交叉口信号灯设计资料
第 3 章红旗大街与先锋路信号交叉口路况调查
哈尔滨红旗大街与先锋路交叉口为典型的四相位十字形交叉口，其交叉口的车道比较多，其交通量较大，信号配时复杂，公交车数量较多，且未设置公交专用道，也没有在信号配时设计上体现公交优先的措施，故其可作为信号交叉口公交优先信号配时方法的研究的研究目标。这部分将举哈尔滨市红旗大街与先锋路交叉口为例，通过对该交叉口交通流量与信号配时的调查，得到相应数据，再运用公交优先信号配时方法进行优化，最后得到最佳优化方法。
3.1 道路交通条件
红旗大街与先锋路交叉口几何条件现状：该交叉口道路几何条件现状如下：该交叉口为十字型交叉口。东进口有 6 条机动车车道，1 条非机动车车道，其车道宽度从中央分隔带到非机动车车道依次为：3.3m，3.3m，3.0m，3.1m，3.4m，4.1m，1.9m。西进口有 5 条机动车车道，1 条非机动车车道，其车道宽度依次为：3.1m， 3.2m，4.1m，3.0m，3.2m，1.7m。南进口有 4 条机动车车道，1 条非机动车车道，其车道宽度依次为：3.1m， 3.2m，3.4m，3.2m,2.0m。北进口有 5 条机动车车道，1 条非机动车车道，其车道宽度依次为：3.1m， 2.7m，3.1m，3.2m，3.4m，2.5m。如下图 3.1 所示
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红旗大街
先锋路
说明：本图尺寸均以m为单位比例1：100
图 3.1 红旗大街与先锋路信号交叉口平面几何图
3.2 信号交通条件
3.2.1 红旗大街与先锋路交叉口相位情况红旗大街与先锋路信号交叉口，第一相位南北直行；第二相位南北左转；第三相位东西直行；第四相位东西左转。具体情况如下图所示：
20
黑龙江工程学院本科生毕业论文第一相位第二相位
第三相位
第四相位
3.2.2 红旗大街与先锋路信号配时方案
G1=40s 南北直 G2=30s 南北左 G3=63s 东西直 G4=37s 东西左
第一相位周期 C=182s
第二相位
第三相位黄灯时间 A=3s
第四相位
红旗大街与先锋路交叉口信号相位配时图
3.3 本章小结
本章主要是对红旗大街与先锋路交叉口进行了实地调查，对其交通量与信号配时等进行了调研。对其信号配时现状有了深入的了解，为研究其配时现状有了重要的实际数据，对论文的继续研究起到重要作用。
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第 4 章红旗大街与先锋路信号交叉口公交优先数据处理与分析
4.1 红旗大街与先锋路信号交叉口现状的数据计算
4.1.1 饱和流量的计算：由公式（2-40）得：第一相位S1 = 1710 × 0.92 × 3 = 4719 pcu / h 第二相位S 2 = 1710 × 0.92 × 1 = 1573 pcu / h 第三相位S31 = 1710 × 0.92 × 3 = 4719 pcu / h (西→东) S32 = 1710 × 0.92 × 4 = 6292 pcu / h (东→西) 第四相位 S 4 = 1710 × 0.92 × 2 = 3146 pcu / h 4.1.2 各相位有效绿灯时间的计算：由公式（2-23）得： ge1 = g + A ?l = 40 + 3 ?1.48 = 41.52 s
ge 2 = 30 + 3 ? 1.48 = 31.52 s ge 3 = 63 + 3 ? 1.48 = 64.52 s ge 4 = 37 + 3 ? 1.48 = 38.52 s 4.1.3 绿信比的计算：
由公式（2-22）得：
λ1 = λ2 = λ3 = λ4 =
4.1.4 通行能力的计算：由公式（2-39）得：
ge1 41.52 = = 0.228 C 182 31.52 = 0.173 182 64.52 = 0.355 182 38.52 = 0.212 182
第一相位c1 = 4719 × 0.228 = 1076 pcu / h
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第二相位c2 = 1573 × 0.173 = 272 pcu / h 第三相位c31 = 4719 × 0.355 = 1675 pcu / h c32 = 6292 × 0.355 = 2234 pcu / h 第四相
位c4 = 3146 × 0.212 = 667 pcu / h 4.1.5 相位饱和度的计算：由公式（2-41）得：
806 900 = 0.75 , 北→南 x2 = = 0.84 1076 1076 222 174 = 0.81 , 北→东 x2 = = 0.64 第二相位（左转）：南→西 x1 = 272 272 946 1081 第三相位（直行）：东→西 x1 = = 0.42 , 西→东 x2 = = 0.65 2234 1675 279 539 第四相位（左转）：东→南 x1 = = 0.42 , 西→北 x2 = = 0.81 667 667 4.1.6 交叉口车延误的计算：由公式（2-42）得：第一相位（直行）：南→北
第一相位（直行）：南→北 x1 =
d1 =
182 × (1 ?0.228)2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.75 × 0.228) 8 × 0.4 × 0.75 2 (0.75 ? 1) + (0.75 ? 1) + = 69.3s 1067 × 0.25
第一相位（直行）：北→南
d2 =
182 × (1 ?0.228)2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.84 × 0.228) 8 × 0.4 × 0.84 2 (0.84 ? 1) + (0.84 ? 1) + = 69.1s 1067 × 0.25
第二相位（左转）：南→西
182 × (1 ?0.173) 2 d1 = + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.64 × 0.173) 8 × 0.4 × 0.64 2 (0.64 ? 1) + (0.64
? 1) + = 68.7 s 545 × 0.25
第二相位（左转）：北→东
d1 =
182 × (1 ?0.173)2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.81× 0.173) 23
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8 × 0.4 × 081 2 (0.81 ? 1) + (0.81 ? 1) + = 67.1s 545 × 0.25
同理其他各相位延误为：第三相位（直行）：东→西 d1 = 44.3 s，西→东 d 2 = 49.1 s 第四相位（左转）：东→南 d1 = 63.6 s，由公式（2-27）得交叉口车均延误为：
d l = (806 × 69.3 + 900 × 69.1 + 222 × 68.7 + 174 × 67.1 + 946 × 44.3 + 1081× 49.1 + 279 × 63.6 + 539 × 76.6) ÷ (806 + 900 + 222 + 174 + 946 + 1081 + 279 + 539 + 107 + 90 + 135 + 490) = 298989.3 = 51.8s 5769
西→北 d 2 = 76.6 s
4.1.7 交叉口人均延误的计算：由公式（2-43）得各相位人总延误：第一相位（直行）：南→北D1p = 69.3 × (48 × 30 + 758 × 1.5) = 178586.1s 北→南D2p = 69.1× (48 × 30 + 900 × 1.5) = 192789 s 第二相位（左转）：南→西D1p = 68.7 × (11× 30 + 211× 1.5) = 44414.55s 北→东D2p = 67.1× (15× 30 + 159 ×1.5) = 46198.35s 第三相位（直行）：东→西D1p = 44.3 × (25 × 30 + 921×1.5) =
94425.45s 西→东D2p = 49.1× (34 × 30 + 1047 × 1.5) = 127193.55s 第四相位（左转）：东→南D1p = 63.6 × (11× 30 + 268 × 1.5) = 46555.2 s 西→北D2p = 76.6 × (23 × 30 + 516 × 1.5) = 112142.4 s 交叉口的人均延误=842304.6/16152=52.1s
4.2 红旗大街与先锋路信号优先方法的数据计算
4.2.1 周期时长优化方法的计算： 4.2.1.1 优化后的周期时长计算：东进口道长度为 22.1m，西进口道长度为 18.3m，南进口道长度为14.9m，北进口道长度为 18m。1 pcu 车辆所需要的停靠长度 l=2.5m。由公式（2-44） rij =
nij Lij Qij l
得各相位的最长红灯时长：
