交通信號(hào)控制與SCATS系統(tǒng)

區(qū)域交通信號(hào)控制——

上海的SCATS系統(tǒng)上海市交警總隊(duì)高工：韓如文老師2023/2/51國(guó)家精品課程：交通控制與管理Contents2023/2/52國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)的簡(jiǎn)介SCATS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)SCATS系統(tǒng)的基本控制原理SCATS系統(tǒng)的控制基本參數(shù)SCATS系統(tǒng)的功能SCATS系統(tǒng)在上海的擴(kuò)展應(yīng)用SCATS系統(tǒng)簡(jiǎn)介2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理3SCATS系統(tǒng)的歷史背景澳大利亞新南威爾士州公路局（RTA）開(kāi)發(fā)；早在30年代初期，進(jìn)行了交通控制的研發(fā)；1969年，首次將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于交通控制系統(tǒng)；1973年，應(yīng)用于在澳大利亞主要城市；通過(guò)30多年的不斷實(shí)踐、完善發(fā)展形成目前世界最成功最先進(jìn)的城市智能交通控制系統(tǒng)之一；SCATS目前是唯一的由使用者開(kāi)發(fā)的成熟先進(jìn)的系統(tǒng)2023/2/54國(guó)家精品課程：交通控制與管理

事件檢測(cè)與處理交通燈控制路口可變時(shí)速標(biāo)志閉路電視可變標(biāo)志電子可變車(chē)道系統(tǒng)收音機(jī)/電臺(tái)提供現(xiàn)時(shí)交通信息互聯(lián)網(wǎng)信息SCATS是先進(jìn)城市理想的交通管理系統(tǒng)（智能運(yùn)輸系統(tǒng)主干部分）2023/2/55國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS是什么？

SYDNEY 悉尼COORDINATED協(xié)調(diào)ADAPTIVE 自適應(yīng)TRAFFIC 交通SYSTEM系統(tǒng)2023/2/56國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS是什么？

是自適應(yīng)交通控制技術(shù)靈活采用控制方案對(duì)每個(gè)周期調(diào)整周期長(zhǎng)度、綠信比及相位差，以適應(yīng)主體交通情況是一個(gè)交通管理系統(tǒng)設(shè)備管理及故障報(bào)告數(shù)據(jù)采集及分析SCATS適用環(huán)境廣泛對(duì)不同的道路系統(tǒng)做不同的配置采用PC機(jī)，操作與維護(hù)方便超過(guò)30年歷史及悉尼奧運(yùn)會(huì)的實(shí)踐檢驗(yàn)是智能交通系統(tǒng)（ITS）平臺(tái)可集成公交優(yōu)先和車(chē)輛行駛時(shí)間系統(tǒng)與其他ITS系統(tǒng)集成2023/2/57國(guó)家精品課程：交通控制與管理美國(guó)的第一個(gè)智能運(yùn)輸系統(tǒng)示范工程

1stITSDemonstrationProjectinUSAFAST-TRACProject(1992)

inOaklandCounty,Michigan

(奧克蘭，密歇根州）采用澳大利亞的SCATS

自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)作為它的主干－先進(jìn)交通管理系統(tǒng)(ATMS).使用視頻檢測(cè)器技術(shù)取得輝煌成績(jī)，

增強(qiáng)美國(guó)對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的興趣，

確保ITS技術(shù)繼續(xù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。澳大利亞的智能運(yùn)輸系統(tǒng)的地位得到國(guó)際性確認(rèn)2023/2/58國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS在中國(guó)的應(yīng)用超過(guò)100個(gè)路口的城市：上海（包括浦東）:15個(gè)區(qū)域控制中心，超過(guò)2000個(gè)路口；香港：控制超過(guò)1400個(gè)路口；（香港島300個(gè)路口取代SCOOTS)；沈陽(yáng)：5個(gè)區(qū)域控制中心，超過(guò)600個(gè)路口，ITS接口；蘇州：控制150個(gè)路口，視頻檢測(cè)器應(yīng)用、ATM通訊傳輸廣州：8個(gè)區(qū)域控制中心，控制1000個(gè)路口；石家莊：控制300＋個(gè)路口，視頻檢測(cè)器應(yīng)用、ITS接口杭州：控制500＋個(gè)路口；東莞：控制200＋個(gè)路口；寧波：控制200+個(gè)路口；?？冢?00＋個(gè)路口；其他業(yè)績(jī)：天津:80＋個(gè)路口；余姚：50＋個(gè)路口；合肥：40＋個(gè)路口；宜昌：60＋個(gè)路口；溫州：20＋個(gè)路口；重慶：30＋個(gè)路口；2023/2/59國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS在中國(guó)的應(yīng)用

