《交通管理与控制》第12章 干线交叉口交通信号联动控制

1、，第12章干线交叉口交通信号联系控制，1，PPT学习交流，协调控制的范围扩大到一个地区时，区域交通协调控制，简单地形成面控制。在分布式区域交通控制中，控制区域划分为多个控制子区域，分区控制子区域经常由多个交通干线组成，因此干线交通控制成为分布式区域交通控制系统的一个单元。线材装置可以是面控制的一部分，也可以称为面控制的简化特殊形式。2，PPT学习交流，1，交叉点的信号定时设计仅考虑交叉点的交通状况和几何尺寸，不考虑相邻交叉点的交通状况对交叉点的影响。2、隔离原本有内在连接的相邻交叉口进行设计。虽然各交叉路口的控制是最佳的，但他们之间没有任何联系，整个主干道或地区的交通运行未必很好。3、因此，将

2、城市主要道路(区域)交叉口视为一个系统，在一条干线道路上连接相邻的交通信号布局，作为一种参数建立信号分配时间连接，各交叉口之间的信号运行不再孤立，相互之间存在内部(时间)连接，这就是干线(区域)调整控制的基本思路。4、干线道路调整控制早期海外专家指出，下游交通流可能影响上游交叉口，因此上游交叉口信号分配设计应以下游绿灯启动时间为准。这实际上是早期的“相位差”概念。概述、3、PPT学习交流、干线道路调整控制是指以一定方式(每个信号交叉口的相位差)连接干线道路的多个交叉口，同时，对每个交叉口的相互调整计时程序设计，意味着在干线道路上以规定速度(速度)行驶的车辆拥有尽可能不停止的通行权。干线调整控制

3、也可以称为“导线控制”或“绿波控制”。干线调整控制也可以被描述为在主干道上调整每个信号交叉口的相位差，使以指定速度行驶的车辆尽可能获得不停车的通行权。第一节干线交通信号定时联动控制，干线道路协调控制定义，4，PPT学习交流，(1)联动控制对2 3相邻交叉口的信号机实现系统控制大部分通过固定周期信号机附加联动装置构成。(2)单个系统控制对线路上的5 20个信号交叉口，每个交叉口的信号机使用一定的信号周期，然后根据指定的统一行驶速度和相邻交叉口的距离确定每个相邻交叉口的相位差。有线线路控制信号和无线线路控制信号。(3)多段系统控制根据交通流的变化对多个参数(例如，峰值、平坦峰值、低峰值等)进行分组

4、，并在不同时段使用不同的控制参数以提高信号控制效率。干线道路协调控制方法，5，PPT学习交换，1 .循环时间在线控制系统中，为了调整主干道上每个交叉点的交通信号，每个交叉点的交通信号循环时间必须相同。使用单点定时信号的定时设计方法计算每个交叉点的交通信号所需的循环时间，然后选择最大循环时间作为线路控制系统的循环时间，所需循环时间最长的这个交叉点称为关键交叉点。注意事项：2周期交点2。绿色字符比在线控制系统中，每个交叉点的交通信号的绿色字符比由每个相位交通流比确定，因此每个交叉点的交通信号的绿色字符比未必相同。3.时间差(相位差)绝对时间差：表示每个交叉点的交通信号的绿灯(或红灯)的开始(或结束

5、)相对于特定标准交通信号的绿灯(或红灯)的开始(或结束)的时间差。相对时间差：表示两个相邻交叉点的交通信号的绿色光(或红色信号)的起点(或终点)之间的时间差。注意：相对时差等于两个信号的绝对时差差。，1，干线协调控制基本参数，6，PPT学习交换，(1)单向交通距离(优先相位差)单向交通距离或双向交通非常大时，照顾单向信号协调距离是实现最容易的交通信号协调控制的距离。相邻交叉口中交通信号之间的相对时差Of(秒)可以确定为：(12-1)其中s是相邻交叉点的间距(公里)，v是导线控制系统所需车辆的行驶速度(公里/小时)。2，时序线控制系统调整方法，7，PPT学习交换，(2)双向交通距离(平衡相位差)

6、双向交通距离的信号调整控制，在每个交叉口的间隔相同的情况下更容易实现，如果交叉口之间的车辆行驶时间是线路控制系统周期时间的一半的整数倍，则达到最理想的效果。在每个交叉口间距参差不齐的情况下，双向交通距离的信号调整控制比较难实现，必须采取探索和妥协的方法寻求信号调整。第二，时序行控制系统调整方法，8，PPT学习交换，1。同步信号调节控制在同步调节系统中，连接到一个系统的所有信号在同一时刻对干线通信流显示完全相同的灯颜色。这些交叉点由同步调节系统组成，其中相邻交叉点为信号周期时间的整数倍数，相邻交叉点的车辆行驶时间对应以下关系：满足相邻交点间隔：(12-2)，其中c为系统循环时间，k为整数。同步调

