SCATS 系統(tǒng)介紹的教案

SCATS系統(tǒng)介紹的教案第1頁/共91頁一、系統(tǒng)概述開發(fā)起始時(shí)間：七十年代初期；地點(diǎn)：澳大利亞悉尼；目前的規(guī)模：悉尼2500多個(gè)路口的自適應(yīng)區(qū)域控制；當(dāng)前推廣應(yīng)用范圍：澳大利亞、新西蘭、東南亞、中國、美國、愛爾蘭等全世界70多個(gè)城市與地區(qū)，21000余路口；悉尼交通自適應(yīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)（SCATS）開發(fā)者：澳大利亞新南威爾士州道路交通局（RTA）。第2頁/共91頁ShenyangTianjinShanghai,NingboSuzhouHangzhouGuangzhouHongKongManilaCebuKualaLumpurSerembanSingaporeBruneiSandakanJakartaBandungDetroitDelawareDurhamCobbCoSuvaFijiShijuazhuangTehranMashhadDublinAucklandWellingtonChristchurch+11citiesDarwinPerthAdelaideSydneyMelbourne&manyothercitiesMexicoCityTolucaSCATSWorldwideSystemInstallationsYichangDohaChulaVistaPascoCo.ConcepcionGreshamParkCityMenloParkSunnyvaleWaterfordIsraelYanbuDaccaHanoiPattayaVietianneRzeszowPietermaritzburg第3頁/共91頁SCATS是按照交通需求變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)配時(shí)來運(yùn)行的，是以區(qū)域、而不是以非協(xié)調(diào)的單個(gè)的路口為基礎(chǔ)，對(duì)交通進(jìn)行控制。SCATS是在不斷發(fā)展與完善的。最新的控制軟件為第6版本（V6.X），并且移植到PC機(jī)平臺(tái)上，在控制、數(shù)據(jù)采集、管理、監(jiān)視等方面都有改善、提高。第4頁/共91頁二、系統(tǒng)組成

SCATS可以根據(jù)受控路口多寡及系統(tǒng)需求采用二級(jí)或三級(jí)控制方式。一個(gè)完整的三級(jí)控制系統(tǒng)包括路口控制、地區(qū)控制和中央控制。采用二級(jí)控制時(shí)，只包括路口控制和地區(qū)控制。

路口控制是由信號(hào)控制機(jī)對(duì)某個(gè)具體路口進(jìn)行的控制。它的輸入信息來自車輛檢測器和行人按鈕，輸出燈色信號(hào)，指揮交通。

地區(qū)控制是系統(tǒng)關(guān)鍵。路口信號(hào)控制機(jī)采集的實(shí)時(shí)信息源源不斷地送往位于地區(qū)控制室的地區(qū)主控計(jì)算機(jī)，由主控計(jì)算機(jī)綜合計(jì)算得出優(yōu)化最佳控制方案及時(shí)送回信號(hào)控制機(jī)執(zhí)行。

