道路交通控制.ppt

第八章 道路交通控制ü设置交通信号控制的利弊（p315）ü设置交通信号控制的依据标准（p317）8.1 道路交通信号控制基础道路交通信号控制基础单点定时信号控制方案设计单点定时信号控制方案设计主要内容主要内容 定时信号配时方案的基本内容定时信号配时方案的基本内容 定时信号配时设计流程定时信号配时设计流程 确定多段式信号配时的时段划分确定多段式信号配时的时段划分 配时时段内的设计交通量配时时段内的设计交通量 交叉口车道渠化与交通信号相位方案交叉口车道渠化与交通信号相位方案 配时参数计算配时参数计算 8.2 单点信号控制方式单点信号控制方式一、定时信号配时方案的基本内容一、定时信号配时方案的基本内容Ø 确定信号相位方案确定信号相位方案Ø 确定信号基本控制参数确定信号基本控制参数 一、定时信号配时方案的基本内容一、定时信号配时方案的基本内容 1.1.信号相位方案信号相位方案 确定信号相位方案，是对信号轮流给某些方向的车辆确定信号相位方案，是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一信号周期或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一信号周期内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的显示次序。

显示次序 相位方案一般用相位方案一般用相位图相位图表示 信号配时方案一般用信号配时方案一般用信号配时图信号配时图表示图图7-1 7-1 两相位信号的相位图两相位信号的相位图两相位信号配时图两相位信号配时图一、定时信号配时方案的基本内容一、定时信号配时方案的基本内容Ø 2.2.确定信号基本控制参数确定信号基本控制参数 点控制定时信号基本控制参数有周期和绿信比点控制定时信号基本控制参数有周期和绿信比、损失时间（、损失时间（p318p318） 饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比饱和流量、车道交通流量比、临界车道组交通流量比 二、定时信号配时设计流程二、定时信号配时设计流程 如如教材中图教材中图8-58-5 当当总的交通流量比总的交通流量比Y Y较大时（一般较大时（一般Y Y要要满足满足Y Y≤0.9），），说明进口车道数太少，通行能力无法满足实际流量的需求，说明进口车道数太少，通行能力无法满足实际流量的需求，此时需要考此时需要考改进进口道设计或信号相位方案改进进口道设计或信号相位方案。

12345678信号配时设计步骤信号配时设计步骤① ① 相位设计相位设计②② 估算交叉口各车道的流量及估算交叉口各车道的流量及饱和流量饱和流量，求各相位各股车，求各相位各股车流的的流量比，并为每个相位选择值流的的流量比，并为每个相位选择值③ ③ 将各相位关键车流的流量比相加得到整个交叉口的总将各相位关键车流的流量比相加得到整个交叉口的总流量比值流量比值④ ④ 确定路口总损失时间确定路口总损失时间⑤ ⑤ 利用周期计算公式计算周期时间利用周期计算公式计算周期时间⑥ ⑥ 用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位⑦ ⑦ 计算各相位的绿灯显示时间计算各相位的绿灯显示时间⑧ ⑧ 相位配时图相位配时图三、多段式信号配时的时段划分三、多段式信号配时的时段划分 时段划分可视实际情况分为：时段划分可视实际情况分为：早高峰时段、午高峰早高峰时段、午高峰时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰时段、晚高峰时段、早高低时段、午低峰时段、晚低峰时段和一般平峰时段等。

时段和一般平峰时段等四、设计交通量的确定四、设计交通量的确定 确定设计交通量时，应对不同时段确定相应的设计交通量确定设计交通量时，应对不同时段确定相应的设计交通量式中：式中： ----第第i i时段第时段第j j进口道第进口道第k k流向车流的设计交通量（流向车流的设计交通量（pcu/hpcu/h）；）； ----实测到的第实测到的第i i时段第时段第j j进口道第进口道第k k流向车流的高峰小时中流向车流的高峰小时中 最高最高1515分钟的分钟的流率流率（（pcu/15minpcu/15min）（）（p13p13） 当无高峰小时中最高当无高峰小时中最高1515分钟的流率实测数据时，可按下式估算分钟的流率实测数据时，可按下式估算 ----第第i i时段第时段第j j进口道第进口道第k k流向车流的高峰小时交通量（流向车流的高峰小时交通量（pcu/hpcu/h）；）； ----第第i i时段第时段第j j进口道第进口道第k k流向车流的高峰小时系数，对于主要进流向车流的高峰小时系数，对于主要进口道可取口道可取0.750.75，对于次要进口道可取，对于次要进口道可取0.80.8。

