主干道紅綠燈優(yōu)化設(shè)計

主干道交通管理優(yōu)化設(shè)計摘要隨著地區(qū)發(fā)展，車越來越多，傳統(tǒng)的同步紅綠燈已經(jīng)無法滿足交通網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的同步紅綠燈會導(dǎo)致一系列問題：一邊綠燈沒有車通行另一邊紅燈堵塞，主干道時間過短，無法全部通行，導(dǎo)致出現(xiàn)堵車，降低單位時間的通行量。如果想要解決城市交通擁堵問題,我們只能從兩個方面入手。第一：投入大量的人力與資金進(jìn)行城市公路的修建,它的優(yōu)點(diǎn)是能合理最大限度的提高通行量，缺點(diǎn)是需要長期規(guī)劃時間,大量的人力、財力成本。第二：采用數(shù)學(xué)建模的思想，通過合理的紅綠燈時間分配，對交通控制系統(tǒng)的優(yōu)化。優(yōu)點(diǎn)是能夠使不改變現(xiàn)有道路情況下減少人力和資金消耗,實(shí)行起來不影響交通，可行性較高。我們通過數(shù)學(xué)建模，數(shù)據(jù)比較車流量大小，分析單個十字路口和一條主干道，四個交叉路口采用紅綠燈不同步和同步紅綠燈時,路口通行能力的比較。發(fā)現(xiàn)紅綠燈配時不同步能有效提高道路通行能力,使得汽車平均等待時間減少，變相的節(jié)約了能源和保護(hù)環(huán)境,減少人力財力的消耗。

關(guān)鍵詞：十字路口主干道交通管理綠波帶數(shù)學(xué)建模OptimiseddesignoftrafficmanagementonmainroadsAbstractWiththedevelopmentoftheregion,moreandmorecars,thetraditionalsynchronoustrafficlightshavebeenunabletomeetthetrafficnetwork,thetraditionalsynchronoustrafficlightswillleadtoaseriesofproblems:onesideofthegreenlightwithoutcarstopasstheothersideoftheredlightblocked,themainroadtimeistooshort,cannotpassall,resultingintrafficjams,reducetheamountoftrafficperunittime.Ifwewanttosolvetheproblemofurbantrafficcongestion,wecanonlystartfromtwoaspects.First:investalotofmanpowerandfundsfortheconstructionofurbanroads,itsadvantagesaretoreasonablymaximizethetraffic,thedisadvantageistheneedforlong-termplanningtime,alargenumberofhumanandfinancialcosts.Second:theideaofmathematicalmodeling,throughreasonabletrafficlighttimeallocation,theoptimizationoftrafficcontrolsystem.Theadvantageisthatitcanreducetheconsumptionofmanpowerandfundswithoutchangingtheexistingroads,anditdoesnotaffecttraffic,andismorefeasible.Throughmathematicalmodeling,wecomparethetrafficvolume,analyzeasingleintersectionandamainroad,andcomparethetrafficcapacityoftheintersectionwhenusingtrafficlightsthatareoutofsyncandsimultaneoustrafficlightsatthefourintersections.Itisfoundthattheout-of-synctimeoftrafficlightscaneffectivelyimprovetheroadcapacity,maketheaveragewaitingtimeofthecarreduce,saveenergyandprotecttheenvironmentindisguise,reducetheconsumptionofhumanandfinancialresources.KeywordsCrossroadsMainRoadTrafficManagementGreenWaveZoneMathematicalModeling 目錄引言 11交通狀況分析 引言城市交通是經(jīng)濟(jì)活動的推動者，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和方便人們生活，減低人與人之間的城市距離感有至關(guān)重要的作用，好的交通情況能提高人們的幸福感，有利于社會和諧。同時交通也制約著城市發(fā)展。隨著人們生活狀況的不斷改善，私家車的數(shù)量越來越多，導(dǎo)致原來的交叉口設(shè)計無法滿足城市交通，城市的車流量不斷增加，而交通建設(shè)無法短期內(nèi)發(fā)生改變，所以造成了交通越來越擁擠。因此交通管理成了如今極其重要的一個問題，而在這個問題中，交通燈是非常關(guān)鍵的因素。交通燈的出現(xiàn)，使交通情況得以管制，對于提高交通的通行能力以及交通流量的疏導(dǎo)起到關(guān)鍵作用。管理交通道路需要一定的科學(xué)性和先進(jìn)性。在商業(yè)繁華地段、城市交通要道的人流車流比較大，這些地方交岔路口的管理尤為重要，雖然有交通信號燈的控制以及一系列的交通優(yōu)化設(shè)計，但依舊存在很多問題。