第九章道路交通管理與控制

第九章道路交通管理與控制第1頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述一、交通管理與控制的目的1．交通管理的目的交通管理，即是按照交通法規(guī)的有關(guān)規(guī)則和要求合理地引導(dǎo)、限制與組織交通流。通過交通管理使交通系統(tǒng)中的人、車能在安全、迅速、暢通條件下運(yùn)行取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。第2頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通管理與控制的目的2．交通控制的目的交通信號控制是在道路空間上無法實現(xiàn)分離原則的地方，用于在時間上給交通流分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。它的目的主要有兩個：（1）從時間上分離沖突車流，達(dá)到減少交通事故和提高交通安全性的目的；（2）對交通流進(jìn)行合理地引導(dǎo)和調(diào)度，達(dá)到道路上人和物的最高運(yùn)輸效率。第3頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類（一）交通管理的分類交通管理范圍廣、內(nèi)容多，具有社會科學(xué)和自然科學(xué)兩重屬性，主要內(nèi)容可分為以下四個方面。第4頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類1．技術(shù)管理各種技術(shù)規(guī)章的執(zhí)行與監(jiān)督；交通標(biāo)志、交通標(biāo)線的設(shè)置、管理與維護(hù)；信號及專用通信設(shè)施的設(shè)計、安裝、管理與維護(hù)；各種專用車道與交通組織方法的應(yīng)用；安全防護(hù)及照明設(shè)施的安裝與管理。第5頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類2．行政管理組織單向交通與建立合理的管理體制；禁止某種車輛通行；實行錯時上下班措施或組織可逆性行車；對某些交通參與者（老人、小孩、殘疾人）予以特殊照顧選擇交叉口的管理或控制方式。第6頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類3．法規(guī)管理執(zhí)行交通法規(guī)；建立駕駛?cè)藛T的管理制度；建立各種違章與事故處理規(guī)則并監(jiān)督實施；采取各種臨時或局部的交通管理措施。第7頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類4．交通安全教育與培訓(xùn)考核交通警察的培訓(xùn)與考核；駕駛?cè)藛T的培訓(xùn)與考核；駕駛?cè)藛T的安全教育；人民群眾特別是青少年的交通法制與安全教育；各種違章的教育與處罰。第8頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類（二）交通信號控制的分類1．按控制范圍分類（1）單點(diǎn)交叉口交通信號控制（點(diǎn)控）每個交叉口的交通控制信號只按照該交叉口的交通情況獨(dú)立運(yùn)行，不與其鄰近交叉口的控制信號有任何聯(lián)系。第9頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類（2）干線交通信號協(xié)調(diào)控制（線控）通過一定的方式把干道上若干連續(xù)交叉口的交通信號聯(lián)結(jié)起來，同時對各交叉口設(shè)計一種相互協(xié)調(diào)的配時方案，使車輛通過這些交叉口時，不致經(jīng)常遇上紅燈。第10頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類（3）區(qū)域交通信號系統(tǒng)控制（面控）以某個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象。第11頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類2．按控制方法分類（1）定時控制交叉口的信號控制機(jī)按事先設(shè)定的配時方案運(yùn)行即為定時控制，亦稱定周期控制。它主要適用于那些交通量不大、變化較穩(wěn)定的交叉口。第12頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類根據(jù)一天內(nèi)采用配時方案的多少，可分為：①單段式定周期控制交叉口一天只執(zhí)行一種控制方案的控制方式；②多段定周期控制根據(jù)交叉口全天流量分布情況，制定多個控制方案，分別在不同時段執(zhí)行這些控制方案的控制方式。第13頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類（2）感應(yīng)控制在交叉口進(jìn)口道上設(shè)置車輛檢測器，信號燈配時方案可隨檢測器檢測到的車流信息而隨時改變的一種控制方式。第14頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類根據(jù)檢測器設(shè)置方式的不同，可分為：①半感應(yīng)控制只在交叉口部分進(jìn)口道上設(shè)置檢測器的感應(yīng)控制。②全感應(yīng)控制在交叉口全部進(jìn)口道上都設(shè)置檢測器的感應(yīng)控制。第15頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、交通管理與控制的分類定時控制的基本方式是單個交叉口的定時控制。線控制、面控制也都可用定時控制的方式，稱為靜態(tài)線控系統(tǒng)、靜態(tài)面控系統(tǒng)。感應(yīng)控制的基本方式是單個交叉口的感應(yīng)控制。用感應(yīng)控制方式的線控制、面控制則稱為動態(tài)線控系統(tǒng)和動態(tài)面控系統(tǒng)。第16頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)車道管理一、單向交通管理單向交通又稱單向線，是指道路上的車輛只能按一個方向行駛的交通。單向交通是在城市道路交通系統(tǒng)中，解決城市交通擁擠，充分利用現(xiàn)有城市道路網(wǎng)容量的一種經(jīng)濟(jì)、有效的交通管制措施。第17頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單向交通管理1．單向交通的種類（1）固定式單向交通（2）定時式單向交通（3）可逆性單向交通（4）車種性單向交通第18頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單向交通管理2．單向交通的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：提高了道路通行能力；減少了道路交通事故；提高了道路行車速度。第19頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單向交通管理缺點(diǎn)：增加了車輛繞道行駛的距離，給駕駛員增加了工作量；給公共車輛乘客帶來不便，增加步行距離；容易導(dǎo)致迷路，特別是對不熟悉情況的外地駕駛員；增加了為單向管制所需的道路公用設(shè)施。第20頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、變向交通管理變向交通是指在不同的時間內(nèi)變換某些車道的行車方向或行車種類的交通。變向交通又稱“潮汐交通”。第21頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單向交通管理優(yōu)點(diǎn)：合理使用道路，充分提高道路的利用率，從而提高了道路的通行能力，這對解決交通流方向和各種類型的交通在時間分布上不均勻性的矛盾都有較好的效果。缺點(diǎn)：增加了交通管制的工作量和相應(yīng)的設(shè)施，且要求駕駛員有較好的素質(zhì)，集中注意力，特別是在過渡地段。第22頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月三、專用車道管理1．公共車輛專用車道公共汽車專用車道的開辟，可在多車道道路上劃出一條車道，用路面標(biāo)示或交通島的形式同其他車道分隔，專供公共汽車通行，以避免公共汽車同其他車輛的相互干擾。2．自行車專用道將自行車流量大的路線、路段開辟成自行車專用道，定時將自行車與公共汽車及其他車輛分開。第23頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月四、禁行交通管理為了均衡道路上的交通負(fù)荷，根據(jù)道路條件和交通條件，將一部分交通流量分配到負(fù)荷較低的道路上去，或?qū)C(jī)動車和非機(jī)動車實行某種限制性管理，稱為禁行管理。禁行管理通常有以下幾種情況。第24頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月四、禁行交通管理1．時段禁行2．錯日禁行3．車種禁行4．轉(zhuǎn)彎禁行5．超限禁行第25頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)平面交叉口的交通管理一、平面交叉口交通管理的目的1．減少沖突點(diǎn)2．控制相對速度3．重交通流和公共交通優(yōu)先4．分離沖突點(diǎn)和減小沖突區(qū)5．選取最佳周期，提高綠燈利用率第26頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、全無控制交叉口的交通管理全無控制交叉口是指具有相同或基本相同重要地位，從而具有同等通行權(quán)的兩條相交道路，因其流量較小，在交叉口上不采取任何管理手段的交叉口。第27頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月三、優(yōu)先控制交叉口的交通管理無控制交叉口的延誤是較小的，但出于安全性考慮，對無控制交叉口在低流量時就要加以管制。由于從無控制變?yōu)樾盘枱艨刂?，交叉口延誤將明顯增加，因此，必須考慮一種過渡的控制形式，使它既能解決安全性問題，而延誤又不至于增加許多——優(yōu)先控制。優(yōu)先控制可分為停車標(biāo)志控制和不停車的讓路標(biāo)志控制。第28頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月三、優(yōu)先控制交叉口的交通管理1．停車標(biāo)志控制（1）單向停車控制（2）多向停車控制