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第一相位（直行）：南→北 rij =
nij Lij Qij l
nij Lij Qij l
= r11 =
n11 L11 = 3 × 18 = 98.2 s Q11l 0.22 × 2.5
n12 L12 = 3 × 14.9 = 71.5s Q12l 0.25 × 2.5
北→南 rij = 第二相位（左转）：南→西 r21 =
= r12 =
n21 L21 1×18.3 = = 122 s Q21l 0.06 × 2.5 n22 L22 1× 18.3 = =
146.4 s Q22l 0.05 × 2.5 n31 L31 4 × 18.3 = = 112.6 s Q31l 0.26 × 2.5 n32 L32 3 × 22.1 = = 88.4 s Q32l 0.30 × 2.5 n41 L41 2 ×14.9 = = 170.3s Q41l 0.07 × 2.5 n42 L42 2 ×18 = = 96 s Q42l 0.15 × 2.5
北→东 r22 =
第三相位（直行）：东→西 r31 =
西→东 r32 =
第四相位（左转）：东→南 r41 =
西→北 r42 =
由公式（2-45）得： ri max = min(ri1...rij ...rim ) = min(71.5s,122 s,88.4 s,96 s ) 由公式（2-17） 2-18）得信号总损失时间：（其中交叉口停车距 S=10m,停驶速度 v=30km/h， A=3s， l=1.48s。
L = ∑ (l + I ? A) v = at v 2 = 2as L = 8.32 由公式（2-48）得优化后的周期时长：
C=
4 1 (∑ ri max ? 8.32) =123s 4 ? 1 i =1
4.2.1.2 绿信比的计算：
其中 1pcu 的社会车辆平均载客人数为 ps = 1.5 ，1pcu 的公交车辆载客人数为 pb = 30 。由公式（2-38）得，
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p qiu q1p 2718 2718 u = p = = = 0.27 p qu qu 2132 + 2577 + 2591
+ 2718 10018 p qiu q2pu 689 689 = p = = = 0.07 p qu qu 2132 + 2577 + 2591 + 2718 10018
第一相位
第二相位
p qiu q3pu 2591 2591 = = 0.26 第三相位 p = p = qu qu 2132 + 2577 + 2591 + 2718 10018 p qiu q4pu 1464 1464 = p = = = 0.15 p qu qu 2132 + 2577 + 2591 + 2718 10018
第四相位
123 ?8.32 × 0.27 = 0.251 123 123 ? 8.32 λ 2 = × 0.07 = 0.065 123 123 ? 8.32 λ 3 = × 0.26 = 0.242 123 123 ? 8.32 λ 4 = × 0.15 = 0.140 123 4.2.1.3 优化后交叉口配时的计算：
λ1 =
由公式（2-24）得：
ge1 = 123 × 0.251 = 30.87 ge 2 = 123 × 0.065 = 8.00 ge 3 = 123 × 0.242 = 29.77 ge 4 = 123 × 0.140 = 17.22
由公式（2-23）得：
g1 = 30.87 ? 3 + 1.48 = 29 g 2 = 8.00 ? 3 + 1.48 = 6 g3 = 29.77 ? 3 + 1.48 = 28 g 4 = 17.22 ? 3 + 1.48 = 16
经过基于公交优先优化后交叉口的配时图如下
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G1=29 南北直 G2=6 南北左 G3=28 东西直 G4=16 东西左
第一相位周期 C=123
第二相位黄灯时间 A=3s
第三相位
第四相位
图 4.1 先锋路与红旗大街交叉口信号相位配时图（优化后） 4.2.1.4 饱和流率的计算：由公式（2-40）得：第一相位S1 = 1710 × 0.92 × 3 = 4719 pcu / h 第二相位 S 2 = 1710 × 0.92 × 1 = 1573 pcu / h 第三相位S31 = 1710 × 0.92 × 3 = 4719 pcu / h (西→东) S32 = 1710 × 0.92 × 4 = 6292 pcu / h (东→西) 第四相位 S 4 = 1710 × 0.92 × 2 = 3146 pcu / h 4.2.1.5 优化后的通行能力的计算：由公式（2-39）得：第一相位c1 = 4719 × 0.251 = 1184 pcu / h 第二相位c2 = 1573 × 0.065 = 102 pcu / h 第三相位c31 = 4719 × 0.242 = 1142 pcu / h (西→东)
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c32 = 6292 × 0.242 = 1523 pcu / h (东→西) 第四相位 c4 = 3146 × 0.140 = 440 pcu / h 4.2.1.6 相位饱和度的计算：由公式（2-41）得：
806 900 = 0.68 , 北→南 x2 = = 0.76 1184 1184 222 174 = 2.17 , 北→东 x2 = = 1.71 第二相位（左转）：南→西 x1 = 102 102 946 1081 第三相位（直行）：东→西 x1 = = 0.62 , 西→东 x2 = = 0.95 1523 1142 279 539 第四相位（左转）：东→南 x1 = = 0.63 , 西→北 x2
= = 1.23 440 440 4.2.1.7 优化后交叉口车均延误的计算：
第一相位（直行）：南→北 x1 =
由公式（2-42）得：第一相位（直行）：南→北
d1 =
123 × (1 ? 0.251) 2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.68 × 0.251) 8 × 0.4 × 0.68 2 (0.68 ? 1) + (0.68 ? 1) + = 44.54 s 1184 × 0.25
北→南
d2 =
123 × (1 ?0.251) 2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.76 × 0.251) 8 × 0.4 × 0.76 2 (0.76 ? 1) + (0.76 ? 1) + = 43.02 s 1184 × 0.25
同理其他各相位延误为：第二相位（左转）：南→西 d1 = 65.14 s, 第三相位（直行）：东→西 d1 = 43.67 s, 第四相位（左转）：东→南 d1 = 50.98 s, 由公式（2-27）得交叉口车均延误为：北→东 d 2 = 62.58 s 西→东 d 2 = 42.62 s 西→北 d 2 = 49.73 s
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d l = (806 × 44.54 + 900 × 43.02 + 222 × 65.14 + 174 × 62.58 + 946 ×43.67 + 1081× 42.62 + 279 × 50.98 + 539 × 49.73) ÷ (806 + 900 + 222 + 174 + 946 + 1081 + 279 + 539 + 107 + 90 + 135 + 490) = 228379.2.3 = 39.6 s 5769
4.2.1.8 优化后交叉口人均延误的计算：由公式（2-43）得各相位人总延误：第一相位（直行）：南→北D1p = 44.54 × (48 × 30 + 758 × 1.5) = 114779.6 s北→南D2p = 43.02 × (48 × 30 + 900 × 1.5) = 12002
5.8 s 同理其他各相位延误为：第二相位（左转）：南→西 D1p = 42145.6 s 北→东 D2p = 43117.6 s 第三相位（直行）：东→西 D1p = 93104.4 s 西→东 D2p = 110428.4 s 第四相位（左转）：东→南 D1p = 37317.4 s 西→北 D2p = 72804.7 s 交叉口的人均延误=398918.1/16152=24.7s
4.2.2 绿信比优化方法的计算： 4.2.2.1 各相位绿灯时间计算
第一相位的最大车流量比为2718÷4719=0.58 第二相位的最大车流量比为689÷1573=0.44 第三相位的最大车流量比为2591÷4719=0.55 第四相位的最大车流量比为1464÷3146=0.47 由公式(2-52)， 2-53）（2-54）（2-55）可知，（，，通过调查可知最小绿灯时间 g 最小为 30s, C=182s