傳統(tǒng)的交通管理通?？紤]的是讓汽車優(yōu)先通行或者是行人優(yōu)先通行，很難達(dá)到一個雙方都是最優(yōu)的狀態(tài)，以此存在著很多弊端如當(dāng)某個交叉口的車流量很大，一個紅綠燈無法通過，而此時另外一條車流量較少卻擁有多余的綠燈時間；另外一種情況是某個路段的車流量大而給了較長時間的綠燈，導(dǎo)致車流量少的路段的車需等待較長的紅燈，那么此時存在的問題是即使車流量少，等待的時間依舊很長。這些現(xiàn)象是沒有系統(tǒng)的對實(shí)際情況進(jìn)行有效的合理的分配時間造成的，這樣不僅讓人們產(chǎn)生不滿，同時也會導(dǎo)致需要更多的交警來管理，以免發(fā)生暴力事件。會產(chǎn)生多余的人力和資金的浪費(fèi)。對于交通管理，我們常見的是十字路口，本文根據(jù)十字路口的交通情況設(shè)計，。使用數(shù)學(xué)建模的方法對交通紅綠燈時間控制進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，分別從效率優(yōu)先和公平性方面進(jìn)行建模分析，求解得出相應(yīng)結(jié)果，最后再綜合得出合理的交通設(shè)計方案。1交通狀況分析近些年來，上海處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，從商務(wù)圈的增多、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)到地區(qū)的整治、城市基礎(chǔ)的建設(shè)等，這一系列城市的區(qū)縣發(fā)展，支撐著上海這個城市的快速發(fā)展。上海交通不斷發(fā)展，導(dǎo)致區(qū)域之間出行的方便，但是區(qū)域內(nèi)部主干道道路成為了交通管理的重中之重。我們都知道，上海分為好幾個區(qū)，每個區(qū)域都有自己的主要商圈，而這些商圈的人流車流是非常大，地鐵滿足區(qū)域的跨度，但是區(qū)域內(nèi)部的交通依然存在很大的問題。如何優(yōu)化主干道的管理以及路口的設(shè)計，使得在這些商圈附近的道路通行量最大，這是一個需要解決的問題。運(yùn)用綠波帶可以有效緩解交通。本文我主要通過研究上海市寶山區(qū)商業(yè)中心附近的交通情況，從三種情況分析：第一，對于單個十字路口采用分時控制來優(yōu)化交交叉口的通行能力。第二，是對一條主干道與三個交叉路口采用綠波帶設(shè)計使得車輛能夠保持勻速不停的狀態(tài)通過交叉口，從而實(shí)現(xiàn)交通量的最優(yōu)解。第三，是對四個交叉口形成的商業(yè)中心進(jìn)行優(yōu)化，采用面控制法，通過相鄰的兩個交叉口形成綠波帶，分四次討論，以兩條為主綠波帶，分時不同，而兩條綠波帶的誤差提供給轉(zhuǎn)彎形成的綠波帶，從而系統(tǒng)最大化提高車輛通行量。

我采用的第一地點(diǎn)：是寶山區(qū)江揚(yáng)北路的一個單十字路口，這里由于靠近地鐵，南北交通非常擁擠，經(jīng)常出現(xiàn)車輛等待而東西綠燈情況，符合我們分時控制的方法，通過分時控制能夠快速提高通行量。第二地點(diǎn)：是上海市寶山區(qū)鐵山路為主干道，盤古路，友誼路，鐵通路為支路。該地點(diǎn)附近都是小區(qū)，車輛多，且主要以鐵山路車流為主，交叉口多，線路規(guī)劃比較好，主干道清晰，方便統(tǒng)計車流量，并且交通過往車輛多，通過綠波帶優(yōu)化方案能顯著提升單位時間通行量，減少交通擁堵。第三地點(diǎn)：是上海市寶山區(qū)的商業(yè)中心，以祥騰國際廣場，中國建設(shè)銀行，寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，新寶山大廈為中心，四條路環(huán)繞，四個交叉口處于四個點(diǎn)。該地點(diǎn)四個交叉口都是采用雙行道，且兩兩交叉口的距離幾乎相等，道路都是平整的直線，方便了規(guī)范速度，測量統(tǒng)一路長，路寬，減少了轉(zhuǎn)彎對交通的影響，減少了相鄰綠波帶的綠燈時間浪費(fèi)，聯(lián)合每個路口紅綠燈的控制，提高通行量。2需要解決的主要問題部分行人缺乏交通規(guī)則意識，在道路寬的地方，看到車過來需要時間，而產(chǎn)生的空檔時間，且綠燈等待時間過長導(dǎo)致有人等不及就直接過馬路，完全不管紅綠燈，這種現(xiàn)象很少，但每次都會阻礙車輛行駛，嚴(yán)重影響十字路口交通的通行量。城市道路車容量無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，城市房地產(chǎn)開發(fā)集中于市中心地區(qū)，產(chǎn)生了過量的交通，造成道路超負(fù)荷運(yùn)載。車輛的不斷增加導(dǎo)致路口擁堵，由于道路是按照原來的車流量設(shè)計導(dǎo)致交通設(shè)施設(shè)置存在不合理的地方，紅綠燈時間沒有根據(jù)高峰時間調(diào)整，導(dǎo)致無謂等待形成的路口擁堵，浪費(fèi)了后方車輛的等待時間。3路口條件分析3.1交通情況分析主干道是由一條主道路和若干個十字路口組成，通常在主干道的車輛最多，交通最堵，因此我們應(yīng)該實(shí)行主干道分時控制紅綠燈提高通行量。我們首先分析一下主干道與其他道路形成的十字路口，十字路口的交通，人與車的流量都很大，雖然只有四岔，但通行的方向有很多個。因此我們對實(shí)際情況進(jìn)行分析，做出如下假設(shè)：（1）機(jī)動車及非機(jī)動車右拐不受紅綠燈影響，并且右拐不會導(dǎo)致交通擁擠，本文中不對右拐彎進(jìn)行分析，不考慮右拐彎情況；（2）道路流通量主要是機(jī)動車，非機(jī)動車及行人相對來說較少，故做出如下處理：把多輛非機(jī)動車視為一輛機(jī)動車；表1城市道路車型劃分標(biāo)準(zhǔn)（3）十字路口各方向的紅綠燈各亮一遍作為一個周期。