模塊一 道路交通控制基礎知識講解

道路交通控制技術林曉輝你對本課程了解有多少？聽說過這門課嗎？學這課可以干啥？想要學這門課嗎？沒有不知道要，要，要!本課程的重要性：（1）交通控制專業(yè)的核心課程；主要內(nèi)容：點、線、面的交通信號控制方法以及高速公路交通控制；（2）交通控制行業(yè)的必備知識；1）生產(chǎn)交通信號機的公司2）交通控制管理部門（3）崗位：信號優(yōu)化技術員相關企業(yè)廣州智能交通指揮中心廣東京安交通科技有限公司；——（/）廣東振業(yè)優(yōu)控科技股份有限公司/廣州運星科技有限公司；/廣州交通信息化建設投資營運有限公司/青島海信網(wǎng)絡科技有限公司（/）；簡介“京安杯”交通科技大賽利用Vissim交通仿真軟件對實際交通情況進行仿真建模與分析。本專業(yè)唯一的省級精品資源共享課程

/jpkc/jtkz/課程成果情況本專業(yè)唯一的省級精品資源共享課,課程資源平臺獲全國教育信息化大獎賽一等獎；“交通信號控制平臺”獲全國教育信息化大獎賽二等獎、廣東省教育教學軟件比賽二等獎、軟件著作權；挑戰(zhàn)杯作品：“基于移動端的交通調(diào)查軟件”獲全國教育信息化大獎賽二等獎。“立體化虛擬實訓平臺”獲全國教育信息化大獎賽三等獎；交通調(diào)查與仿真工作室立項為2014年度省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目2013-2017年，受廣州交委委托，對廣州市重要路段交通流量調(diào)查學生挑戰(zhàn)杯項目：天源路公交專用道仿真與效益評價、廣州天河商業(yè)區(qū)交通仿真與評價、廣州大橋拓寬工程交通仿真與評價參考資料（網(wǎng)站）【1】城市交通/Index.asp（建設部城市交通工程技術中心）【2】中國交通技術論壇/【3】流體中文網(wǎng)/

【4】美國PATH工作組/

【5】美國密尼蘇達交通信號組/

【6】英國TRL實驗室http://www.trl.co.uk/

【7】中國交通信息中心/【8】國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心/【9】上海城市綜合交通信息網(wǎng)/【10】中國交通綜合信息網(wǎng)絡/【11】ITSAmerica/home.nsf【12】ITSJapan/english/【13】ITSEurope/交通信號控制領域可能涉及的研究內(nèi)容（1）交通工程設計方法：交通流調(diào)查、交通組織、交通渠化、交通管理設施設計交通流理論：交通流基本規(guī)律，速度、流量、占有率等交通參數(shù)的關系網(wǎng)絡交通流的演化規(guī)律交通流網(wǎng)絡均衡理論交通信號控制技術（軟件、硬件）交通流檢測：線圈、微波、視頻、雷達、浮動車交通特殊事件檢測：擁堵、事故、低能見度交通信號控制分析：綠信比、周期長、控制方式交通信號控制設備：信號機、信號燈、倒計時交通信號控制系統(tǒng)：系統(tǒng)結構、運算模型、控制模式、控制策略特殊交通信號控制系統(tǒng)：公交優(yōu)先、特殊勤務、應急疏散、重大活動等交通信號控制領域可能涉及的研究內(nèi)容（2）與交通信號相關的交通管理技術交通誘導系統(tǒng)（軟硬件）：信息獲取、誘導策略、信息發(fā)布交通違法管理系統(tǒng)：違法檢測、抓拍、交通沖突分析技術：機-機、機-人、機-非沖突檢測與分析智能交通信息處理技術短時交通流預測、旅行時間預測交通信號仿真系統(tǒng)交通圖像處理技術：采集、壓縮、前景建模、目標跟蹤與識別地理信息系統(tǒng)GIS車輛無線定位系統(tǒng)GPS多源數(shù)據(jù)融合技術應用無線通信技術應用射頻技術應用………….對象、手段、目標、效果！課程安排理論教學（20學時）實訓教學（40學時）（一）道路交通控制基礎知識（二）交通I信號控制基礎知識（三）交通量采集與統(tǒng)計（略）（三）交通仿真軟件入門（四）交叉口定時控制設計與仿真（五）交叉口感應控制設計（六）干道協(xié)調(diào)信號控制與仿真（七）區(qū)域交通協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（八）高速公路交通控制

（一）Vissim仿真軟件基本功能（二）無信號交叉口仿真（三）信號交叉口仿真（四）干道協(xié)調(diào)控制仿真（五）信號機基本功能（六）對稱式交通信號控制方案設置（七）非對稱式交通信號控制方案設置

