韦伯斯特配时
考虑借助逆向车道设置可变车道的多时空优化设计
考虑借助逆向车道设置可变车道的多时空优化设计作者：纪祥龙许佳佳凤鹏飞张晓祥黄梦晴李奎朱立宇来源：《江苏理工学院学报》2021年第02期摘要：为了改善城市道路交叉口的通行效率，设计了一种借助逆向车道设置可变车道的方法。
通过在不同时段变换可变车道的通行状态，结合优化参数的韦伯斯特模型，使得路口每信号周期内延误和通行能力达到最优。
以合肥市金寨路与繁华大道为例，借助软件VISSIM进行仿真，并设置道路仿真条件与优化信号配时。
仿真结果表明：优化方案能提高道路的通行效率、减少延误与排队长度;逆向可变车道设置情况下，西进口道左转平均周期延误减少了14.95%、排队长度缩短了38.59%;在逆向可变车道不变情况下对其进行优化配时后，西进口道左转平均周期延误减少21.08%、排队长度缩短了63.15%。
关键词：逆向可变车道;交叉口延误;多时空优化;VISSIM仿真中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2021）02-0034-07为了提高城市道路的通行效率，保障城市的交通安全，城市道路被进行了不同的功能分区;尤其是在交叉路口，功能分区更为复杂。
可是，随着城市车辆保有率的逐年增长，早晚高峰时段有规律的拥堵问题越来越严重，一成不变的道路功能分区反而在这个时候明显降低了道路的空间利用效率，加重了拥堵程度。
为此，国内外学者基于车流流量的特点，提出在交叉路口区域设置逆向可变车道，来提高特定时段该区域的通行效率，从而缓解城市的交通拥堵。
Hausknecht等[1]构建了一个整数线性规划模型，做到了对可变车道的优化;Li等[2]对主干道潮汐车道的信号控制实现方法进行了优化研究;Wang等[3]以车辆通过能力最大为目标，建立了可变车道的优化模型;张野、袁振洲[4]提出针对左转车道静态和动态条件来设置可变车道，并通过软件仿真得出左转车流的延误得到有效降低;刘洋等[5]针对设置逆向可变车道的适用条件进行了研究，并对其进行规范化定义;刘怡等[6]在设置逆行可变车道的基础上，借助VISSIM软件进行仿真验证，表明设置该车道可有效缓解左转相位的交通拥堵;孙锋等[7]针对国内常见的平面交叉路口，提出通过构建逆向可变车道与信号优化协同算法来缓解道路拥堵。
（完整版）《交通管理与控制》日复习题
（完整版）《交通管理与控制》⽇复习题⼀、名词解释交通管理：是对道路上的⾏车、停车、⾏⼈和道路使⽤，执⾏交通法规的‘执法管理’，并⽤交通⼯程技术措施对交通运⾏状况进⾏改善的‘交通治理’的⼀个统称。
全局性交通管理在全国范围内，在较长的时间内有效的管理措施。
局部性交通管理：仅在局部范围内，在较短时间内才有效的⼀些措施。
传统交通管理：通过⼤量建设佳通基础设施，不断增加交通供给来满⾜交通需求的交通管理⽅式，即“按需增供”交通系统管理：以提⾼现有道路交通设施的效率为主，改善交通供给能⼒来满⾜交通需求的交通管理⽅式，即“按需管供”，管理交通流交通需求管理：引导⼈们采⽤科学的交通出⾏⽅式与⾏为，限制不必要的交通需求，理智的使⽤交通设施资源，使交通需求与交通供给相适应的⼀种科学交通管理⽅式，即“按供管需”，管理交通源ITS：智能交通运输系统管理，是集现代信息技术、控制技术、数据通讯技术、传感技术、电⼦技术、计算机技术、⽹络技术、⼈⼯智能、运筹学、系统⼯程和交通⼯程等技术于⼀体，有效的综合应⽤于交通⼯具、交通服务、交通管理和控制体系，从⽽建⽴智能化的、实时的、准确的、⼴泛的交通运输管理控制系统，改善交通运输系统运⾏质量，保障交通安全、⾼效、便捷、低公害。
“⼈性化”管理交通⾏政管理：指政府和交通⾏政机构在有关法律规定的范围内，对交通事务所进⾏的决策、计划、组织、领导、监督和控制等的处理、协调活动交通秩序管理：也叫交通执法管理，指找交通法规对道路上的车流、⼈流与交通有关的活动进⾏引导、限制和协调交通标志：是⽤图形符号，颜⾊和蚊⼦向交通参与者传递特定交通管理信息的⼀种交通管理措施。
可变标志：是⼀种因交通、道路、⽓候等状况的变化⽽改变现实内容的标志交通标线：是由标画于路⾯上的各种线系，箭头，⽂字，主⾯标记，突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施。
视距三⾓形：指的是平⾯交叉路⼝处，由⼀条道路进⼊路⼝⾏驶⽅向的最外侧的车道中线与相交道路最内侧的车道中线的交点为顶点，两条车道中线各按其规定车速停车视距的长度为两边，所组成的三⾓形。
道路车流量不均匀的交通灯控制系统研究
道路车流量不均匀的交通灯控制系统研究作者：侯策张沛来源：《现代信息科技》2020年第09期摘要：交通信号灯是城市交通重要的调节器，但随着城市的发展，城市交通情况也愈加复杂。
在路口车流量不均匀时，使用传统的韦伯斯特配时方法难免会产生较多的信号损失。
为解决这个问题，在传统韦伯斯特配时方法的基础上进行了优化，结合数字图像处理技术处理监控摄像计算道路车流量，实现了一体化的交通灯控制系统，并设计了仿真实验。
实验结果表明，优化后的系统可以在应对复杂路况的情况下制定更合理的配时方案，使得道路具有更高的通行效率。