北a2,x2a1,x1a8,x8a5,x5西東a7,x7a6,x6a3,x3a4,x4南圖1十字路口交通示意圖設(shè)四岔路口各個方向的車流量為：a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8；符號意義表示從南到北的車流量表示從南到西的車流量表示從北到南的車流量表示從北到東的車流量表示從東到西的車流量表示從東到南的車流量表示從西到東的車流量表示從西到北的車流量設(shè)每個方向綠燈的時間為：x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8；符號意義表示從南往北方向的綠燈時間表示從南往西方向的綠燈時間表示從北往南方向的綠燈時間表示從北往東方向的綠燈時間表示從東往西方向的綠燈時間表示從東往南方向的綠燈時間表示從西往東方向的綠燈時間表示從西往北方向的綠燈時間其中相對方向的綠燈時間是相同的，所以可知：x1=x3，x2=x4，x5=x7，x6=x8.3.2條件分析1）在通過綠燈時，由靜止?fàn)顟B(tài)起步的，為必須保證綠燈時有車輛通過，綠燈的時間必須大于等于20秒，實(shí)際綠燈的時間不可能大于一個周期，所以綠燈最長時間不超過60秒；2）車輛在通過路口時路口不出現(xiàn)交通意外并且沒有闖紅燈的想象；3）不考慮黃燈閃爍的情況，黃燈可以視為綠燈的最后幾秒，車輛仍可通行；4）城市交通機(jī)動車主要是小汽車，故假設(shè)機(jī)動車，行人以及非機(jī)動車全都以小汽車為單位，車輛通過路口時，前一輛車車頭到后一輛車車頭距離為5米，車輛本身長度5米左右，因此以占地長度將13米作為一個單位；將多個的行人以及非機(jī)動車視為一個單位的小汽車，由于行人速度慢，不能直接按長度算，則根據(jù)一個單位長度的汽車通過時間與一個單位長度行人通過時間對比，將其數(shù)據(jù)化為8個行人視為一個的機(jī)動車，非機(jī)動車在通過紅綠燈時速度與汽車相差不大，以一個非機(jī)動車長2米，將其數(shù)據(jù)化為4輛非機(jī)動車視為一個的機(jī)動車。中型、大型機(jī)動車其數(shù)據(jù)化為2個的機(jī)動車。(1個單位長度=13米=2個機(jī)動車=8個行人=4個非機(jī)動車=1個大型機(jī)動車)5）設(shè)各通行周期之后各個方向依舊有等待的車輛，路口一個周期90秒6）數(shù)字代入需要結(jié)合實(shí)際情況，我去附近商業(yè)區(qū)的十字路口，咨詢了交警有關(guān)路口交通狀況的數(shù)據(jù)，但被告知現(xiàn)在的路口交通紅綠燈并非為一個固定值，而是由電子控制，根據(jù)當(dāng)時的路口車流量自動改變紅綠燈的時間，所以無法得到確切的數(shù)字。但通過詢問大致可以知道，車流量有三個高峰期分別是上午8：00至9：30、中午12：00至13：30以及晚上5：30至6：30。因此在這三個高峰期期間，車流量變大，路口綠燈時間隨著變長。因此，問題分=1\*GB3①平常情況和=2\*GB3②交通繁忙情況兩種情況來考慮。4問題解析4.1單個十字路口由圖1以及上述條件分析，可以得到一個周期內(nèi)叉路口通過量之和，設(shè)為，則其中，自變量為，……，，為整數(shù)；（為車輛通過路口時的車速度，約為20米/秒）。得對應(yīng)的約束規(guī)劃模型如下：4.1.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計=1\*GB3①正常車流量：車流方向機(jī)動車行人/4非機(jī)動車/2通行量時間從南到北的車流量5040247230從南到西的車流量3016204430從北到南的車流量3540285930從北到東的車流量4532206330從東到西的車流量3536245630從東到南的車流量2324324530從西到東的車流量4532206430從西到北的車流量3340285730=2\*GB3②車流量高峰期：車流方向機(jī)動車行人/4非機(jī)動車/2通行量時間從南到北的車流量70604010530從南到西的車流量4228346630從北到南的車流量80564611730從北到東的車流量3036265230從東到西的車流量75525011330從東到南的車流量4040226130從西到東的車流量70563610230從西到北的車流量35322054304.1.2數(shù)據(jù)代入計算將情況=1\*GB3①的數(shù)據(jù)代入，得，即在正常車流量的情況下，車流量為最大值為910/h將情況=2\*GB3②的數(shù)據(jù)代入，得，即在車流量高峰期的情況下，車流量最大值為1340/h由表格中數(shù)據(jù)我們可以看出單個十字路口東西直行和南北直行車流量大，轉(zhuǎn)彎車流量小一個周期90秒，由此我們優(yōu)化設(shè)置 表2優(yōu)化后的各方紅綠燈時間東西直行綠燈34s黃燈3s紅燈52s東西左轉(zhuǎn)紅燈67s綠燈20s黃燈3s南北方向黃燈3s紅燈50s綠燈36s我們只考慮車流量，使車流量的值最大，并且不考慮黃燈的時間，所有黃燈均視為綠燈的最后幾秒仍可通行。優(yōu)化后車流量高峰期最大通行量為1600/h。提高19.4%。4.2一條主干道圖2主干道路口交通示意圖將其數(shù)據(jù)化抽象看成以鐵山路為主干道，鐵通路，友誼路，盤古路為支路的綠波帶圖3主干道路口數(shù)據(jù)化圖主干道采用綠波帶控制方法用時間--距離圖表示，如圖4所示。圖4中平行斜線標(biāo)定的時間范圍是通過帶，其寬度就是帶寬。它能夠確定主干道上車流能利用的通車時間，用周期時長的百分?jǐn)?shù)來記算。平行斜線的斜率是車輛沿主干道連續(xù)通行不等待的勻速車速，也就是帶速。

