交通控制与管理复习题

没有论述题道路交通管理：用交通法规、交通工程技术措施和交通安全教育对道上的行车、停车、行人以及道路的使用进行的执法管理和交通治理的统称。道路交通控制：指采用交通信号，对道路交通系统中的交通流进行控制，使之畅通有序地运行。交通管理与交通控制的关系：两者都是以改善交通运行状况为目的，以人、车、路、交通环境为研究对象；交通管理是以交通法规为依据，交通控制是以交通规律为依据，交通管理是以交通工程措施和交警为手段，而交通控制是以交通信号和ITS技术为手段。交通管理与控制的原则：分离原则、限速原则、开流原则和节流原则。交通管理的主要模式：1.按管理范围分为全局管理模式和局部管理模式；行车管理、停车管理、交叉口管理和路面标志标线管理。

2.按管理内容分为交通控制的主要模式：1.按控制区域分为单个交叉路口的控制（点控制）和交通干线的协调控制（线控制）以及区域交叉路口的网络控制（面控制）；按控制原理分为定时控制、感应控制、脱机优化控制和自适应控制。单向交通的优缺点：优点，单向交通在路段上减少了与对象行车的可能冲突，在交叉路口上大量减少了冲突点，因此，它提高了通行能力、减少交通事故、提高行车速度、有助于解决停车问题、以减少排气污染。缺点，1.增加了车辆绕道行驶的距离，增加了附近道路上的交通量2.给公共车辆乘客带来不便，增加步行距离3.容易导致迷路，特别是对不熟悉情况的外地驾驶人4.过街的难度5.增加了为单向交通管制所需的道路公用设施单向交通的实施条件：1.的两条平行道路，且他们之间的距离不超过400m2.具有明显潮汐交通特性的街道，其宽度不足3车道的可实行可逆性单向车道3.复杂的多路交叉口，某些方向的交通可另有出路的，才可将相应的进口道改为单向交通。平面交叉口管理分类：全无控制交叉口、主路优先控制交叉口、信号控制交叉口、环岛交叉口等。平面交叉口的管理原则：减少冲突点、控制相对速度、使重交通流和公共交通优先、分离冲突点和减小冲突区、选取最佳周期，提高绿灯利用率停车让步的控制分类：交通信号灯的设置依据：1当进入同一交叉口高峰小时及12h交通流量超过表5－1所列数值及有特别要求的交叉口可设置机动车信号灯。2设置机动车信号灯的交叉口，当有机动车、非机动车分道线且道路宽度大于15m时，应设置非机动车信号灯。3设置机动车信号灯的交叉口，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。4实行分道控制的交叉口应设置车道信号灯。5在交叉口间距大于500m,高峰小时流量超过750辆以及12h流量超过8000辆的路段上，当通过人行横道的行人高峰小时流量超过500人次时，可设置人行横道信号灯及相应的机动车道信号灯。在交通信号配时设计中，经常涉及到以下一些参数：周期长、相位、绿信比、绿灯时间、最短绿灯时间、最长绿灯时间、绿灯间隔时间以及起动损失时间。点控制定时信号基本参数有两个：周期长和绿信比。线控信号配时基本参数有三个： 周期长、绿信比、相位差。周期长：是信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间，即各种灯色显示时间之总和；或是从某主要相位的绿灯启亮时到下次该绿灯再次启亮之间的一段时间。用最佳周期时间C0:是通车效益指标最佳的交通信号周期时间。最短周期时间Cm：是到达车辆刚好能全部通过交叉口的周期时间的最小值。

C表示，单位为秒。相位:在交叉口进口道处，不同的流向按照一定的顺序获得通行权。通行权的每一次更换，就构成了一个信号相位。相序：通行权的顺序构成相序。相位差也叫偏移，分绝对相位差和相对相位差两种定义方式。 1）绝对时差：是指各个信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某一标准信号绿灯或红灯的时间之差。 2）相对时差：是指相邻两信号的绿灯或红灯的起点或中点之间的时间之差。之差。

相对时差等于两个信号绝对时差信号相位：一股或几股车流，他们在一个信号周期内，不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示，那么就把各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合称作一个信号相位。信号阶段：车辆在通过交叉口时， 通行权”依次轮流分配给各个相位， 通行权”的每一次转换就称为一个信号阶段。若一个信号周期内没有搭接相位，是相同的。

