UTC信号控制系统技术方案

UTC信号控制系统技术方案UTC信号控制系统技术方案目录1、系统简介21.1 简介21.2 系统设计的标准/规范32、系统结构42.1 系统架构图及说明43、系统功能63.1 系统功能列表63.2 系统基本功能73.2.1信号机管理73.1.2 灯组管理83.1.3 方案管理103.1.4 手动控制123.1.5 流量统计133.3 系统高级功能143.3.1优化控制144、系统主要设备154.1 信号机154.2 串口服务器(32口)184.3 串口服务器(16口)194.4 数据库服务器204.5 CCU通讯服务器211、 系统简介1.1 简介UTC信号控制系统（Urban Traffic Control System，简称UTC信号控制系统），是现代城市交通管理系统的中枢，也是智能交通系统的重要组成部分。运用高科技手段建设现代化的交通信号控制系统旨在建立先进的、可靠的交通监控系统，优化交通控制，缓解交通拥堵，减少环境污染，缩短行车时间，降低交通事故发生率。因此，解决交通管理系统中交通拥堵问题的关键是提升交通信号控制系统的性能。科技UTC信号控制系统的主要目标是充分利用高科技手段对前端路口信号机的各种状态进行检测，对这些相关的信息回传到中心，同时可以通过中心编辑好信号机的各种方案后下载到前端信号机，同时在中心可以控制前端路口的信号机。通过优化信号配时方案，提高车辆的通行速度，减少拥堵时间，保证道路畅通，同时保证行人的安全。通过对信号周期、绿信比以及相邻路口的相位差进行优化、组合和控制，以实现控制指标的最优化，尽可能的减少交通延误，增大道路的通行能力，实现区域联动来控制交通信号。在出现特殊的情况下可以通过控制信号状态对交通进行疏导，按预定的路线进行绿波推进，以保证车辆畅通无阻。中心管理软件是整个UTC信号控制系统的核心，它直接决定了系统的运行效益。系统软件的任务主要是对信号控制参数：信号周期、绿信比以及相邻路口的相位差进行优化、组合和控制，以实现控制指标的最优化，从而达到减少停车次数，降低延误时间，提高行车速度，降低油耗和噪声的目的。1.2 系统设计的标准/规范在系统设计中，我们遵循了以下的标准和数据规范道路交通信号控制机GA472002道路交通信号灯GB14886-2003道路交通信号灯安装规范GB14887-2003全国道路交通管理信息数据库规范GA/T482-2004城市道路交通规划设计规范GB 5022095城市工程管线综合规划规范GB 5028998道路工程制图标准GB 5016292中华人民共和国公共安全行业标准GA308-922、 系统结构2.1 系统架构图及说明如上图所示，每个交通信号控制现场包括交通信号机、检测器、交通信号灯和传输设备等基础设施，通过网络与分控中心连接。在分控中心主干网交换机上连接UTC数据库服务器、CCU通讯服务器，串口服务器，其中每台CCU通讯服务器与串口服务器是一对一的关系，每台串口服务器最多可以同时连接24台信号机，分控中心的数据库服务器存储着整个分控中心的信号数据，包括信号机方案配置、运行状态、交通流量等。在分控中心可以同时连接多台UTC客户端作为操作员终端，对前端信号机进行管理，控制。分控中心的数据都能通过网络传输回主控中心进行汇总，中心的数据库服务器存储整个系统的交通数据，并可针对整个大区域进行优化控制。以上由交通信号控制现场、分控中心、主控中心组成的三级架构，构成一套完整的交通信号控制系统。3、 系统功能3.1 系统功能列表功能模块模块单元说明实现功能及备注系统管理模块系统参数对系统的相关参数进行设置，如CCU等部门信息对部门信息进行设置人员信息对人员信息进行管理设置用户信息UTC系统使用人员进行管理设置角色管理UTC系统使用角色进行管理设置日志管理UTC系统的日志管理信号管理模块信号机参数信号机参数设置检测器参数检测器参数设置子区信息子区信息设置路口信息路口信息设置灯组管理模块状态监视信号机灯态及状态监视子区状态子区下所有信号机的灯态及状态进行监视相位设置信号机的相位进行设置方案管理模块相序方案相序方案设置管理配时方案配时方案设置管理时间方案时间方案设置管理感应方案感应方案设置管理手动控制模块中心控制在中心对信号机进行控制特勤方案特勤方案的编辑设置及管理控制双画面特勤同时对两个特勤方案进行管理控制流量管理模块流量统计对信号机上传的交通流量进行统计分析，可以按5分钟、15分钟、1小时等粒度进行流量数据统计。3.2 系统基本功能3.2.1信号机管理信号机管理包括信号机参数设置、子区管理、路口管理等。信号机参数设置主要是用于新增、编辑、删除、上传、下载、导出信号机的相关参数，对信号机的各种参数进行设置。如信号机的基本参数，通讯设置，控制策略，传输周期，输出方式进行设置。子区信息管理主要是对信号机所属的子区进行新增、编辑、删除、导出EXCEL。路口信息管理是对信号机所属的路口信息进行新增、编辑、删除、导出EXCEL文件等。3.1.2 灯组管理灯组管理包括对信号机的实时状态监视、子区信号机的状态监视、信号机相位设置等。