交叉口信号控制方案设计 PPT课件

1/30,1,交叉口信号控制方案设计,组员：陈清元杨陈成,重庆大学自动化学院2014年11月,2020/5/6,2/18,提纲,背景及问题描述设计方案与结果总结与展望,2020/5/6,3/18,1、背景及问题描述,背景,交叉口在城市交通中占有重要地位在交叉口处容易形成交通瓶颈，从而影响整个城市路网能力的发挥合理地设计交叉口信号控制方案可提高交叉口处的车辆运行效率，保障行车安全,交叉口处车流量较大车辆在交叉口地区反复分流、合流和交叉,2020/5/6,4/18,1、背景及问题描述,问题描述,中关村东路和成府路交叉口,2020/5/6,5/18,提纲,背景及问题描述设计方案与结果总结与展望,2020/5/6,6/18,信号相位相序设计,信号配时设计,2、设计方案与结果,设计方案与结果,2020/5/6,7/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,安全性原则相位内部交通流冲突尽可能少。效率性原则相位设计要提高交叉口的时间和空间资源利用率。均衡性原则相位设计需兼顾各流向车流之间的饱和度均衡，应保证相位内部之间各流向的流量比相差不大，才能不浪费绿灯时间。连续性原则一个流向在一个周期中只能获得一次连续的绿灯时间；一个进口的所有流向要在连续相位中放行完毕；如果几股车流共用车道，它们必须同步放行。习惯性原则符合驾驶习惯，方便驾驶员理解。,基本原则：,2020/5/6,8/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,第一步：相位设计形式选择,2020/5/6,9/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,该交叉口各方向均设有左转专用车道，不满足使用单口放行相位形式的条件，再结合该交叉口的交通流量情况，因此使用对称流向放行相位形式。,交通流量计算表,中关村东路和成府路交叉口示意图,2020/5/6,10/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,第二步：左转相位设计,左转相位在相位设计中非常关键，它对交叉口的安全和运行效率的影响很大。,2020/5/6,11/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,该交叉口各方向左转车道数均为2，根据左转专用相位判定条件，应设立左转专用相位。,左转专用相位类型判定条件表,中关村东路和成府路交叉口示意图,2020/5/6,12/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,第三步：相序设计,在设计相序时应注意以下几点：,保证不同相位交通流平稳衔接。在一个信号周期内，每个交通流只有一个连续的通行权。当交叉口进口方向的某个转向交通流量较大，排队车辆会阻塞同方向其它交通流时，应考虑先放行该转向交通流。应根据当地驾驶员、行人和非机动车行驶习惯进行设计，比如一些地方习惯先放行直行再放行左转，另一些地方习惯先放行左转再放行直行。在单口放行相位中，一般应优先采用对向进口衔接或者逆时针方向衔接，避免采用顺时针方向衔接。如果交叉口机动车放行方式为左转专用相位加左弯待转区，则应先放直行后放左转，只有这样才能发挥左弯待转区的作用。,2020/5/6,13/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,中关村东路和成府路交叉口,左弯待转区,采用先放直行后放左转的相序,2020/5/6,14/18,2、设计方案与结果,信号相位相序设计,最终设计方案：,综合以上分析结果，得到如下所示相位相序设计方案（双向左转）：,2020/5/6,16/18,信号相位相序设计,信号配时设计,2、设计方案与结果,设计方案与结果,2020/5/6,17/18,Webster方法的中心思想是使所有随机到达信号交叉口的车辆总延误时间最小。,每一相位的单车延误时间：,信号配时设计就是设计各相位中各种信号灯色（绿、黄、红）的运行时间。,信号周期，单位为秒；绿信比；流量比，=交通量/饱和流量；进口道平均到达率；饱和度。,2、设计方案与结果,信号配时设计,采用Webster方法进行信号配时设计：,式中：,2020/5/6,18/18,2、设计方案与结果,信号配时设计,总延误时间：,周期限制：信号周期设置过短，对行车安全不利；而信号周期过长，又会导致车辆延误时间急速增长，经过研究，有如下信号周期限制数学表达式：,2020/5/6,19/30,2、设计方案与结果,信号配时设计,交通流量计算表,流量比总和：,2020/5/6,停车线到冲突点的距离；车辆在进口道上的速度；车辆制动时间。,20/30,2、设计方案与结果,信号配时设计,式中：,总损失时间:,绿灯间隔时间：,经计算得：,2020/5/6,21/30,2、设计方案与结果,信号配时设计,总有效绿灯时间：,2020/5/6,22/30,2、设计方案与结果,信号配时设计,信号配时结果表：,信号配时图：,2020/5/6,23/30,交叉口总通行能力：,2、设计方案与结果,信号配时设计,各相位绿信比：,2020/5/6,24/30,2、设计方案与结果,信号配时设计,其它相位相序设计方案：,方案一：不专设左转相位,经计算得到信号周期：，不符合周期限制条件，此相位设计不合理。,2020/5/6,25/30,流量比总和：Y=1.03520.9，此相位设计不合理。,2、设计方案与结果,信号配时设计,方案二：单口放行,2020/5/6,26/18,提纲,背景及问题描述设计方案与结果总结与展望,2020/5/6,27/18,3、总结与展望,总结,展望,以特定的交叉路口为例，结合交叉路口的实际几何特征和采集的流量数据，按照相位相序的设计原则进行了