交通枢纽信号灯设计

⑥各相位的绿信比，按下式计算：（3-8）根据上述公式和数据，求得交叉口最佳周期为64.24s，其中黄灯时间为3s，损失时间L=12s，各相位配时如下表：表6南京路人民路交叉口信号配时相位周期(s)有效绿灯时间(s)绿信比人民路直行64.2414.40.22左转64.246.10.09南京路直行64.2426.10.41左转64.245.60.093.3感应信号控制感应信号控制是通过车辆检车器测定到达进口道的交通需求，使信号显示时间适应测得交通需求的一种控制方式。根据检测器在交叉口进口道分布位置不同，分为全感应控制和半感应控制两类。本文采用将感应控制器设置在次干路进口道上的半感应控制。3.4工作原理半感应控制使用于一个方向流量大、变化大，而另一个方向交通量很小的交叉路口，它由半感应自动信号机和车辆检测器组成，次干路优先控制下，平时主路上总是绿灯，次路总是红灯，只有当次路检测到车辆到来满足一定条件时，其灯色才转换为绿色。实际运用中，为避免绿灯时间太短发生交通事故，当次路检测到车辆到达满足给定条件时，必须等待主路设置的最小绿灯时间结束时，才能把绿灯信号转移到次路。首先在主干路直行相位设置最小绿灯时间g1，当最小绿灯时间结束时，信号机控制器开始判断次干路直行车道计数器是否满足通行条件，若满足条件，则为次干路直行相位分配最小绿灯时间g2。当次干路直行相位结束时，信号控制器开始第二次判断，对次干路左转车道计数器车辆数是否满足条件，若满足条件，则向次干路左转相位分配最小绿灯时间g3。当次干路左转相位结束的时，向主干路左转分配最小绿灯时间g4，直至主干路左转时间结束。若经过两次判断次干路都没有满足通行条件，则主干路直行绿灯时间延长至最大绿灯时间，之后依次将相位分配给主干路左转、次干路直行、次干路左转。具体流程图如下：主干路直行分配最小绿灯灯时间主干路直行分配最小绿灯灯时间次干路直行通行（计数器清零）次干路左转通行（计数器清零）次干路左转通行（计数器清零）主干路左转通行主干路直行延长至最大绿灯时间主干路左转通行主干路左转通行次干路直行通行（计数器清零）次干路左转通行（计数器清零）次干路直行是否满条件件次干路左转是否满条件件次干路左转是否满条件件对次干路左转车道数量判断是否是是否否主干路左转通行图4交叉口感应控制工作原理四南京路人民路交叉口信号配时模型建立四南京路人民路交叉口信号配时模型建立4.1基本假设(1)假设所有的司机和行人都遵守现行的交通规则，不会出现交通事故；(2)信号灯的转换与车辆的起动的损失时间为定值；(3)右转相位不受信号灯的信号控制，即可以实时放行；(4)假设车辆到达服从泊松分布；(5)通过停比线的车辆遇上黄灯时可继续前行，作为绿灯的特殊情况来处理。4.2基本参数的确定通过前面对南京路与人民路交叉口的调查和数据的分析，将南京路确定为主干路，人民路确定为次干路，交叉口采用四相位信号控制，由表5可以得出各相位的最佳绿灯时间。根据数据分析得出南京路直行车辆比例较大，因此需要对其重新设定一个最大绿灯时间，可以将其的有效绿灯时间乘以一个系数（1.2-1.5）来确定：，其主干路直行方向最短绿灯时间可由公式确定：（4-1）——行人过街长度，本模型采用二次过街的方式，长度为14.5m；——行人过街的速度，取；——绿灯间隔时间，取3s；求得，其余相位由于流量不是很大，所以采用最佳绿灯时间，分别为主干路左转、次干路直行、次干路左转。在次干路距离停车线40m出放置感应线圈，用来统计经过线圈的直行和左转车辆，分别用和表示东西方向直行车辆数，用和表示东西方向左转车辆数，并且根据早晚高峰流量统计数据，定义次干路直行和左转的获得通行权的条件分别为、，即只有当车辆数大于限定条件，次干路才会获得通行权。图5交叉口感应线圈设置位置示意图4.3模型结果分析根据感应信号控制的工作原理，编写控制程序，经过逻辑判断可以得到一下四种不同的信号周期。表7感应信号控制方案相位一相位二相位三相位四周期时长/单位s方案一主直次直次左主左54.216.114.46.15.6方案二主直次直主左45.116.114.45.6方案三主直次左主左36.816.16.15.6方案四主直主左次直次左77.339.25.614.46.1图6感应信号控制方案方案一表示：相位起初为主干路直行方向设置最小绿灯时间，当相位结束时，信号控制器判断次干路直行方向车流量满足条件，将通行权赋予次干路直行方向。当次干路直行方向相位结束时，信号控制器再次判断次干路左转方向车流量满足条件，于是将通行权赋予次干路左转方向，在该相位结束后，主干路左转方向获得通行权，待左转相位结束后，该交叉口完成一个信号周期。方案二表示：相位起初为主干路直行方向设置最小绿灯时间，当相位结束时，信号控制器判断次干路直行方向车流量满足条件，将通行权赋予次干路直行方向。当次干路直行方向相位结束时，信号控制器再次判断，由于次干路左转方向不满足条件，于是将通行权赋予主干路左转车辆，待左转相位结束后，该交叉口完成一个信号周期。方案三表示：相位起初为主干路直行方向设置最小绿灯时间，当相位结束时，信号控制器判断次干路直行方向车流量不满足条件，于是对次干路左转方向判断满足条件，于是将通行权赋予次干路左转相位，待该相位结束后，将通行权赋予主干路左转方向，待主干路左转相位结束后，该交叉口完成一个信号周期。方案四表示：待初始绿灯时间结束后，次干路直行和左转方向均不满足通行条件，于是主干路直行相位延长至最大绿灯时间，接着依次为主干路左转、次干路直行、次干路左转相位。五全文总结五全文总结本文主要对南京路与人民路交叉口实际情况数据的采集和分析，提出相应的假设，并建立了在次干路放置感应检测器的交叉口半感应信号控制模型，通过过往车流量的多少来给出相应信号相位配时，可以对交叉口实现简单的半感应信号控制。本模型也有很多不足需要进一步完善：比如信号控制判断次数太少，应该在每次相位结束后进行判断；对于次干路以及主干路直行相位的延时应该考虑的更加细致，这样才能更好的发挥模型的作用。六附件Matlab程序functiony=xinhao(cte,ctw,cle,clw)gztmin=16.1;gztmax=39.2;%主干路直行相位最小绿灯时间和最大绿灯时间gzl=5.6;%主干路左转绿灯时间gct=14.4;gcl=6.1;%次干路直行绿灯时间和左转绿灯时间ct=10;cl=3;%判断直行最小车辆数和左转最小车辆数s1=0;s2=0;s3=0;s4=0;%每个相位置零ctmax=max(cte,ctw);%次干路直行最大车辆数clmax=max(cle,clw);%次干路左转最大车辆数ifctmax>ct&&clmax>cl%方案一s1=gztmin;s2=gct;s3=gcl;s4=gzl;%各个相位时间t=s1+s2+s3+s4+12;%周期时间elseifctmax>ct&&clmax<=cl%方案二s1=gztmin;s2=gct;s3=gzl;s4=0;%各个相位时间t=s1+s2+s3+s4+9;%周期时间elseifctmax<=ct&&clmax>cl%方案三s1=gztmin;s2=gcl;s3=gzl;s4=0;t=s1+s2+s3+s4+9;elseifctmax<=ct&&clmax<=cl