用户可以对所选中的信号机进行状态监视，实时的查看信号机的灯态和信号所的一些相关故障及信号机现行的控制参数，同时还可以对信号机进行一些手动操作（对时、调相、步进、闪烁、关闭信号灯、复位）。实时状态监视还可以对信号机的故障监视和报警指示，包括信号灯、信号控制器、车辆检测器等设备部件的故障信息，通过异常信息显示通知操作员。子区状态用于监视所选子区下面所有信号机的实时灯态。相位设置可以对信号机的相位图进行设置，使灯态与相位可以非常直观的对应。3.1.3 方案管理方案管理包括对信号机的相序设置、配时方案设置、时间方案设置、感应方案设置等。相序设置用于对信号机的相序方案进行新增、编辑、删除、上传、下载、批量下载、导出EXCEL文件等。配时方案用于对信号机的配时方案进行新增、编辑、删除、下载、上传、批量下载、批量上传、导出EXCEL文件等。时间方案用于对信号机的时间方案（包括周方案、假日方案）进行新增、编辑、删除、下载、上传、批量下载、批量上传、导出EXCEL文件等。3.1.4 手动控制手动控制包括在中心对信号机进行手动控制、执行特勤方案等。手动控制包括在中心对信号机进行查询时间、设置时间、查询目前配时、跳相、步进、闪烁、解除、关闭信号灯操作。特勤方案是设定预定的路线，以所设的时差参数，依次调用相应的相位绿灯。这些预定路线是为贵宾或者紧急车辆如消防车等而设的，用户可以对警卫特勤的线路进行新增、编辑、删除、单点执行、单点解除、自动执行、全部解除、下载等操作。3.1.5 流量统计前端信号机每隔一段时间将车辆检测器采集到的交通数据实时传输到中心，中心计算机将根据所采集的检测器数据按每5分钟和每15分钟间隔统计各检测截面的交通流量、占有率和阻塞度。上述数据既可以动态显示在中心计算机的地图显示界面上，也可以通过计算机网络以标准数据库文件或文本文件的形式传送到交通指挥中心的交通流量信息数据库中，以便做相应的综合统计分析。3.3 系统高级功能3.3.1优化控制系统通过内置的交通流理论和优化算法，能够实现区域自适应、线协调、单点优化、感应控制、多时段定时控制等。区域自适应优化控制：控制子区内的路口交通信号机都在区域计算机的控制之下，信号配时方案依据交通流实时情况由区域自适应优化算法软件实时生成。线协调自适应优化控制（联机绿波带）：控制子区内的路口交通信号机都在区域计算机的控制之下，双向线协调信号配时及相位差方案依据交通流和干线车流速度实时情况由线协调自适应优化算法软件实时生成。单点控制（感应控制、多时段定时控制）：控制区内的路口交通信号机都在区域计算机的控制之下，信号配时方案使用的是依据实时自适应优化结果并具有较好交通效益的配时方案，该配时方案可通过软件配置界面进行修改。4、 系统主要设备4.1 信号机产品特性n 设备基本资料：1. 日期、时间。2. 设备编号。3. 开机启始灯态为闪烁或全红及其时间(3-9秒)选择设定。4. 开机启始闪烁灯态，干支道均闪黄或干道闪黄，支道闪红或四面闪红等三种供选择。5. 行人请道闪烁灯态分为行人绿闪或行人红闪供选择。6. 红灯结束变绿灯是否同亮黄灯再变绿灯功能供选择。7. 手动超时上限门槛值设定(099分)。8. 时间调整分为中心对时、软件调整及50HZ三种供选择。9. 车辆检测器，对应灯组及功能(延迟、延伸、计数)设定。10. 车辆检测器，异常判别门槛值设定：(1)五分钟总流量值。(2)车辆停留检测区总时间值。(3)无车辆经过检测区总时间值。n 配时方案：1. 配时资料范围：每一配时方案均具如下基本参数(1) 每一相位最短绿灯时间(含行人绿闪、行人红)： 099秒。(2) 每一相位最长绿灯时间： 0255秒。(3) 行人绿闪或行人红闪时间 ： 099 秒。(4) 行人红闪清道时间： 099 秒(5) 每一相位黄灯时间： 099 秒。(6) 每一相位全红时间： 099 秒。(7) 每一相位时间：(行人绿+行人绿闪) 0255秒。(8) 相位差时间： 0255秒。(9) 周期长度： 0255秒。2. 配时方案：(1) 提供48种配时方案，每一方案可任意设定相位差、周期长度、相位时间及相位控制编号。(2) 开机启始灯态可选择向北、东、南、西。(3) 操作者可重新设定相位控制编排。(4) 配时转换二周期内完成。n 日时方案：1. 14种日时方案供周内日(星期一至星期日)及法定假日选择使用2. 每一日时方案提供36组时段数。3. 每一时段可任选一种(1-48种)配时方案。4. 提供20组法定假日，每一法定假日任选一种日时方案执行。5. 法定假日具有跨日设定执行能力。n 绿波带(coordination)1. 接受中心计算机或路口主机(Local Master)以配时方案指令或对时指令执行绿波带连锁。2. 平常利用50HZ当作时间基准执行无线连锁(Wireless Coordination)停电时以实时时钟(Real Time Clock)IC当时间基准。3. 接收卫星定位系统(GPS)对时执行无线绿波带连锁。(选项功能)n 特殊控制：1. 行人触动：具有下列二种控制方式(1) 平常闪烁，接受到行人申请讯号后执行三色信号控制。(2) 平常维持主干