2．讓路標(biāo)志控制第29頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)其它管理一、行人管理二、駕駛員管理三、車輛管理四、交通需求管理五、交通系統(tǒng)管理第30頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)單點(diǎn)信號控制一、交通信號及其基本參數(shù)（一）交通信號1．交通信號的產(chǎn)生交通信號誕生于1868年，德·哈特設(shè)計了煤氣信號燈在英國倫敦議會大廈廣場應(yīng)用；1914年，美國克利夫蘭布設(shè)計了電氣信號燈。1918年，紅黃綠三種標(biāo)志的三色四面信號燈在紐約市第五大街應(yīng)用。1928年，我國上海英租界使用信號燈。第31頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)2．交通信號的作用從時間上將相互沖突的交通流予以分離，使其在不同的時間段內(nèi)通過，以保證行車安全；同時交通信號對于組織、指揮和控制交通流的流向、流量、流速以及維護(hù)交通秩序等均有重要的作用。第32頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)3．交通信號的分類及其含義交通信號分為五種：指揮燈信號；車道燈信號；人行橫道信號；交通指揮棒信號；手勢信號。第33頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)信號燈的顏色所表達(dá)的意義如下：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不準(zhǔn)阻礙直行的車輛和被放行的行人通行；黃燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，但已越過停止線的車輛和已進(jìn)入人行橫道的行人可以通行；紅燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，更不準(zhǔn)闖紅燈；綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛按箭頭所指方向通行；黃燈閃爍時，車輛和行人均須在確保安全的前提下通行。第34頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)（二）交通信號的基本參數(shù)1．信號相位交叉口各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同燈色的組合稱為一個信號相位（SignalPhase）。第35頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)第36頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)圖9-2具有左轉(zhuǎn)專用相位的三相位方案第37頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)2．信號周期、綠信比和相位差信號周期（SignalCycle）是紅、綠、黃信號顯示一個循環(huán)所用的時間，一般用c表示，單位為秒。第38頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)信號周期c又可分為最佳周期時間和最小周期時間。最佳周期時間c0是通行效益指標(biāo)最佳的交通信號周期時間。最短周期時間cm是到達(dá)車輛剛好能全部通過交叉口的周期時間的最小值。