则信号相位和信号阶段的含义绿信比：一个相位的有效绿灯时长geC有效绿灯时间=实际绿灯时间+黄灯时间-损失时间。绿灯时间是某一相位在一个信号周期内所获得的绿灯显示时间，也称作相位绿灯时间。最短绿灯时间：是对各信号阶段或者各个相位规定的最低绿灯时间限值。最长绿灯时间：是对各信号阶段或各个信号相位给出的最大的绿灯时间限值。交叉口清车时间：上一相位绿灯结束到下一相邻相位绿灯启亮之间的一段时间， 也叫交叉清车时间。一般包含黄灯+全红或全红两部分。属于信号变换的损失时间。有的相位也可以没有绿灯间隔时间饱和流率：是指在现行的道路和交通条件下， 指定的引道或车道组能通过交叉口的最大流率（假定引道或车道组有100%的实际时间作为有效绿灯时间）。3~5s之间。视频检测技术的特点

也是一个信号相位内的灯色组合之一。 取值优点：1）安装、设置方便、不破坏路面、不中断交通 2）可提供大量交通管理信息； 3）单台摄像机和处理器可检测多车道。4）可判别交通异常、车辆违章、车牌号等 _缺点：1）大型车辆会遮挡随行的小型车辆；

2）阴影、积水反射或昼夜转换可造成检测误差；

实用性：1）利用视频、计算机、通信等技术，实现对交通动态信息的采集。 2）所采集的数据：流量、车速、车型分类、占有率、平均车距等。提供动态交通信息。微波采集检测技术

3）为信号控制、信息发布、交通诱导、指挥1.雷达测速仪：基本原理：把雷达波发射到一个移动的物体上，根据反射回来的与目标速度成比例的雷达信号，由测速仪内部的线圈将该信号进行处理，信号处理技术处理后，得到目标的速度。

得到一个频率变化，通过数字2远程交通微波检测器：功能和作用： a）精确检测车流量、速度、排队状况等信息。 具有存储功能，可接入其他系统。c）检测时，不中断交通流。特点：多道性、真实再现、全天候、准确性、升级性。 RTMS与感应线圈相比的优势： 换不影响交通，可同时检测多条车道，对路面要求不高，安装便捷，维护方便。红外线传感器：特点：反射式红外检测器使用反射接收器，用来反射光束和接收反射光束，一侧的反射接收器和车道另一侧的强反射板组成，红外检测器还能采集车辆速度信息。