圖4綠波帶時間一距離示意圖4.2.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計4.2.2數(shù)據(jù)代入計算表3道路與交通現(xiàn)狀表道路名稱道路結(jié)構(gòu)車道數(shù)路寬（m）交叉口間距鐵山路2422——鐵通路1415100友誼路2422230盤古路1415390主干道是3車道，內(nèi)側(cè)車道寬3.5m，外側(cè)車道寬4.0m。因此比較適合做綠波帶控制的道路。通過交通量和車速調(diào)查，得到沿主干道與各交叉口的高峰時段的交通量及車輛流向，并測得在主干道上的鐵山路上的平均速度為30km／h。表4各交叉口的飽和流量表道路名稱進(jìn)口道飽和流量鐵山路3700鐵通路3200友誼路3500盤古路3100表5各交叉口周期長及信號配時表道路名稱最佳周期（s）主方向綠燈（s）次方向綠燈（s）鐵通路955438友誼路盤古路1009257494040計算優(yōu)化后的配時方案為使車輛通過各交叉口的交通信號相協(xié)調(diào)，達(dá)到綠波效果，則各交叉口的周期應(yīng)統(tǒng)一。由于鐵山路與友誼路交叉口的周期最長將其作為關(guān)鍵交叉口，規(guī)定周期時長100s為綠波控制系統(tǒng)公共周期時長。為了有利于系統(tǒng)控制，非關(guān)鍵交叉口上保持其次路方向的最小綠燈時間，將多出的綠燈時間全部加給主干道方向，以增加綠波系統(tǒng)的通過帶寬。從而提高通行速度與車流量

表6調(diào)整后各交叉口周期長及信號配時表道路名稱最佳周期（s）主方向綠燈（s）次方向綠燈（s）鐵通路1005938友誼路1005740盤古路1005740用圖解法確定信號時差：

圖5信號時差示意圖由通過帶可算出帶速約為45km／h，帶寬約為26s，為周期時長的26％。

表7線控前后交叉口延誤比較表交叉口鐵通路友誼路盤古路交叉口平均延誤時間（s）線控前152410線控后12197延誤減少值（s）353從上面表中可以看出，交叉口延誤每周期均有所減少，雖然對每輛車來說增幅不大，但總體對通行量提高是非?？捎^的。4.3四個十字路口圖6四個交叉路口平面圖圖7線性數(shù)據(jù)化后這個區(qū)域的交通，主要以寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院與祥騰國際廣場為中間區(qū)域，之間存在許多小路供行人逛街，車輛無法通過，這個是典型的商業(yè)區(qū)交通模式，該地區(qū)交通擁擠，無法形成綠波帶提高通行速度，路口飽和量在高峰時間達(dá)到最大，因此我們可以假設(shè)一次紅綠燈之后，每個路口還存在等待車輛，因此我們不能用單個十字路口控制來變更時間，也不能根據(jù)一條道來控制時間，應(yīng)該把這個區(qū)域的紅綠燈看成一個整體，采用面控制系統(tǒng)。以這個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為整體控制的對象聯(lián)合考慮就是“面控制”。

表8交叉口與交通現(xiàn)狀表交叉口編碼道路結(jié)構(gòu)車道數(shù)路寬（m）交叉口間距12422300224223003242230042422300所有道路渠化成3車道，內(nèi)側(cè)車道3.5m，靠邊車道4.0m。且交叉口間距相差比較小，路寬與車況相差不大，可以分別討論后再聯(lián)合在一起，形成最優(yōu)解的道路。通過每個交叉口的交通量和通過車速調(diào)查，得到沿線各交叉口的高峰時交通量及流量流向，并測得高峰時通過上的平均速度為20km／h。4.3.1方案設(shè)計表9各交叉口的飽和流量表交叉口編號進(jìn)口道飽和流量14000240003400044000表10各交叉口周期長及信號配時表交叉名稱周期（s）東西方向綠燈（s）南北方向綠燈（s）11005050231101105555555541005050計算最優(yōu)配時方案（1）為使各交叉口的交通信號相協(xié)調(diào)，各交叉口的周期應(yīng)統(tǒng)一。由于這個是交通商業(yè)區(qū)，主次干道綠燈時間相等，每個路口車流量都大，而二，三號交叉口的周期最長，因此將其作為關(guān)鍵交叉口，以此周期時長110s定為面控系統(tǒng)的公共周期時長。（2）為有利于面控系統(tǒng)，可把4個交叉口分成2組兩個交叉口之間形成綠波帶，2組綠波帶的速度綠燈時間不一致，中間有時間間隔，而時間間隔調(diào)整為轉(zhuǎn)彎后到達(dá)下一個路口時間，使之保持正好到達(dá)下一個路口后該方向是綠燈時間，從而形成一個環(huán)形的綠波帶，以增加面控系統(tǒng)單位時間通過最大通行量，降低等待時間，提高效率。（3）為方便統(tǒng)計且一個周期后，各方向行人非機(jī)動車都能通過，所以忽略不計非機(jī)動車對車流量的影響，并且假設(shè)沒有行人闖紅燈，天氣溫和，車輛都能勻速以綠波帶速度通過交叉口，通行量達(dá)到該綠燈理論通行量最大。（4）以兩個錯時的綠波帶為主，其轉(zhuǎn)彎形成的綠波為輔，為保證形成綠波，可以空一段時間以確保轉(zhuǎn)彎過來的車輛能夠形成綠波帶，而不是等待一會再通過，這樣積累的車流將無法達(dá)到帶速，從而無法形成優(yōu)化效果。4.3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計表111號交叉口通行量交叉口編碼車流方向機(jī)動車通行量之和時間1從南到北的車流量8533330從南到西的車流量7530從北到南的車流量9130從北到東的車流量8230從東到西的車流量6026530從東到南的車流量5330從西到東的車流量9230從西到北的車流量6030表122號交叉口通行量交叉口編碼車流方向機(jī)動車通行量之和時間2從南到北的車流量7532230從南到西的車流量6530從北到南的車流量9930從北到東的車流量8330從東到西的車流量7030630從東到南的車流量8030從西到東的車流量8330從西到北的車流量7330表133號交叉口通行量交叉口編碼車流方向機(jī)動車通行量之和時間3從南到北的車流量7934930從南到西的車流量8930從北到南的車流量9530從北到東的車流量8630從東到西的車流量8833030從東到南的車流量7630從西到東的車流量8930從西到北的車流量7730表144號交叉口通行量交叉口編碼車流方向機(jī)動車通行量之和時間4從南到北的車流量9933130從南到西的車流量8030從北到南的車流量7930從北到東的車流量7430從東到西的車流量9835930從東到南的車流量8830從西到東的車流量8230從西到北的車流量9130通過1號與2號交叉口形成的綠波帶求出帶速，帶寬。