干道信号协调控制基本知识演示文稿

干道信号协调控制基本知识演示文稿目前一页\总数八十一页\编于二十三点干道信号协调控制基本知识目前二页\总数八十一页\编于二十三点目前三页\总数八十一页\编于二十三点第一节干道信号协调控制的基本知识主要内容基本概念控制方式连接方式

目前四页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

在线控中要考虑三个最基本的参数：公用周期长度、绿信比和相位差

1、公用周期长度确定方法：先按单点定时信号配时方法计算出各交叉口所需周期长度，然后从中选出最大的周期作为这个线控系统的公用周期时长。周期时长最大的这个交叉口为关键交叉口。在近代的控制系统中，对有些交通量较小的交叉口，实际需要周期时长接近于系统周期时长的一半，可把这些交叉口的信号周期定成系统周期时长的一半，这样的交叉口叫做双周期交叉口。

目前五页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

2、绿信比

确定方法：根据各交叉口各方向的交通流量比来确定。因此，各交叉口信号的绿信比不一定相同。

目前六页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

3、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。（1）绝对相位差是指各个交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点或终点相对于某一个交叉口（一般为关键交叉口）主干道协调方向的信号绿灯(红灯)的起点终点的时间之差。在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念。

目前七页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

（2）相对相位差是指相邻交叉口主干道协调方向的信号绿灯（红灯）的起点或终点之间的时间之差。相对相位差等于两个交叉口的绝对相位差之差。比如：OCB=OC-OB

目前八页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

4、时间距离图以时间（即信号配时）为纵坐标，干道上交叉口间距为横坐标。

距离（m）目前九页\总数八十一页\编于二十三点一、基本概念

时间距离图中的几个概念：①通过带。图中所绘的两条平行的车辆行驶轨迹线之间的空间，也称绿波带。②通过带宽。两根平行轨迹纵坐标之差即为通过带宽度，它表示可供车辆使用以通过交叉口的时间。③通过带速度。即车辆行驶轨迹的余切，它表示沿交通干道可以顺利通过各交叉口的车辆的平均行驶速度。简称带速。

目前十页\总数八十一页\编于二十三点二、控制方式

有四种情况：

单向干道协调控制双向干道协调控制同步式干道协调控制交互式干道协调控制续进式干道协调控制

目前十一页\总数八十一页\编于二十三点二、控制方式

1.单向干道协调控制是以单方向交通流为优化对象的线控方式。常用于单向交通、变向交通或两个方向交通量相差悬殊的道路。相邻各交叉口的相位差可按下式确定：式中：--相邻交叉口的相位差（s）

--相邻交叉口停车线间的距离（m）

--线控系统中车辆可连续通行的车速（m/s）

目前十二页\总数八十一页\编于二十三点二、控制方式

2.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道协调控制。式中：--信号交叉口周期时长（s）

--正整数

目前十三页\总数八十一页\编于二十三点二、控制方式

（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。式中：--奇数

目前十四页\总数八十一页\编于二十三点二、控制方式

（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

目前十五页\总数八十一页\编于二十三点目前十六页\总数八十一页\编于二十三点目前十七页\总数八十一页\编于二十三点三、连接方式

无缆连接有缆连接

目前十八页\总数八十一页\编于二十三点三、连接方式

1.无缆连接是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，不用电缆作信息传输的介体。

（1）靠同步电动机或电源频率连接从第一个控制机开始，按先后次序逐一把各机的配时方案，由人工根据各控制机间的计算时差，设置到信号控制机中。时差关系靠控制机中的同步电动机或电源的频率来保持。只限用于只有一种配时方案的系统。

目前十九页\总数八十一页\编于二十三点三、连接方式

1.无缆连接（2）用时基协调器联结用一个叫做时基协调器的十分精确的数字计时和控制设施，把各控制机的配时方案连接起来，实现各机间的时间上的协调。时基协调器可用在多时段配时的线控系统中。在配时方案有改变时，也必须由人工到现场逐一对各控制机进行调整。（3）用石英钟连接在信号控制机内装有准时的石英钟和校时设施，设定在线控系统各控制机的配时方案就靠各机内的石英钟联结协调。

目前二十页\总数八十一页\编于二十三点三、连接方式

2.有缆连接是指在线控系统中，各信号控制机配时方案间的连接，用电缆作信息传输的介体。（1）用主控制机的控制系统在一个用定时信号控制机的线控系统中，设一台主控制机每周期发送一个同步脉冲信号通过电缆传输给各下位机，时差被预先设定在各下位机内，各下位机均在各自的时差上转换周期，所以下位机从主控机接到同步脉冲信号后会在各自的时差点上转换周期，因此可保持各控制机间正确的时差关系。其特点是主控机每个周期都自动地对各下位机进行时间协调。可执行多时段的配时方案。

目前二十一页\总数八十一页\编于二十三点三、连接方式

2.有缆连接（2）逐机传递式系统在逐机传递式系统内各控制机中设有时差控制设施，对各控制机分别预先设定各机的配时方案及时差，用电缆将系统中各控制机逐一连接。开始运转时，当第一交叉口绿灯启亮时，发一个信号传给下一个交叉口的控制机；第二个控制机接到信号后，按先置的时差推迟若干秒改亮绿灯，再按预置显示绿灯时间改变灯色，并发一个信号传给下一个交叉口的控制机，这样依次把信号逐个传递到最后一个控制机。