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令
y gimin = λi' ， i = λi'' ，则 i 相位的最小绿信比λimin 为λimin = max(λi' , λi'' ) C xρ
第一相位：
λ1' =
g imin 40 y 0.58 = = 0.22 ，λ1'' = 1 = = 0.64 C 182 xρ 0.9
λ1min = max(λ1' , λ1'' ) = max(0.22, 0.64) = 0.64
由公式（2-56）?G = C ? L ?C ∑ λimin ，
i =1 n
?G = C ? L ?C ∑ λ1min = 182 ? 8.32 ?182 × 0.64 = 57.2
i =1
n
由公式（2-57）?g i = ?G
Pi = Pt
∑ (q P + q P ) ∑∑ (q P + q P )
i =1 j =1 b ij b s ij s n j =1 mi b ij b s ij s
mi
红旗大街与先锋路交叉口总的客流量为 16152/h=4.49 人/s，（见附表）第一相位的客流量为 1.47 人/s
?g1 = ?G P 1.47 1 = 57.2 × = 19 4.49 Pt
由公式（2-58） gi = λimin C + ?g i ，
g1 = λ1min C + ?g1 = 0.64 × 182 + 19 = 135 s，故第一相位绿灯时间为 135s
第二相位：
λ2' =
g imin 30 y 0.44 = = 0.16 ，λ2'' = 1 = = 0.49 C 182 xρ 0.9 λ2min = max(λ2' , λ2'' ) = max(0.16, 0.49) = 0.49
由公式（2-56）?G = C ? L ?C ∑ λimin ，
i =1 n
?G = C ? L ?C ∑ λ1min = 182 ? 8.32 ?182 × 0.49 = 84.5
i =1
n
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mi
由公式（2-57）?g i = ?G
Pi = Pt
∑ (q P + q P ) ∑∑ (q P + q P )
i =1 j =1 b ij b s ij s n j =1 mi b ij b s ij s
红旗大街与先锋路交叉口总的客流量为 16152/h=4.49 人/s，（见附表）第二相位的客流量为 0.37 人/s
?g 2 = ?G P2 0.37 = 84.5 × =7 P t 4.49
由公式（2-58） gi = λimin C + ?g i ，
g 2 = λ2min C + ?g 2 = 0.49 × 182 + 7 = 96 s，故第二相位绿灯时间为 96s
同理，可计算得到 g3 = 82 s， g 4 = 106 s。根据绿信优化方法计算后，红旗大街与先锋路信号配时分布图见下表所示
G1=135s 南北直 G2=96s 南北左 G3=82s 东西直 G4=106s 东西左
第一相位周期 C=182s
第二相位
第三相位黄灯时间 A=3s
第四相位
4.2.2.2 各相位有效绿灯时间的计算：
由公式（2-23）得： ge1 = g + A ? l = 135 + 3 ? 1.48 = 136.52 s ge 2 = 96 + 3 ? 1.48 = 97.52 s ge 3 = 82 + 3 ? 1.48 = 83.52 s 31
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ge 4 = 106 + 3 ? 1.48 = 107.52 s 4.2.2.3 绿信比的计算：
由公式（2-22）得：
λ1 = λ2 = λ3 = λ4 =
4.2.2.4 通行能力的计算：由公式（2-39）得：
ge1 136.52 = = 0.75 C 182 97.52 = 0.536 182 83.52 = 0.459 182 107.52 = 0.591 182
第一相位c1 = 4719 × 0.75 = 3539 pcu / h 第二相位c2 = 1573 × 0.536 = 843 pcu / h 第三相位c31 = 4719 × 0.459 = 2166 pcu / h (西→东) c32 = 6292 × 0.459 = 2888 pcu / h (东→西) 第四相位 c4 = 3146 × 0.591 = 1859 pcu / h
4.2.2.5 相位饱和度的计算：由公式（2-41）得： 806 = 0.23 , 3539 222 第二相位（左转）：南→西 x1 = = 0.26 , 843 946 第三相位（直行）：东→西 x1 = = 0.33 , 2888 279 第四相位（左转）：东→南x1 = = 0.15 , 1859 4.2.2.6 交叉口车延误的计算：由公式（2-42）得：第一相位（直行）：南→北
第一相位（直行）：南→北 x1 =
900 = 0.25 3539 174 北→东 x2 = = 0.21 843 1081 西→东 x2 = = 0.50 2166 539 西→北 x2 = = 0.29 1859
北→南 x2 =
d1 =
182 × (1 ?0.75) 2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.23 × 0.75) 8 × 0.4 × 0.23 2 (0.23 ? 1) + (0.23 ? 1) + = 6.9 s 3539 × 0.25
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第一相位（直行）：北→南
d2 =
182 × (1 ?0.75) 2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.25 × 0.75) 8 × 0.4 × 0.25 2 (0.25 ? 1) + (0.25 ? 1) + = 7.1s 3539 × 0.25
第二相位（左转）：南→西
d1 =
182 × (1 ?0.536)2 + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.26 × 0.536) 8 × 0.4 × 0.26 2 (0.26 ? 1) + (0.26 ? 1) + = 24.3s 843 × 0.25
第二相位（左转）：北→东
182 × (1 ?0.536) 2 d1 = + 900 × 0.25 × 2 × [1 ?(0.21× 0.536)
8 × 0.4 × 0.21 2 (0.21 ? 1) + (0.21 ? 1) + = 23.1s 843 × 0.25
同理其他各相位延误为：第三相位（直行）：东→西 d1 = 32.7 s，西→东 d 2 = 34.8 s 第四相位（左转）：东→南 d1 = 17.2 s，西→北 d 2 = 18.6 s 由公式（2-27）得交叉口车均延误为：
d l = (806 × 6.9 + 900 × 7.1 + 222 × 24.3 + 174 × 23.1 + 946 × 32.7 + 1081× 34.8 + 279 × 17.2 + 539 × 18.6) ÷ (806 + 900 + 222 + 174 + 946 + 1081 + 279 + 539 + 107 + 90 + 135 + 490) = 104622.2 = 18.1s 5769
4.2.2.7 交叉口人均延误的计算：
由公式（2-43）得各相位人总延误：第一相位（直行）：南→北 D1p = 6.9(48 × 30 + 758 × 1.5) = 17781.3s 北→南D2p = 7.1× (48 × 30 + 900 × 1.5) = 19809 s 第二相位（左转）：南→西 D1p = 24.3 × (11× 30 + 211× 1.5) = 15709.95s 北→东D2p = 23.1× (15 × 30 + 159 × 1.5) = 15904.35s
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第三相位（直行）：东→西D1p = 32.7 × (25 × 30 + 921×1.5) = 69700.05s 西→东D2p = 34.8 × (34 × 30 + 1047 × 1.5) = 90149.4 s 第四相位（左转）：东→南D1p = 17.2 × (11× 30 + 268 × 1.5) = 12590.4 s 西→北D2p = 18.6 × (23 × 30 + 516 ×1.5) = 27230.4 s 交叉口的人均延误=268874.85/16152=16.6s 红旗大街与先锋路信号
交叉口信号配优化前后状况
绿灯时长 s/绿信比
车均延人均延
第四相位
配时优周期/s 化方法现状周期时长优化绿信比优化 182 123 第一相位
第二相位
第三相位
误/s
误/s
南→北北→南
南→西北→东
东→西西→东
东→南西→北 51.8 39.3 52.1 24.7
40/0.228/ 30/0.173/ 63/0.355/ 37/0.212/ 29/0.251 6/0.065
