第六章交通信息控制技术

第六章交通信息控制技术本章主要内容：道路交通控制城市高速公路（快速路）交通控制轨道交通（列车）运行控制6.1道路交通控制交通信号控制采用先进的信号控制策略对交通流进行控制，从而实现城市或区域的交通流运行的通畅和平稳。快速路进出口控制根据快速路及其相关道路的交通流状况，对快速路的进出口进行控制，以达到减少交通阻塞，给出建议车速，以达到使路网交通流运行协调稳定的目的。6.1.1城市道路交通控制的发展1、19世纪，最开始出现在英国（英国最早开始工业革命，最早发展铁路等现代交通方式），1868年在伦敦的威斯敏斯特街口安装了交通信号灯，用来照明道路。2、1918年，纽约安装手动操纵三色信号灯，是真正意义上的信号灯。3、1926年，英国人制作了结构简单的交通信号灯，可以单段定周期地交换控制红、绿灯，这是城市交通自动控制的基础。4、英国研制出早、中、晚不同时段信号周期不同的多段定周期式交通信号灯。5、1930年，美国研制成功了世界上第一台感应式信号机。这种信号机可以根据交通情况，自行调节信号时间。6、1964年，加拿大多伦多建成了世界上第一个具有计算机控制的城市交通控制系统。（面控）7、70年代，英国在西伦敦和格拉斯哥建成了试验性的区域交通控制系统。三个重要的区域交通信号控制系统TRANSYTSCOOTSCATS交通信号控制发展的阶段：定时控制向协调控制发展感应信号控制计算机应用城市道路交通控制发展阶段的技术模式：原始模式机械模式生物模式智能模式全球智能模式6.1.2城市道路交叉口的信号控制1、信号控制参数信号相位：一个交叉口某个方向的交通流（或几个方向交通流组合）同时得到的通行权或被分配得到这些通行权的时间带。确定信号相位的考虑因素：交通安全交通效率饱和度周期长：一个信号灯表示绿、黄、红一个循环（从绿灯开始到下一次绿灯开始为止）所需的时间称为周期长，以秒（s）为单位表示。绿信比：相位i的有效绿灯时间Gi与周期长C的比值为绿信比gi，gi＝Gi/C相位差绝对相位差相对相位差2、信号灯控制分类点控方式定周期控制交通感应控制行人信号控制线控制方式定周期控制交通感应控制面控制方式6.1.3SCATS悉尼协调自适应交通控制系统SCATS（SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem）SCATS系统包括中央监控系统，区域控制中心和图形界面（GUI）工作站我国的上海、天津等城市也在运行SCATS1、SCATS系统工作原理和结构SCATS中理论需要掌握的是：交通信号信号控制的知识检测器的类型检测数据的类型区域(Region)的概念实时的自适应战略控制与战术控制的算法具体到scats系统的实施就需要交通调查、土木工程方面的知识2、SCATS主要环节有：1）子系统的划分与合并通过“合并指数”的计算确定子系统的合并或分离2）配时参数优选“算法”信号周期、绿信比及绿时差作为各自独立的参数分别进行优选以“综合流量”、“饱和度”为主要依据饱和度综合流量3）信号周期时长的选择以子系统为基础选择饱和度最高的交叉口确定整个子系统采用的周期时长信号周期的调整采取连续小步距的方式，新的周期长度变化限定在±6scmin、cs、cmax、cx4）绿信比方案的选择5）绿时差方案的选择广州使用SCATS的案例：该系统简称GZITMS，主要通过运用SCATS等交通信号控制系统及时发布信息，并通过中央控制监视系统进行全天候监控和调配。广州市智能交通管理指挥中心计划建在岑村车管所附近，此项目建成后，广州交通管理的指挥调度将形成“110”指挥联动中心、交通指挥中心和各区分控中心三级指挥模式。同时，各个路口各方向信号灯的时长将会更加合理，市民在出行时也可以随时了解到全市各主干道的道路状况，选择一条更方便快捷的道路行驶。该系统建成后，一旦哪个路口发生交通堵塞，集成指挥调度系统就会自动报警，指挥中心则可及时调度警力和救援抢险部门快速到达现场，排除交通堵塞。同时，指挥中心还将通过交通电台、路面的可变情报板、互联网等途径发布交通堵塞信息，引导车辆分流，减低交通拥挤程度。此外，该系统建成后，市民在出门之前就可上网了解广州任一主干道的道路状况；在路上也可以通过交通电台、各主要干道设立的交通情报板或者发送短信了解到实时的道路交通状况，选择一条畅通的道路行驶。该系统的交通信号控制系统将采用SCATS区域控制系统，建成后的SCATS信号控制路口将达400多个，占安装信号灯路口的90％以上。SCATS区域控制系统可调节每个路口红绿灯的时长，车辆在遇到第一个绿灯后，在随后的路口都可能一路绿灯通行。另外，该系统还有一个信息存储系统，安装在各个路口或路面的检测器可记录下任何时段的车流状况，并将这些信息存储起来，相关部门可根据该系统的历史记录调节路口信号灯时长、各方向车道数量。6.1.4SCOOT绿信比－信号周期－绿时差优化技术在TRANSYT的基础上发展起来的，原理与TRANSYT相似，不同之初在于用采集到的实时交通流数据连续的实时调整绿信比、周期时长及绿时差这三个参数1、检测检测器检测器的安装位置车流检测数据的采集2、子区固定，不可合并和分拆（SCATS的子系统可以合并与拆分）3、模型周期流量图（车队预测）排队预测拥挤预测4、优化优化策略——对优化配时参数随交通到达量的改变而做频繁的适量的调整优化次序绿灯时长优选绿时差优选周期时长优选6.2城市高速公路（快速路）交通控制高速公路的标志标线：轮廓标志禁令标志限速标志指示标志地点里程等高速公路交通控制系统包括三大部分：信息采集子系统（车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车）监控中心信息提供子系统（交通标志、标线、信号灯、可变情报板、可变限速标志牌）6.2.1匝道控制匝道：立交桥和高架路上下两条道路相连接的路段，也指高速公路与邻近的辅路相连接的路段。

