交通设计－ 城市道路交通控制方案设计

城市道路交通控制方案设计课程名称—交通设计主要内容交叉口感应信号控制方案设计（略）交叉口信号控制方式的选择定时信号控制方案设计感应式路段行人过街控制方案设计交叉口信号控制方式的选择交通信号灯设计条件及依据定时信号、感应信号交通信号灯设计条件及依据《道路交通信号灯安装规范》

－－－中华人民共和国家标准GB14886一94主路宽度（m）主路交通流量（辆/h）支路交通流量（辆/h）高峰小时12h高峰小时12h＜1075080003503800800900027021001200130001902000＞10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500当进入同一路口高峰小时及12h交通流量超过表1所列数值，或有特别要求的路口可设置机动车道信号灯。

设置机动车道信号灯的路口具有机动车、非机动车分隔线且道路宽度大于15m时，应设置非机动车道信号灯。当通过人行横道的行人高峰小时流量超过500人次时，应设置人行横道信号灯。实行分道控制的路口应设置车道信号灯每年发生人身伤害事故5次以上的交叉口定时信号、感应信号适用性A定时信号B感应信号交叉口信号控制机均按事先设定的配时方案运行－定周期单段式定时控制多时段式定时控制适用性（1）联结几个相邻交通信号或一个信号网络进行协调控制时，采用定时控制可使得信号启动时间较易达到同步（2）不用检测器；设施价格低于感应信号，安装、维护方便（3）适用于交通量大、流量均衡的道路A定时信号交叉口进口道上设置车辆检测器，随车流信息而实时改变信号配时方案－单点感应控制

半感应控制（主路感应、次路感应）、全感应控制B感应信号适用性（1）交通量变化大且不规则or须降低主路被干扰的交叉口（2）主次相交的交叉口－在次路有车辆和行人时才中断主路车流（3）轻交通量期间，可减少主路的延误（4）不适宜定时联动控制的交叉口规则十字交叉口交通控制方案考虑自行车的交叉口交通控制方案环形交叉口控制方案按车道控制方案定时信号控制方案设计确定多段式信号配时时段确定配时时段内的设计交通量初始试算周期时长和交通信号相位方案信号周期时长各相位信号配时绿信比估评服务水平绘制信号配时图规则十字交叉口交交通控制方案思路先对各项参数进行行优化再根据实际约束条条件进行校核3）设计流量的确定定6）信号周期时长5）交通信号相位相相序设定4）渠化方案的确定定1）交叉口定时信号号配时流程图2）配时设计的时段划分分8）约束条件的确定定9）混合交通条件下下绿灯间隔时间的的确定10）服务水平评估11）信号配时图7）信号配时及绿信信比确定配时时段内各进口道各流向的设计交通量确定各进口道车道渠化方案确定信号相位方案估算各相各类车道的设计饱和流量确定绿间隔时间(I)Y≤0.9是计算最佳周期时间计算总有效绿灯时间各相有效绿灯时间各相绿信比及显示绿灯时间各显示绿灯时间满足最短绿灯时间画出信号配时图是否否各类车道设计交通量确定信号总损失时间(L)确定各相各类车道设计流量比(y)计算各相最大设计流量比总和(Y)确定多段式信号配时的时段划分计算延误服务水平满足要求是否单个交叉口定时交交通信号配时时段－一天交通量的时变变规律早、下午、晚－高高峰时段早、中午、晚－低低峰时段平峰时段2）配时设计的时段段划分3）设计流量的确定定按各配时时段内交叉口进进口道m、流向n分别确定交叉口各进进口道不同同流向的设计交通通量取：4）渠化方案案的确定进口道标准准宽度为3.0～3.25m当小车为主主时，最小小宽度可取取为2.75m进口车道数数较少时，，设置右转转（或左转转）专用车车道要慎重重直右（或直直左）车道道新建交叉口口十字交叉口口，进口车车道数与车车道划分方方案按下表表选取试用用T形交叉口，，建议先用用三相位信信号A基本概念B常规相位方方案C常见组合相相位方案a进口道内部部流量比不不平衡b进口道之间间流量不均均衡5）交通信号号相位相序序设定信号阶段各个信号相位是周期性交交替获得绿绿灯显示的的，即通过过交叉口的的“通行权””依次轮流分分配给各个个相位。