关键词：GIS;交通灯;韦伯斯特配时法;数字图像处理;交叉口中图分类号：U491.51 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）09-0010-04Research on Traffic Light Control System with Uneven Road TrafficHOU Ce，ZHANG Pei（School of Geodesy and Geomatics，Wuhan University，Wuhan 430079，China）Abstract：Traffic lights are very important regulator of urban traffic. However，as the city develops，the situation of urban traffic become more complicated. When the road intersection’s traffic flow is uneven，traditional Webster timing method inevitably produces lots of signal loss. To solve this problem，this paper optimized the traditional Webster timing method，calculate road traffic with digital image processing technology，and designed a simulation experiment. Result shows that optimized system can generate a more reasonable timing plan when dealing with complex road conditions，and gets higher traffic efficiency at the same time.Keywords：GIS;traffic light;Webster’s method of timing;digital image processing;intersection0 引言隨着城市发展，城市中车辆也日益增多。
信号配时计算过程
本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。
四个交叉口均属于定时信号配时。
国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。
本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL 法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。
对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。
本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要容。
在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。
柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。
该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。
其公式计算过程如下：1.最短信号周期C m交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。
因此，C m恰好等于一个周期损失时间之和加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的时间，即：1212nm m m m nV V VC L C C C S S S =++++（4-8）式中：L ——周期损失时间（s ）；——第i 个相位的最大流量比。
由（4-8）计算可得：111m niL L C Yy ==--∑ （4-9）式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。
2.最佳信号周期C 0最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。
若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式：122(25)32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+--- （4-10）式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）；λ——绿信比。
道路交叉口交通管理与控制课程设计正文__大学论文
