第六章交通信息控制技術(shù)

第六章交通信息控制技術(shù)本章主要內(nèi)容：道路交通控制城市高速公路（快速路）交通控制軌道交通（列車）運行控制6.1道路交通控制交通信號控制采用先進(jìn)的信號控制策略對交通流進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)城市或區(qū)域的交通流運行的通暢和平穩(wěn)?？焖俾愤M(jìn)出口控制根據(jù)快速路及其相關(guān)道路的交通流狀況，對快速路的進(jìn)出口進(jìn)行控制，以達(dá)到減少交通阻塞，給出建議車速，以達(dá)到使路網(wǎng)交通流運行協(xié)調(diào)穩(wěn)定的目的。6.1.1城市道路交通控制的發(fā)展1、19世紀(jì)，最開始出現(xiàn)在英國（英國最早開始工業(yè)革命，最早發(fā)展鐵路等現(xiàn)代交通方式），1868年在倫敦的威斯敏斯特街口安裝了交通信號燈，用來照明道路。2、1918年，紐約安裝手動操縱三色信號燈，是真正意義上的信號燈。3、1926年，英國人制作了結(jié)構(gòu)簡單的交通信號燈，可以單段定周期地交換控制紅、綠燈，這是城市交通自動控制的基礎(chǔ)。4、英國研制出早、中、晚不同時段信號周期不同的多段定周期式交通信號燈。5、1930年，美國研制成功了世界上第一臺感應(yīng)式信號機。這種信號機可以根據(jù)交通情況，自行調(diào)節(jié)信號時間。6、1964年，加拿大多倫多建成了世界上第一個具有計算機控制的城市交通控制系統(tǒng)。（面控）7、70年代，英國在西倫敦和格拉斯哥建成了試驗性的區(qū)域交通控制系統(tǒng)。三個重要的區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)TRANSYTSCOOTSCATS交通信號控制發(fā)展的階段：定時控制向協(xié)調(diào)控制發(fā)展感應(yīng)信號控制計算機應(yīng)用城市道路交通控制發(fā)展階段的技術(shù)模式：原始模式機械模式生物模式智能模式全球智能模式6.1.2城市道路交叉口的信號控制1、信號控制參數(shù)信號相位：一個交叉口某個方向的交通流（或幾個方向交通流組合）同時得到的通行權(quán)或被分配得到這些通行權(quán)的時間帶。確定信號相位的考慮因素：交通安全交通效率飽和度周期長：一個信號燈表示綠、黃、紅一個循環(huán)（從綠燈開始到下一次綠燈開始為止）所需的時間稱為周期長，以秒（s）為單位表示。綠信比：相位i的有效綠燈時間Gi與周期長C的比值為綠信比gi，gi＝Gi/C相位差絕對相位差相對相位差2、信號燈控制分類點控方式定周期控制交通感應(yīng)控制行人信號控制線控制方式定周期控制交通感應(yīng)控制面控制方式6.1.3SCATS悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)SCATS（SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem）SCATS系統(tǒng)包括中央監(jiān)控系統(tǒng)，區(qū)域控制中心和圖形界面（GUI）工作站我國的上海、天津等城市也在運行SCATS1、SCATS系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)SCATS中理論需要掌握的是：交通信號信號控制的知識檢測器的類型檢測數(shù)據(jù)的類型區(qū)域(Region)的概念實時的自適應(yīng)戰(zhàn)略控制與戰(zhàn)術(shù)控制的算法具體到scats系統(tǒng)的實施就需要交通調(diào)查、土木工程方面的知識2、SCATS主要環(huán)節(jié)有：1）子系統(tǒng)的劃分與合并通過“合并指數(shù)”的計算確定子系統(tǒng)的合并或分離2）配時參數(shù)優(yōu)選“算法”信號周期、綠信比及綠時差作為各自獨立的參數(shù)分別進(jìn)行優(yōu)選以“綜合流量”、“飽和度”為主要依據(jù)飽和度綜合流量3）信號周期時長的選擇以子系統(tǒng)為基礎(chǔ)選擇飽和度最高的交叉口確定整個子系統(tǒng)采用的周期時長信號周期的調(diào)整采取連續(xù)小步距的方式，新的周期長度變化限定在±6scmin、cs、cmax、cx4）綠信比方案的選擇5）綠時差方案的選擇廣州使用SCATS的案例：該系統(tǒng)簡稱GZITMS，主要通過運用SCATS等交通信號控制系統(tǒng)及時發(fā)布信息，并通過中央控制監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行全天候監(jiān)控和調(diào)配。廣州市智能交通管理指揮中心計劃建在岑村車管所附近，此項目建成后，廣州交通管理的指揮調(diào)度將形成“110”指揮聯(lián)動中心、交通指揮中心和各區(qū)分控中心三級指揮模式。同時，各個路口各方向信號燈的時長將會更加合理，市民在出行時也可以隨時了解到全市各主干道的道路狀況，選擇一條更方便快捷的道路行駛。該系統(tǒng)建成后，一旦哪個路口發(fā)生交通堵塞，集成指揮調(diào)度系統(tǒng)就會自動報警，指揮中心則可及時調(diào)度警力和救援搶險部門快速到達(dá)現(xiàn)場，排除交通堵塞。同時，指揮中心還將通過交通電臺、路面的可變情報板、互聯(lián)網(wǎng)等途徑發(fā)布交通堵塞信息，引導(dǎo)車輛分流，減低交通擁擠程度。此外，該系統(tǒng)建成后，市民在出門之前就可上網(wǎng)了解廣州任一主干道的道路狀況；在路上也可以通過交通電臺、各主要干道設(shè)立的交通情報板或者發(fā)送短信了解到實時的道路交通狀況，選擇一條暢通的道路行駛。該系統(tǒng)的交通信號控制系統(tǒng)將采用SCATS區(qū)域控制系統(tǒng)，建成后的SCATS信號控制路口將達(dá)400多個，占安裝信號燈路口的90％以上。SCATS區(qū)域控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)每個路口紅綠燈的時長，車輛在遇到第一個綠燈后，在隨后的路口都可能一路綠燈通行。另外，該系統(tǒng)還有一個信息存儲系統(tǒng)，安裝在各個路口或路面的檢測器可記錄下任何時段的車流狀況，并將這些信息存儲起來，相關(guān)部門可根據(jù)該系統(tǒng)的歷史記錄調(diào)節(jié)路口信號燈時長、各方向車道數(shù)量。6.1.4SCOOT綠信比－信號周期－綠時差優(yōu)化技術(shù)在TRANSYT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，原理與TRANSYT相似，不同之初在于用采集到的實時交通流數(shù)據(jù)連續(xù)的實時調(diào)整綠信比、周期時長及綠時差這三個參數(shù)1、檢測檢測器檢測器的安裝位置車流檢測數(shù)據(jù)的采集2、子區(qū)固定，不可合并和分拆（SCATS的子系統(tǒng)可以合并與拆分）3、模型周期流量圖（車隊預(yù)測）排隊預(yù)測擁擠預(yù)測4、優(yōu)化優(yōu)化策略——對優(yōu)化配時參數(shù)隨交通到達(dá)量的改變而做頻繁的適量的調(diào)整優(yōu)化次序綠燈時長優(yōu)選綠時差優(yōu)選周期時長優(yōu)選6.2城市高速公路（快速路）交通控制高速公路的標(biāo)志標(biāo)線：輪廓標(biāo)志禁令標(biāo)志限速標(biāo)志指示標(biāo)志地點里程等高速公路交通控制系統(tǒng)包括三大部分：信息采集子系統(tǒng)（車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車）監(jiān)控中心信息提供子系統(tǒng)（交通標(biāo)志、標(biāo)線、信號燈、可變情報板、可變限速標(biāo)志牌）6.2.1匝道控制匝道：立交橋和高架路上下兩條道路相連接的路段，也指高速公路與鄰近的輔路相連接的路段。