28/0.242 16/0.140
182
135/0.75
96/0.536
82/0.459
106/0.591
18.1
16.6
从上表对比中可以看出，两种配时优化方法中，绿信比优化方法可以做到将延误降到最低。
4.3 本章小结
本文以人均延误最小
为信号周期时长的优化目标,以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比,其目的是在保障交叉口交通顺畅的前提下体现公交优先。其配时方法的根本思想就是将交叉口富余的通行能力不是按照车流量比例分配给各相位,而是按照人流量的比例分配给各相位。因为公交车平均单车载客量比社会车辆要多,这就使得公交车辆比例较大的相位所分配到的绿信比,要大于用传统的配时方法所分配的绿信比,从这个意义上讲,本文所采用的信号配时方法更有利于公交车辆的通行。上述优化方法也表明,当交叉口已经处于饱和或过饱和状态时,交叉口没有富余的通行能力,如果要实施公交优先的信号配时,则必须首先对交叉口进口道的空间结构进行改造。此外,本文所提出的优化方法是基于车辆到达率和车载乘客数量已知的前提,车辆到达率可通过在上游设置监测器的方法来获取；车载乘客数量可通过调查,然后近似取交通高峰和平峰时公交车与社会车辆载客数量的均值。
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第 5 章总结与展望
公交在城市交通中占有重要的地位，发挥着巨大的作用，与城市居民生产、生活等活动息息相关相关。城市公交的优先、大力发展能有效解
决日益严重的城市交通拥堵问题、能加速实现城市客运交通机动化、
更加有助于提高城市环境质量。而交叉口作为道路相交的结点，最容
易影响公交车辆的正常运营，公交车的服务水平和速度在交叉口也最
容易因为交叉口复杂的交通情况而降低。因此，解决公交车辆在交叉
口的优先通行是采取公交优先措施的重要手段。公交车如何在交叉口
享有的绝对优先通行权已被得到广泛的研究和应用，尤其在信号控制
领域。但绝对优先对于交叉口其他车辆的影响日益显著，在采取绝对
公交优先之后面对公交车本身仍有没有解决的问题的情况下，在今天
要求和谐发展的大环境下，如何更好的解决公家车晚点问题从而加强
其运行连贯性最终提高服务水平，如何降低公交车在交叉口的对其他
车辆的影响已经开始成为公交优先领域亟待研究的课题。本文主要在
前人的研究基础上，运用信号配时优化方法，计算验证了配时优化后
的信号配时，可以减少车辆的延误，尤其是公交车辆的延误，从而提高
了通行能力。
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参考文献
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交通信号灯设计
简易交通信号灯控制器 1.主要技术指标与要求 1.定周控制：主干道绿灯45s，支干道绿灯25s； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5s黄灯作为过渡； 3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯； 2.摘要 道路交通和我们息息相关，是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全，交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。 简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器，分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间，从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。 3.总体设计方案论证及选择 方案一：十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9：1：5，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。
方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s 到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。 方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。 经过比较，我选择方案二，因为方案一中，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，而交通灯信号控制周期T=80s，相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉，所以最终我选方案二。 4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明 原理框图：
交通信号控制理论基础
第六章交通信号控制理论基础 经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。 交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。 本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。 6．1交通信号控制的基本概念 城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口；根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。 6．1．1交通信号与交通信号灯 交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定，其规定基本相同。我国对交通信号灯的具体规定简述如下：对于指挥灯信号： 1、绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行； 2、黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行；
交通信号灯课程设计
《电工与电子技术基础》课程设计报告 题目简易交通信号灯控制器 学院(部) 班级 姓名 学号 指导老师（签字）
简易交通信号灯控制器 一．课题名称：简易交通信号灯控制器 技术要求：1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡； 3.分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯。 *4.设计计时显示电路 二．摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，交通运输业在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。而交通信号灯的出现很好地规范了人们的出行秩序，提高了人们的出行效率，大大减少了交通事故的发生。目前的交通信号灯电路大多分为主干道电路和支干道电路，通过适当的控制电路分别对主干道和支干道进行控制，达到合理的亮灭规律，从而很好的规范人们的出行秩序。 本次课程设计当中，我组采用数字电路对交通灯控制系统进行设计，并对提出的三个方案进行论证，最终确定方案进行设计，并使其实现主干道绿灯亮45秒、支干道绿灯亮25秒、并且在由绿灯变为红灯时有5秒时间作为过渡的技术要求，实现简易交通信号灯的功能。 三．总体设计方案论证及选择 针对本次课程设计，我们提出了以下三种方案： 方案一：用多个不同步的信号分别控制各信号灯的开关，即分别用持续45S、5S、25S、5S的倒时计数器来控制各信号灯。 方案二：交通信号灯的状态可以分为四种，且四种状态的周期和为T=t1+t2+t3+t4=45+5+25+5=80S，所以信号灯的每个循环周期为80S，因此，可以利用两个74LS290型十进制计数器组成一个八十进制的计数器控制电路，同时用555定时器产生周期为1S的时钟脉冲，使计数器的周期为80*1S=80S。 电源接通时，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯点亮，其余灯关灭；此后，经过组合逻辑电路使得当计数器的45个脉冲（45S）、50个脉冲（50S）、75个脉冲（75S）和80个脉冲（80S）来到时，分别控制信号灯状态改变，达到预计要求。 方案三：选择74LS161 型一位十六进制计数器，其共有十六个状态。用555定时器产生周期为5S的时钟脉冲，所以对应计数器循环周期为16*5S=80S，并对应信号灯的80S工作循环。然后将计数器的四个输出信号用译码器译出六个输出信号，分别控制六个信号灯。 当接通电源后，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第9个脉冲（45S）来到时，主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S）来到时，主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S）来到时，主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S）来到时，主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个循环。