中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要完成與各地區(qū)計(jì)算機(jī)的聯(lián)系，以及與中央管理計(jì)算機(jī)的連接。中央控制級(jí)的建立，使我們可以很方便地在各級(jí)計(jì)算機(jī)終端上、或者臨時(shí)插接到信號(hào)控制機(jī)的現(xiàn)場終端上，對(duì)任一路口的運(yùn)行實(shí)況進(jìn)行監(jiān)視、數(shù)據(jù)修改或者發(fā)布命令。使數(shù)百成千路口的集中監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)。第5頁/共91頁路口控制機(jī)檢測器信號(hào)燈檢測器信號(hào)燈二級(jí)系統(tǒng)組成圖地區(qū)計(jì)算機(jī)工作站PC第6頁/共91頁典型的計(jì)算機(jī)配置中央管理計(jì)算機(jī)（帶CMS）工作站地區(qū)計(jì)算機(jī)LAN連接地區(qū)計(jì)算機(jī)串口通信通信處理器第7頁/共91頁1、路口控制采用微處理器芯片（16位）接收、處理來自檢測器的信號(hào)，自主進(jìn)行單點(diǎn)感應(yīng)控制。接收、預(yù)處理來自檢測器的信號(hào)，向地區(qū)主控機(jī)傳送信息，并接受主控機(jī)的各種控制信息，進(jìn)行控制。按預(yù)置要求或故障降級(jí)要求進(jìn)行無電纜協(xié)調(diào)控制。自動(dòng)故障檢測、報(bào)警。24路車輛檢測器和8路行人按鈕輸入。16信號(hào)組輸出。使用“特征軟件”保證信號(hào)安全正常運(yùn)行。路口“特征”數(shù)據(jù)包括：信號(hào)相位數(shù)、相序、檢測器數(shù)、信號(hào)組數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系；相位時(shí)間段如：最小綠、最大綠、綠閃、黃燈、全紅等的時(shí)間限定；單點(diǎn)全感應(yīng)基本參數(shù)（空擋時(shí)間、浪費(fèi)時(shí)間……）；無電纜控制所需的基本參數(shù)（方案、時(shí)段、感應(yīng)要求……）。第8頁/共91頁2、地區(qū)控制主機(jī)使用PDP11系列(V5.3之前),或PC工控機(jī)(V6.0之后)。是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制的重要部分：接收信號(hào)控制機(jī)信息，進(jìn)行計(jì)算、處理，并回傳優(yōu)化的自適應(yīng)區(qū)域控制信息。向路口信號(hào)控制機(jī)傳送強(qiáng)制信息，進(jìn)行人工控制。自動(dòng)接收、存儲(chǔ)路口信號(hào)控制機(jī)故障信息、并在操作終端上報(bào)警顯示。下達(dá)指令，獲取路口流量信息、系統(tǒng)運(yùn)行信息，并可存儲(chǔ)、分析。PDP11系列：可控制多達(dá)128個(gè)路口（11/93），PC工控機(jī)可控制多達(dá)250個(gè)路口。第9頁/共91頁3、中央監(jiān)控當(dāng)路口控制的數(shù)量超過一定限量之后，就需要設(shè)立中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)。使用PDP11系列及VAX11管理計(jì)算機(jī)(V5.3之前),或PC工控機(jī)(V6.0之后)。中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)不直接進(jìn)行自適應(yīng)控制，通過它可以監(jiān)視運(yùn)行、修改數(shù)據(jù)、人工干預(yù)等等……通信功能,使得所有的地區(qū)及其下屬路口連通，方便信息傳送。第10頁/共91頁三、系統(tǒng)通信地區(qū)控制計(jì)算機(jī)至路口信號(hào)控制機(jī)。星形連接方式：租用或?qū)Ｓ秒娎|、光纜直接連接。網(wǎng)絡(luò)連接。地區(qū)控制計(jì)算機(jī)至中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)。星形連接方式：直接電纜或光纜連接，電話撥號(hào)連接。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。第11頁/共91頁四、系統(tǒng)控制原理SCATS控制策略