交通管理与控制课程设计任务书题目名称：福州市金山大道-金洲路交叉路口交通管理与控制1、内容及要求：收集具体交叉路口的相关资料，结合课程所学相关知识对具体的城市道路交叉口及其周边的交通相关问题进行调查与分析，通过调研实际交叉口的交通运行情况及服务水平现状，分析道路交叉口在设计及信号配时是否存在不足，并对改善现有交通问题给出方案和建议。
1、合理安排进度，按照课堂内容及方法，踏实地开展课程设计活动。
2、课程设计过程中，根据题目的具体需求，在开发各环节中撰写相关的文档，最后要求提交详细的课程设计报告。
2、主要技术指标：课程设计报告撰写的基本要求是报告原则上不少于7000字，要注意锻炼报道中图文并茂的能力，注意培养用图、表表达相应文字信息的能力。
需在封面注明设计选题、班级、姓名、学号及课程设计日期，其正文至少包括如下几个方面的内容：（1）道路交叉口概况（2）道路交叉口交通调查现状（3）道路交叉口现状分析（4）道路交叉口改进方案（5）结论与建议（6）心得体会3、进度安排：课程设计时间为两周。
1、讲授课程设计相关内容讨论调研内容及调研方法1天2、实地调研，记录并整理调研数据，分析调研现状4天3、系统分析、讨论2天4、撰写报告3天4、参考文献：[1]罗霞,刘澜.交通管理与控制.北京：人民交通出版社,2008[2]王炜,过秀成.交通工程学.南京：东南大学出版社，2011，第二版[3]王建军,严宝杰.交通调查与分析.北京: 人民交通出版社，2004[4]徐建闽.交通控制与管理.[5]杨晓光.城市道路交通设计指南.北京:人民交通出版社,2003指导教师签名：日期：教研室主任签名：日期：目录一、调查方案设计 (3)1.1调查目的 (3)1.2调查对象 (3)1.3调查时间 (3)1.4调查内容与方法 (3)二、道路交叉口概况 (4)三、道路交叉口现状 (6)3.1路段周围现状 (6)3.2道路现状 (7)3.3交叉口配时现状 (9)四、道路交叉口信号配时现状分析 (10)4.1韦伯斯特配时法 (10)4.2交叉口服务水平分析 (11)4.2.1交叉口现状交通流特征参数调查 (11)4.2.2交叉口通行能力、服务水平分析 (13)4.3交叉口周边公共交通现状分析 (16)4.4交叉口信号配时现状分析 (16)4.5交叉口行人过街及机动车现状分析 (18)五、信号配时分析及优化设计 (19)5.1 信号配时现状 (19)5.2信号配时方案优化 (20)5.3渠化改善设计 (21)六、调查总结与过程分析 (22)6.1调查过程总结 (22)6.2调查分析与建议 (22)七、课程设计心得体会 (23)八、参考文献： (25)一、调查方案设计1.1调查目的调查金山大道与金洲路交叉口高峰小时交通量、交通延误、交叉口的布局以及信号配时情况，重点调查交叉口及其周边重要路段高峰时期的交通流量，还应调查交叉口的交通条件，车道数，机非分隔情况，信号配时等数据，掌握交叉口通行能力及服务水平的分析方法，并对其进行合理的规划和调整，最终得出交叉口高峰时期的交通现状。
webster配时法
韦伯斯特（Webster ）配时法这一方法是以韦伯斯特（Webster ）对交叉口车辆延误的估计为基础，通过对周期长度的优化计算，确定相应的一系列配时参数。
包括有关原理、步骤和算法在内的韦伯斯特法是交叉口信号配时计算的经典方法。
11.3.1 Webster 模型与最佳周期长度Webster 模型是以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法，因此其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算。
而这里的周期时长是建立在车辆延误的计算基础之上，是目前交通信号控制中较为常用的计算方式。
公式（10-20）针对的是一个相位内的延误计算，则有n 个信号相位的交叉口，总延误应为：∑==ni ii d q D 1(11-1)其中：i d ----第i 相交叉口的单车延误；i q ----第i 相的车辆到达率。
将(10-20)式代入(11-1)式，可得到交叉口的总延误与周期长度的关系式。
因此周期长度最优化问题可以归纳为：∑==ni ii d q MinD 1y LC -≥1通过对周期长度求偏导，结合等价代换和近似计算，最终得出如下最佳周期计算公式：Y L C o -+=155.1(11-2)其中： 0C ----最佳周期长度（s ）；L ----总损失时间（s ）；Y ----交叉口交通流量比；其中总损失时间为：AR nl L +=(11-3)式中： l ----一相位信号的损失时间；n ----信号的相位数；AR ----一周期中的全红时间。
交叉口交通流量比Y 为各相信号临界车道的交通流量比（i y ）之和，即：∑==ni iy Y 1(11-4)所谓临界车道，是指每一信号相位上，交通量最大的那条车道。
临界车道的交通流量比等于该车道的交通量和饱和流量之比。
实际上，由公式(11-4)确定的信号周期长度0C 经过现场试验调查后发现，通常都比用别的公式算出的短一些，但仍比实际需要使用的周期要长。
因此，由实际情况出发，为保证延误最小，周期可在0C —0C 范围内变动。
交通管理与控制思考题与习题