綜上：SCATS在中國(guó)擁有16個(gè)城市，控制超過(guò)6500個(gè)路口，這是在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的其他系統(tǒng)不可比擬的。每個(gè)城市應(yīng)用后，系統(tǒng)都得到快速的擴(kuò)展。2023/2/510國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理11SCATS區(qū)PC域2SCATSPC區(qū)域3SCATS中央管理PCSCATSPC區(qū)域1VideoWallLANorWAN解調(diào)器&RASconnectionSCATS操作臺(tái)(PC’s)遙遠(yuǎn)終端其它ITS設(shè)備PSCPSC

SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理13

SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖路口控制器l路口控制器n路口控制器l路口控制器m路口控制器l路口控制器m區(qū)域信號(hào)控制中心區(qū)域信號(hào)控制中心區(qū)域信號(hào)控制中心區(qū)域控制中心

新增區(qū)控中心1SCATS中央/管理系統(tǒng)ITSportSCATS中央管理控制級(jí)SCATS區(qū)域管理控制級(jí)SCATS系統(tǒng)工作站SCATS系統(tǒng)的路口控制器－EclipseSCATS系統(tǒng)的通訊2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理14SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綱要

SCATS組成結(jié)構(gòu)——中央管理控制級(jí)SCATS中央管理控制級(jí)： 采用IBM兼容工業(yè)型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器 要求極低：

最低要求：CPU350MHZ

內(nèi)存256MB

硬盤(pán)20G

每個(gè)中央管理級(jí)計(jì)算機(jī)可以管理64個(gè)

區(qū)域管理控制計(jì)算機(jī)中央管理級(jí)安裝在與系統(tǒng)中任何一個(gè)

區(qū)域管理控制計(jì)算機(jī)上

2023/2/515國(guó)家精品課程：交通控制與管理中央控制器的作用SCATS是以模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，可以應(yīng)用于小、中、大規(guī)模的城市。通常在多個(gè)區(qū)域計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中，需要一個(gè)管理計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入、采集、監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)記錄與備份等管理性工作，以簡(jiǎn)化大系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理。SCATS可以將網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺(tái)區(qū)域計(jì)算機(jī)定義為管理計(jì)算機(jī)，從而無(wú)需單獨(dú)設(shè)置獨(dú)立的管理計(jì)算機(jī)。2023/2/516國(guó)家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——區(qū)域管理控制級(jí)SCATS區(qū)域管理控制級(jí)： 采用IBM兼容工業(yè)型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器 要求極低：

最低要求：CPU1GHZ

內(nèi)存256MB

硬盤(pán)20G

每個(gè)區(qū)域管理控制計(jì)算機(jī)可以管理控

制250個(gè)路口信號(hào)控制器SCATS使用個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）作為區(qū)域計(jì)算機(jī)，每臺(tái)PC機(jī)可以控制128個(gè)路口。當(dāng)系統(tǒng)超過(guò)這個(gè)數(shù)量時(shí)，增加區(qū)域計(jì)算機(jī)即可。2023/2/517國(guó)家精品課程：交通控制與管理區(qū)域機(jī)的作用SCATS使用運(yùn)行Windows的PC機(jī)為區(qū)域計(jì)算機(jī)，用異步串口接口和調(diào)制解調(diào)器（使用電話線）或ATM等網(wǎng)絡(luò)等為通訊手段，將區(qū)域計(jì)算機(jī)和路口控制器連接在一起。這使得計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)軟件的維護(hù)工作非常容易進(jìn)行。在線控制當(dāng)區(qū)域計(jì)算機(jī)在線運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)終端操作指令和自動(dòng)時(shí)間表，顯示和或改變所有實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)。在改變參數(shù)和調(diào)整任何數(shù)列維度數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需切斷區(qū)域計(jì)算機(jī)的在線運(yùn)行。可以從任何終端人工干預(yù)路口的運(yùn)行。管理該區(qū)域控制器下的路口控制器。2023/2/518國(guó)家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——SCATS工作站SCATS工作站： 采用IBM兼容計(jì)算機(jī) 要求極低：

最低要求：CPU1GHZ

內(nèi)存256MB

硬盤(pán)20G

每個(gè)SCATS系統(tǒng)連接的管理控制工作站的數(shù)量沒(méi)有限制，用戶200個(gè)，同時(shí)允許30個(gè)工作站對(duì)系統(tǒng)操作

2023/2/519國(guó)家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——路口控制器SCATS路口控制器（ECLIPSE）

RTA授權(quán)認(rèn)證產(chǎn)品 針對(duì)路口特征的軟件定義多相位控制特殊控制高可靠性高可維護(hù)性

2023/2/520國(guó)家精品課程：交通控制與管理路口控制器特征數(shù)據(jù)行人按鈕檢測(cè)輸入口車(chē)輛檢測(cè)器行人信號(hào)燈組通訊SCATS區(qū)域控制器邏輯模塊車(chē)輛信號(hào)燈組8－32個(gè)輸出