交通條件反應(yīng)對(duì)策繁忙交通要求使通行量最大正常交通要求使延誤最小輕微交通要求使停車次數(shù)最少第12頁/共91頁子系統(tǒng)與系統(tǒng)道路網(wǎng)絡(luò)的不規(guī)則性，導(dǎo)致交通環(huán)境差異；交通分布的不均勻性，產(chǎn)生對(duì)信號(hào)配時(shí)的不同要求。為求整體最佳效益，交通在某些條件下需要小范圍協(xié)調(diào)，在另一些條件下可以大范圍協(xié)調(diào)。戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)控制僅有戰(zhàn)略檢測和算法，難以求得局部的精細(xì)；只有戰(zhàn)術(shù)檢測和算法，不能把握全局。為求整體最佳效益，需要既有戰(zhàn)略又有戰(zhàn)術(shù)的檢測和算法，在兩個(gè)層面上產(chǎn)生作用。第13頁/共91頁子系統(tǒng)是自適應(yīng)控制最小協(xié)調(diào)單元。由一個(gè)或若干路口組成。子系統(tǒng)劃分原則：地理?xiàng)l件、交通狀況以及相互關(guān)連性。子系統(tǒng)----關(guān)鍵路口----主要檢測器----周期、綠信比；子系統(tǒng)----代表性方向檢測器----協(xié)調(diào)方向----相位差。子系統(tǒng)可以相互結(jié)合，形成規(guī)模不同的系統(tǒng)。交通狀況變化后，周期或流量特性漸趨一致時(shí)，子系統(tǒng)的結(jié)合有利較大范圍的協(xié)調(diào)。低峰向高峰過渡時(shí)，往往出現(xiàn)這種情況。結(jié)合起來的若干子系統(tǒng)稱為“系統(tǒng)”。一個(gè)地區(qū)控制范圍內(nèi)可以有一個(gè)或若干個(gè)大小不一的“系統(tǒng)”組成。形成系統(tǒng)的子系統(tǒng)可以分離，形成新的系統(tǒng)或原來的子系統(tǒng)?！跋到y(tǒng)”內(nèi)子系統(tǒng)交通狀況、預(yù)測周期或流量特性產(chǎn)生一定差異時(shí)，繼續(xù)以“系統(tǒng)”運(yùn)行會(huì)降低整體效益，就產(chǎn)生子系統(tǒng)分離。經(jīng)分離后的“系統(tǒng)”形成較小的，適合當(dāng)時(shí)交通狀況的“系統(tǒng)”或子系統(tǒng)運(yùn)行。高峰向低峰逐漸過渡時(shí)，容易出現(xiàn)這種情況。1、子系統(tǒng)與系統(tǒng)第14頁/共91頁SS1SS2SS5SS4SS3SS6SS7子系統(tǒng)與系統(tǒng)示意圖例：靜安68（Int），22（SS）。高峰最大結(jié)合鏈13（SS），42（Int）。第15頁/共91頁戰(zhàn)略控制層面是較高級(jí)別的控制。收集來自戰(zhàn)略檢測器的流量或飽和度等數(shù)據(jù)，經(jīng)地區(qū)主控機(jī)戰(zhàn)略算法計(jì)算優(yōu)化各子系統(tǒng)的周期、綠信比、相位差等參數(shù)。計(jì)算、判斷子系統(tǒng)之間的關(guān)系，決定子系統(tǒng)是結(jié)合還是分離，從區(qū)域整體上衡量最佳效果。按周期進(jìn)行運(yùn)算、調(diào)整，戰(zhàn)略響應(yīng)速度比較快。2、戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)控制第16頁/共91頁戰(zhàn)略控制的基本參數(shù)優(yōu)化準(zhǔn)則周期時(shí)間是以秒為單位動(dòng)態(tài)地變化的，當(dāng)交通增長較快時(shí)，能以較大的步長變化（如6秒、9秒、21秒），以保持系統(tǒng)有最合適的飽和度（比如0.9）。綠信比要求對(duì)每個(gè)進(jìn)口的綠燈時(shí)間能反映相應(yīng)的交通要求。SCATS通過對(duì)不同相位或有代表性的進(jìn)口用等飽和度的方法來決定綠信比。當(dāng)然在交通要求接近飽和時(shí)控制可以偏向于設(shè)計(jì)者所需要的主要交通流向。相位差須能隨交通要求變化而使系統(tǒng)中的車輛，尤其是占優(yōu)的交通流的停車次數(shù)和延誤減至最少。第17頁/共91頁戰(zhàn)術(shù)控制層面是較低級(jí)別的控制。允許路口信號(hào)控制機(jī)在不違背系統(tǒng)“戰(zhàn)略”的前提下，有一定的靈活性以滿足實(shí)際運(yùn)行中的局部需求。運(yùn)行著的相位時(shí)間可以在一定條件下按交通需求縮短或者延長、沒有交通要求的相位甚至可以跳過不運(yùn)行。運(yùn)算是在目前運(yùn)行著的周期或相位中當(dāng)場發(fā)生，反應(yīng)迅速，進(jìn)一步提高了控制的實(shí)際效果（特別適合那些不規(guī)則到達(dá)的交通流）。第18頁/共91頁戰(zhàn)略控制與戰(zhàn)術(shù)控制的關(guān)系在戰(zhàn)略控制下進(jìn)行的戰(zhàn)術(shù)控制的程度是由地區(qū)主控機(jī)所約束的。在戰(zhàn)術(shù)控制時(shí)，路口信號(hào)控制機(jī)使用了與單點(diǎn)全感應(yīng)控制時(shí)相同的技術(shù)。不同之處是，主干道上的協(xié)調(diào)相位不能隨意跳過或提前結(jié)束，以免破壞協(xié)調(diào)效果。以整體交通為目標(biāo)的戰(zhàn)略控制可以使變化的交通受到平滑的控制；周期性處理快速、微小變化的戰(zhàn)術(shù)控制則使系統(tǒng)控制更加精確。當(dāng)?shù)缆放c交通條件較好時(shí)，系統(tǒng)往往以戰(zhàn)略控制為主；反之，由于交通流的隨機(jī)性而使得戰(zhàn)術(shù)控制的補(bǔ)充作用顯得十分重要。第19頁/共91頁五、基本算法思想第20頁/共91頁1、相位時(shí)間段（PHASEINTERVALS）

