，交通信号控制系统根据所述其他公交车的GPS定位信息通过道路交通信号控制机同样控制道路交通信号灯的状态，直至下一时刻没有公交车进入道路路口并通过道路路口。无锡测试结果如下：1、公交车通过路口的平均时间：平峰时段从原来的34.4秒降为30秒，晚高峰期间从原来的52.3秒降为39.