圖81號2號口綠波帶時間一距離示意圖圖9圖解法確定信號時差由通過帶可算出帶速約為36km／h，帶寬約為30s，為周期時長的27.27％。同理求出3號與4號交叉口形成的綠波帶的帶速與帶寬，由于本次取的道路特殊，交叉口距離相等，周期相等，則3號4號形成的綠波帶與1號2號形成的綠波帶帶速同為36km／h，帶寬約為30s，為周期時長的27.27％。為了使1號和3號，2號與4號形成綠波帶對原來的綠波不產(chǎn)生影響，則1號口與2號口的轉(zhuǎn)彎綠燈時間設(shè)計為通過1號與3號的交叉口距離的時間，通過一帶速36km/h的速度通過這個距離需要30s，因此設(shè)計1,2與3,4綠波帶的時間間隔為30s。黃燈視為綠燈最后幾秒。表15優(yōu)化后各交叉口周期長及信號配時表交叉名稱最佳周期（s）東西方向綠燈（s）南北方向綠燈（s）11105357231101105357575341105753表16面控制控前后交叉口通行量比較表交叉口編碼1234交叉口通行量面控前598628679690面控后620653689720提高通行量22251030從上面表中可以看出，交叉口每30分鐘車輛通行均有所提高，而且形成4個綠波帶后，車輛可以在經(jīng)過商業(yè)中心的時候可以不停歇，雖然限制了車速，但是大幅度減少了車輛等待時間，對于個人來說，通過路口的時間提升不是很大，但是整體上提高了汽車通行量，減緩了交通壓力，方便了行人，減少了尾氣排放，保護(hù)了環(huán)境，提高了人們對商業(yè)區(qū)的印象，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)繁榮。5模型結(jié)果分析（1）對于單個十字路口調(diào)節(jié)紅綠燈提高了通行效率跟通行量，但是可能會導(dǎo)致與之相連的路口交通堵塞，降低整體的通行量（2）綠波帶控制主要用于不完全飽和的中負(fù)荷的交通條件下，對于完全飽和交通條件，系統(tǒng)會因路口一次綠燈時間不能完全通過本流向的車流而失效（3）本文對行人，非機(jī)動車直接視為機(jī)動車，但是一次紅綠燈大部分行人跟非機(jī)動車就能過去，但是也導(dǎo)致車輛轉(zhuǎn)彎無法進(jìn)行，車子無法右轉(zhuǎn)只能等待，造成等待影響機(jī)動車通過交叉口的通行速度達(dá)不到綠波帶速度，無法達(dá)到理想通行量。（4）本文對四個交叉路口形成的商業(yè)中心進(jìn)行了理想化，具有特殊性，直接看成了一個正方形，使兩個平行的綠波帶的帶寬，帶速一致，而實(shí)際情況兩個綠波帶的帶寬帶速不一致，導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎后，車輛通過下一個路口前綠燈就已經(jīng)亮了，會根據(jù)情況浪費(fèi)一部分時間，而不是剛剛好到達(dá)下一個路口。因?yàn)樾枰纬删G波，所以只能浪費(fèi)這部分時間，不然無法形成綠波，控制也失去了意義。因此需要根據(jù)實(shí)際情況，看一下綠燈浪費(fèi)時間與總體通行量是否提升。6模型的評價與優(yōu)化本文的分析與設(shè)計是默認(rèn)所有交叉路口都是十字路口的分析上建立的，所以對其他三，五交叉路路口對交通的影響忽略，但是實(shí)際上如果是5岔路口能提高該路口通行量，影響下一個路口的紅綠燈控制實(shí)際時間與通行量，所以考慮不夠全面。同時，我們在分析問題與建立模型時，假設(shè)了機(jī)動車與非機(jī)動車通行時不考慮右拐的情況，但在實(shí)際中，車輛可能因?yàn)橛夜盏能囕v而導(dǎo)致其他方向的車輛等待其通過，而導(dǎo)致該路口通行量的少許減少，使結(jié)果存在一定的偏差；另一方面，我們避免的黃燈的問題，不考慮黃燈時車輛通過的情況，將其視為綠燈的最后幾秒，但實(shí)際中黃燈并不是所有車輛都會通過，并且在我們學(xué)習(xí)駕照時，我們知道黃燈時為了安全車輛不應(yīng)該再通過路口，所以在本次設(shè)計中，不考慮黃燈也對結(jié)果有一定的影響。路口選擇應(yīng)該更具有一般性，而不是特殊性，具有巧合性的方便計算。因?yàn)樵趯?shí)際情況中，應(yīng)該將所有假設(shè)的情況都考慮在內(nèi)，包括路口出現(xiàn)交通意外，天氣影響，陰雨車速達(dá)不到理想帶速度，右拐對行人直行車輛的影響等等。6.1模型的優(yōu)點(diǎn)（1）本文分三種情況結(jié)合實(shí)際的路口交通分析，使得所建立的模型更有說服力；（2）運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使計算結(jié)果更加精確，計算更加方便；（3）本文從一個路口到4個路口，由點(diǎn)到面合理分析了交通紅綠燈的情況，使設(shè)計在一個相對理想的狀態(tài)，易于理解；6.2模型的不足之處（1）行人與非機(jī)動車直接看成機(jī)動車單位，忽略了其對交通會產(chǎn)生很大影響，雖然方便了計算，但是存在誤差，應(yīng)該單獨(dú)將行人與非機(jī)動車考慮分析，減少誤差影響；（2）把所有的機(jī)動車看成為一個固定值，沒有考慮各個車輛實(shí)際的情況；（3）忽略的天氣對機(jī)動車、行人以及非機(jī)動車的影響，在惡劣的天氣情況下，速度與通行量都會相對降低，導(dǎo)致達(dá)不到綠波帶速度；6.3模型的改進(jìn)（1）考慮行人與非機(jī)動通過路口的情況；（2）考慮所有黃燈的情況；（3）考慮天氣的對車輛通行的變化；（4）考慮交叉口的距離比對相鄰帶速的影響；參考文獻(xiàn)[1]鄒成偉李志海于冬意.哈爾濱市紅旗大街線控制系統(tǒng)設(shè)計[J].應(yīng)用科技,2002(05):32-35.