入口匝道控制——以道路本身的容量为依据，控制匝道进入的交通流量，保持主线交通流始终处于畅通状态。出口匝道控制——缓解出口匝道衔接的平面交叉口的交通阻塞和防止出口排队过场而导致高速干道上交通阻塞为目的的控制方法。出口匝道控制因为没有相应的替代路径而会导致车辆不能正确达到目的地，遭到司机和出行者的强烈反对，一般极少采用入口匝道控制器的目的：限制进入城市快速路主线的车辆数调节影响司机的路线选择行为入口匝道控制系统设备包括：路边控制器主线车辆检测器匝道车辆检测器信号灯地面停车标线匝道口可变信息板1、单车道入口匝道调节需求——容量差额控制Alinea

控制占有率法公式略（见教材）2、多匝道协调控制定时式TOD控制交通响应型控制混合型控制6.2.2主线控制主线控制就是当道路交通需求接近通行能力时，对主线上交通流进行调节和诱导，使之比较均匀、稳定。主线调节速度调节车道使用控制驾驶员信息系统6.2.3高速公路交通控制趋势高速公路和地面道路交通整合控制建立高速公路交通控制与交通管理共用信息平台开发高速公路交通事故预防与紧急救援的软硬件技术建立区域高速公路自动监控系统实习高速公路网络化管理充分利用相关数据未来的智能高速公路高速公路监控系统

其主要用于高速公路，重要路段和隧道，主要检测下面意外事故如：隧道的撞车意外事故检测（CrashedVehicle），非法停车检测（StoppedVehicle），逆向行车检测(ReversedVehicle)，行人检测(People)，意外产生的烟雾检测（Smoke)，行车中的泄漏物检测(Object)，交通拥挤警报（TrafficFlowAlarm-分五等级拥挤警报由畅通到堵塞)他其它意外事故撞车意外事故非法停车和交通拥挤警报遗漏物和行人检测烟