期末總評=平時*10%+實驗*50%+期末成績*40%期末項目實訓周：交通控制與仿真實訓周選用教材參考教材模塊一道路交通控制基礎知識1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題?一行白鷺上青天，老子擠在最中間；借問酒家何處有，又被堵在收費口；猶抱琵琶半遮面，車上忘帶方便面；天生我材必有用，八個小時就不動；寒雨連江夜入?yún)?，高速路上看日出；兩岸猿聲啼不住，家里不住車里宿；路見不平一聲吼，高速路上來溜狗；萬里山河一片紅，歡喜出門個個熊。模塊一道路交通控制基礎知識1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題?（1）交通事故頻繁；（3）公共交通吸引力低；（2）交通堵塞嚴重；（4）空氣污染嚴重。1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題（1）交通事故頻繁；

公安部交管局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全國共發(fā)生貨車責任道路交通事故5.04萬起，造成2.5萬人死亡、4.68萬人受傷，分別占汽車責任事故總量的30.5%、48.23%和27.81%，遠高于貨車保有量占汽車總量的比例。

模塊一道路交通控制基礎知識1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題（2）交通堵塞嚴重1）據(jù)統(tǒng)計，交通堵塞每年給英國造成約200億英鎊；2)根據(jù)中國交通部發(fā)表的數(shù)據(jù)顯示，交通擁堵帶來的經(jīng)濟損失占城市人口可支配收入的20%，相當于每年國內(nèi)生產(chǎn)總之(GDP)損失5-8%，每年達2500億元人民幣。模塊一道路交通控制基礎知識模塊一道路交通控制基礎知識1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題（3）公共交通吸引力低；公共汽車動力偏低，公共交通服務質量較低，公交換乘不便問題等等。1.1交通控制的目的與任務

一、城市交通的主要問題（4）空氣污染嚴重。據(jù)測算，如果一輛小汽車在7公里／小時的速度間加減速1000次，則比勻速行駛時要多消耗燃油60升，如果換成卡車，則要再多消耗燃油114升。另外，車輛起、制動時排放的廢氣是勻速的7倍，產(chǎn)生的噪聲比正常行駛高出7倍。模塊一道路交通控制基礎知識模塊一道路交通控制基礎知識二、目的（1）減少交通事故，增加交通安全；1.1交通控制的目的與任務模塊一道路交通控制基礎知識二、目的（2）緩和交通擁擠、堵塞，提高運輸效率；1.1交通控制的目的與任務模塊一道路交通控制基礎知識二、目的（3）提高公共交通運輸系統(tǒng)的吸引力和效率；1.1交通控制的目的與任務模塊一道路交通控制基礎知識二、目的（4）節(jié)約能源消耗，降低車輛對環(huán)境的污染。1.1交通控制的目的與任務模塊一道路交通控制基礎知識三、任務（1）合理地引導和控制車輛；（2）提供交通信息，增加交通安全。1.1交通控制的目的與任務模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈交通信號：用于對交通進行限制或警告的電動信號顯示交通信號種類：（1）交叉口控制顯示（2）閃光信號（3）車道方向信號（4）匝道計數(shù)信號（5）行人信號（6）鐵路交叉口道口信號模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈交通信號一般包括紅、黃、綠三種燈色。安裝交通信號的好處：1）車流有序2）減少交通事故3）增加交通處理能力4）提供中斷交通流措施，便于交通穿插模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈(a)水平設置(b)垂直設置模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈

英國倫敦多克蘭茲新區(qū)的這件雕塑藝術品讓人耳目一新。它高8米，由數(shù)十組紅綠燈組成。人們戲稱它為“駕車人的噩夢”。

模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈通過架設在路口兩側的等離子激光發(fā)生器來產(chǎn)生密集的激光束，由這些激光束產(chǎn)生一堵紅色的虛擬墻，同時墻上還會播放行人通過的“身影”。虛擬信號墻PlayPlay模塊一道路交通控制基礎知識1.2認識交通信號及交通信號燈在英國一個沒有紅綠燈的路口，車輛等待學生們先過。