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[11]王曉芳宋曉磊田建坤.天津奧運(yùn)場館周邊快速路改建方案研究[J].天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報,2009(01):39-41.

電腦不啟動故障診治了解電腦啟動的過程在諸多電腦故障中，無法正常啟動是最令用戶頭痛的事了。筆者長期從事維護(hù)電腦的工作，在這個方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在就將這些經(jīng)驗(yàn)整理歸納出來與朋友們分享。本文將以家用電腦和windows98操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹電腦無法正常啟動故障的診治。要想準(zhǔn)確地診斷電腦不啟動故障，首先要了解的起動過程，當(dāng)我們按下電源開關(guān)時，電源就開始向主板和其它設(shè)備供電，此時電壓還沒有完全穩(wěn)定，主板控制芯片組會根據(jù)CMOS中的CPU主頻設(shè)置向CPU發(fā)出一個Reset(重置)信號，讓CPU初始化，電壓完全穩(wěn)定后，芯片組會撤去Reset信號，CPU馬上從地址FFFF0H處執(zhí)行一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動代碼處。系統(tǒng)BIOS首先要做的事情就是進(jìn)行POST(PowerOnSelfTest，加電自檢)。POST的主要任務(wù)是檢測系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵設(shè)備(電源、CPU芯片、BIOS芯片、定時器芯片、數(shù)據(jù)收發(fā)邏輯電路、DMA控制器、中斷控制器以及基本的64K內(nèi)存和內(nèi)存刷新電路等)是否存在和能否正常工作，如內(nèi)存和顯卡等。自檢通過后，系統(tǒng)BIOS將查找顯示卡的BIOS，由顯卡BIOS來完成顯示卡的初始化，顯示器開始有顯示，自此，系統(tǒng)就具備了最基本的運(yùn)行條件，可以對主板上的其它部分進(jìn)行診斷和測試，再發(fā)現(xiàn)故障時，屏幕上會有提示，但一般不死機(jī)，接著系統(tǒng)BIOS將檢測CPU的類型和工作頻率，然后開始測試主機(jī)所有的內(nèi)存容量，內(nèi)存測試通過之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測系統(tǒng)中安裝的一些標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，這些設(shè)備包括：硬盤、CD－ROM、軟驅(qū)、串行接口和并行接口等連接的設(shè)備，大多數(shù)新版本的系統(tǒng)BIOS在這一過程中還要自動檢測和設(shè)置內(nèi)存的相關(guān)參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問模式等。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部的支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統(tǒng)中已安裝的即插即用設(shè)備。每找到一個設(shè)備之后，系統(tǒng)BIOS都會在屏幕上顯示出設(shè)備的名稱和型號等信息，同時為該設(shè)備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。最后系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，擴(kuò)展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù))。ESCD數(shù)據(jù)更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動代碼將進(jìn)行它的最后一項工作，即根據(jù)用戶指定的啟動順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動。以從C盤啟動為例，系統(tǒng)BIOS將讀取并執(zhí)行硬盤上的主引導(dǎo)記錄，主引導(dǎo)記錄接著從分區(qū)表中找到第一個活動分區(qū)，然后讀取并執(zhí)行這個活動分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄，而分區(qū)引導(dǎo)記錄將負(fù)責(zé)讀取并執(zhí)行IO.SYS，這是Windows最基本的系統(tǒng)文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后就顯示出我們熟悉的藍(lán)天白云，在這幅畫面之下，Windows將繼續(xù)進(jìn)行DOS部分和GUI(圖形用戶界面)部分的引導(dǎo)和初始化工作，一切順利結(jié)束，電腦正常啟動。根據(jù)故障現(xiàn)象診治了解電腦啟動的過程，故障就好判斷了，下面我們就根據(jù)故障現(xiàn)象開始診治了：現(xiàn)象一：系統(tǒng)完全不能啟動，見不到電源指示燈亮，也聽不到冷卻風(fēng)扇的聲音。這時，基本可以認(rèn)定是電源部分故障，檢查：電源線和插座是否有電、主板電源插頭是否連好，UPS是否正常供電，再確認(rèn)電源是否有故障，最簡單的就是替換法，但一般用戶家中不可能備有電源等備件，這時可以嘗試使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盤，CPU風(fēng)扇，或者CDROM連好，然后把ATX主板電源插頭用一根導(dǎo)線連接兩個插腳（把插頭的一側(cè)突起對著自己，上層插腳從左數(shù)第4個和下層插腳從右數(shù)第3個，方向一定要正確），然后把ATX電源的開關(guān)打開，如果電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，說明電源正常，否則電源損壞。