《交通管理与控制》思考题与习题一、名词解释1.交通管理、全局性交通管理、局部性交通管理、传统交通管理、交通系统管理、交通需求管理、ITS、交通行政管理、交通秩序管理2..交通标志、可变标志、交通标线3．视距三角形、禁行管理、渠化交通、专用车道（街道）、单向交通、变向交通4.交通控制、点控（单点信号控制）、单点定时控制、单点感应控制、线控（干线绿波协调控制）、面控（区域协调控制）、同步协调控制、交互协调控制、续进式协调控制5.饱和流量、临界流量、关键车道、流量比、相位6.周期、最佳周期、最短周期、相位差、绝对相位差、相对相位差、绿信比、损失时间、相位损失时间、周期损失时间二、填空题1.控制车辆行驶速度的方法有（）、（）、（）。
2.人行过街设施主要包括（）、（）、（）。
3.禁行管理大致有以下集中方式（）、（）、（）、（）、（）。
4.交叉口按交通管理控制方式不同，可分为（）、（）、（）、（）、（）等几种类型。
5.交通标志的三要素是（）、（）、（）。
6.交通控制的原则有（）、（）、（）、（）。
7.信号控制按控制范围分为（）、（）、（）。
8.快速道路的主要交通问题是（）、（）、（）、（）。
9.信号控制机按不同控制方式分为（）、（）、（）、（）、（）。
10．高速干道的控制系统分为三部分（）、（）、（）11.道路交通标志分为主标志和扶助标志两大类，其中主标志又分为警告标志、（）、（）、（）、（）、( )。
12.TRANSYT是一种脱机操作的（）系统，主要由（）模型和（）两部分组成。
13、面控系统的常用软件是（）、（）和（）。
14.现代信号灯除红、黄、绿三色基本信号灯之外，还包括（）和（）。
15.入口匝道控制方法有：（）、（）、（）和（）。
16.美国最新的ITS项目分类中，包含8个分系统，它们是：（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）。
16、地上型车辆检测器的类型很多，其中四种类型是（）、（）、（）、（）。
基于 Synchro 进行多交叉口信号配时优化的应用
基于 Synchro 进行多交叉口信号配时优化的应用白龙;白芳舒;杨凯【摘要】提供了一种基于信号配时优化软件 Synchro 进行多交叉口协调控制的方法，阐述了 Synchro 进行信号周期时长优化的基本原理以及绿波交通的主要控制因素。
以宁波通途路部分路段（徐戎路～沧海路）为例，详细介绍了利用Synchro 进行干道多交叉路口信号配时的协调控制的具体方法，得到优化配时方案及沿线绿波时距图。
随后利用 SimTraffic 进行交通仿真模拟，结果显示各交叉口延误率、路段平均车速、车辆排队现象已得到显著改善，部分车流可以实现绿波交通。
%This paper provided a method to optimize multi intersection signal based on the Synchro,and described the basic principle of Synchro and the main control factors of green traffic.In the case of Tongtu Road(part from Xurong Road to Canghai Road)in Ningbo,paper introduced a method of multi Road intersection signal timing coordination control and ob-tained the traffic timing scheme and Green wave time distance graph.After the traffic simulation by SimTraffic,the results showed that the intersection delay rate,average vehicle speed,vehicle queuing phenomenon had been significantly im-proved,part of the traffic flow cound realize the green wave traffic.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】3页(P132-134)【关键词】交通工程;绿波交通;协调控制;多交叉口;Synchro【作者】白龙;白芳舒;杨凯【作者单位】天津市市政工程设计研究院，天津 300051;天津市市政工程设计研究院，天津 300051;大连理工大学道路工程研究所，大连 116024【正文语种】中文【中图分类】U492近年来，随着经济的高速发展，城市中的汽车保有量逐年攀升，现有的城市道路承担了巨大的交通负荷，远远超出设计之初预计的交通流量和通行能力。
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0.708 0.846 25.73 30.39 0.545 1.696 26.27 32.08 28.94944434
延误为30 服务等级为C
感应控制： 通过检测器测定到达进口道的交通需求，使信号 显示时间适应测得的交通需求的一种控制方式。
