道路交通信号控制系统

解决方案第页方案 第一章系统概述 31.1系统背景 3.1.2系统现状 3. 1.3系统发展 5..4系统特点 6.第二章系统总体设计 82.1系统设计原则 82.2系统设计依据 9 网络拓扑结构 10 12第三章系统功能 14 分中心监控 143.3区域协调控制 153.4线协调控制 153.5特勤路线设定 17 3.7完全自适应 18第页方案3.8设备监视和故障报警 183.9远程控制与管理 193.10全面的交通流量统计分析 19 第四章主要硬件设备 234.1标准十字路口灯控系统设计 23 4.1.2主要设备配置清单 244.2主要硬件设备介绍 26信号机 26 第页方案第一章系统概述1.1系统背景随着我国经济建设的迅猛发展，人民群众生活水平的日益提高，机动车拥有量快速增长，对交通出行越来越高的要求，给交通管理部门带来了巨大压力。经研究发现，造成道路拥堵的一个主要原因之一就是道路交叉口通行秩序混乱或者红灯等待时间较长。面对这种情况，规范路口通行秩序，提高灯控路口通行效率，减少交。因此，建设一个依靠先进适用的交通模型和算法对交通信号控制参数(周期、眉睫。1.2系统现状交通信号控制系统TRANSYT(TrafficNetworkStudyTool交通网络研究工具)英国交通与道路研究所RL目前最成功的静态系统,但其缺点很明显:计算量大,在大城市中这一问题尤为突出;不对周期进行优化,故很难获得整体最优配时方案;它是离线优化,需要大量的路网几何、交通流数据,需要花费大量的澳大利亚系统SCATS分层递阶式控制结构。其控制中心备有一台监控计算机和一台管理方案制器用于分析路口控制器送来的车流数据,确定控制策略,并对本区域各路口进行实时SCATS系统充分体现了计算机网络技术的突出优点,结构易于更改,控制方案较；第二,系统过分依赖于计算机硬件,移植能力差；第三,选择控制方案时,无实英国系统SCOOT是由英国道路研究所在TRANSYT系统的基础上采用自适应控制方法于的是SCOOT为方案生成的控制系统,是通过安装在交叉口每条进口车道最上游的车T任何路口只能有固定的相序;独立的控制子区的划分不能自动完成,只能人工完成;安装调试困难,对用户的技术要求过高。意大利系统统方面进行以改善城市市中心交通为核心的UTSM(urbantrafficsys-temmanage)技术研究;另一方面采取引进与开发相结合的方针,建立了一些城市道路交通控制系统。第页方案需要完善信号控制中,如果根据交叉路口的情况,适当采用多相位控制、变相序控制,可减少交叉路口的方面实1.3系统发展第一代为机械式交通信号控制技术。主要依靠目视采集信息，并加以判断，由段控制。但其配时方案效果依赖于长期的观察经验。考虑到未来几年城市机动车仍会持续一第页方案数据来路上多控制技术是把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系1.4系统特点道路交通信号控制系统运用电子、计算机、网络通信和GIS电子地图等技术手制和疏导的主要手段。具有以下特点：控制方式强，兼容性好第页方案4.数据传输安全可靠采用加密隧道及数据校验技术，前端信号主机与后台管理系统之间数据通讯采确保数据传输的安全可靠，避免数据失真或被非法截取和串改。信号机采用工业级8.0寸触摸屏，内置全真彩图形化界面显示，人机交互简单，第页方案第二章系统总体设计2.1系统设计原则稳定性在选取系统软件平台、采取系统安全防护措施、日志管理和设置系统管理权限安全性在系统设计、建设中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等，安全体系应该独立提出，提供整体的安全解可移植性可扩展性系统中的关键设备具有扩展能力。易用性容错设计第页方案因此，如何避免故障，如何把故障所产生的危害降到最低，系统必须具有相应的容2.2系统设计依据技术、数据等标准和规范。