——概念與作用簡單表述MINIMUNGREENFLASHGREENYELLOWALLREDEXTENTIONGREENCLEARANCEVEHWALKGREENINTERGREEN

行人結(jié)束時(shí)間一般在對(duì)應(yīng)車輛信號(hào)的綠間隔之前；行人較多也可延長至綠間隔中。第21頁/共91頁APHASE

完整的SCATS表述VEHMINGRNFLASHGREENYELLOWALLREDEXTLSTVIGRESTECOGRNWALKWALKCLEARANCE1DELAYCLEARANCE2INITIALPERIODREST/EXTENTIONPERIODINTERGREENPERIODRUNNINGCLEARING第22頁/共91頁LATESTART（遲啟動(dòng)）由于A、B相距一段距離，當(dāng)信號(hào)SG1結(jié)束后，SG2先轉(zhuǎn)為綠燈，SG3滯后一些轉(zhuǎn)綠燈，以免與B處車輛發(fā)生沖突。SG1（V1）SG3（V3）ABSG1SG2SG3相位時(shí)段YELLOWALLREDLATESTARTMINIMUMGREENSG2（V2）第23頁/共91頁MINIMUNGREEN（最小綠）

是相位綠燈一旦出現(xiàn)后，到相位結(jié)束之間所需保持的最小綠燈信號(hào)時(shí)間。它保證綠燈信號(hào)至少顯示一個(gè)最小安全時(shí)間。VIG——VARIABLEINITIALGREEN（可變初始綠）（僅用于前置式檢測器）包含兩項(xiàng)內(nèi)容：INCREMENT（增量）

MAXIMUMINITIALGREEN（最大初始綠）對(duì)紅燈時(shí)通過線圈的每輛車會(huì)加上一個(gè)“增量值”（增量時(shí)間設(shè)置）到初始綠計(jì)時(shí)器上，一直至最大初始綠的時(shí)間設(shè)置；在綠燈開始時(shí)刻，這一累計(jì)值就加到最小綠計(jì)數(shù)器上，形成了新的最小綠時(shí)間。目的是為保證處于停車線與前置式檢測器之間的車輛在綠燈亮后能有時(shí)間走完，進(jìn)入到下一個(gè)相位時(shí)間段。第24頁/共91頁RESTGREEN（保持綠）

單點(diǎn)全感應(yīng)狀態(tài)時(shí)，如果在結(jié)束最小綠之后，任一相位均無車輛（要求），就停留在這個(gè)時(shí)間段。它沒有時(shí)間設(shè)置，是處于保持等待狀態(tài)的。若一有車輛出現(xiàn)（要求），就立刻進(jìn)入EXTENTIONGREEN（延長綠）。EXTENTIONGREEN（延長綠）延長綠也即延長時(shí)間段。保持綠與延長綠亦被稱為保持/延長階段。進(jìn)入延長綠之后，信號(hào)機(jī)便要尋求一個(gè)恰當(dāng)?shù)南辔唤Y(jié)束時(shí)間，以為其它的交通“要求”服務(wù)。如果車流中出現(xiàn)了一個(gè)合適的“空擋”（GAP），或者“浪費(fèi)”（WASTE）計(jì)時(shí)器累加到足夠的時(shí)間，便強(qiáng)迫相位結(jié)束；如果“空擋”、“浪費(fèi)”計(jì)時(shí)器均不能終止相位，則綠燈繼續(xù)至“最大綠”計(jì)時(shí)器計(jì)滿為止。第25頁/共91頁EARLYCUTOFFGREEN（早切斷綠）早切斷綠使得一個(gè)相位中的不同信號(hào)組可以分步結(jié)束，由早切斷給予信號(hào)組的黃燈分時(shí)結(jié)束。V2V1EARLYCUTOFFGREENV2V1GREENGREENGREENYELLOWREDYELLOWREDYELLOWALLREDENDOFPHASE信號(hào)組V1比V2早結(jié)束，使得兩個(gè)路口之間的車輛清除。ECO的時(shí)間由路口距離和車輛行駛速度決定。第26頁/共91頁YELLOW（黃燈）