简易交通灯控制电路的设计课程设计
长安大学 电子技术课程设计 题目简易交通信号灯控制器 班级 姓名黄红涛指导教师温 凯歌 日期 前言 在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯之后人们的安全出行有了很大的保障。 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。 因此，在本次课题为简易交通灯的课程设计中，通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。
本设计分为两个部分：第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置；第二部分是有译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。各部分采用分模块设计，正文中详细介绍了各模块的功能和原理。 为了完成本次设计，参阅了大量的资料，包括所用到的芯片的详细中英文资料。搜集和查阅资料是一个漫长但是非常重要的过程，获取各模块电路原理，然后经过讨论比较，结合课题要求，确定出一套最合适的方案。小组人员花费几天时间，通过图书馆和上网查阅资料，分别查阅到相应资料。经过商讨，结合现有资料，制定基本框架，并基本定出电路图。在MULTISIM软件里进行电路仿真，来验证电路的正确性。通过仿真来验证实验原理和电路的正确性。在整个过程中，充分发挥主观能动性，将平时所学的理论知识和实际相结合，往往理论可行的东西，实际并不一定能出现结果，这就是我们需要解决的问题，通过问老师或者查资料来分析解决问题。最后确定仿真没有错误后，汇总电路图。 本设计分为两大部分，交通信号灯以及译码显示电路（时间显示）部分由黄红涛同学和韩白雨同学负责主导设计；秒脉冲信号发生以及控制部分由任永刚同学负责，最后进过整合后得到完整系统。 由于缺少实践经验，并且知识有限，所以本次课程设计中难免存在缺点和错误，敬请老师批评指正。 黄红涛 2010年12月29日 目录 前言 (2)
交通信号灯的设计方法
交通信号灯的设计方法 设计任务与要求 设计一个十字路口的交通信号灯操纵电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 实验设备 数字双踪示波器 74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 实验原理与实验电路 实验原理简介 实验电路要紧由操纵器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和操纵器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的操纵信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，操纵器是系统的要紧部分，由它操纵定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个操纵信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时刻间隔是25秒，即两车道正常通行的时刻间隔。定时器时刻到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时刻间隔是5秒，定时时刻到，TY=1.，否则，TY =0。 ST：表示定时器到了规定的时刻后，由操纵器发出状态转换信号。由他操纵定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成：
第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆承诺通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时刻间隔TL时，操纵器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆能够通过。绿灯亮足够规定时刻间隔时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行。黄灯亮足规定的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由操纵器进行操纵的。设操纵器的四种状态编码为00、01、11、10，分不用S0、S1、S2、S3表示，则操纵器的工作状态即功能表如下所示：
交通信号灯控制详细操作说明
交通信号灯控制详细操作说明一、操作面板示意图： 三、修改多时段程序的步骤：
在基本步骤6中按下“功能1”，根据你的需要重复“修改程序的基本步骤”2-5；设定时钟的应从早上到晚上，共有十个时段可以设定。 四、修改程序中的特定数字： 1、设定左转时间[ 0 2·0 2 ]是转入二相位的特定数字 2、设定直行时间[ 0 3·0 3 ]是转入黄闪的特定数字； 3、设定时钟时间[ 2·3 5 9 ]是退出修改的特定数字； 五、手动： 在正常工作状态下按“功能2”键即进入手动工作状态，按相应键即对干线左转、支线左转、干线直行、支线直行的手动控制，再按“功能2”键返回正常工作状态。 六、恢复出厂设置及24小时连续工作设置： 如遇到不明原因的控制器故障请恢复出厂设置复位，按住“功能2”键再开电源，听毕“啼”音后即恢复出厂设置。 自动1（自动2）设置如下：
详细产品功能及参数 JD-400LED交通信号灯 一．技术参数： 1.外壳防护等级IP44，显示器的光学、色度和安全性能指标均 达到GB14887的要求。 2.亮度：≥350cd，可视距离：≥400M，可视角：≥60°。 3.色度：红色 630nm，黄色590nm，绿色505nm。 4.控制方式：与控制器同步，工作方式：连续。 输入电压：交流220V±10%，消耗功率峰值：<15W。 二. 产品特点： 1.使用寿命长达5万小时，维修工作量小。 2.本产品发光亮度高，是普通灯泡亮度的4倍以上，可视距离在 400以外。 3.节约能源，灯盘使用低压安全电源
DJS-3通用型双色真绿倒计时显示器 一．技术参数： 1、外壳防护等级IP44，外形尺寸：830×630×230mm。 2、显示器的光学、色度和安全性能指标均达到GB14887的要求 3、可视距离：≥400m，视角：>30°，亮度：≥250cd 最大显示数字：99。 4、色度：红色 630nm，绿色505nm。 5、控制方式：定周期自动跟踪，工作方式：连续。 6、输入电压：交流220V±10%，消耗功率峰值：<10W 。 7、适用于两相位、多相位控制，内部自动转换。 一．产品特点： 1、不须更换原有设备可直接接入原信号灯的红灯线及绿灯线即可 工作。 本产品显示亮度高，显示色度绿色为真绿色，非常醒目
交通信号灯控制器设计方案一
课程设计(综合实验)报告( 2012 —2013 年度第一学期) 名称：电子技术综合实验 题目：交通信号灯控制器 院系：电气与电子工程学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：刘春颖 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年1 月15 日
《电子技术》综合实验 任务书 一、目的与要求 1.目的 1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写课程设计总结报告。 2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。 1.移位寄存器型彩灯控制器 2.智力竞赛抢答器 3.电子拔河游戏机 4.交通信号灯控制器 5.数字电子钟 6.电子密码锁
交通灯单片机课程设计
1 序言 交通灯的形成 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。我们设计的单片机控制交通灯就是基于信号灯。 技术指示 设计一个十字路口（方向为东西南北四个方向）的交通灯控制电路，每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示
交通信号灯控制电路的设计与仿真[详细]
唐山学院 《电子技术》课程设计 题目交通信号灯控制电路的设计与仿真系 (部) 信息工程系 班级 10电气自动化1班 姓名崔涛 学号 3100217138 指导教师王蕾成凤敏 2012年1月2日至 1月6 日共1周 2012年1月6日