在中國，無交通信號的結果模塊一道路交通控制基礎知識1.3交通信號控制的發(fā)展歷程年份方式國別應用城市系統(tǒng)名稱系統(tǒng)特征路口數(shù)周期檢測器1868點控英國倫敦/燃氣色燈1固定無1914點控美國克利夫蘭/電燈1固定無1926點控英國各城市/自動信號機1固定無1928點控美國各城市/感應信號機1可變氣壓式1917線控美國鹽湖城/手控協(xié)調(diào)6固定無1922線控美國休斯頓/電子計時12固定無1928線控美國各城市/步進式定時多可變無1952面控美國丹佛/模擬計算機動態(tài)控制多可變氣壓式1963面控加拿大多倫多/數(shù)字計算機動態(tài)控制多可變電磁式1968面控英國哥拉斯哥TRANSYT靜態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1975面控美國華盛頓CYRANO動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1980面控英國哥拉斯哥SCOOT動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1982面控澳大利亞悉尼SCATS動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1985面控意大利都靈SPOT/UTOPIA動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1989面控法國圖盧茲PRODYN動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈1995面控德國科隆MOTION動態(tài)控制多可變環(huán)形線圈模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型

一、范圍（1）單點控制方式（點控）（2）干道協(xié)調(diào)控制方式(線控)（3）區(qū)域協(xié)調(diào)控制方式(面控)

二、系統(tǒng)類型（1）定時控制（2）感應控制（3）自適應控制面控點控線控模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型

一、范圍（1）單點控制方式（點控）單點控制方式是指被控路口的交通控制信號只按照該路口的交通狀況獨立運行，而不考慮該路口周圍其它路口交通狀況的配時方案設計，使得單個路口的交通運行效果最佳。模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型

一、范圍（2）干道協(xié)調(diào)控制方式（線控）干道協(xié)調(diào)控制方式是指將干道上的多個路口以一定方式聯(lián)結起來作為研究對象，同時對各個路口進行相互協(xié)調(diào)的配時方案設計，使得干道上按規(guī)定車速（通過帶速度）行駛的車輛獲得盡可能不停頓的通行權。模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型

一、范圍（2）區(qū)域協(xié)調(diào)控制方式（控面）區(qū)域協(xié)調(diào)控制方式是指將區(qū)域內(nèi)的所有路口以一定方式聯(lián)結起來作為研究對象，同時對各個路口進行相互協(xié)調(diào)的配時方案設計，使得整個控制區(qū)域的交通運輸效率提高、車輛平均延誤時間減少。模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型二、系統(tǒng)類型（1）定時控制它是指根據(jù)以往的交通情況，預先設定信號周期和綠燈時間的信號控制方式，可以運用于單個交叉口的獨立控制，也可以運用于多個交叉口甚至是區(qū)域協(xié)調(diào)控制。模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型二、系統(tǒng)類型（2）感應控制它是指根據(jù)實際的交通情況（通過車輛檢測器獲取當前交通情況數(shù)據(jù)），實時確定信號周期和綠燈時間的信號控制方式，通常只適用于單個交叉口的信號控制。模塊一道路交通控制基礎知識1.4交通信號控制的范圍及系統(tǒng)類型二、系統(tǒng)類型（3）自適應控制它是指各交叉口將檢測到的交通信息經(jīng)過分析處理后傳送到控制中心，控制中心根據(jù)一定的控制規(guī)律制定相應的實時控制方案，再將實時控制參數(shù)下傳到各交叉口的信號控制方式。常用于整個區(qū)域或城市的信號控制。模塊一道路交通控制基礎知識1.5國內(nèi)外信號控制系統(tǒng)

一、國內(nèi)（1）1973年開始研制單點信號機；（2）1979年自主研制線控系統(tǒng)，并在北京前三門大街使用；（3）“七五”攻關項目，自主研發(fā)了南京城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS；（4）1989-1991年，天津大學研究開發(fā)的城市交通控制系統(tǒng)TICS；（5）2010年，華南理工大學成功研制康安達信號控制系統(tǒng)，在廣州部分路段得到應用。模塊一道路交通控制基礎知識1.5國內(nèi)外信號控制系統(tǒng)

一、國內(nèi)據(jù)不完全統(tǒng)計，全國信號燈控制路口數(shù)量達到四萬二千個。其中，北京安裝了2000多臺、上海安裝1700多臺、浙江全省安裝3838臺、廣東全省安裝2044臺、新疆全省安裝400余臺、遼寧全省安裝2000多臺。實踐證明，信號機等各類智能交通管理設備的普遍應用，對科學組織交通，提高現(xiàn)有道路通行能力、緩解交通堵塞具有重要的作用模塊一道路交通控制基礎知識1.5國內(nèi)外信號控制系統(tǒng)

二、國外（1）英國，TRANSYT軟件包，定時式脫機操作系統(tǒng)；（2）英國，SCOOT系統(tǒng)，方案形成式的自適應聯(lián)機操作系統(tǒng)，在北京使用；（3）澳大利亞，SCATS系