目前二十二页\总数八十一页\编于二十三点主要内容所需资料配时步骤

干道信号协调控制配时设计目前二十三页\总数八十一页\编于二十三点一、所需资料

干道资料干线交通状况干线交叉口的相位、相序安排

目前二十四页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

1.计算线控系统的公用周期时长取所有交叉口中最大周期时长为公用周期时长，周期最大的交叉口为关键交叉口。

2.计算线控系统中各交叉口的绿灯时间

关键交叉口的计算与单点配时方法一样。重点算非关键交叉口绿灯显示时间。

目前二十五页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

非关键交叉口绿灯显示时间计算

（1）确定线控系统中协调相位的最小绿灯显示时间关键协调相位即协调方向的相位。各交叉口协调相位所必须保持的最小绿灯时间就是关键交叉口协调相位的绿灯显示时间。即先计算出关键交叉口协调相位的有效绿灯时间，再计算出其绿灯显示时间。

目前二十六页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

非关键交叉口绿灯显示时间计算

（2）确定非关键交叉口非协调相位的最小有效绿灯时间

目前二十七页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

非关键交叉口绿灯显示时间计算

（3）确定非关键交叉口协调相位的有效绿灯时间

目前二十八页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

非关键交叉口绿灯显示时间计算

（4）确定各交叉口各个相位的绿灯显示时间

若把黄灯时间全部看成有效绿灯时间，则公式可变为目前二十九页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤3.计算相位差主要介绍以最大绿波带为目标的相位差优化方法：图解法和数解法。

目前三十页\总数八十一页\编于二十三点图解法目前三十一页\总数八十一页\编于二十三点目前三十二页\总数八十一页\编于二十三点目前三十三页\总数八十一页\编于二十三点目前三十四页\总数八十一页\编于二十三点目前三十五页\总数八十一页\编于二十三点目前三十六页\总数八十一页\编于二十三点目前三十七页\总数八十一页\编于二十三点二、线控的配时步骤

数解法已知交叉口距离如下表，为计算方便，以10米为单位取有效数字。已知关键交叉口周期时长为80秒，相应的带速定为40KM/h，即为11.1m/s。目前三十八页\总数八十一页\编于二十三点

3.数解法计算相位差

目前三十九页\总数八十一页\编于二十三点目前四十页\总数八十一页\编于二十三点目前四十一页\总数八十一页\编于二十三点目前四十二页\总数八十一页\编于二十三点目前四十三页\总数八十一页\编于二十三点目前四十四页\总数八十一页\编于二十三点目前四十五页\总数八十一页\编于二十三点数解法计算结果目前四十六页\总数八十一页\编于二十三点作业利用数解法计算八个交叉口组成的线控系统配时方案。其中，关键交叉口周期时长为80s，相应的系统带速暂定40km/h，各交叉口间距及各交叉口绿信比如下表：目前四十七页\总数八十一页\编于二十三点目前四十八页\总数八十一页\编于二十三点Purdy法计算相位差已知条件：速度v=13.44m/s，周期时长C=60s。

目前四十九页\总数八十一页\编于二十三点Purdy法计算相位差行号交叉口编号ABCDEF1030688711011520-20+18-13+10+53605070506070430/-3025/-2535/-3525/-2530/-3035/-35530/-30+5/-4553/-1712/-3840/-2040/-30630/-30+5/-45+3/-6712/-3840/-2040/-307（相位差）-30256575-3015Purdy法绿波带计算结果(%)目前五十页\总数八十一页\编于二十三点影响干道信号协调控制效果的因素一、干道信号协调控制的影响因素二、提高干道信号协调控制效益的辅助设施目前五十一页\总数八十一页\编于二十三点一、干道信号协调控制的影响因素1、车队离散现象对干道协调控制效果的影响2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响3、转弯车流对干道协调控制效果的影响4、影响干道协调控制效果的其他因素

1）交叉口间距

2）车队平均行驶速度

3）交叉口相位、相序设计

4）交通量随时间的波动目前五十二页\总数八十一页\编于二十三点1、车队离散现象对干道协调控制效果的影响目前五十三页\总数八十一页\编于二十三点1、车队离散现象对干道协调控制效果的影响扩散绿波带图目前五十四页\总数八十一页\编于二十三点2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响目前五十五页\总数八十一页\编于二十三点2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响目前五十六页\总数八十一页\编于二十三点2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响目前五十七页\总数八十一页\编于二十三点2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响目前五十八页\总数八十一页\编于二十三点2、公交协调控制对干道协调控制效果的影响目前五十九页\总数八十一页\编于二十三点3、转弯车流对干道协调控制效果的影响目前六十页\总数八十一页\编于二十三点3、转弯车流对干道协调控制效果的影响目前六十一页\总数八十一页\编于二十三点车队平均行驶速度目前六十二页\总数八十一页\编于二十三点交通流波动目前六十三页\总数八十一页\编于二十三点交叉口相位、相序影响目前六十四页\总数八十一页\编于二十三点二、提高干道信号协调控制效益的辅助设施1．前置信号

在主要交叉口前几十米的地方设置交通信号灯，可以使交通流在信号控制下集中，放行后在交叉口处不停止地通过，从而可使交叉口上的绿灯时间得到有效利用，提高交叉口的通行能力。目前六十五页\总数八十一页\编于二十三点二、提高干道信号协调控制效益的辅助设施2．可变车速指示标志在交叉口前一个或几个地方设置速度标志，指示驾驶人以标志速度行驶，通过交叉口。可变车速标志上速度指示的数值，同交叉口信号的显示灯色与时间有关，且受交叉口信号控制机的控制。目前六十六页\总数八十一页\编于二十三点二、提高干道信