目录 1 引言 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计背景 (1) 2 设计原理 (3) 3 总体设计 (4) 3.1单元电路设计 (4) 3.2时序仿真结果 (12) 4 设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录1器件明细表 (17) 附录2 仿真电路图 (18)
1 引言 1.1设计目的 通过一个学期的电子技术的学习,对一些电气原件有了初步的认识 ,这次的课程设计主要综合了解与运用所学的知识,通过这次课程设计来检查这一学期的学习状况.通过制作来了解交通灯控制系统,了解译码器、计数器、寄存器芯片的作用. 交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制.在现代化的大城市中,十字交叉路口越来越多,在每一个交叉路口都需要有一个准确的时间间隔和转换顺序,这就需要一个安全、自动的系统对红、黄、绿的转化进行管理.本次的设计就是基于此目的进行的. 设计交通信号控制灯要求某方向绿灯点亮20秒,然后黄灯点亮4秒,最后红灯点亮24秒.在该方向为绿灯和黄灯点亮期间,另一方向红灯点亮. 如果以4秒作为时间计量单位,则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为5:1:6. 从点亮要求可以看出,有些输出是并行的:如南北方向绿灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向黄灯亮.信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟. 夜间工作方式 南北东西各方向黄灯亮,且每秒闪动一次.其它灯不亮.要求设置一个手动开关,用它控制白天和夜间工作方式. 1.2设计背景 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快,城市交通越来越成为一个全球化的问题.城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求,道路堵塞日趋加重,交通事故频繁,环境污染加剧等问题普遍存在.目前,全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象,交通事故频发,这给人民的生命财产安全带来了极大的损失.如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声.探究城市交通发展中存在问题的原因,无论是从宏观上还是从微观上分析,其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应. 城市交通控制系统(UTC ,Urban Traffic Control Syste米)是现代城市智能交通系统(IDJ ,Intelligent transport syste米)的组成之一,主要用于城市道路交通的控制与管理.城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本标志之一,是提高交通管理效能的重要技术手段.路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备,它是交通信号控制的重要组成部分.各种交通控制方案,最终都要由路口信号控制器来实现.为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥.伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在
交通信号灯设计
太阳能交通信号灯系统设计 2011-12-30 21:46:59 来源:21IC 关键字：太阳能交通信号灯系统设计 传统的交通灯有以下几个缺点：反光碗的存在导致了假显示效果的出现，假显示效果会引起严重的交通事故；寿命短、维护费用高；耗能高。针对传统交通灯的缺点，采用LED发光源设计的交通灯，具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点，所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。 传统交通信号灯一般采用市电直接供电，安装时要挖沟敷设电缆，给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线,资源丰富，太阳能电池转换效率逐渐提高，价格逐渐降低，有利于降低成本，所以得到了越来越广泛的应用。 采用单片机控制，提高了系统的可靠性，方便安装，对保证行车安全有着重要的意义。 1 工作原理 太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 其中，光伏极板是用来将太阳能转换成电能，为系统供电。 充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中，同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统，并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。 LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。 2 LED交通信号灯模块 LED连接电路有三种连接方式：全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下： (1)全串联方式，如图2(a)所示。优点：电路简单，流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源，可使LED亮度一致。缺点：如果有一颗损坏，所有的LED将不能工作，需要变压器产生高电压和制作恒流源，实现成本高。 (2)全并联方式，如图2(b)所示。优点：电路简单，一颗LED损坏，不会影响其他LED。缺点：由于LED发光源本身存在差异性，电压有浮动，导致并联的LED显色不均匀。另外，电流太大，增加成本，给电源设计也带来困难，需要性能比较高，输出电流非常大的稳压源。 (3)串并混联方式，如图2(c)所示。蓄电池可以提供12 V直流电压，可以驱动4～6颗LED，将LED分成若干串，每串串联，然后将几串并联，这样每一串的电压相同，每一串内电流相同，电源输出的抖动被每一串内LED平分，这样可以稳定单个LED的电压，同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED，其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。 图2 LED电路连接方式 3 LED交通信号灯控制器模块 3．1 控制结构 控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分，由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机A T89S51，中央控制器起到控制和协调作用，四个路口由从控制器接收中央控制器的命令，然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。
第二章交通信号控制的基本理论
2交通信号控制的基本理论 本章首先给出了交通信号控制的基本概念，包括：信号相位，周期时长，绿信比，相位差，绿灯间隔时间，有效绿灯时间等，然后介绍了常用的交叉口性能指标以及计算方法，最后给出了常用交叉口的信号配时方法。这些研究为后面的信号配时模型及优化方法的研究奠定了理论基础。 2.1交通控制的基本概念 交叉路口信号配时参数优化，首先必须准确把握和理解交通控制中的一些基本概念。下面对信号配时设计中部分参数作一介绍。 (l)信号相位：在一个信号周期内，具有相同的信号灯色显示的一股或几股交通流的信号状态序列称作一个信号相位。信号相位是按车流获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同的时序排列，就有多少个信号相位。每一个控制状态，对应显示一组不同的灯色组合，称为一个相位。简而言之，一个相位也被称作一个控制状态。以四相位为例如图所示： 相位1 相位2 相位3 相位4 图1 四相位信号相序控制示意图 (2)周期时长：信号灯发生变化，信号运行一个循环所需的时间，等于绿、黄、红灯时间之和；也等于全部相位所需的绿灯时间和黄灯时间(一般是固定的)的总和。周期过长时，等待的人容易产生急躁情绪，因此通常以180秒为最高界限。