7、节系统有很大的局限性。例如，绿灯的有效利用率可能不高(下游交叉口绿灯亮的瞬间必须落后于上游交叉口绿灯亮的瞬间的车辆运行时间)，因为前交叉点的干线道路都是亮绿灯，司机会因快速绿灯而发生交通事故。同步协调控制的两个特殊情况：(1)交叉口间距相当短，干线方向的交通量比交叉口方向的交通量大得多。(2)干线方向的交通接近交通，下游交叉路口的红灯车辆可能排队越过上游交叉路口。第二，定时线控制系统调整方法，9，PPT学习交换，2。交互式信号调节控制在交互式调节系统中，连接到一个系统相邻交叉点的信号在同一时刻显示完全相反的灯颜色。这些交叉点由交互式调节系统组成，其中相邻交叉点在信号周期长度的一半时间内行驶的车

8、辆与以下关系相对应：满足相邻交叉间隔：(12-3)一对交互式调节控制一对信号与其他相邻信号对构成交互式调节控制。在一对交互式协调控制系统中，车辆连续通过的速度如下：(12-4)与同步系统一样，此系统几乎不适用，实际上很少单独采用。2，时序行控制系统调节方法，10，PPT学习交换，同步调节控制和交互调节控制示例，11，PPT学习交换，3。继续信号调节控制继续调节系统根据干线图要求的速度和交叉口之间的距离确定适当的时差，并以用于调节相邻每个交叉口绿灯亮点的适当速度，尽可能在上游交叉口绿灯亮后所出的车辆以适当速度行驶，在下游交叉口绿灯开始前后到达。连续调节系统比同步调节系统和交互式调节系统更实用。继

9、续调节系统可以分为简单的继续系统和多程序继续系统。多程序继续系统可能适合交通流情况发生变化的情况。(1)简单更新系统仅使用一个系统周期时间和一个计时系统，因此车辆可以根据设计速度连续移动，而对于其他段，设计速度可能取决于交叉间隔。(2)多程序再入系统应用与指定交通条件集相对应的交通流变化。流量可以变化的可能类型：a:在单个交叉点处流量发生变化：通过在系统的一个或多个信号点增加或减少流量，您可以更改所需的周期时间或绿色信号百分比。b:变更交通流向：在双向干线上，入境交通和出境交通可能会变更。a)入境交通比出境交通多。b)入境交通大致等于出境交通。c)出境交通大于入境交通。二、时序线控制系统调整方

10、法、12、PPT学习交换、3、时序线控制系统时序设计方法、定义：描述信号交叉口时间和交叉口间隔的关系图。在时间距离图中，横坐标表示主干道上每个交点之间的距离，纵坐标表示时间。备注：纵座标显示的时间表示车辆以固定速度从一个交叉路口到另一个交叉路口所需的时间，即车辆以不受干扰的速度行驶所需的理想时间。1，时间-距离度，13，PPT学习通信，通过：时间-距离图中连接每个信号交叉点的绿灯时间起点和终点的平行线之间的时间。皮带的定义表明，在任何信号交叉口，车辆到达通过波段的瞬间，以该通过定义的速度行驶时，不会被信号等阻挡，可以成功地通过该交叉口。通过带宽度：在“时间-距离”图形中，以两个平行车辆行驶速度

11、线之间的纵坐标时间表示的宽度。车辆经过波段的时间到达十字路口时，被红灯信号切断。因此，宽度是绿灯时间。通过速度：时间-在地物中，每个交叉点的绿灯时间起点和终点处的两个平行直线坡率的倒数恰好是车辆行驶的速度，称为通过速度。表示用于干线交通协调控制设计的理想速度。时间-距离图的关键参数，3，时序线控制系统的时序设计方法，14，PPT学习交流，(1)交点间隔：相邻两条交点停止线和停止线之间的距离。(2)道路和交点布局：道路宽度、入口道路车道数、绿色照明间隔时间等。(3)交通：交叉口的交通流、流量、各交通的每日变化和时间变化。(4)交通控制规则：限速、转弯限制、停车限制等。(5)速度和延迟：路段规定了

12、行车速度或实际行驶速度，根据当时的控制方式延迟。注：首先，必须根据交叉间隔和交通量数据确定交叉包含在导线控制中的范围，将交叉间隔太长、交通差异太大、影响信号调整效果的交叉排除在在线控制系统之外，或将交叉包含在其他合适的系统中。2，时序设计所需的数据，3，时序线路控制系统时序设计方法，15，PPT学习交换，不同周期长度，平均速度和适当的交叉距离，3，时序线路控制系统时序设计方法，16，PPT学习交换，(1)确定公共信号周期每个信号交叉口最大周期：根据每个交叉点的交通条件和道路条件计算每个信号交叉点的最佳周期，然后选择其中最大的周期作为公用信号周期。主要周期：使用交叉中最重要交叉的最佳周期作为公用