通通行权的每每一次转换换就称为一一个信号阶段，一个信号号周期是由由几个信号号阶段循环环构成的。。是根据交叉叉口通行权在一个周期期内的更迭迭次数来划划分的。一一个信号周周期内通行行权交接几几次，就是是几个信号阶段。A基本概念信号相位一个周期内内，一股或或几股车流，不管任何何瞬间都获获得完全相相同的信号号灯色显示示，那么就就把他们获获得不同灯色的连续时序序称作一个个信号相位。。是按车流获得信号显显示的时序序来划分的的，有多少少种不同的的时序排列列，就有多多少个信号相位。什么叫相位位?一般把在一一种信号灯灯色的条件件下允许通通行的流向向组合称为为相位。国外常把允许通行的的流向叫相位．把把允许通行的的流向组合合称为状态(或阶段)。国外这种划划分方法，，有利于进进行多相位位控制，因因为它可以以对相同流向向中的某种种交通流提前(或延迟)放行，也可可以对它提提前(或延迟)截断，使之之在绿灯时时间内更合合理有效地地利用路口口空间。它不仅解决决了路口通行权问题，而且且也解决了了先行权问题，使信信号控制更更符合“路权”概念。组合相位在某相位结结束前启动动另一个相相位的一股股或多股车车流在信号周期期中增加了了一种特别别的小相位位，这种小小相位可以以看作是““组合”在在两个基本本的信号相相位之间。。组合相位组组在组合相位位组内部部，任意两两个相邻邻相位之之间都存在跨相位车车流。在组合相位位组之间间，不存在跨越两合合相位组组的相位位车流。。当同一相相位的两两股或多多股车流流中一个个方向的的流量相相对较多多，这样样就会出出现：某一方向向车流在在同一相相位中最最后放完完其他相位位的车流流为此等等待所以，合合理地设设置组合相位位可以极大大程度地地提高交交叉口运运行效率率。组合相位位、组合合相位组组进口道的的G、H流量较大大，且非非冲突，，便可在在1、3相位之间间插入组组合相位位2组合相位位链在同一个个组合相位位组内部，能能够代表表整个组组合相位位组流程程的几个个相位组组成的集集合。同一个组组合相位位组内部部，可以以具有多多个组合相位位链。车流G与车流F、车流H与车流E关键组合合相位链链在同一个个组合相位位组内部，流流量比总总和最大大的组合相位位链为关键组合相位位链。B常规相位位方案A基本概念念B常规相位位方案C常见组合合相位方方案a进口道内部流量比不不平衡b进口道之间流量不均均衡a进口道内部流量比不不均衡b进口道之间流量比不不均衡－－1东进口道道与西进进口道之之间流量量不均衡衡北进口道道直行流流量与东东进口道道左转流流量均相相对较大大南进口道道直行流流量与西西进口道道左转流流量均相相对较大大b进口道之间流量比不不均衡－－21）交叉口口定时信信号配时时流程图图2）配时设计的的时段划划分3）设计流流量的确确定5）交通信信号相位位相序设设定4）渠化方方案的确确定6）信号周周期时长长6）信号周周期时长长信号周期期是红、绿绿、黄信信号显示示一个循循环所用用的时间间，单位位为秒。。一个交交叉口的的所有相相位均采采用同一一信号周周期。最佳周期co是通行效益指指标最佳的交交通信号周期期时间。最短周期cm是到达车辆刚刚好能全部通通过交叉口的的周期时间的的最小值。最佳周期co按照英国学者者韦伯斯特方方法，在指定定的条件下，，使车辆总延误最小的配时方方案即为最优优方案。其目的是获得得最佳的周期期和绿信比。。最短信号周期期cm采用cm时，在一个周周期内到达交交叉口的车辆辆刚好全部被被放行，即无无滞留车辆，，信号周期也也无富余；因此cm恰好等于一个个周期内绿灯灯损失时间L加上全部到达达车辆以饱和和流量通过交交叉口所需的的有效绿灯时时间。