图1 第一、三配时表 (3)绿信比：是指在一个周期内(对一指定相位)，有效绿灯时间与信号周期长度之比。 (4)相位差(又叫绿时差或绿灯起步时距)：相位差是针对两个信号交叉口而言，是指两个相邻交叉口它们同一相位绿灯(或红灯)开始时间之差。 它分为绝对相位差和相对相位差。相对相位差是指在各路口的周期时间均相同的联动信号系统中，相邻两个交叉路口协调相位的绿灯起始时间之差。绝对相位差是指在联动信号系统中选定一标准路口，规定该路口的相位差为零，其他路口相对于标准路口的相位差叫绝对相位差。 (5)绿灯间隔时间：是指从失去通行权的相位的绿灯结束，到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。绿灯间隔时间的长短主要取决于交叉口的几何尺寸，因此，要确定该时间的长度就必须首先考虑停止线和潜在冲突点之间的相关距离，以及车行驶这段距离所需的时间。 (6)有效绿灯时间：是指被有效利用的实际车辆通行时间。它等于绿灯时间与黄灯时间之和减去损失时间。损失时间包括两部分，一是绿灯信号开启时，车辆启动时的时间；还有绿灯关闭、黄灯开启时，只有越过停止线的车辆才能继续通行，所以也有一部分损失时间，即为绿灯时间减去启动时间加上结束滞后时间。结束滞后时间是黄灯时间中有效利用的那部分。每一相位的损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间之差。 在实际工作中，损失时间的精确计算是非常困难的，也没有必要。通常取绿灯时间代替有效绿灯时间 2.2交通信号控制类型简述 2.2.1定时控制 (l)定义 依据交通量历史数据进行配时，交通信号按照配时方案运行，一天只按一个配时方案的配时方法。定时控制是单个交叉路口最基本的控制方法。 (2)适用条件及优点
交通信号灯施工方案
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第一章项目简介 一、工程概况 1、本项名称：*****交通信号灯安装项目 2、工程地址： 3、合同工期。 二、工程范围： 交通信号灯安装、信号灯电缆敷设、信号灯控制系统安装。 三、项目管理目标 交通信号灯采购及安装工程项目管理目标
第二章施工组织方案与部署 第一节部署原则 1、集中力量保质量、保工期，在人力、物资、机具给该工程以充分保障，各工序管理工作应相互协助，指导好现场的施工工作，搞好各工种的协调配合。 2、组织各工种配合施工，穿插作业，重点部位重点赶工。以达到土建、安装及其它各工种之间互创施工条件，以确保工程总体进度。 第二节施工管理措施 为顺利实现质量目标，我们采取的主要管理措施有： 1、将该工程列为我公司2013年的重点建设工程，由公司总经理直接领导，并组成强有力的施工现场管理机构和公司基地设备、材料、人员、后勤保障组织机构，发挥公司的优势，在各施工生产要素的配臵上对该工程实行重点政策，确保工顺利完成。 2、组建精干、高效强有力的项目经理部，选配高素质的项目经理和管理人员，实行项目管理负责制，全权组织技术、质检、材料、安全、劳资、财务等部门对工程施工进行全员、全面、全过程的系统动态管理，并对工程质量、施工进度、安全生产、文明施工、成本核算及经济效益等进行全方位的目标责任管理与控制。 3、使用技术熟练，纪律严明，经过大型工程锤炼的能打硬仗的高素质的施工作业队伍在该工程上进行施工，发挥我公司管理上的优势，强化职能，统筹协调，综合管理，确保工程总体目标的实现。 第三节施工阶段管理方案 1、进场阶段
电子电路设计交通信号灯讲解
课程设计 本科生通用课设题目：交通信号控制器 电子信息工程专业班级： 名：姓 学号： 指导教师： 2012-12-28 时间： 成绩：
前言 在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。交通信号灯常用与交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化、科学化、简便化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。 本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。本实验设计目的是培养数字电路的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。 目录 一．设计要求 (3) 二．系统概述 (4) 三．总体设计方案 (5) 四．各部分电路框图 (6) 4.1秒脉冲信号发生器的设计 (6)
4.2定时器的设计 (7) 4.3 控制器的设计 (8) 4.4 显示电路的设计 (11) 五．本人负责的电路设计 (12) 5.1电路图 (12) 5.2设计原理 (13) 5.3工作逻辑原理 (14) 5.4 仿真结果 (15) 六．结束语 (16) 6.1 总结及心得体会 (17) 6.2 总体电路图见附图 (17) 参考文献 (19) 一．设计要求： 设计一个十字多路口交通信号灯控制电路，用来控制主干道和支干道的红，绿，黄三种信号灯的亮与灭； 1、主干道处于允许通行状态亮绿灯60秒，行人灯同时亮绿灯，行人灯绿变红闪烁5秒后主干道开始黄灯闪烁10秒，然后同时变红灯，主干道左、右转弯绿灯亮30秒黄灯5秒变红； 2、支干道绿灯亮50 秒，行人灯亮25秒红灯闪烁，5秒后支干道黄灯闪烁5秒，之后与行人灯同时变红；支干道绿灯
交通信号灯的设计方法
交通信号灯控制电路 一、设计任务与要求 1．设计一个十字路口的交通信号灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 2．要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 二、实验设备 1．数字双踪示波器 2．74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 三、实验原理与实验电路 1．实验原理简介 实验电路主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个控制信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔是25秒，即两车道正常通行的时间间隔。 定时器时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔是5秒，定时时间到，TY=1.，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由他控制定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成： 第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆允许通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时间间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆可以通过。绿灯亮足够规定时间间隔时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、
一般交通信号灯技术参数
一般交通信号灯的技术参数 信号机和信号灯技术规格及要求 一、信号机技术指标和功能 1、信号机技术指标 1.1信号机为协调控制式信号机 1.2信号机主电源额定电压：交流（220±20%）V、50Hz±2Hz；功耗：≤40VA(不包括信号灯及外围设备功耗)；信号机内部电气装置及部件的布局应合理，使操作人员在安装、使用、维修时安全、方便，所有机架安装设备的布置要做到在拆除时不会影响其它邻近设备。地面安装室外机内部的任何电气部件距机柜底部的距离应不小于200mm。 1.3绝缘耐压：在电源电极或与之相连的其它导电电路和机柜、安装机箱等易触及部件（不包括避雷器）之间施加1500VAC/50Hz 1分钟无击穿，绝缘等级不低于10MΩ（不包含避雷器）； 1.4工作环境条件：环境温度﹣20～﹢70℃，相对湿度20～95%，大气压力86～106kpa； 1.5信号机的操作面板或手持式终端应用清晰、符合规范的文字、图形、标志等来表明其功能作用。在参数设置时，操作面板或手持式终端应能显示信号机的工作方式、工作状态、信号控制参数的设置情况，应有提示、引导各种控制参数的输入项目及内容。 1.6开关、按键及指示灯上或其就近处均应用清晰、符合规范的文字、图形等来表明其功能、作用、接通/断开状态。在使用熔断器处应清晰地标出熔断器的额定电流值。 1.7应对输出灯信号接线端子组上的每个端子依据信号类别或信号灯色，用文字或代码、编号进
行标识。代码、编号的详细含义应在用户手册中说明，以便接线。信号交流零线、保护接地及信号公共接地均应用规范的符号或文字标出。对正常使用信号机时操作人员容易触及的超过安全特低电压（交流峰值不超过42.4V、直流电压不超过60V）的带电部件，在其显著位置应设置“触电危险”标志并采取有效防护措施。 1.8信号机应有铭牌。铭牌上应标出制造厂厂名、注册商标或识别标记、产品中文名称、规格型号、种类、制造地、可识别的唯一性编号、制造日期等内容。还应标出电源额定电压范围、额定频率范围等主要电气参数。 1.9 信号机应安装具备过载、短路保护功能的电源总开关；应有独立的、具备过载、短路保护功能的灯具驱动输出回路开关；应提供单独的备用主电源接入端子，备用主电源通过转换开关接入电源总开关；以上开关的额定电压、额定电流应符合AC380V、20A的最低容量要求。 1.10 信号机的电源输入端及灯控信号输出端应安装避雷装置及元件，或采取其它避雷措施。 1.11输出信号的灯控器件应采用光电耦合器、固态继电器或其它器件，使输出的灯控强电信号与内部电路有效隔离。在灯具驱动输出的每一回路中应安装熔断器，在短路时保护灯控器件。 1.12 检验合格证。每台信号机必须要有产品检验合格证，检验合格证应有如下内容：产品名称、型号、种类；制造单位名称；执行的产品标准编号；出厂检验结论、检验日期；检验员签名或检验代号。 1.13 信号机必须经过国家公安部交通安全产品质量监督检测中心检测合格，且在有效期内。 2、基本功能要求 2.1 要同时具有无线、光纤、网络联网功能，中心联网控制方式，网络中心管理平台。 2.2 日期、时钟设置：在0℃～40℃条件下，误差不超过±20s/10d，可任意调校，停电自动走时，可保持十年； 2.3启动时序。当信号机通电开始运行时信号机应先进行自检，然后按如下时序启动：a) 相位应先进入黄闪信号，持续时间至少 10s； b) 黄闪信号结束后应进入全红状态，持续时间至少 5s； c) 启动时序结束后，信号机按预设置的方式运行。