SCATS組成結(jié)構(gòu)——路口控制器2023/2/521國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse主要特點(diǎn)：RTA最新TSC4認(rèn)證的SCATS控制器最大設(shè)計(jì)：32燈組輸出＋48通道檢測(cè)器輸入+48路干觸點(diǎn)輸入沖突監(jiān)視特殊用途輸入、輸出：12路通訊：FSK、RS232控制模式：手動(dòng)、定時(shí)、感應(yīng)控制；降級(jí)無(wú)線纜協(xié)調(diào)；黃閃；緊急呼叫優(yōu)先；公交優(yōu)先2023/2/522國(guó)家精品課程：交通控制與管理控制器構(gòu)造全鋁合金設(shè)計(jì)控制模塊化組合主要部件機(jī)箱地址板黃閃單元輸出端子通訊隔離電源過(guò)濾電源開(kāi)關(guān)及空開(kāi)輸出現(xiàn)場(chǎng)插座控制模塊機(jī)箱CPM－中央處理板LCM－燈組控制板（8SG）PSM－電源板LDM－車(chē)輛檢測(cè)板2023/2/523國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse2023/2/524國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse2023/2/525國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse2023/2/526國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse2023/2/527國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號(hào)機(jī)Eclipse

SCATS組成結(jié)構(gòu)——通訊

SCATS的通訊

中央管理級(jí)、區(qū)域管理控制、用戶端、與集成平臺(tái)等之間的通信是通過(guò)TCP/IP協(xié)議通訊；區(qū)域控制計(jì)算機(jī)與路口控制器之間的通訊可以根據(jù)條件通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)：

1、FSK調(diào)制電話線通訊（沈陽(yáng)、上?！?/p>

2、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖RS232通訊（杭州、寧波、廣州、合肥…）

3、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊（重慶、蘇州、上海（部分）….）

4、無(wú)線（GSM）網(wǎng)絡(luò)通訊（廣州（部分）…）

5、以上多種形式并存2023/2/528國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)控制基本原理2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理29系統(tǒng)控制的核心理念2023/2/530國(guó)家精品課程：交通控制與管理通過(guò)系統(tǒng)的合理配時(shí)“均衡”路網(wǎng)交通流量，達(dá)到對(duì)車(chē)輛、路網(wǎng)的“平衡”控制，提高整體效率！在系統(tǒng)控制時(shí)綜合考慮路網(wǎng)交通，如“綠波”設(shè)置也是有條件的，如考慮到綠波的下游是否有“消化”能力。飽和流量時(shí)的協(xié)調(diào)控制更偏重疏導(dǎo)路口排隊(duì)堵塞等。系統(tǒng)主要控制原理利用收集的交通情況實(shí)時(shí)全自動(dòng)地優(yōu)化以下交通控制參數(shù)周期CycleLength靈活子系統(tǒng)連鎖LINKSDynamicMarriage相位（時(shí)）差OFFSETSsub-systems相位（時(shí)）差OFFSETSintersections綠信比Splits2023/2/531國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本原理系統(tǒng)控制原理SCATS的基本原理是采用有效的負(fù)反饋。這種設(shè)計(jì)能非常有效的適應(yīng)交通路口的變化，能對(duì)路口的情況的變化自身作出調(diào)整。無(wú)須管理人員經(jīng)常性對(duì)系統(tǒng)干預(yù)。因此，非常適合交通發(fā)展迅速的中國(guó)城市。最佳效果時(shí)間+F控制有效的反饋參數(shù)-DS視頻與其他

車(chē)輛檢測(cè)器線圈車(chē)輛檢測(cè)器2023/2/532國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本原理高效的“集裝箱運(yùn)輸”原理：1、交通信號(hào)最佳工作條件是把交通車(chē)流分配為一個(gè)個(gè)車(chē)隊(duì)(集裝箱式）的通行2、“紅燈”可以起到“整理車(chē)流”的作用3、“車(chē)間距”控制原理，與車(chē)型無(wú)關(guān)4、協(xié)調(diào)功能2023/2/533國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS基本原理“飽和度”控制原理：1、綠燈時(shí)間的使用效率充分對(duì)路口綠燈時(shí)間的利用，來(lái)提高路口交通通過(guò)效率2、停車(chē)線檢測(cè)器的使用2023/2/534國(guó)家精品課程：交通控制與管理