绿灯间隔时间间从失去通行权权的上一个相相位绿灯结束束到下一个相相位另一方向向绿灯开始的的时间称为绿灯间隔时间间。在信号配时上上，当计算的的绿灯间隔时间间小于3s时，用3s黄灯时间；大大于3s时，则在3s黄灯之外，其其余时间配以以红灯；此时时，所有相位位信号全部是是红灯，称为为全红时间。绿灯间隔时间间属于信号换相相(变换相位)的损失时间，，也是一个信信号相位内的的灯色组合之之一。信号周期时长长Max－120s、Min－40sL——信号总损失时时间Y——流量比综合Ls——启动损失时间间I——绿灯间隔时间间A——黄灯时长qd——设计交通量Sd——设计饱和流量量m——一个周期里的的相位数yj——第j相流量比7）信号配时及及绿信比总有效绿灯时时间各相位的绿信信比周期相同，各相位的绿信信比不一定相等。。系统控制中联联动信号的参参数相位差－相对对、绝对相对相位差是指在各交叉叉口的周期时时间均相同的的联动信号系系统中，相邻邻两交叉口同同相位的绿灯灯起始时间s之差相对相位差与与周期时间之之比称为相对相位差比比－％在联动信号系系统中选定一一个标准路口口，规定该路路口的相位差差为零，其它它路口相对于于标推路口的的相位差称为为绝对相位差7）信号配时及及绿信比各相位实际显显示绿灯时间间实际绿灯时间间＝有效绿灯时间间-黄灯时间+总损失时间lj包括绿灯初和和黄灯末的损损失时间（起动损失时间间和消耗损失时间间）B组合相位--有效绿灯时间间gejA常规相位--有效绿灯时间间gejA常规相位--有效绿灯时间间gej例划分组合相位组在各组内寻找找关键组合相位位链按等饱和度原原则分配绿灯灯时间B组合相位--有效绿灯时间gej例组合相位链第一组合相位组：：G+F或E+H第二组合相位组：：A或C第三组合相位组：：B或D关键组合相位链按等饱和度原则分分配绿灯时间第一组合相位组第二组合相位组第三组合相位组第一组合相位组关键组合相位链：：G+F由于yG＞yE且yH＞yF则：进口道的G、H流量较大关键组合相位链：：E+H。由于yG＞yE且yH＞yF则：例题项目北进口南进口东进口西进口交通量q（pcu/h）620720390440饱和流量s（pcu/h）2400240010001000项目北进口南进口东进口西进口交通量q（pcu/h）620720390440饱和流量s（pcu/h）2400240010001000流量比y0.260.30.390.44最大流量比ymax0.30.44相位划分n第一相位第二相位相位划分第一相位第二相位显示绿灯时间（s）3452黄灯时间（s）33四面全红时间（s）44合计时间（s）4159周期时间（s）1008）约束条件的确定定安全性约束：行人人与非机动车最短短绿灯时间服务水平约束车辆平均延误行人等待最长红灯灯时间可靠性约束各相位车流最大饱饱和度不能大于0.9。物理条件约束仅考虑机动车的绿灯间隔时间II至少取3s当充分考虑非机动动车与行人的交通通特性时，绿灯间隔时间I的确定过程比较复复杂。9）混合交通条件下下绿灯间隔时间的的确定10）服务水平评估－平均停车延误11）信号配时图规则十字交叉口交交通控制方案定时信号控制方案案设计2.环形交叉口控制方方案3.按车道控制方案把交叉冲突的形式通过延长交织段的距离离转化成一次合流与与一次分流的交织冲突。据研究，在每小时时20km以下车速条件下，，完成一次交织的的最短距离不应小小于70m，此时环岛的直径径不应低于150m。自由交织行驶的环形交叉口不能通过增加进口道的车道数或或环道的宽度来提提高通行能力。先行原则－进口道道上设置停车标志的方法，把环道内内的自由交织运行－有组织的交织运行行。2.环形交叉口控制方方案北京南三环路原玉玉泉营环岛，长轴轴长200m，短轴长59m，岛内设有三条车车道，通行能