十字路口交通灯方案设计
《数字电子技术基础》课程设计课题：交通信号灯控制逻辑电路设计 学号：101263、101259、101258 姓名：曾剑、刘红艳、刘倩 班级：10计控 指导老师：康震群 设计日期：2012/1/8
一、设计目的 为了确保十字路口的车辆顺利地通过, 往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮,表示该条道路禁止通行；黄灯(Y) 亮表示准备停车或通行；绿灯(G)亮表示允许通行。 二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器,其要求如下: 1、设南北向的红、黄、绿灯分别为NSR 、NSY 、NSG, 东西向的红、黄、绿灯分别 为EWR、EWY、EWG 。红灯时间为30S，绿灯时间为25S，黄灯时间为5S。 2、两个方向的工作时序: 东西向亮红灯时间应等于南北向亮黄、绿灯时间之和，南北向亮红灯时间应等于东西向亮黄、绿灯时间之和。 3、十字路口要有数字显示, 作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。具体为：当 某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减 1 计数方式工作, 直至减到数为“0”, 十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,再进入下一步某方向的工作循环。 例如：当南北向从红灯转换成绿灯时,置南北向数字显示为“30”, 并使数显计数器开始减“1”计数, 当减到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时, 数显的值应为5, 当减到“0”时,此时黄灯灭,而南北向的红灯亮；同时,使得东西向的绿灯亮,并置东西向的数显为“30”。 4、在完成上述任务后,可以对电路进行以下几方面的电路改进或扩展。 （1）、可以手动切换为夜间工作方式：红、绿灯灭，黄灯闪烁。 （2）、设某一方向(如南北)为十字路口主干道,另一方向(如东西)为次干道；主干道由于车辆、行人多,而次干道的车辆、行人少, 所以主干道绿灯亮的时间,可选定为次干道绿灯亮时间的2倍。 三、设计报告 1、方案设计 （1）、控制流程图（状态图）
交通信号灯课程设计
交通信号灯控制系统的设计
摘要 摘要：交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，设计交通灯控制电路，配以七段共阴极数码管显示时间的显示模块，交通灯显示模块，调时模块，实现根据实际车流量通过设置红、绿灯燃亮时间以及双位数码管显示倒计时，三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。本系统性价比高，实用性强，操作简单，功能全面。 关键词：计数器；交通灯；控制电路 Abstract
Traffic lights in urban traffic in an orderly, safe and an important guarantee for fast running, and the protection of traffic lights to protect the normal work of the traffic has become
orderly, safe, fast running key. To this end, the use of single-chip device designed as the central traffic light control circuit, with a total of cathode seventh time the digital display module, the traffic light display module, transfer module, crystal oscillator circuit, reset circuit and chip set red, green and double-time to kindle a digital countdown display, The turn of the three colors of lights and emergency lighting in case of interruption of processing. The system cost-effective, practical, simple, full-featured. Key words: counter；traffic light；control circuit 目录 摘要--------------------------------------------------------------------1 ABSTRACT------------------------------------------------------------------2 第1章交通信号灯的设计目的以及要求----------------------------------4 第2章设计原理分析----------------------------------------------------6 第3章主控制器--------------------------------------------------------9
交通灯电路设计
第三章数字电路课程设计 课程设计1：交通灯逻辑控制电路设计 一、简述： 为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。交通灯控制电路的系统框图如图3.1.1所示： 图3.1.1 交通灯控制器系统框图 二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器。基本要求如下： 1．满足图3.1.2顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。它们的工作方式有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。 2．应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程图3.1.3所示。图3.1.3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其中红灯亮
的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。 图3.1.3 交通灯时序工作流程图 3．十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到绿灯灭为止；当黄灯亮时，置显示器为0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到黄灯灭为止；当红灯亮时，置显示器为0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到红灯灭为止。例如：假设每个单位时间为3 秒，当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为0，并使数显计数器开始加“1”计数，当加到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应从14跳回到0，同时黄灯亮，黄灯计数，当数显值从2跳到0时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；红灯计数加“1”计数，当加到红灯灭时，数显的值应从17跳回到0。同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向开始计数。 4．扩展功能： （1）用LED 发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时，这一方向的1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 NSG t