用來定義一個(gè)相位信號(hào)組（車輛）通行權(quán)的終止。它主要與車輛速度、車輛能接受的減速度，以及其與停車線之間的距離有關(guān)。能找到一個(gè)臨界距離，使其后正常通行的車輛在見到黃燈點(diǎn)亮?xí)r（制動(dòng)）可以在停車線前停下，而其前面的車輛能在黃燈結(jié)束之前合法通過停車線。澳大利亞黃燈計(jì)算的參考方法：設(shè)計(jì)車速4550607080黃燈時(shí)間3.03.54.04.55.0秒公式:黃燈時(shí)間=1.0+設(shè)計(jì)車速/20這里設(shè)計(jì)車速為:公里/小時(shí)第27頁/共91頁ALLRED（全紅）

用以清除路口車輛。避免兩個(gè)不同相位中沖突交通流在沖突點(diǎn)的事故。A相位B相位B相位的全紅計(jì)算：

t1=d1/Vt2=d2/V

全紅=t1-t2t1d1t2

d2第28頁/共91頁行人時(shí)間（PEDESTRIANTIMES）DELAY（延遲）——若在“特征軟件”中設(shè)定，則行人行走信號(hào)（WALK）能在相位開始后延遲引入。WALK（行走）——是行人行走（綠燈）時(shí)間。CLEARANCE1（清除1）——閃光（綠閃或紅閃）顯示時(shí)間，它必須在控制機(jī)能離開正運(yùn)行相位之前結(jié)束。（除非允許跨相位運(yùn)行——OVERLAP）CLEARANCE2（清除2）——閃光（綠閃或紅閃）顯示時(shí)間，它可以與車輛清除（CLEARANCE）時(shí)間同時(shí)運(yùn)行。第29頁/共91頁2、檢測器雙四極型檢測線圈——給出輪廓分明的檢測區(qū)域。220.54.51.5第30頁/共91頁合適的線圈長度有利于“飽和度”的計(jì)算正確，且不會(huì)產(chǎn)生通常情況下的系統(tǒng)測算車流阻塞與流暢時(shí)的二義性。密度最大靜止密度（約160pcu/km）如600vph飽和流量流量密度與流量關(guān)系第31頁/共91頁間隔s2100102030405060速度km/h線圈長度（m）22.534SCATS4.5SCATS56810環(huán)型線圈檢測器特性檢測器線圈長度為何在4~4.5米？第32頁/共91頁間隔時(shí)間速度于~10km/h時(shí)（對(duì)于4.5m長的線圈）間隔時(shí)間與速度關(guān)系第33頁/共91頁3、飽和度概念與算法可測量的交通流參數(shù)：全部的占有時(shí)間（TotalOccupancy）全部的間隔時(shí)間（TotalSpace）——“T”車輛數(shù)（感應(yīng)到的）間隔數(shù)——“n”綠燈時(shí)間——“g”平均間隔（AverageSpace）：e=T/n

或者T=e·n間隔時(shí)間（SPACETIME）：

車頭時(shí)距=占有時(shí)間+間隔時(shí)間轉(zhuǎn)換為間隔時(shí)間=車頭時(shí)距?占有時(shí)間

第34頁/共91頁間隔（SPACE）

全部間隔時(shí)間（“不可避免的間隔”+“可避免的間隔”）是‘e’；在飽和流量時(shí)的“不可避免的間隔”是‘t’；則“可避免的間隔”就是浪費(fèi)了的間隔時(shí)間‘w’。所以w=e?t浪費(fèi)時(shí)間（WASTE）

如果平均浪費(fèi)時(shí)間是：w=e?t則該交通流向的全部浪費(fèi)時(shí)間是：w=（e?t）·n[‘n’車輛數(shù)]但是T=e·n，所以w=T?t·n

未浪費(fèi)時(shí)間（UNWASTEDTIME）

交通流向的全部綠燈時(shí)間顯然是由浪費(fèi)和未浪費(fèi)時(shí)間組成的。如果未浪費(fèi)時(shí)間是U，則U=g?W第35頁/共91頁DS的導(dǎo)出

飽和度是未浪費(fèi)時(shí)間與全部可用時(shí)間之比。

DS=U/g因U=g?W所以DS=（g?W）/g又因w=T?t·n因此DS=[g?（T?t·n）]/g在SCATS實(shí)際運(yùn)行時(shí)，上式中的t=3600∕MF?KP∕100，所以DS=[g?（T?t·n）]={g?[T?n·（3600∕MF?KP∕100）]}∕g而這時(shí)，折算流量VK=DS·g·MF/3600