入口匝道控制——以道路本身的容量為依據(jù)，控制匝道進(jìn)入的交通流量，保持主線交通流始終處于暢通狀態(tài)。出口匝道控制——緩解出口匝道銜接的平面交叉口的交通阻塞和防止出口排隊過場而導(dǎo)致高速干道上交通阻塞為目的的控制方法。出口匝道控制因為沒有相應(yīng)的替代路徑而會導(dǎo)致車輛不能正確達(dá)到目的地，遭到司機和出行者的強烈反對，一般極少采用入口匝道控制器的目的：限制進(jìn)入城市快速路主線的車輛數(shù)調(diào)節(jié)影響司機的路線選擇行為入口匝道控制系統(tǒng)設(shè)備包括：路邊控制器主線車輛檢測器匝道車輛檢測器信號燈地面停車標(biāo)線匝道口可變信息板1、單車道入口匝道調(diào)節(jié)需求——容量差額控制Alinea

控制占有率法公式略（見教材）2、多匝道協(xié)調(diào)控制定時式TOD控制交通響應(yīng)型控制混合型控制6.2.2主線控制主線控制就是當(dāng)?shù)缆方煌ㄐ枨蠼咏ㄐ心芰r，對主線上交通流進(jìn)行調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)，使之比較均勻、穩(wěn)定。主線調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)車道使用控制駕駛員信息系統(tǒng)6.2.3高速公路交通控制趨勢高速公路和地面道路交通整合控制建立高速公路交通控制與交通管理共用信息平臺開發(fā)高速公路交通事故預(yù)防與緊急救援的軟硬件技術(shù)建立區(qū)域高速公路自動監(jiān)控系統(tǒng)實習(xí)高速公路網(wǎng)絡(luò)化管理充分利用相關(guān)數(shù)據(jù)未來的智能高速公路高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

其主要用于高速公路，重要路段和隧道，主要檢測下面意外事故如：隧道的撞車意外事故檢測（CrashedVehicle），非法停車檢測（StoppedVehicle），逆向行車檢測(ReversedVehicle)，行人檢測(People)，意外產(chǎn)生的煙霧檢測（Smoke)，行車中的泄漏物檢測(Object)，交通擁擠警報（TrafficFlowAlarm-分五等級擁擠警報由暢通到堵塞)他其它意外事故撞車意外事故非法停車和交通擁擠警報遺漏物和行人檢測煙