第十讲干线交叉口交通信号协调控制.ppt

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1、第十讲第十讲 干线交叉口交通信号协干线交叉口交通信号协调控制调控制 10.1“线线控制控制”的相关概念的相关概念 10.2 线控制系统配时线控制系统配时10.3 线控制系统的分类线控制系统的分类10.4 线控制系统选取依据线控制系统选取依据10.1“线控制”的相关概念一、一、定义定义通过调节主干道路上的各个信号交叉口之间的相位差，使干道上按规定车速行驶的车辆尽可能获得不停顿的通行权，这种控制方式，称为干道信号系统的协调控制，俗称线控制。干线交通信号协调控制主要在下列道路条件使用：干线交通信号协调控制主要在下列道路条件使用：（1 1）有多个交叉口的城区主干道；）有多个交叉口的城区主干道；（2 2

2、）高速公路干道；）高速公路干道；（3 3）长隧道；）长隧道；（4 4）长桥。）长桥。二、时二、时距图距图主干道信号系统的协调控制通常可用图形来表示。主干道信号系统的协调控制通常可用图形来表示。这种描述交叉口信号配时与交叉口距离关系的图这种描述交叉口信号配时与交叉口距离关系的图形称为时距图。形称为时距图。1通过带。通过带。在时距图上画两根平行的车辆行驶线，在时距图上画两根平行的车辆行驶线，并尽可能使两根速度线分别位于各交叉口上该信并尽可能使两根速度线分别位于各交叉口上该信号的始端和终端，两速度之间的空间称为通过带。号的始端和终端，两速度之间的空间称为通过带。2通过带速度通过带速度3通过带宽度通过

3、带宽度 Dtv三、三、定时线控协调控制方式定时线控协调控制方式1.单向交通街道单向交通街道三、三、定时线控协调控制方式定时线控协调控制方式.双向交通街道双向交通街道 单交叉口同步协调 CvV S单交叉口交互协调单交叉口交互协调 C C/2 Svn n.双向交通街道双向交通街道双交叉口交互协调双交叉口交互协调 S C/4vn n.双向交通街道双向交通街道或三、三、定时线控协调控制方式定时线控协调控制方式3.续进式协调控制续进式协调控制根据要求车速和交叉口间距确定时差，可分为：根据要求车速和交叉口间距确定时差，可分为：(1)简单续进式系统简单续进式系统(2)多方案续进式系统多方案续进式系统10.2

4、 线控制系统配时一、线控制信号配时的主要约束条件一、线控制信号配时的主要约束条件交通流变化交通流变化与孤立交叉口相同，线控系统的一个确定的配时方案也是对与孤立交叉口相同，线控系统的一个确定的配时方案也是对于一组给定的交通条件制定的。当交通条件发生重大变化时，配时方案的有效于一组给定的交通条件制定的。当交通条件发生重大变化时，配时方案的有效性也就大大下降。因此，必须根据交通流的变化，为之准备几套相应的配时方性也就大大下降。因此，必须根据交通流的变化，为之准备几套相应的配时方案。案。2运行方式运行方式所谓运行方式是指该干道是单向运行还是双向运行，这是为线所谓运行方式是指该干道是单向运行还是双向运行

5、，这是为线控系统确定配时方案首先考虑和确定的条件。控系统确定配时方案首先考虑和确定的条件。3允许车速允许车速根据实际交通调查确定干道一个行车速度范围。根据实际交通调查确定干道一个行车速度范围。4交叉口间距交叉口间距线控系统的信号相位差取决于行驶车速和交叉口间距。线控系统的信号相位差取决于行驶车速和交叉口间距。二、线控制信号系统的配时参数二、线控制信号系统的配时参数1时段与配时方案数时段与配时方案数根据交通调查所掌握的交通量在数量和方向上随时间变化的情况，可以将一天根据交通调查所掌握的交通量在数量和方向上随时间变化的情况，可以将一天划分为若干时间段，然后决定配时参数。划分为若干时间段，然后决定配

6、时参数。2周期周期线控制系统中各个交叉口信号周期必须相同，因此，线控系统周期必须相同，线控制系统中各个交叉口信号周期必须相同，因此，线控系统周期必须相同，即公共周期。即公共周期。二、线控制信号系统的配时参数二、线控制信号系统的配时参数3绿信比绿信比对于孤立交叉口而言，一相信号的有对于孤立交叉口而言，一相信号的有效绿灯时间与周期之比称为绿信比。在实际应用效绿灯时间与周期之比称为绿信比。在实际应用中，常采用绿灯时间近似的代替有效绿灯时间来中，常采用绿灯时间近似的代替有效绿灯时间来求绿信比。在线控系统中每个交叉口绿信比需要求绿信比。在线控系统中每个交叉口绿信比需要单独确定，他们并不一定相同。单独确定

7、，他们并不一定相同。4相位差相位差线控系统最重要的配时参数就是相位线控系统最重要的配时参数就是相位差，它直接决定系统运行的有效性。在线控系统差，它直接决定系统运行的有效性。在线控系统中，常常使用绝对相位差的概念，即以一个主要中，常常使用绝对相位差的概念，即以一个主要路口的绿灯起步时间为基准，来确定其余路口的路口的绿灯起步时间为基准，来确定其余路口的绿灯起始时刻的最小滞后时间。绿灯起始时刻的最小滞后时间。三、人工图解法的步骤三、人工图解法的步骤在干道交通协调控制配时中，主要采用人工图解法。人工图解法的主要优点是在干道交通协调控制配时中，主要采用人工图解法。人工图解法的主要优点是简单、直观，易于理