五、车道渠化方案与信号相位方案的设计五、车道渠化方案与信号相位方案的设计Ø 车道渠化方案设计车道渠化方案设计 在设计交叉口进口道时，应根据进口道各向车流的在设计交叉口进口道时，应根据进口道各向车流的设计交通量设计交通量确定各流向的车道数确定各流向的车道数 在进口道车道数较少的情况下，应避免为流量较小的在进口道车道数较少的情况下，应避免为流量较小的右转（或左转）车流设置右转（或左转）专用车道，可采右转（或左转）车流设置右转（或左转）专用车道，可采用用直右（或直左）直右（或直左）合用车道，以提高进口道的利用率合用车道，以提高进口道的利用率车道渠化方案设计车道渠化方案设计 此外，由于车辆在交叉口行驶速度较低，因此交叉此外，由于车辆在交叉口行驶速度较低，因此交叉口进口道的宽度一般情况下可取口进口道的宽度一般情况下可取3.0-3.253.0-3.25m m 在设计交叉口出口道时，最好保证在同一相位中，在设计交叉口出口道时，最好保证在同一相位中，进进口道数目与出口道数目匹配口道数目与出口道数目匹配 五、车道渠化方案与信号相位方案的设计五、车道渠化方案与信号相位方案的设计Ø 信号相位方案设计信号相位方案设计 参考的几条准则：参考的几条准则：•①① 信号相位必须同进口道车道渠化同时设计。

信号相位必须同进口道车道渠化同时设计•例如：例如： 当进口道较宽、左转车辆较多、需设左转专用当进口道较宽、左转车辆较多、需设左转专用相位时，应当设置相位时，应当设置左转用车道左转用车道；； 当进口道较窄、无左转专用车道时，则不能设当进口道较窄、无左转专用车道时，则不能设置左转专用相位置左转专用相位五、车道渠化方案与信号相位方案的设计五、车道渠化方案与信号相位方案的设计Ø 信号相位方案设计信号相位方案设计 参考的几条准则：参考的几条准则：• ②② 有有左转专用车道左转专用车道且平均每个信号周期内有且平均每个信号周期内有3 3辆以上辆以上的左转车辆到达时，宜设置左转专用相位的左转车辆到达时，宜设置左转专用相位• ③③ 在同一信号相位中，各相关进口道左转车每周期在同一信号相位中，各相关进口道左转车每周期平均平均到达量相近到达量相近时，宜采用双向左转专用相位（对向时，宜采用双向左转专用相位（对向左转车流一起放行）左转车流一起放行）• ④④ 当信号相位中出现当信号相位中出现不均衡车流不均衡车流时，可以通过合理时，可以通过合理设置设置搭接车流（搭接车流（相当于设置交通信号的早断与滞后），相当于设置交通信号的早断与滞后），最大程度地提高交叉口的运行效率。

最大程度地提高交叉口的运行效率五、车道渠化方案与信号相位方案的设计五、车道渠化方案与信号相位方案的设计 对于对于新建交叉口新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，对车道功能，在缺乏交通量数据的情况下，对车道功能划分应先采用划分应先采用试用方案试用方案，然后根据通车后各流向的交通流量，然后根据通车后各流向的交通流量调整调整车道划分及信号相位方案车道划分及信号相位方案对于新建十字交叉口，建议先选取对于新建十字交叉口，建议先选取下表下表所列的试用方案所列的试用方案新建十字交叉口建议试用车道划分方案新建十字交叉口建议试用车道划分方案六、配时参数的计算六、配时参数的计算Ø信号周期时长的计算信号周期时长的计算 1.1.最短信号周期时长（最短信号周期时长（C Cm m，国内用得最多），国内用得最多） 是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值是就满足交叉口通行能力要求，所最起码的一个底限值最短信号周期应当恰好等于最短信号周期应当恰好等于一个周期内全部关键车流总的绿一个周期内全部关键车流总的绿灯损失时间灯损失时间加上对应到达车辆以加上对应到达车辆以各自进口道饱和流量放行通各自进口道饱和流量放行通过交叉口所需时间过交叉口所需时间之和，即：之和，即：信号周期时长的计算信号周期时长的计算上式经整理可得：上式经整理可得： 式中：式中：L--L--全部关键车流总的损失时间；全部关键车流总的损失时间； Y--Y--全部关键车流总的交通流量比。

全部关键车流总的交通流量比六、配时参数的计算六、配时参数的计算 2.2.韦氏最佳信号周期时长（韦氏最佳信号周期时长（C C0 0）） 由英国的由英国的websterwebster（（韦伯斯特）提出的，是韦伯斯特）提出的，是以交叉口以交叉口关键车流平均延误时间最小为目标关键车流平均延误时间最小为目标计算出来的一种近似计算出来的一种近似解公式如下：解公式如下：式中：式中：L--L--全部关键车流总的损失时间；全部关键车流总的损失时间； Y--Y--全部关键车流总的交通流量比全部关键车流总的交通流量比六、配时参数的计算六、配时参数的计算Ø信号总损失时间的计算信号总损失时间的计算p320p320 式中：式中： ----前损失时间，应实测，无实测数据时可取前损失时间，应实测，无实测数据时可取3s3s；； ----后补偿时间，应实测，无实测数据可近似取黄灯后补偿时间，应实测，无实测数据可近似取黄灯 时间，定为时间，定为3s3s；； k--k--一个周期内的绿灯间隔数一个周期内的绿灯间隔数。