具体符合下述标准规划：GAT规范》；GATTGB；GBT60-2006软件工程产品质量》；《GB/T20999-2007交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》；YD79通信电源设备安装工程验收规范》；《GA/T299-2001交通流量调查》；方案2.3系统结构 (1)数据接入公安内网拓扑结构示意图数据库服务器应用程序服务器信号机通信服务器移动终端工作组交换机移动终端交换机路由器公安边界路由器交换机前端信号控制端路口信号机流量检测器操作控制终端操作控制终端操作控制终端流量检测器流量检测器流量检测器路口信号机路口信号机路口信号机灯灯灯灯2.1数据接入公安内网网络拓扑结构信号控制系统网络结构分为四个部分，信号机专属网络、网络通讯、公安内通过光纤通道与后台服务进行数据通讯，为确保接入公安内网的数据库安全可靠，认证合格后才能接入公安内网，运营商无线页方案。 (2)信号控制通用网络拓扑示意图操作控制终端操作控制终端操作控制终端通讯服务器数据库服务器应用程序服务器服务器工作组交换机移动终端控制端路口信号机流量检测器流量检测器流量检测器流量检测器路口信号机路口信号机路口信号机移动终端由器图信号控制通用网络拓扑结构图，页第页方案图2.3系统逻辑结构图GIS报表组件服务，数据访问服务，文件服务，日志管页方案第第页方案第三章系统功能3.1集中监控交通信号控制系统管理中心与前端信号机通过标准通讯协议进行数据交互，中心管理系统可访问前端任一个路口信息、查看信号机工作状态、检测器采集的车流中心主界面使用地图，实现在GIS电子地图上显示所有路口信息及对应的灯图层，查看路口信号3.2分中心监控控制中心具备支持多个分中心监控的能力，分中心具备区域控制软件的所有功能。不论系统内存在多少台区域控制计算机和路口信号控制机，各分中心访问区域方案活3.3区域协调控制区域内的多个交叉路口交通信号协调起来加以控制的控制方式。系统对子区的划分和合并，根据交通流量的历史及现状数据与交通网的环境、几何条件予以判定，所定的基础路段作为控制系统的基本单位。在优选并后的新子区，在必要时还可以自动重新分开为原先的两个子区。子区合并之后，相位差方案得到实现为止。3.4线协调控制线协调控制分为单向协调控制和双向协调控制两种。单线协调由于控制的单向数倍时，可获得理想的效果。各交叉口间距不等时，信号协调控制就较难实现，必道路上车辆的延误。双向绿波协调控制一般采用续进式进行协调控制，根据路上的要求车速与交叉页方案双向绿波协调需要的要素：交叉口间距、街道及交叉口的布局、交通量、交通管制规则、平均车速；计算得到配时方案；选定周期时长；协调相位；确定信号时差。特路口以间距较大的路口作为路段的划分点，因为间距太大(超过1000米)干扰变第页方案3.5特勤路线设定绿灯时间等参数的控制，由信号机修改下个阶段的放行相位，并且立刻结束当前阶段的长绿时间，直接进入绿闪，这样能平滑的进入到特勤控制。特勤控制完成后，用户能够在控制中心人工特勤控制，从预先配置好的警卫路线预案中选择，为执行警卫任务的车队和其它特勤车辆(如消防车、紧急救护车、工程抢险车等)提供快速通行路线。系统将需特勤控制线路上的交叉口的特勤方案，预存到各信号机第第页方案3.6路口渠化路口渠化和配时方案的设计是进行信号控制的基础，系统可以根据路口的初始渠划、车流特征，对路口进行信号配时，得到交叉口的通行能力和饱和度及交叉口服务水平，验证路口的当前渠化和配时方案是否合理，如果不合理，重新渠化或是3.7完全自适应在路口交通流不大的情况下，系统软件根据实时交通流检测信息，自动计算绿3.8设备监视和故障报警有对各个区域级控制的工作设备进行实时监视的功能。对各个区域级控警。故障信息可保存年。；路口控制方案、信号状态等交通控制状态；交通信号状态信息在信号灯色变化时可实时进行开放性传送。系统还可以设定是否对路口信号灯进行故障检测，如果不设置故障检测，路口执行黄闪方案。中心计算机能够监视以下各类故障：系统中心软/硬件故障；传输单元故障；页方案信号控制器、车辆检测器、可变标志等路口设备故障。