DS=[green-(unusedgreen)]/green

Green：可用綠燈時(shí)間Unusedgreen：

大于或小于每條車(chē)道

標(biāo)準(zhǔn)車(chē)間距的時(shí)間H－標(biāo)準(zhǔn)車(chē)間距W－浪費(fèi)時(shí)間=unusedgreen=T-HT－實(shí)際車(chē)頭時(shí)距HW基本概念——飽和度DST2023/2/536國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——飽和度DSSCATS所使用的“飽和度”（DS），是指被車(chē)流有效利用的綠燈時(shí)間與綠燈顯示時(shí)間之比。

式中：DS——飽和度；g——可供車(chē)輛通行的顯示綠燈時(shí)間總和（s）；g’——被車(chē)輛有效利用的綠燈時(shí)間（s）；T——綠燈期間，停止線上無(wú)車(chē)通過(guò)（即出現(xiàn)空當(dāng)）的時(shí)間（s）；t——車(chē)流正常駛過(guò)停止線斷面時(shí)，前后兩輛車(chē)之間不可少的一個(gè)空當(dāng)時(shí)間（s）；h——必不可少的空當(dāng)個(gè)數(shù)。

參數(shù)g、T及h可以直接由系統(tǒng)、路口信號(hào)機(jī)、檢測(cè)器提供一定程度上擺脫了車(chē)輛尺寸折算為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的繁瑣過(guò)程。最大流量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)間隔時(shí)間

是每天自校準(zhǔn)的在交叉口過(guò)飽和的情況下，DS可以>100%

DS=[green-(unusedgreen)]/green

2023/2/537國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——飽和度DSSCATS系統(tǒng)基本原理時(shí)距控制原理用時(shí)間表示車(chē)間距，與車(chē)型無(wú)關(guān)；間隙計(jì)時(shí)器是用來(lái)偵查車(chē)隊(duì)通過(guò)；車(chē)頭時(shí)距和浪費(fèi)時(shí)間計(jì)時(shí)可用來(lái)看車(chē)隊(duì)的通行效率；判斷連續(xù)車(chē)隊(duì)的指標(biāo)：Headway：2.5sGAP:3.5sWast:7s

（累計(jì)）2023/2/538國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本控制策略SCATS交通整體協(xié)調(diào)控制是根據(jù)區(qū)域交通數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)響應(yīng)交通需求和系統(tǒng)容量的變化，調(diào)整整個(gè)區(qū)域的信號(hào)時(shí)間以提供最佳的交通流，并確定每個(gè)交叉路口的最合適的綠燈定時(shí)以使相鄰的交叉路口綠燈能連續(xù)，使車(chē)輛通過(guò)交叉路口時(shí)的延遲最小。稱(chēng)之為“戰(zhàn)略控制”。系統(tǒng)進(jìn)行整體協(xié)調(diào)控制，同時(shí)系統(tǒng)允許每個(gè)路口“各自為政”，實(shí)行車(chē)輛感應(yīng)控制，稱(chēng)之為“戰(zhàn)術(shù)控制”。“戰(zhàn)略控制”和“戰(zhàn)術(shù)控制”有機(jī)結(jié)合，大大提高系統(tǒng)的控制效率。2023/2/539國(guó)家精品課程：交通控制與管理協(xié)調(diào)控制SCATS控制策略：“戰(zhàn)略控制”結(jié)合“戰(zhàn)術(shù)控制”

“子系統(tǒng)”控制策略

1、由路網(wǎng)、流量條件劃分

2、通過(guò)周期、流量、時(shí)間、手動(dòng)、強(qiáng)制等連接、或分開(kāi)SS1SS6SS2SS3SS4SS15PossibleMarriageCCCCCCCCriticalJunction2023/2/540國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本控制策略CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5信號(hào)控制子系統(tǒng)（SS）2023/2/541國(guó)家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)SubSystem

子系統(tǒng)是SCATS戰(zhàn)略控制的基本單位，每個(gè)子系統(tǒng)包含一個(gè)或多個(gè)路口，但只有一個(gè)關(guān)鍵路口。關(guān)鍵路口需要可變但準(zhǔn)確的綠信比，以適應(yīng)交通流的變化。同一子系統(tǒng)中的路口總是協(xié)調(diào)一致的，使用同一周期及相同的綠信比方案號(hào)。為適應(yīng)關(guān)鍵路口的綠信比變化，非關(guān)鍵路口的綠信比值可以與關(guān)鍵路口有所差異。2023/2/542國(guó)家精品課程：交通控制與管理CCCCC關(guān)鍵路口與子系統(tǒng)C=關(guān)鍵2023/2/543國(guó)家精品課程：交通控制與管理每個(gè)子系統(tǒng)只可有一個(gè)對(duì)選擇子系統(tǒng)交通控制方法有效的關(guān)鍵路口。子系統(tǒng)的非關(guān)鍵路口數(shù)量是無(wú)限制。選好的交通控制方案號(hào)是用于整個(gè)子系統(tǒng)不單用于一個(gè)路口。所以所有子系統(tǒng)的路口都要有適當(dāng)?shù)慕煌刂品桨?。關(guān)鍵路口2023/2/544國(guó)家精品課程：交通控制與管理周期,綠信比和時(shí)差計(jì)算方案的選擇需考慮整個(gè)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)內(nèi)所有路口都使用同一:

綠信比計(jì)算方案號(hào)周期時(shí)間

相位差計(jì)算方案號(hào)2023/2/545國(guó)家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)子系統(tǒng)的自動(dòng)連接

為了實(shí)現(xiàn)更多路口的協(xié)調(diào)，相鄰子系統(tǒng)可以連接在一起，構(gòu)成更大的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，且共用一個(gè)周期時(shí)間。該連接決定各子系統(tǒng)之間的相位差，連接可以是永久的，也以可以是臨時(shí)的。當(dāng)子系統(tǒng)之間需要協(xié)調(diào)運(yùn)行時(shí)，子系統(tǒng)就可以連接在一起，構(gòu)成大范圍系統(tǒng)協(xié)調(diào)。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)以低周期各自運(yùn)行才有效率時(shí)，其連接就會(huì)斷開(kāi)。2023/2/546國(guó)家精品課程：交通控制與管理CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5可連鎖(結(jié)婚)（Marry）子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)有必要時(shí)，動(dòng)態(tài)式連鎖2023/2/547國(guó)家精品課程：交通控制與管理

子系統(tǒng)間可以連鎖(交通協(xié)調(diào))成為更大的“系統(tǒng)”.

連鎖子系統(tǒng)內(nèi)所有路口都需要運(yùn)行同一周期才可以保持交通協(xié)調(diào)。SS1SS2SS3子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)2023/2/548國(guó)家精品課程：交通控制與管理CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5無(wú)需連鎖(離婚)（Divorce）交通狀況差別大時(shí)，就可離婚2023/2/549國(guó)家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)SCATS系統(tǒng)控制基本參數(shù)2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理50－周期（CL）－綠信比（Split）－相位差（Offset）－相位（Phase）系統(tǒng)的基本控制參數(shù)2023/2/551國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——周期在單獨(dú)信號(hào)控制路口:周期延遲Co-最佳周期延遲會(huì)快速提升.引起車(chē)輛排長(zhǎng)隊(duì)2023/2/552國(guó)家精品課程：交通控制與管理周期是運(yùn)行所有相位所需的時(shí)間有效范圍20-240秒一般范圍50-180秒2023/2/553國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——周期SCATS系統(tǒng)周期與飽和度DS的關(guān)系

Max.(160)Stretch(150)Alt.2(100)Alt.1(80)Min.(50)Max.DS（96）StretchDS（86）StretchDS-10（76）SA中最小周期控制參數(shù)2023/2/554國(guó)家精品課程：交通控制與管理飽和度周期時(shí)長(zhǎng)最小周期：在交通量極小及跳過(guò)某些相位的情況下采用兩個(gè)跳躍周期：決定于流量，使周期更快適應(yīng)流量及協(xié)調(diào)控制跳躍周期設(shè)置：一般每個(gè)周期的SA流量在6－12輛Stretchcycletime:主周期時(shí)間，當(dāng)周期大于主周期時(shí)間時(shí)，主相位DS作為主要的控制參數(shù)Maximumcycletime:子系統(tǒng)最大周期時(shí)間2023/2/555國(guó)家精品課程：交通控制與管理周期的設(shè)置基本概念——周期相位所占時(shí)間與周期的百分比相位A=55%相位

B=20%相位

C=25%2023/2/556國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念－綠信比（Split)在某路口指定方向:Split%延遲延遲會(huì)快速提升.引起車(chē)輛排長(zhǎng)隊(duì)Equisat-均勻飽和度的時(shí)比2023/2/557國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念－綠信比（Split)

LCL／HCL：可定義的最小／大周期SCL1和SCL2：依流量變化而使用的可選最小周期XCL:可變階段／相位飽和度閾值綠燈時(shí)間AφBφCφSCLXCLHCL周期對(duì)應(yīng)綠信比關(guān)系NX應(yīng)用：無(wú)主相位效應(yīng)，各相位按比例分配時(shí)間2023/2/558國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——綠信比A\B\C均指相位周期時(shí)間綠信比方案的選擇是以子系統(tǒng)為基本單位進(jìn)行的。SCATS自動(dòng)地選擇預(yù)先設(shè)置的綠信比方案。通過(guò)對(duì)比運(yùn)行當(dāng)前綠信比與計(jì)算實(shí)行其他所有的綠信比所獲得的飽和度來(lái)選擇。2023/2/559國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比飽和度是SCATS系統(tǒng)的關(guān)鍵控制參數(shù)?。【G信比方案的選擇與信號(hào)周期的調(diào)整交錯(cuò)進(jìn)行！兩者結(jié)合起來(lái)，對(duì)各相位綠燈時(shí)間不斷調(diào)整的結(jié)果，使各相位飽和度DS維持大致相等的水平，即“等飽和度”原則。例如：SCATS在實(shí)行當(dāng)前方案2所測(cè)量的各個(gè)最忙方向通道的飽和度(DS)如下:

AstageDS=80%BstageDS=70%CstageDS=60%ABC2023/2/560國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實(shí)例分析基本概念——綠信比SCATS自動(dòng)選擇適應(yīng)當(dāng)前交通狀況的綠信比方案例:4套綠信比方案

綠信比的選擇（Split)——實(shí)例分析當(dāng)前使用方案其他因素不變，通過(guò)對(duì)比各相位綠信比計(jì)算出各自的飽和度.這樣“預(yù)測(cè)”出采用方案1的各相位飽和度如下AstgDS=80%BstgDS=70%CstgDS=60%當(dāng)前SP2運(yùn)行2023/2/562國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實(shí)例分析基本概念——綠信比同樣計(jì)算出各方案各相位的飽和度：

哪個(gè)方案是應(yīng)該選擇的“最合適”的？2023/2/563國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實(shí)例分析基本概念——綠信比SCATS選擇所有最高飽和度中最低的綠信比方案。在上面的例子中，SCATS將投票給方案3，方案3的最高飽和度為73％，是所有方案中最低的。在3個(gè)周期內(nèi)兩次投票給同一綠信比方案，系統(tǒng)將選擇該方案運(yùn)行。2023/2/564國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實(shí)例分析基本概念——綠信比每個(gè)路口可以有1,4,8或16綠信比方案每個(gè)相位綠信比變化不小于2％，但不大于6％在相連的兩個(gè)方案中，只可以有兩個(gè)相位改變比例綠信比方案也包含其他重要的控制數(shù)據(jù)綠信比方案設(shè)置注意事項(xiàng):2023/2/565國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比每個(gè)綠信比方案可以有1、4、8、16個(gè)方案供選擇2023/2/566國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比在執(zhí)行的方案主相位相位占周期％定義方案數(shù)量相序選擇特殊標(biāo)志控制2023/2/567國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比綠信比-非常重要的參數(shù)包括：－相位在周期中獲取的時(shí)間－相位呼叫－相位的延長(zhǎng)－相位的順序－特殊標(biāo)志控制2023/2/568國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比綠信比方案的特性設(shè)置，用于相位呼叫、延長(zhǎng)相位等：PD－相位在任何條件下均被呼叫；（包括手動(dòng)控制時(shí)也不能跳過(guò)）NS－相位在當(dāng)前相序中不可以被跳過(guò)；AS－自動(dòng)不可以跳過(guò)相位，當(dāng)周期大于所設(shè)的雙周期值時(shí)；FS－強(qiáng)制跳過(guò)相位，當(dāng)周期小于所設(shè)的雙周期值時(shí)；FG－允許該相位獲取下一個(gè)相位的時(shí)間，當(dāng)下個(gè)相位無(wú)需求時(shí)；TG－允許該相位獲取上一個(gè)相位未用完的時(shí)間；（注意：主相位TG具有相反的作用）NG－表示該相位一定要用滿所分配的時(shí)間不能提前結(jié)束。2023/2/569國(guó)家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——路口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基本概念——綠信比相位差：路口與路口間某一指定相位起點(diǎn)與另一路口某一指定相位起點(diǎn)的時(shí)間差。Offset基本概念－協(xié)調(diào)控制相位差（Offset)2023/2/570國(guó)家精品課程：交通控制與管理4個(gè)相位差方案：低流量；雙向流量均衡；上午高峰；下午高峰周期相位差+20+10PP50100流量變化＝》周期變化＝》相位差變2023/2/571國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念－協(xié)調(diào)相位差(Offset)2023/2/572國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念－協(xié)調(diào)相位差(Offset)SS1SS6SS2SS3SS4SS15CCCCCCOffset相關(guān)設(shè)置：子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間的Offset的協(xié)調(diào)方向一定要一致PP1PP2PP3LP1LP2LP3子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間Offset的協(xié)調(diào)2023/2/573國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——相位差LP——子系統(tǒng)之間Offset周期相位差+20+10100130流量變化＝》周期變化＝》相位差變2023/2/574國(guó)家精品課程：交通控制與管理基本概念——相位差Link——子系統(tǒng)之間的連接車(chē)道（線圈）流量方向的連接設(shè)置，包括：

◎路口相位線圈（方向）

◎忽略連接

◎永久連接

◎強(qiáng)制連接：每周期通過(guò)N輛車(chē)時(shí)