第36頁/共91頁相位結(jié)束控制機(jī)離開運(yùn)行相位有三種情況：1、若檢測到交通流中有一個(gè)空擋超過了預(yù)置空擋時(shí)間設(shè)置；2、若“浪費(fèi)”計(jì)時(shí)器累計(jì)到足夠的時(shí)間以引起一個(gè)浪費(fèi)結(jié)束；3、若上述二種條件均不滿足，則控制機(jī)在最大綠計(jì)時(shí)器計(jì)滿時(shí)離開該相位。浪費(fèi)時(shí)間理想車頭時(shí)距實(shí)際車頭時(shí)距空擋時(shí)間SPACETIMESCATSHEADWAY4、單點(diǎn)全感應(yīng)控制模式第37頁/共91頁單點(diǎn)全感應(yīng)控制原理圖

時(shí)間設(shè)置最大時(shí)間計(jì)時(shí)器

時(shí)間設(shè)置浪費(fèi)時(shí)間計(jì)時(shí)器時(shí)間設(shè)置車頭時(shí)距計(jì)時(shí)器時(shí)間設(shè)置空擋時(shí)間計(jì)時(shí)器

檢測器12345第38頁/共91頁5、無電纜協(xié)調(diào)控制模式是中級(jí)運(yùn)行模式，按周日/日時(shí)方式提供協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)的FLEXILINK運(yùn)行必要條件如下：系統(tǒng)中各路口控制機(jī)的時(shí)鐘必須一致；系統(tǒng)中各路口控制機(jī)里方案的改變必須同時(shí)發(fā)生；系統(tǒng)中各路口運(yùn)行方中必須規(guī)定相同的周期長度案。（注：允許路口以雙周期運(yùn)行）FLEXILINK基本運(yùn)行參數(shù)：方案與方案改變時(shí)間表；相序；釋放信號(hào)。第39頁/共91頁6、聯(lián)機(jī)主控模式周期綠信比相位差第40頁/共91頁周期長度(CycleLength)SCATS中幾個(gè)周期參數(shù)值，用于不同的目的：＜%—Lowper最小周期。通常運(yùn)行于交通量非常小的時(shí)候；盡可能選值能產(chǎn)生合理的雙向協(xié)調(diào)；SCATS一般會(huì)自動(dòng)選擇LinkPlan1。S1%—Stopper1

定值周期。盡可能選值能產(chǎn)生良好的雙向協(xié)調(diào)；SCATS一般會(huì)自動(dòng)選擇LinkPlan3，如果沒有S2%時(shí)；否則選擇LinkPlan1。S2%—Stopper2定值周期。僅當(dāng)指定了S1%時(shí)才可選用；盡可能選值能產(chǎn)生良好的雙向協(xié)調(diào)（潮汐平衡流）；SCATS一般會(huì)自動(dòng)選擇LinkPlan3。X%—Xper定值周期。大于該周期值時(shí)，只有協(xié)調(diào)相位（可伸展相位）檢測器（戰(zhàn)略進(jìn)口）可以增加周期長度。＞%—Hiper定值周期。子系統(tǒng)所允許的最大周期長度。第41頁/共91頁S%RL0X%>%RL0DSSZ2SZ1DSSZ–10周期長度控制（RL與DS的關(guān)系）第42頁/共91頁綠信比(Split)SCATS有兩種方法選擇合適的綠信比方案：DISCRETESPILTSELECTION（DSS）

——離散的綠信比方案選擇方法INCREMENTALSPLITSELECTION（ISS）

——（連續(xù)）增量的綠信比方案選擇方法第43頁/共91頁DISCRETESPILTSELECTION（DSS）

——離散的綠信比方案選擇方法是預(yù)置的一組方案（1、4或8方案），SCATS選擇最合適的運(yùn)行。例：Plan1Plan2Plan3Plan4A=60%A=55%A=50%A=45%B=40%B=45%B=50%B=55%AB第44頁/共91頁P(yáng)lan1Plan2Plan3Plan4A=60%A=55%A=50%A=45%B=40%B=45%B=50%B=55%若運(yùn)行方案1時(shí)，DSA=80，DSB=95則對(duì)應(yīng)于方案2，有DSA=80*60/55=87，DSB=95*40/45=84對(duì)應(yīng)于方案3，有DSA=80*60/50=96，DSB=95*40/50=76對(duì)應(yīng)于方案4，有DSA=80*60/45=107，DSB=95*40/55=69比較四個(gè)方案的DS，方案2的A，B相位最接近“等飽和”，故推薦方案2。第45頁/共91頁可伸展相位作用SPLITCL<%X%>%AφBφCφ第46頁/共91頁INCREMENTALSPLITSELECTION（ISS）

