新大交通管理與控制課件10交通信號(hào)控制概論

1第十章交通信號(hào)控制概論

核心內(nèi)容：

交通信號(hào)及交通信號(hào)燈簡介

交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)

信號(hào)燈控制類型

交通信號(hào)控制基本原理2交通信號(hào)及交通信號(hào)燈

交通信號(hào)分類燈光信號(hào)：交通信號(hào)燈手勢(shì)信號(hào)：交警

交通信號(hào)設(shè)置位置平面交叉口、人行橫道、車道3交通信號(hào)及交通信號(hào)燈

信號(hào)燈的種類

紅、黃、綠三色信號(hào)燈箭頭燈閃爍燈4交通信號(hào)及交通信號(hào)燈：信號(hào)燈含義

非閃燈1、綠燈：通行2、紅燈：不許通行，車輛不能超過停止線3、黃燈：車輛應(yīng)停止，除非已經(jīng)接近停止線、無法安全制動(dòng)的車輛 可以開出停止線

閃燈1、閃紅燈：警告車輛不能通行2、閃黃燈：車輛可以通行，但必須小心5交通信號(hào)及交通信號(hào)燈：信號(hào)燈含義

箭頭燈1、綠色箭頭燈：車輛只允許沿箭頭方向行駛2、紅色或黃色箭頭燈：僅箭頭所指方向起紅燈或黃燈作用

專用于自行車的信號(hào)燈信號(hào)燈上加有自行車的圖案6交通信號(hào)及交通信號(hào)燈：信號(hào)燈的次序安排

豎式1、普通信號(hào)燈次序：自上而下為紅、黃、綠等2、帶有箭頭燈時(shí)：單排式：自上而下為紅、黃、直行箭頭、左轉(zhuǎn)箭頭、右轉(zhuǎn)箭頭。雙排式：一般在普通信號(hào)燈的靠近路邊緣一側(cè)加裝左轉(zhuǎn)箭頭燈，或 左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)箭頭燈，或左、直、右三個(gè)箭頭燈。7交通信號(hào)及交通信號(hào)燈：信號(hào)燈的次序安排

橫式1、普通信號(hào)燈次序：自靠近路中心線至路邊為紅、黃、綠等2、帶有箭頭燈時(shí)：單排式：自靠近路中心線至路邊為紅、黃、左轉(zhuǎn)箭頭、直行箭頭、右 轉(zhuǎn)箭頭；或紅、黃、左轉(zhuǎn)箭頭、綠；或紅、黃、綠、右轉(zhuǎn)箭 頭。雙排式：一般在普通信號(hào)燈下，自靠近路中心線向路邊緣，為左轉(zhuǎn)箭頭 燈，直箭頭燈和右轉(zhuǎn)箭頭燈。8交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：設(shè)置交通信號(hào)控制的利弊

利：1、確保輔路的通行時(shí)間2、時(shí)間上分離不同方向的車流3、提高通行能力

弊：1、額外的時(shí)間損失（啟動(dòng)損失、全紅時(shí)間）2、交通量較少時(shí)，闖紅燈的車輛更危險(xiǎn)9交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：基本原理

停車標(biāo)志交叉口的通行能力

式中：

──次要道路可通過的最大交通量（pcu/h）Q──轉(zhuǎn)主要道路交通量（pcu/h）q──Q/3600(pcu/s)τ──次要道路可以穿過主要道路車流的臨界空檔時(shí)距（s）h──次要道路車輛連續(xù)通行時(shí)的車頭時(shí)距（s）資料表明：τ的取值一般為4.5～10s；h取值一般為2～3s10T型交叉口停車標(biāo)志和信號(hào)控制的理論延誤曲線圖A、B為停車標(biāo)志交叉口的流量─延誤關(guān)系曲線；C為信號(hào)控制交叉口的流量─延誤關(guān)系曲線。比較曲線A、C可以看出，當(dāng)進(jìn)入交叉口的車流量大于800輛時(shí)，信號(hào)控制交叉口延誤比停車標(biāo)志交叉口小得多，此時(shí)，采用信號(hào)控制效果較好。11交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：準(zhǔn)備工作

車輛與行人的交通量

進(jìn)口道上的車輛行駛速度

交叉口的平面布置圖

交通事故沖突記錄圖

可穿越臨界空檔

延誤12交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：美國依據(jù)

8h車流量

4h車流量

高峰小時(shí)

行人流量

學(xué)童過街

聯(lián)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)

事故記錄

道路網(wǎng)絡(luò)13交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：我國依據(jù)

機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈設(shè)置條件：高峰小時(shí)和12h交通流量超過一定數(shù)值時(shí) （教材第145頁，表10-2）

交叉口非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈設(shè)置條件：有分道線、道路寬度大于15米

交叉口人行橫道燈設(shè)置條件：行人高峰小時(shí)流量大于500人次/時(shí)