13、信号周期。注意：道口调整控制系统的系统周期时间必须通过周期时间、频带宽度和信号时差的确定来工作，因为不仅会严重影响每个交叉口的信号计时结果，还会影响通过频带的宽度和为每个交叉口选择的信号时差。(2)绿色神秘的决定一般原则：干线道路交通协调控制每个交叉口的绿色神秘必须单独决定，不一定相同。但是，主要道路方向的交叉交通必须相同。主要道路方向绿色通道百分比最大化原则：将所有非主要交叉口的绿色光时间添加到主要道路方向。(3)相位差确定根据与理想交叉口相关的每个交叉口的位置确定相位差大小。例如，奇数编号的理想交点位置附近的实际交点的相位差为100%-0.5 。偶数号理想交点位置附近的实际交点的相位差取5

14、0%-0.5。设计信号周期，绿色信号比，相位差原则，3，时序线控制系统时序设计方法，17，PPT学习交换，3，备份时序计算程序，阶段：(1)确定交叉点控制到单点的周期时间。(2)周期时间最长的交叉点是主要交叉点，该时段是备用系统周期长度。(3)根据主要和次要道路流速百分比计算每个交叉点处每个拓扑的绿色文字比率和标记绿色光时间。(4)在上一步骤中获得的主要交叉点的主要道路阶段显示的绿灯时间是必须为每个交叉点的道路方向保持的最小绿灯长度。(12-5) (12-6) (5)按下步骤3后，薇姬交叉点最后一次面向道路时显示的绿灯时间是交叉点必须为次要道路保持的最小绿灯时间，绿灯时间和有效绿灯时间如下所示

15、：(12-6) (12-7)，3，定期线路控制系统的定时设计方法，18，PPT学习通信，(6)当成为比基尼交叉口所需的循环时间时，比基尼交叉口将转换为系统循环时间，每个绿灯时间将增加。为了帮助调整线路控制系统的双向时差，在不重要的交叉口中，保持二次道路方向的最小绿灯时间，并将系统周期时间后添加的绿灯时间全部添加到主道方向，从而增加线路控制系统的通过频带宽度。4，选定周期时间，异常计算的时间方案只是替代方案，并根据调整系统时差的需要进行调整。合理的系统周期时间不仅与每个交叉口的信号定时结果有关，而且与适用的视差获取有关，因此，在调整系统视差时，通过迭代试算表确定。选择试产周期时间时，通常通过使皮

16、带速度接近距离车辆的实际平均速度来设置一段时间的备用范围。(1)根据上述方法确定的周期时间；(2)按公式(12-2)、(12-3)划分的批期间；(3)见其他线路控制系统的周期时间。3，时序线控制系统时序设计方法，19，PPT学习交换，1，图形方法(1)显示每个信号交点的距离的图形的横轴方向，选择第一交点的信号作为基准信号，绿色信号开始位置0；(2)从基准信号的绿灯起点开始，创建前进速度线，使其坡率等于该期间设计速度的倒数，并根据从每个交叉点处的位置引出的垂直线和速度线的交点确定每个交叉点的绿灯起始位置。(3)可以根据每个交叉点的绿色信号比例和用于控制整条干线道路的信号周期确定每个交叉点的信号转

17、换时间。图12-2:调整时间差图形方法的实例，5，信号时间差确定，图形方法的个数解决方案，3，时序线控制系统的时序设计方法，20，PPT学习交流，注1:相位差识别特别考虑的问题，按照上述几个步骤可以获得干线道路调整控制通过带，但这些通过带确保了交通流在相反方向运行时的平稳流动为了满足双向行驶要求，通过皮带的方法非常困难。为此，在确定相位差时经常使用以下方法：(1)优先相位差：在某些道路上，早、中、晚高峰时段两个方向的交通量差异很显著，此时，如果将较高交通量的相应方向的交通流做成绿波通过带，控制效果往往很明显。(2)相位差平衡：主要适用于两个相反方向的交通流为确保连续的绿波通过带，两个方向的交通流没有太大差别的情况下。但是实现更困难。注2:干线道路调整控制工作的条件干线道路调整控制的核心在于每个信号交叉口绿灯开始时间之间的调整，这些调整实际上必须具备一定的条件。(1)调整控制范围内的交叉口和主干道上的车辆几乎没有以车辆形式横穿主干道，车辆间距大，调整控制效果明显降低。(2)如果车辆的行驶速度与干线交通调整控制时序设计速度大不相同，则车辆在皮带通过时间内难以接近交叉口时，调整