8、解。这种方法主要分为下述几个步骤。简单、直观，易于理解。这种方法主要分为下述几个步骤。1准备资料，收集数据准备资料，收集数据2划分时段，确定配时方案数划分时段，确定配时方案数3确定周期和绿信比确定周期和绿信比三、人工图解法的步骤三、人工图解法的步骤4确定相位差确定相位差图解法将交叉口看成是点，将连接交叉口的道路看成是线，图解法将交叉口看成是点，将连接交叉口的道路看成是线，然后根据行车速度来确定各交叉口绿灯时间的起始位置：然后根据行车速度来确定各交叉口绿灯时间的起始位置：(1)画出信号控制系统画出信号控制系统时时-距图距图。(2)从基准信号的绿灯起点开始，作一条推进速度线，其斜率从基准信号的绿灯

9、起点开始，作一条推进速度线，其斜率等于设计车速的倒数。根据从各个交叉口位置引出的垂直直等于设计车速的倒数。根据从各个交叉口位置引出的垂直直线与该条速度线的交点即可确定各个交叉口的绿灯起始位置。线与该条速度线的交点即可确定各个交叉口的绿灯起始位置。(3)根据各个交叉口的绿信比以及整个干道控制所采用的信号根据各个交叉口的绿信比以及整个干道控制所采用的信号周期，可以确定各交叉口信号变换时刻。周期，可以确定各交叉口信号变换时刻。三、人工图解法的步骤三、人工图解法的步骤4确定相位差确定相位差相位差计算公式：相位差计算公式：四、四、数解法绿时差确定数解法绿时差确定的步骤的步骤设有设有A、B、C、H 8个交

10、叉口，它们分别相邻个交叉口，它们分别相邻AB350m、BC400m、CD160m等，算得关键交叉口的周期时长为等，算得关键交叉口的周期时长为80s，系统带速暂定，系统带速暂定为为v11.1m/s(40km/h)。四、四、数解法绿时差确定数解法绿时差确定的步骤的步骤计算计算a 列列计算计算a 列各行列各行计算计算b 列列 将实际信号位置与理想信号的挪移量，按顺序排列将实际信号位置与理想信号的挪移量，按顺序排列(从小到大从小到大)，并计算各相邻挪移量之差，将此差值之最大者记入并计算各相邻挪移量之差，将此差值之最大者记入b列。列。四、四、数解法绿时差确定数解法绿时差确定的步骤的步骤确定最合适的理想信

11、号位置确定最合适的理想信号位置四、四、数解法绿时差确定数解法绿时差确定的步骤的步骤 作连续行驶通过带作连续行驶通过带四、四、数解法绿时差确定数解法绿时差确定的步骤的步骤 求时差求时差合用一个理想信号的左、右相邻实际信号间，该用同步式协合用一个理想信号的左、右相邻实际信号间，该用同步式协调；其他各实际信号间都用交互式协调，因此，每隔一个理调；其他各实际信号间都用交互式协调，因此，每隔一个理想信号的实际信号间又是同步式协调。此例中凡奇数理想信想信号的实际信号间又是同步式协调。此例中凡奇数理想信号相应的实际信号间为同步协调；而偶数理想信号相应的实号相应的实际信号间为同步协调；而偶数理想信号相应的实际

12、信号间为交互协调。因此，相应于奇数理想信号的实际信际信号间为交互协调。因此，相应于奇数理想信号的实际信号的时差为号的时差为1000.5%；相应于偶数理想信号的实际信号；相应于偶数理想信号的实际信号的时差为的时差为50 0.5%。五、决定相位差时常采用的方法五、决定相位差时常采用的方法 根据上述几个计算步骤可以得到线控制的通过带。但是，这种通过带并不能根据上述几个计算步骤可以得到线控制的通过带。但是，这种通过带并不能保证车流从相反方向远行时保持畅通无阻。如何使通过带满足双向行车要求是很保证车流从相反方向远行时保持畅通无阻。如何使通过带满足双向行车要求是很困难的，为此，在决定相位差时，经常采用下述

13、方法：困难的，为此，在决定相位差时，经常采用下述方法：(1)优先相位差。优先相位差。(2)平衡相位差。平衡相位差。10.3 线控制系统的分类一、一、定时式线控系统定时式线控系统1.无电缆线控系统1973年由英国Plessey公司提出。10.3 线控制系统的分类一、一、定时式线控系统定时式线控系统2.有电缆线控系统（1）启动式设有控制中心，根据初始绿灯启动时间进行控制。（2）中央控制式设有控制中心，进行时段转换。10.3 线控制系统的分类二、二、自动感应式线控系统自动感应式线控系统随交通量变化而自动改变交通配时参数的感应式线控系统。10.4 线控制系统选取依据u 车流的到达特性车流的到达特性u 信号交叉口之间的距离信号交叉口之间的距离u街道运行条件街道运行条件u 信号的分相信号的分相u 交通时间的波动交通时间的波动作作业?n n1.干线交叉口交通信号控制参数有哪些？如何确定？n n2.相比多个单点控制交叉口，线控系统有什么特点？