——（連續(xù)）增量的綠信比方案選擇方法在軟件中預(yù)置可能的綠信比變化表。例：二相位增量表：變化類型>0123456相位10+1-1+2-2+3-3相位20-1+1-2+2-3+3如果綠信比當(dāng)前運(yùn)行于A=56%而B=44%則下一個(gè)周期可用的選擇結(jié)果是：相位156575558545953相位244434542464147若上一周期的DS分別是82%，70%；則可計(jì)算得出預(yù)計(jì)的DS是：相位182818379857887相位270726873677566類型5產(chǎn)生最接近的“等飽和”DS，所以A相位增3%，B相位減3%。第47頁/共91頁綠信比方案特征參數(shù)有幾個(gè)相位請(qǐng)求和延長的特征參數(shù)，比如：PD—PermanentDemand

給與相位一個(gè)無條件請(qǐng)求；NS—NoSkip

防止一個(gè)無請(qǐng)求的相位在當(dāng)前相序中被跳過；FG—FalseGreen

允許該相位利用分配給下一個(gè)沒有請(qǐng)求的相位的時(shí)間；TG—TimeGain

允許該相位利用前面相位尚未全部用完的任何時(shí)間；NG—NoGap

強(qiáng)制該相位使用分配給它的全部時(shí)間，即它不能“提早”結(jié)束。第48頁/共91頁相位差(Offest)SCATS有兩種相位差：內(nèi)部的（PP’S）—一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部路口之間的相位差。外部的（LP’S）—子系統(tǒng)之間的相位差。SCATS提供了四個(gè)基本相位差方案，通常約定：PLAN1—低周期長度時(shí)使用；PLAN2—繁忙“入境”交通流；PLAN3—近似平衡交通流；PLAN4—繁忙“出境”交通流；inboundoutbound第49頁/共91頁典型的PP1’SinboundoutboundINT1INT2INT3第50頁/共91頁典型的PP2’SinboundoutboundINT1INT2INT3第51頁/共91頁典型的PP3’SinboundoutboundINT1INT2INT3第52頁/共91頁典型的PP4’SinboundoutboundINT1INT2INT3第53頁/共91頁OFFSETCL50sec100sec+20s+10sPP第54頁/共91頁7、SCATS數(shù)據(jù)流程及數(shù)據(jù)塊的關(guān)系DetectorStrategicStrategicLinkInputApproachSI1SI2SI5SI4SI3SA1LK1LK2LK3SA2SA3SA4數(shù)據(jù)流程第55頁/共91頁數(shù)據(jù)塊關(guān)系SUBSYSTEMINTINTINTERSECTIONORSLOTDATAPLANDATASIDATASADATAINTERSECTIONORSLOTDATAPLANDATASSDATALKDATASUBSYSTEM第56頁/共91頁六、系統(tǒng)控制功能第57頁/共91頁1、運(yùn)行模式與關(guān)系聯(lián)機(jī)主控制無電纜協(xié)調(diào)控制單點(diǎn)全感應(yīng)控制黃閃控制。第58頁/共91頁聯(lián)機(jī)主控制提供了完全的交通自適應(yīng)區(qū)域控制。是通常情況下的運(yùn)行模式。在特殊要求下，可以提供連機(jī)模式下的無電纜協(xié)調(diào)控制、單點(diǎn)全感應(yīng)控制或黃閃控制等不同形式的控制。第59頁/共91頁無電纜協(xié)調(diào)控制通過時(shí)鐘保持同步控制的一種方式。常作為聯(lián)機(jī)主控方式的故障降級(jí)模式。信號(hào)配時(shí)預(yù)置方案按照周日與日時(shí)來選擇。SCATS的FLEXILINK與通常的CABLELESSLINK之不同，在于可按需運(yùn)行一定限度內(nèi)的感應(yīng)功能，使控制效果更佳。第60頁/共91頁單點(diǎn)全感應(yīng)控制SCATS的路口信號(hào)控制機(jī)使用了一系列計(jì)時(shí)器來了解車輛的到達(dá)情況，按實(shí)際交通的通行狀況控制綠燈信號(hào)的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的時(shí)間配置；或者根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)主干道交通以適度優(yōu)先，以符合實(shí)際需求。