适用性：阻断式红外检测器由位于道路车辆通过时，反射波被切断而检测到车辆。超声波雷达：可提供车辆计数、出现及道路占有率等交通信息。信息融合技术：是协同利用多源信息，以获得对同一事物或目标的更客观、 更本质认识的信综合处理技术。对于信息融合算法具体可以分为以下四类：估计方法、分类方法、推理方法和人工智能方法。韦伯斯特配时算法：是以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法，因此其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算。而这里的周期时长是建立在车辆延误的计算基础之上，是目前交通信号控制中较为常用的计算方式。感应控制原理：通过设在路口检测器接受车流信息，使信号时间随流量自动改变配时方案。最初为机械触点形式，现大多为线圈形式，埋于路面下面。交通感应信号是通过车辆检测器测定到达进口道的交通需求，使信号显示时间适应测得的交通需求的一种控制方式。全感应控制控制机理：交叉口没有机动车到达时，信号机以定周期方式按最小周期运行。当某一方向来车时，则对来车方向放绿灯。感应控制的基本参数：初期绿灯时间：给每个相位初期预先设置一段最短绿灯时间。不管本相位或其它相位是否有车，对本相位必须保证放完这段绿灯时间单位绿灯延长时间：是初期绿灯时间结束后，在一定时间间隔内，测得有后续车辆到达时所延长的绿灯时间，如果这段时间内，没有测得来车，即被判为交通中断而可结束绿灯。绿灯极限延长时间：实际上就是按定时信号最佳周期时长及绿信比分配到各个相位的绿灯间，绿灯极限时间一般定为 3060秒。半感应控制1、检测器放在次要道路上，原理：平时，主路上总是绿灯，对次路预测最短绿灯时间。当次路上检测器测到有车时，立即改变相位，次路变为绿灯。后继无车时，相位即返回主路；则，到达最短绿灯时，强制改换相位。 2、检测器放在主要道路上，原理： 平时主路绿灯总是亮的，当检测器在一段时间内测不到主路有车辆时，才换相位让次路通车。主路上得车辆到达时，通车相位返回主路。这种控制方式可避免主路车流被次路车辆打断，且有利于次路上自行车的通行。相位差：又叫时差或绿时差。通常用O表示，有绝对相位差和相对相位差之分。双向干道协调控制（1）同步式干道协调控制：在同步式协调系统中，连接在一个系统中的全部信号，在同一时刻对干道车流显示相同的灯色。当相邻交叉口的间距符合下式时，这些交叉口正好可以组成同步式干协调控制。 （2）交互式干道协调控制：与同步式协调控制相反，即连接在一个系统中的相邻交叉口干道协调相位的信号灯在同一时刻显示相反的灯色。当相邻交叉口的间距符合下式时，采用交互式干道协调控制。 （3）续进式干道协调控制：根据道路上的要求车速与交叉口的间距，确定合适的相位差，用以协调干道各相邻交叉口绿灯的启亮时刻，使在上游交叉口绿灯启亮后驶出的车辆，以适当的车速行驶，可正好在下游交叉口绿灯期间到达。包括以下类型：①简单续进式干道协调控制系统②多方案续进式干道协调控制系统控制对象：城市或某区域中所有交叉口的交通信号。通常设立控制中心进行监控，是单点控制与干线控制的结合。控制特点（1）便于整体监视和控制（2）因地制宜选择合适的控制方法（3）有效、经济地选择设备按控制策略分（1）定时式脱机操作控制系统（TRANSYT）：利用已有的交通量统计数据进行脱机优化处理，得出最优配时方案，然后存入信号机或控制计算机内，对整个区域实施控制。离线控制系统简单、可靠，但不能及时响应交通流的随机变化， 因此当交通量数据过时后，控制效果明显下降。（2）适应式联机操作控制系统：通过路网上的车辆检测器，实时集交通量数据，进行交通模型辨识，进而可得到与配时参数有关的优化问题，在线求解该问题获得配时方案，然后对区域内的交通信号实施控制。在线控制系统能够及时响应交通流的随机变化，控制效果好，但控制结构复杂，系统维护困难。按控制方式分（1）方案选择式（SCATS）:通常要根据不同的交通流，事先求解出各种配时方案3.制：多个区域由一个中心控制

按控制结构分（1）集中式控。优点：研制与维护方便；所需设备较少，维修方便。缺点：通信复杂，存储数量大。考虑因素：需要监视和控制的实时单元的数量；分配数据和指令所需通信线路的费用；可选用的控制方法和执行能力的灵活性。（2）分层式控制，分层控制的优点：减少通信费用；可靠性较高（可降级处理）；处理实时单元的容量较大；控制方法较灵活；缺点：投资高；设备维护复杂；控制程度复杂TRANSYT系统：包括两大部分：其一是交通仿真模型，用来模拟在信号控制交通网上的车辆行驶状况，以便计算在一组给定的信号配饰方案作用下网络的运行指标；其二是优化选择，改变信号配饰方案并确定指标是否减少，这样经过反复试算来求的最佳配时方案SCART系统：其控制形式为分层式三级控制，三级控制为中央监护中心——地区控制中心——信号控制机SCOOT系统：是在TRANSYT的机车上发展起来的，其模型及优化原理与TRANSYT相仿入口匝道控制的基本原理：就是限制进入高速公路的车辆数目以保证高速公路自身的交通需求不超过其交通容量。控制方法：1）封闭匝道法2）匝道定时限流控制3）入口匝道感应控制（交通量-通行能力差额控制、占有率控制、路肩车道间隔控制、可插间隙交汇控制、移动交汇控制4）匝道系统控制5.入口匝道整体定时调节6.高速干道入口全局最优控制主线控制系统的几种控制方法 1）可变限速控制法2）车道封闭控制法3）可逆车道控制法对入口匝道感应交汇控制中几种控制法的说明 （1）若入口匝道具有良好的加速车道等几何设计，则采用定时调节、交通量—通行能力差额控制或占有率控制系统， 可获得良好经济果。（2）以占有率为基础的控制系统，用交通量-通行能力差额来限流