第39頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)綠信比（Split/GreenRatio）是在一個周期時間內(nèi)，各相位的有效綠燈時間與信號周期之比，一般用λ表示。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。第40頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)相位差是協(xié)調(diào)控制中聯(lián)動信號的一個參數(shù)。它分為相對相位差和絕對相位差。相對相位差是指在聯(lián)動信號系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時間之差。在聯(lián)動信號系統(tǒng)中選定一個標(biāo)準(zhǔn)路口，規(guī)定該路口的相位差為零，其它路口相對于標(biāo)準(zhǔn)路口的相位差稱為絕對相位差。第41頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)3．綠燈間隔時間從失去通行權(quán)的上一個相位綠燈結(jié)束到下一個相位另一方向綠燈開始的時間稱為綠燈間隔時間。第42頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)在確定相位A失去通行權(quán)到相位B得到通行權(quán)的綠燈間隔時間時，需測量從相位A的停車線到潛在沖突點(diǎn)之間的距離x，以及相位B的停車線到潛在沖突點(diǎn)之間的距離y。（x-y）是為了避免相位A的最后一輛車與相位B的第一輛車在潛在沖突點(diǎn)發(fā)生沖突而確定的行駛距離。綠燈間隔時間必須大于相位A最后一輛車駛過這段距離所需的時間，這樣才能保證不發(fā)生沖突。第43頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)圖9-3交叉口的潛在沖突點(diǎn)潛在沖突AByx第44頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)表9-1是英國根據(jù)不同沖突距離（x-y）而建議采用的綠燈間隔時間。綠燈間隔時間 表9-1沖突距離x-y（m）綠燈間隔時間（s）直行車≤9510～18619～277轉(zhuǎn)彎車≤9510～13614～207第45頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)當(dāng)計算的綠燈間隔時間小于3s時，用3s黃燈時間；大于3s時，則在3s黃燈之外，其余時間配以紅燈。此時，所有相位信號全部是紅燈，稱為全紅時間。在通常情況下，綠燈間隔時間為黃燈加紅燈或全紅時間。當(dāng)自行車和行人流量較大時，由于自行車和行人速度較慢，為了保證安全，則需要較長的綠燈間隔時間。第46頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)4．飽和流率和有效綠燈時間當(dāng)綠燈開始時，停在停車線后面的車輛不可能立即通過停車線，而是有一個起動延誤時間。綠燈開始時，駛?cè)肼什荒芰⒓催_(dá)到最大，而是從零開始，逐漸達(dá)到最大。當(dāng)綠燈結(jié)束時，駛出交叉口的車輛也不可能立即終止，而是在綠燈結(jié)束后，駛出率由最大逐漸降為零，圖9-4中藍(lán)線下面的面積就是綠燈時間通過停車線的車輛數(shù)。為便于計算，取一個等面積的矩形套在曲線上，即圖9-4中的矩形ABCD。這個矩形的高就是飽和流率，它的底就是有效綠燈時間。第47頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-4有效綠燈時間和損失時間實際綠燈時間

黃燈時間

有效綠燈時間

紅

A

綠

黃

B

紅D

飽和流率

C前損失時間后損失時間第48頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)按有效綠燈時間計算，車輛駛出停車線是開始于實際綠燈開始之后而結(jié)束于黃燈結(jié)束之前。實際綠燈開始與有效綠燈開始（第一輛車通過停車線）之間的時間間隔稱為起動損失時間（前損失時間）。有效綠燈結(jié)束（最后一輛車通過停車線）與實際紅燈開始之間的時間間隔稱為清尾損失時間（后損失時間）。第49頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)有效綠燈時間＝實際綠燈時間+黃燈時間－總損失時間，用符號表示為：g=G+A-I （9-1）式中：G——實際綠燈時間，s；A——黃燈時間，s；I——包括綠燈初和黃燈末的損失時間（起動損失時間和清尾損失時間），s。第50頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)5．交叉口的通行能力與飽和度交叉口各進(jìn)口方向的通行能力是交叉口設(shè)計中關(guān)鍵的因素。應(yīng)先從一個相位著手，找出相位通行能力的計算方法，然后再對整個交叉口的通行能力及飽和度進(jìn)行分析。第51頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)（1）信號相位的通行能力與飽和度某一信號相位允許通過交叉口的最大車輛數(shù)（即通行能力）C，取決于該相位的飽和流率（S）及所能獲得的綠信比（g/c），即： （9-2）第52頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)一個信號相位的實際流量V與其通行能力C的比值，稱為相位（或車道組）飽和度，用X表示，以此表明通行能力與信號之間的密切關(guān)系。（9-3）第53頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、交通信號及其基本參數(shù)（2）交叉口的總通行能力與飽和度交叉口的總通行能力，是指一個交叉口在一個信號周期內(nèi)對于各個方向（全部車流）所能提供的最大允許通過流率。交叉口的總飽和度可取飽和度值最高的相位飽和度，而不是各個相位的飽和度之和。第54頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、信號周期設(shè)計1．最短信號