如果電源沒問題直接短接主板上電源開關(guān)的跳線，如果正常，說明機(jī)箱面板的電源開關(guān)損壞?，F(xiàn)象二：電源批示燈亮，風(fēng)扇轉(zhuǎn)，但沒有明顯的系統(tǒng)動作。這種情況如果出現(xiàn)在新組裝電腦上應(yīng)該首先檢查CPU是否插牢或更換CPU，而正在使用的電腦的CPU損壞的情況比較少見（人為損壞除外），損壞時一般多帶有焦糊味，如果剛剛升級了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻擊，這要考慮BIOS損壞問題（BIOS莫名其妙的損壞也是有的），修復(fù)BIOS的方法很多雜志都介紹過就不重復(fù)了；確認(rèn)CPU和BIOS沒問題后，就要考慮CMOS設(shè)置問題，如果CPU主頻設(shè)置不正確也會出現(xiàn)這種故障，解決方法就是將CMOS信息清除，既要將CMOS放電，一般主板上都有一個CMOS放電的跳線，如果找不到這個跳線可以將CMOS電池取下來，放電時間不要低于5分鐘，然后將跳線恢復(fù)原狀或重新安裝好電池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都沒問題還要考慮電源問題：PC機(jī)電源有一個特殊的輸出信號，稱為POWERGOOD（PG）信號，如果PG信號的低電平持續(xù)時間不夠或沒有低電平時間，PC機(jī)將無法啟動。如果PG信號一直為低電平，則PC機(jī)系統(tǒng)始終處于復(fù)位狀態(tài)。這時PC機(jī)也出現(xiàn)黑屏、無聲響等死機(jī)現(xiàn)象。但這需要專業(yè)的維修工具外加一些維修經(jīng)驗(yàn)，因此，建議采用替換法；電源沒有問題就要檢查是否有短路，確保主板表面不和金屬（特別是機(jī)箱的安裝固定點(diǎn)）接觸。把主板和電源拿出機(jī)箱，放在絕緣體表面，如果能啟動，說明主板有短路現(xiàn)象；如果還是不能啟動則要考慮主板問題，主板故障較為復(fù)雜，可以使用替換法確認(rèn)，然后更換主板?，F(xiàn)象三：電源指示燈亮，系統(tǒng)能啟動，但系統(tǒng)在初始化時停住了，而且可以聽到嗽叭的鳴叫聲（沒有視頻）：根據(jù)峰鳴代碼可以判斷出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短聲：說明系統(tǒng)正常啟動。表明機(jī)器沒有問題。2短聲：說明CMOS設(shè)置錯誤，重新設(shè)置不正確選項。1長1短：說明內(nèi)存或主板出錯，換一個內(nèi)存條試試。1長2短：說明顯示器或顯示卡存在錯誤。檢查顯卡和顯示器插頭等部位是否接觸良好或用替換法確定顯卡和顯示器是否損壞。1長3短：說明鍵盤控制器錯誤，應(yīng)檢查主板。1長9短：說明主板FlashRAM、EPROM錯誤或BIOS損壞，更換FlashRAM。重復(fù)短響：說明主板電源有問題。不間斷的長聲：說明系統(tǒng)檢測到內(nèi)存條有問題，重新安裝內(nèi)存條或更換新內(nèi)存條重試。AMIBIOS1短：說明內(nèi)存刷新失敗。更換內(nèi)存條。2短：說明內(nèi)存ECC較驗(yàn)錯誤。在CMOS中將內(nèi)存ECC校驗(yàn)的選項設(shè)為Disabled或更換內(nèi)存。3短：說明系統(tǒng)基本內(nèi)存檢查失敗。換內(nèi)存。4短：說明系統(tǒng)時鐘出錯。更換芯片或CMOS電池。5短：說明CPU出現(xiàn)錯誤。檢查CPU是否插好。6短：說明鍵盤控制器錯誤。應(yīng)檢查主板。7短：說明系統(tǒng)實(shí)模式錯誤，不能切換到保護(hù)模式。8短：說明顯示內(nèi)存錯誤。顯示內(nèi)存有問題，更換顯卡試試。9短：說明BIOS芯片檢驗(yàn)和錯誤。1長3短：說明內(nèi)存錯誤。內(nèi)存損壞，更換。1長8短：說明顯示測試錯誤。顯示器數(shù)據(jù)線沒插好或顯示卡沒插牢?，F(xiàn)象四：系統(tǒng)能啟動，有視頻，出現(xiàn)故障提示，這時可以根據(jù)提示來判斷故障部位。下面就是一些常見的故障提示的判斷：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS參數(shù)丟失，有時可以啟動，使用一段時間后死機(jī)，這種現(xiàn)象大多是CMOS供電不足引起的。對于不同的CMOS供電方式，采取不同的措施：1.焊接式電池：用電烙鐵重新焊上一顆新電池即可；2.鈕扣式電池：直接更換；3.芯片式：更換此芯片，最好采用相同型號芯片替換。如果更換電池后時間不長又出現(xiàn)同樣現(xiàn)象的話，很可能是主板漏電，可檢查主板上的二極管或電容是否損壞，也可以跳線使用外接電池，不過這些都需要有一定的硬件維修基礎(chǔ)才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS檢驗(yàn)和讀出錯；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系統(tǒng)未設(shè)置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中顯示類型的設(shè)置與實(shí)測不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存儲器與CMOS中設(shè)置的不一樣；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的時間和日期沒有設(shè)置。這些都需要對CMOS重新設(shè)置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死機(jī)原因：主板上鍵盤接口不能使用，拔下鍵盤，重新插入后又能正常啟動系統(tǒng)，使用一段時間后鍵盤無反應(yīng)，這種現(xiàn)象主要是多次拔插鍵盤引起主板鍵盤接口松動，拆下主板用電烙鐵重新焊接好即可；也可能是帶電拔插鍵盤，引起主板上一個保險電阻斷了（在主板上標(biāo)記為Fn的東西），換上一個1歐姆／0.5瓦的電阻即可。