◎投標(biāo)連接：每小時(shí)流量達(dá)到N輛時(shí)

◎投票選擇LP方案2023/2/575國(guó)家精品課程：交通控制與管理

子系統(tǒng)連接時(shí)使用事項(xiàng)2023/2/576國(guó)家精品課程：交通控制與管理1）LP方案的設(shè)計(jì)，一定要通過(guò)多時(shí)段實(shí)際的應(yīng)用觀察來(lái)確定，理論計(jì)算值僅做設(shè)置參考；2）LP方案的切換或其他手動(dòng)控制會(huì)引起幾個(gè)周期的調(diào)整，短時(shí)間內(nèi)影響路口的控制；3）一個(gè)路口可以同時(shí)進(jìn)行多方向的協(xié)調(diào)控制；4）通過(guò)連接形成區(qū)域協(xié)調(diào)控制；5）連接控制時(shí)可能會(huì)降低某些路口的效率，但提高了整個(gè)區(qū)域的效率。主控式SCATS系統(tǒng)系統(tǒng)功能2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理77主控式SCATS系統(tǒng)功能2023/2/578國(guó)家精品課程：交通控制與管理信號(hào)控制自動(dòng)降級(jí)功能系統(tǒng)監(jiān)視收集資料SCATS系統(tǒng)有四種控制模式，分別是單點(diǎn)感應(yīng)控制模式、無(wú)電纜控制模式、聯(lián)機(jī)主控模式、黃閃模式。其中有通訊的、完整的區(qū)域控制為聯(lián)機(jī)主控模式，簡(jiǎn)稱(chēng)“主控式SCATS”,因此重點(diǎn)介紹！主控式信號(hào)控制主控式操作時(shí)，SCATS向路口控制器發(fā)出“呼叫相位”命令。這些命令要求路口控制器結(jié)束現(xiàn)時(shí)的相位同時(shí)指定下一個(gè)運(yùn)行相位。路口控制器不能自己選擇相位。2023/2/579國(guó)家精品課程：交通控制與管理但是，路口控制器不一定能夠

馬上遵從SCATS結(jié)束相位的命令。這命令必須延遲執(zhí)行，如果路口控制器還沒(méi)有結(jié)束安全時(shí)間如:相位最低綠燈時(shí)段信號(hào)燈組最低綠燈時(shí)間段人行燈綠燈與閃綠時(shí)間段主控式信號(hào)控制2023/2/580國(guó)家精品課程：交通控制與管理行人清除時(shí)間（WalkClearance)APhaseBPhaseWalkClearance1Clearance2Red機(jī)動(dòng)車(chē)相位2023/2/581國(guó)家精品課程：交通控制與管理機(jī)動(dòng)車(chē)相位行人燈機(jī)動(dòng)車(chē)、行人綠燈相位時(shí)序圖綠閃時(shí)間可變綠燈時(shí)間SCATS也可以授權(quán)路口控制器在未收到SCATS發(fā)出結(jié)束相位命令之前，自己根據(jù)車(chē)流情況判斷“提早結(jié)束”相位。

即自己以交通感應(yīng)式結(jié)束相位－戰(zhàn)術(shù)控制。當(dāng)然，為了保持原來(lái)周期，省下的時(shí)間需要加于其它相位!主控式信號(hào)控制2023/2/582國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)的操作方式:主控連接模式(Masterlink)降級(jí)協(xié)調(diào)模式(Flexilink)單點(diǎn)/獨(dú)立式(Isolated)黃閃模式2023/2/583國(guó)家精品課程：交通控制與管理自動(dòng)降級(jí)功能除了控制以外，SCATS不斷地檢查路口控制器多種操作功能如：檢測(cè)器狀態(tài)–實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛占有狀態(tài)；

信號(hào)燈組狀態(tài)-現(xiàn)時(shí)顯示綠燈的；

控制器狀態(tài)-能否工作正常；

多種計(jì)時(shí)器狀態(tài)；

控制器故障與警報(bào)；主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視2023/2/584國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATSACCESS界面2023/2/585國(guó)家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視此外，SCATS提供友好的圖形界面讓操作員視察：現(xiàn)時(shí)路口操作情況；系統(tǒng)交通情況；…………主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視2023/2/586國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS記錄：信號(hào)燈故障