报警并生3.9远程控制与管理系统按等级设置用户的权限。当发现紧急情况下需要手工干预时拥有权限的用户将个别路口切换到手动方式，然后根据用户需要类似路口手动控制方式进行远程3.10全面的交通流量统计分析小时交3.11日志管理第页方案3.12系统管理路口管理、信号机管理、行政区域管理、控制区域管理、控制子区域管理、单位管理，包括用户账号、用户作人员可将用户密码重置为用户的角色信息，包括角等管理，设置系统管理的第第页方案信息供路口域负责人，可括所属控制名称、单位编页方案部门管理对部门进行新增、修改、查看、查询等管理，部门信息包括部门名称、部门状图管理GIS地图管理包括查询路口信号机、查看路口信号机状态、查看路口信息、查看路口信号机实时灯态功能。在GIS电子地图上显示所有路口信息及对应的红绿灯灯图层，查看路口信号灯的实第页第页第方案第四章主要硬件设备4.1标准十字路口灯控系统设计方案四车道(有渠化带)的十字路口交通信号灯控制系统需要配置的主要设备如下表所示：1.2.1前端配置设设备名称规格型号产品型号数量单位配置道路交通信号控制机十六相位道路交通信号控制机STHWITS1台每个路口配置1台道路交通信号灯单灯单色竖装三联体 (红黄绿)左转方向灯FX400-3-ST010014套每个车道配置1套单灯单色竖装三联体 (红黄绿)直行方向灯FX400-3-ST010024套每个车道配置1套单灯单色竖装三联体 (红黄绿)右转方向灯FX400-3-ST010034套每个车道配置1套倒计时器出光面大于4套每个方向配置1套二联体带倒计时人行灯RX400-3-ST010078台每个方向配置2台，交通信号灯8m信号灯杆(热镀锌)ST01-HW-ITS-SP-H4套每个方向配置1套，杆H-L=6.5M*6mm-8M*56.5-L8-01根据路口情况配置Φ89人行信号灯杆件89*4.5mm*3500mmST01-HW-ITS-SP-H3.5-89-018套每个方向配置2套，根据路口情况配置页方案1.2.2后端配置名称应用程序服务器(通讯服务器服务器配置相数据库服务器GIS地图服务器基本描述部署web应用程序系统数据库服务器，安装ORACLE安装电子地图服务及控件数据库性能参数CPU:Intel至强5600XeonE56202.4GHZ双核4线程12MB三级缓存标配内存:DDR38GB；冗余电源企业服务器标准版CPU:Intel至强5600XeonE56202.4GHZ双核四线程12MB三级缓存标配内存:DDR38GB冗余电源兼容WindowsServer2008x64数据中心，包括Hyper-VdHatxxRedHat5.xx86_64CPU:Intel至强5600XeonE56202.4GHZ双核四线程12MB三级缓存数量111单位台台台备注路口数量大于20则需配置通讯服务器，少于20个路口可不配置通讯服务如果信号机数据需要接入公安内网，需多配置一台数据库服务器方便数据同步第页页方案标配内存标配内存:DDR38GB冗余电源支持：WindowsServer2008，标准WindowsServer2008，企业dHatxxRedHat5.xx86_644.2主要硬件设备介绍对国内外现有的交通信号机进行深入研究和借鉴的基础上，工程的丰富经验，自主软硬件均采用模块化设计，具有功能齐备、应用快捷方便、核心技术先进、界面友好，应用灵活、扩展性好、通信顺畅、可靠性高、负载能力强、维护方便的特点，通信号控制机A型(不含车检器，不含行人请求)、B型(含车检器)、C型(含车第页方案产品功能功能系列控制功能特色功能功能项线协调控制多时段控制感应控制单点自适应控制手动控制实时灯态控制遥设信号机参数信号机防盗报警信号机自动校时开放式网络接口特勤绿波功能人机对话功能系统数据设定、修改、查询交通流信息采集系统功能产品参数过电压保护系统故障黄闪功能故障自动屏蔽及降级功能第方案型号外形尺寸重量基本参数接口类型系统参数工作环境外壳材料外壳防