四、自檢過程中斷在xxxKCache處這表示主板上Cache損壞，可以在CMOS設(shè)置中將“ExternalCache”項設(shè)為“Disable”故障即可排除。同理，在自檢主板部件時出現(xiàn)中斷，則可以認(rèn)為該部件損壞，解決方法一般可以在CMOS中將其屏蔽，如果不能屏蔽該部件最好更換主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能與軟盤驅(qū)動器交換信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能與硬盤驅(qū)動器交換信息。應(yīng)檢查FDD（HDD）控制卡及電纜。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片壞；提示“DMAError”，DMA控制器壞。這種故障需要更換。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的顯示模式跳線設(shè)置錯誤，重新跳線。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”鍵盤被鎖住，打開鎖后重新引導(dǎo)系統(tǒng)。九、IDE接口設(shè)備檢測信息為：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示該IDE接口都沒有找到硬盤，如果該IDE口確實(shí)接有硬盤的話，則說明硬盤沒接上或硬盤有故障，可以從以下幾方面檢查：1、硬盤電源線和數(shù)據(jù)線是否接觸不良，或換一根線試試；2、CMOS設(shè)置有無錯誤，進(jìn)入CMOS將“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三項的的“TYPE”都設(shè)置成“Auto”；3、替換法確認(rèn)硬盤本身有故障。十、IDE接口設(shè)備檢測信息下面顯示“Floppydisk(s)fail(40)”出錯信息表示CMOS所指定的軟盤驅(qū)動器有問題。判斷和解決的方法與硬盤相似。現(xiàn)象五：系統(tǒng)不能引導(dǎo)。這種故障一般都不是嚴(yán)重問題，只是系統(tǒng)在找到的用于引導(dǎo)的驅(qū)動器中找不到引導(dǎo)文件，比如：BIOS的引導(dǎo)驅(qū)動器設(shè)置中將軟驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動的前面，而軟驅(qū)中又放有沒有引導(dǎo)系統(tǒng)的軟盤或者BIOS的引導(dǎo)驅(qū)動器設(shè)置中將光驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動的前面，而光驅(qū)中又放有沒有引導(dǎo)系統(tǒng)的光盤，這個都很簡單，將光盤或軟盤取出就可以了，實(shí)際應(yīng)用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多數(shù)都是這個原因。如果是硬盤不能引導(dǎo)的話一般有兩種情況：一種是硬盤數(shù)據(jù)線沒有插好，另一種就是硬盤數(shù)據(jù)損壞。前者一般多會出現(xiàn)硬盤容量檢測不正確和引導(dǎo)時出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象；后者則是干脆找不到引導(dǎo)文件或提示文件損壞。前者只需重新連接好數(shù)據(jù)線即可；后者則需要用win98的啟動軟盤或啟動光盤啟動，根據(jù)實(shí)際情況來定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，這說明找不到硬盤活動分區(qū)，需要對硬盤重新分區(qū)。二、提示“Missoperationsyste”，說明硬盤活動分區(qū)需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或顯示“StartingWindows98…”時出現(xiàn)死機(jī)，說明硬盤上的系統(tǒng)文件丟失了或損壞，使用“sysc:”，命令傳遞系統(tǒng)文件給c盤，再將C拷貝給c盤?，F(xiàn)象六：硬盤可以引導(dǎo)，但Windows不能正常啟動，也不能進(jìn)入安全模式。這種情況表明Windows98出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯誤，首先，用殺毒軟件查殺病毒，看是不是病毒造成的，如果沒有發(fā)現(xiàn)病毒可以用以下方法試一試。一、直接將接口卡與各個外設(shè)都撥去，再插回去，并調(diào)整接口卡上的設(shè)置（如果可以的話）來檢查是否是硬件沖突造成，開機(jī)看看是否可正常進(jìn)入Windows。二、檢查CMOS中的設(shè)置是否有不正確的地方，若不清楚，可選擇LoadBiosDefault項目，然后重開機(jī)，開機(jī)看是否可正常進(jìn)入Windows。三、在啟動時按下F8鍵，一般會出現(xiàn)6個選項（如果安裝了DOS6.22則出現(xiàn)7個選項）選擇第4項“step－by－stepconfirmation”進(jìn)入單步運(yùn)行方式，按照出現(xiàn)死機(jī)的命令選擇處理方法：1、執(zhí)行“Processthesystemregistry”計算機(jī)就死機(jī)，說明是注冊表故障，那么可以重新啟動按F8鍵，選第4項后，只在Device=c:\windows\himem.sys這一項上按“Y”，其余的按“N”后，在DOS提示符下輸入Scanreg／fix修復(fù)注冊表或者是scanreg／restore恢復(fù)到以前系統(tǒng)自動備份的注冊表后，再重新啟動即可。2、在出現(xiàn)“Createastartuplogfile(BOOTTL