計(jì)時(shí)器有：車頭時(shí)距計(jì)時(shí)器(HeadwayTimer)；空擋計(jì)時(shí)器(GapTimer)；浪費(fèi)時(shí)間計(jì)時(shí)器(WasteTimer)；最大時(shí)間計(jì)時(shí)器(MaximumTimer)。第61頁/共91頁黃閃控制黃閃作為運(yùn)行降級(jí)模式的一種，可以在故障發(fā)生后指示駕駛員到路口小心行駛。黃閃在夜間可以起到路口警示燈的作用。在一些路口非高峰時(shí)段，由于流量太少而不需要控制的情況下，使用黃閃比關(guān)燈來得更安全。第62頁/共91頁故障降級(jí)與與故障消除后的恢復(fù)SACTS一般按照聯(lián)機(jī)主控制----無電纜協(xié)調(diào)控制----單點(diǎn)全感應(yīng)控制----黃閃控制的順序降級(jí)，當(dāng)然系統(tǒng)調(diào)試人員也可以按需設(shè)置成：聯(lián)機(jī)主控制----單點(diǎn)全感應(yīng)控制----黃閃控制的降級(jí)順序。在降級(jí)為無電纜協(xié)調(diào)控制模式時(shí)還可以預(yù)先指定是單個(gè)故障路口降級(jí)還是子系統(tǒng)里的所有路口全部隨之一起降級(jí)為無電纜協(xié)調(diào)控制，以便繼續(xù)保持子系統(tǒng)內(nèi)部的有效協(xié)調(diào)。在故障消除后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)原來的運(yùn)行模式。第63頁/共91頁2、人工控制聯(lián)機(jī)主控制是最為理想的、有效的控制方式，然而當(dāng)發(fā)生緊急情況、道路施工或戰(zhàn)略檢測器損壞的時(shí)候，需要作一些臨時(shí)的人工控制。通常人工控制在室內(nèi)計(jì)算機(jī)終端上進(jìn)行：“開燈”，“關(guān)燈”，“黃閃”控制。指定運(yùn)行模式。臨時(shí)修改參數(shù)，如周期，綠信比，偏移等等。鎖定某個(gè)相位保持任意長時(shí)間或某段時(shí)間的綠燈；鎖定周期長度或綠信比、偏移方案等等。人工控制也可以在路口進(jìn)行。便攜式計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。通過鍵盤對(duì)路口控制機(jī)參數(shù)進(jìn)行修改。通過信號(hào)機(jī)上的開關(guān)直接進(jìn)行。第64頁/共91頁3、定時(shí)控制幾乎所有人工可執(zhí)行的功能都能被設(shè)置在指定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生作用。實(shí)現(xiàn)形式：時(shí)間表：日期、時(shí)間與指令集編號(hào)。指令集文件：所有編號(hào)指令集的文件。第65頁/共91頁4、特殊子程序控制用戶可利用一個(gè)或幾個(gè)子程序，對(duì)子系統(tǒng)或路口的實(shí)時(shí)狀態(tài)、或它們的組合進(jìn)行測試。邏輯運(yùn)算，判斷是否符合條件。執(zhí)行操作，可以是直接指揮信號(hào)，也可以是間接置入數(shù)據(jù)，讓系統(tǒng)去分析完成。采用特殊子程序控制是為了對(duì)一些具體細(xì)微的信號(hào)運(yùn)行操作進(jìn)行裁剪、制作來滿足個(gè)別路口的需求，獲取一般操作中不易得到的特殊效果。第66頁/共91頁5、自行車控制用戶可以設(shè)置專用的自行車檢測器，來檢測自行車的通行狀況。采用特殊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)置，使得SCATS對(duì)待自行車就如機(jī)動(dòng)車一樣，使得兩種不同的車輛可以公平地競爭信號(hào)相位時(shí)間，取得較好的控制效果。適用于相位中非機(jī)動(dòng)車對(duì)綠燈需求大于機(jī)動(dòng)車的情況，且有良好機(jī)非分離的路口；或是機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車專用通道相交的路口。第67頁/共91頁6、其它控制功能提供公交優(yōu)先。提供緊急車輛（VIP）優(yōu)先。提供消防特權(quán)。提供可變車道的自動(dòng)轉(zhuǎn)換與控制。路口信號(hào)控制機(jī)人工遙控?？勺儤?biāo)志控制。第68頁/共91頁