 Ø交通流量比交通流量比总和总和Y Y的计算的计算 先计算各个车道的交通流量比先计算各个车道的交通流量比 ----实际交通量（实际交通量（pcu/hpcu/h）；）； ----饱和流量饱和流量（（pcu/hpcu/h）；）； 六、配时参数的计算六、配时参数的计算 Ø交通流量比交通流量比总和总和Y Y的计算的计算p321p321 （（Y Y≤0.90.9））式中：式中：Y—Y—组成周期的全部信号相位的各个最大流量比组成周期的全部信号相位的各个最大流量比y y之和；之和； j j——一个周期内的相位数；一个周期内的相位数； y yj j——第第j j相的流量比；相的流量比； 六、配时参数的计算六、配时参数的计算六、配时参数的计算六、配时参数的计算Ø各相位有效绿灯时间的计算各相位有效绿灯时间的计算总有效绿灯时间为总有效绿灯时间为：： 第第j j相位的有效绿灯时间为：相位的有效绿灯时间为：六、配时参数的计算六、配时参数的计算Ø各相位绿灯显示时间各相位绿灯显示时间 有效绿灯时间黄灯时间部分损失时间例：十字路口东南西北入口道的总设计交通量分别为例：十字路口东南西北入口道的总设计交通量分别为600600、、900900、、 900900和和12001200辆辆/ /小时，各入口道均有两个小时，各入口道均有两个车道车道, ,为直左和直右车道。

设各车道饱和流量为直左和直右车道设各车道饱和流量S S均为均为18001800辆辆/ /小时，采用两相信号控制，每相信号部分损小时，采用两相信号控制，每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为失时间（前损失时间和后损失时间之和）为t tL L=4s=4s，，黄灯时间取为黄灯时间取为t tY Y=3s,=3s,全红时间为全红时间为t tR R=2s=2s试设计该路试设计该路口的定时控制配时方案周期计算采用韦氏最佳信口的定时控制配时方案周期计算采用韦氏最佳信号周期时长公式）号周期时长公式）信号配时设计步骤信号配时设计步骤信号配时设计步骤信号配时设计步骤① ① 估算交叉口每个进口道的车流量和饱和流量估算交叉口每个进口道的车流量和饱和流量采用采用两相信号两相信号控制控制 ：已知东南西北入口道的已知东南西北入口道的总设计交通流量总设计交通流量：分别为：分别为600600、、900900、、 900900和和12001200（辆（辆/ /小时）小时）各车道各车道饱和流量饱和流量S S均为均为18001800辆辆/ /小时信号配时设计步骤信号配时设计步骤②② 求每个车道的流量比，并为每个相位选择值。

求每个车道的流量比，并为每个相位选择值 由各路口道有由各路口道有2 2个车道及已知各进口道的总设计交通流个车道及已知各进口道的总设计交通流量，则可知量，则可知各临界车道组车流量各临界车道组车流量为：为：由由S=1800S=1800辆辆/ /小时，可得关键车流量比：小时，可得关键车流量比： 信号配时设计步骤信号配时设计步骤③ ③ 将各相位的值相加得到整个交叉口的值将各相位的值相加得到整个交叉口的值总交通流量比为：总交通流量比为：④ ④ 确定路口总损失时间确定路口总损失时间每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为每相信号部分损失时间（前损失时间和后损失时间之和）为t tL L=4s=4s，黄灯时间取为，黄灯时间取为t tY Y=3s,=3s,全红时间为全红时间为t tR R=2s=2s；；总损失时间：总损失时间：信号配时设计步骤信号配时设计步骤⑤ ⑤ 利用周期计算公式计算周期时间利用周期计算公式计算周期时间⑥ ⑥ 用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位时间，并将这一时间按各值的比例分配给各个相位。

总有效绿灯时间为：总有效绿灯时间为：各相位有效绿灯时间：各相位有效绿灯时间：信号配时设计步骤信号配时设计步骤⑦⑦ 计算各相位的绿灯显示时间计算各相位的绿灯显示时间故定时控制配时方案为：故定时控制配时方案为：周期长：周期长：19+3+2+26+3+2=5519+3+2+26+3+2=55（（s s））第第1 1相位：绿灯相位：绿灯19s19s，黄灯，黄灯3s3s，全红，全红2s2s第第2 2相位：绿灯相位：绿灯26s26s，黄灯，黄灯3s3s，全红，全红2s2s信号配时设计步骤信号配时设计步骤⑧⑧ 相位配时图相位配时图。