檢測(cè)線圈故障通訊錯(cuò)誤

通訊線/網(wǎng)故障數(shù)據(jù)問(wèn)題主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視故障與警報(bào)記錄2023/2/587國(guó)家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視故障與警報(bào)記錄SCATS自動(dòng)把所有故障與警報(bào)儲(chǔ)藏在硬盤(pán)檔案。用戶可選擇保留多少天的檔案。用戶可以選擇即時(shí)打印。SCATS提供故障與警報(bào)檔案分析軟件，方便處理故障與警報(bào)。2023/2/588國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATSLog中環(huán)區(qū)編號(hào)為1998的路口在09年10月15日發(fā)生DA報(bào)警，報(bào)警線圈為1-6，8-11其中5號(hào)線圈為第一次報(bào)警普陀區(qū)編號(hào)為849的路口在09年10月15日發(fā)生ST報(bào)警，報(bào)警時(shí)間是上午10：40分。2023/2/589國(guó)家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視SCATS操作時(shí)不斷收集以下資料：

5或15分鐘車(chē)輛流量0到24個(gè)車(chē)道

戰(zhàn)略性操作實(shí)施的周期

實(shí)施的控制方案

現(xiàn)場(chǎng)車(chē)道資料-流量，飽和度，等

戰(zhàn)術(shù)性操作

相位需求與延長(zhǎng)主控式SCATS系統(tǒng)收集資料2023/2/590國(guó)家精品課程：交通控制與管理系統(tǒng)分析功能

路口24小時(shí)的5分鐘流量分析

子系統(tǒng)運(yùn)行記錄2023/2/591國(guó)家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)收集資料系統(tǒng)分析功能自適應(yīng)控制時(shí)路口交通流量、飽和度、相位時(shí)間控制關(guān)系（示例）2023/2/592國(guó)家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)收集資料信號(hào)機(jī)特征軟件Personality2023/2/593國(guó)家精品課程：交通控制與管理相位行人信號(hào)燈排列信號(hào)燈組沖突表相位的車(chē)道檢測(cè)器設(shè)置基本配時(shí)數(shù)據(jù)：

相位最小時(shí)間

相位最大時(shí)間

相位安全間隔時(shí)間

行人最小安全時(shí)間單點(diǎn)控制配時(shí)方案、時(shí)段

SCATS系統(tǒng)擴(kuò)展應(yīng)用2023/2/5國(guó)家精品課程：交通控制與管理94

交通燈控制路口SCATS系統(tǒng)的集成應(yīng)用——先進(jìn)性、開(kāi)放性TCP/IP提供的SCATS界面/協(xié)議SCATS收集的交通資料路口設(shè)備的操作狀態(tài)，警報(bào)操作指令已經(jīng)用于多個(gè)ITS系統(tǒng)悉尼奧運(yùn)中央ITS管理系統(tǒng)事件檢測(cè)系統(tǒng)可變標(biāo)志系統(tǒng)GIS地圖顯示系統(tǒng)KESAS公路管理系統(tǒng)出入口交通控制器公路管理系統(tǒng)2023/2/595國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS擴(kuò)展應(yīng)用－公交優(yōu)先2023/2/596國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS擴(kuò)展應(yīng)用－公交優(yōu)先針對(duì)不同的城市BRT規(guī)劃條件可以有不同的優(yōu)先實(shí)現(xiàn)方式，主要分為三種實(shí)現(xiàn)方式：

－BRT車(chē)道優(yōu)先方式；

－BRT車(chē)輛優(yōu)先方式；

－基于車(chē)輛定位及運(yùn)行時(shí)間表的公交“準(zhǔn)時(shí)”系統(tǒng)；2023/2/597國(guó)家精品課程：交通控制與管理BRT車(chē)道優(yōu)先方式；

顧名思義，信號(hào)系統(tǒng)針對(duì)BRT車(chē)道的車(chē)輛進(jìn)行優(yōu)先控制，因此這種優(yōu)先方式適合于規(guī)劃了BRT專(zhuān)用車(chē)道的路線。

與信號(hào)系統(tǒng)的連接：僅需在距離路口80－150米處的BRT專(zhuān)用道上埋設(shè)一個(gè)檢測(cè)線圈，線圈連接信號(hào)機(jī)。2023/2/598國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS擴(kuò)展應(yīng)用－公交優(yōu)先BRT車(chē)道優(yōu)先方式：車(chē)輛優(yōu)先的方式要求每輛BRT安裝識(shí)別檢測(cè)設(shè)備，同樣在距離信號(hào)控制路口80－150米的位置給信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求優(yōu)先信號(hào)。這種方式在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較普遍。它的系統(tǒng)組成包括：

1、BRT車(chē)輛安裝的檢測(cè)設(shè)備（如RFID卡）；

2、路口檢測(cè)接收設(shè)備，包括接受天線等

3、公交車(chē)管理平臺(tái)（可選）2023/2/599國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS擴(kuò)展應(yīng)用－公交優(yōu)先2023/2/5100國(guó)家精品課程：交通控制與管理SCATS擴(kuò)展應(yīng)用－公交優(yōu)先SCATS系統(tǒng)系統(tǒng)