交叉口車道信號(hào)燈設(shè)置條件：分道控制的交叉口

路段人行橫道燈和車道信號(hào)燈設(shè)置條件：

交叉口間距大于500米、高峰小時(shí)車流量大于750輛、12h流量超過8000輛、行人高峰小時(shí)流量超過500人次/時(shí)14交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：信號(hào)燈控制類型

按控制范圍分1、單個(gè)交叉口的交通控制2、干道交叉口信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制3、區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)15交通信號(hào)的設(shè)置依據(jù)：信號(hào)燈控制類型

按控制方法分

1、定時(shí)控制

2、感應(yīng)控制：半感應(yīng)控制、全感應(yīng)控制

3、自適應(yīng)控制

16圖例：定時(shí)控制感應(yīng)控制自學(xué)習(xí)控制方法橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的交通量（輛/小時(shí)）1：23402：27003：30604：36005：39606：43207：46808：5040定時(shí)控制與感應(yīng)控制效果比較圖17交通信號(hào)控制基本原理

基本概念信號(hào)周期（C）：信號(hào)色燈顯示一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間（單位：秒）信號(hào)相位：同時(shí)獲得通行權(quán)的車流或行人進(jìn)路的組合相位數(shù)（n）：不同進(jìn)路通行權(quán)組合的數(shù)目相序：不同相位獲得通行權(quán)的先后順序綠燈時(shí)間（G）、黃燈時(shí)間（A）、紅燈時(shí)間（R）、全紅時(shí)間（r）18交通信號(hào)控制基本原理

兩相位信號(hào)的基本相位圖19交通信號(hào)控制基本原理：相位設(shè)置兩相位信號(hào)的基本相位圖20有全紅兩相位信號(hào)配時(shí)示意圖21交通信號(hào)控制基本原理

基本概念綠燈間隔時(shí)間：一個(gè)信號(hào)相位綠燈時(shí)間的結(jié)束，到下一個(gè)信號(hào)相位綠燈時(shí)間開始之間的時(shí)間間隔。22綠燈時(shí)間間隔（E）示意圖23交通信號(hào)控制基本原理

基本概念相位有效綠燈時(shí)間（Gei

）：

綠燈信號(hào)時(shí)段內(nèi)能充分利用（有車輛通過交叉口）的時(shí)間（秒）＝相位i的綠燈時(shí)間（Gi）＋黃燈時(shí)間（A）－啟動(dòng)停車損失時(shí)間（l）啟動(dòng)停車損失時(shí)間（l）＝啟動(dòng)損失時(shí)間（l1）＋清尾時(shí)間（l2）

24交通信號(hào)控制基本原理Gei＝

Gi

＋

A－

l1

－

l2Gi

＝

Gei

－

A＋

l1

＋

l2

Gi

ARi

l1l2

Gei相位有效綠燈時(shí)間構(gòu)成圖25交通信號(hào)控制基本原理

基本概念相位i的綠信比：相位i的有效綠燈時(shí)間與信號(hào)周期的比值

ui＝Gei/C相位損失時(shí)間＝l（啟動(dòng)停車損失時(shí)間）＋r（全紅時(shí)間）即：一個(gè)信號(hào)周期時(shí)間內(nèi)，不能被充分利用的時(shí)間26有效綠燈時(shí)間、飽和流率關(guān)系圖相位損失時(shí)間＝l（啟動(dòng)停車損失時(shí)間）＋r（全紅時(shí)間）27交通信號(hào)控制基本原理

基本概念周期損失時(shí)間：L＝n（l+r）周期有效綠燈時(shí)間：各相位有效綠燈時(shí)間之和

Ge＝C－n（l+r）＝C－L周期綠信比：周期有效綠燈時(shí)間與信號(hào)周期的比值

U=Ge/C28

算例：兩相位信號(hào)控制交叉口（如上圖所示），設(shè)啟動(dòng)停車損失時(shí)間l＝4秒，全紅時(shí)間r＝1秒。求：1、各相位的有效綠燈時(shí)間和綠信比；2、周期有效綠燈時(shí)間和周期綠信比。29算例:計(jì)算有效綠燈時(shí)間和綠信比解：1、相位的有效綠燈時(shí)間和綠信比A相位：

Ge1＝G1＋A－l=30＋3－4＝29（秒）

u1＝Ge1/C＝29/60≈0.48B相位：

Ge2＝G2＋A－l

＝22＋3－4＝21（秒）

u2＝Ge2/C＝21/60＝0.3530課堂習(xí)題:計(jì)算有效綠燈時(shí)間和綠信比解：2、計(jì)算周期有效綠燈時(shí)間: Ge=Ge1+Ge2=29+21=50(秒）或因:L=n×(l+r

)=2×(4+1)=10(秒)

故:Ge=C－L=60－10=50(秒)計(jì)算周期綠信比:U=Ge/C=50/60≈0.83

或因前計(jì)算結(jié)果有:u1＝Ge1/C≈

0.48