初始绿灯时间 g i h n Ls
检测器与停车线距离、行人、非机动车。
仕小伟 2012年9月
车辆延误最少的最佳信号周期
1 .5 L 5 C0 1Y
绿灯时间的分配以车辆阻滞延误最小为原则，绿信比与 交通流量比大致成正比。 g1 y1 g 2 y2 每一相位的绿灯时间： 其中 Y yi
i
参考文献：城市交通控制（全永燊）
yi g i (C 0 L) Y
2 南进口 直 407 2 1850 0.11 10 0.128 237.2 528 2 1850 0.143 21 0.269 498.1 左 616 2 1850 0.166 15 0.192 355.8 直 705 2 1850 0.191 21 0.269 498.1 北进口 左 602 2 1850 0.163 15 0.192 355.8
(1 ) 2 d1 0.5C 1 min[ 1, x]
d 2 900T [(x 1) ( x 1) 2 T
8ex ] CAP
C：周期长度； ：绿信比 x ：饱和度=需求/通行能力; CAP :通行能力=饱和流量*有效绿信比； T ：分析时段的持续时长，取0.25h； e ：单个交叉口信号控制类型校正系数，定时信号取0.5，感应信号随饱和度与绿灯延长时间而定。
小型车 直行 公交车 货车 摩托车 177 3 0 22 172 3 0 25 165 2 1 14 149 3 1 15 177 3 0 15 68 0 0 10
191.0833333 187.0833333 764.333 175.9166667 162.5 188.75 71.33333333
单位绿灯延长时间 g L 0 V 最短绿灯时间 g min g i g 0
最大绿灯时间g max ：韦伯斯特定时值 实际绿灯时间：g
优点： 在主干路和次干路流量差距较大时，可以有效的避 免绿灯时间的浪费。 缺点： 1.当道路过饱和，感应方向流量很大时，几乎无异 于定时控制； 2.频繁的切换相位会造成更多的损失时间； 3.绿灯间隔时间设置不合适会造成安全事故。
g4
相位一 显示绿灯时间 黄灯时间 全红时间 合计时间 行人过街最短 时间检验 周期 17 3 0 20 23
相位二 15 3 0 18 0 74
相位三 20 3 0 23 22
相位四 10 3 0 13 0
行人验：
g min 7
Lp vp
I
行人过街步速=1.2m/s（杨晓光， I 城市道路交通设计指南）；绿灯间隔时间。
Lp 行人过街道街道长度； v p
不满足行人约束的情形
相位一 显示绿灯时间 黄灯时间 全红时间 合计时间 行人过街最短 时间检验 周期 21 3 0 24 23 相位二 15 3 0 18 0 78 相位三 20 3 0 23 22 相位四 10 3 0 13 0
延误计算公式
d d1 d 2
0.805 0.472 27.18 31.55 0.97 0.424 28.15 31.97 29.01378359
0.864 0.858 0.53 0.866 27.7 33.3 24.29 30.52 1.475 2.748 0.254 1.974 29.18 36.05 24.55 32.5 31.45896861 28.82910765 29.59348384
56至80
81
11至20 21至35
路口编号 进口道 转向 交通量 车道数 饱和流量 流量比 绿灯时间 绿信比 通过能力 饱和度 d1 d2 d dA dI 东进口 直 764 2 1850 0.206 20 0.256 474.4 左 224 2 1850 0.061 10 0.128 237.2 直 820 2 1850 0.222 20 0.256 474.4 西进口 左
0.206 0.061 0.222
0.11 0.143 0.166 0.191 0.163 0.143 0.191 0.166 0.163 0.11
0.206 0.061
0.222
黄灯时间为3s，损失时间为 L 12 s，总流量比 满足Y<0.9的条件。
Y 0.191 0.166 0.222 0.11 0.689
确定多段式信号配时的时段划分 确定时段内各进口道各流向的设计交通量
确定各进口道车道渠化方案
确定信号相位方案
估算各相位各类车道的饱和流量 各车道交通量 确定各车道流量比 计算各相位最大流量比总和
Y 0 .9
确定绿灯间隔时间I(t) 确定总损失时间L
计算最佳信号周期 计算总有效绿灯时间 计算各相位有效绿灯时间
最佳信号周期为 C
o
1.5L 5 74 s ，总有效绿灯时间为： 1 Y
Ge C0 L 74 12 62 s
各相位绿灯时间：
g1 g2 g3 y1 0.191 Ge 62 17 s Y 0.689 y2 0.166 Ge 62 15 s Y 0.689 y3 0.222 Ge 62 20 s Y 0.689 y4 0.11 Ge 62 10 s Y 0.689
否
满足行人 过街
是
计算延误
参考文献：城市道路交通设计指南（杨晓光）
服务水平 满足要求 画出信号配 时图
以遵义市2号路口早高峰为例： 渠化如下：
q 4 Q15
q－配时时段中，某进口道某流向的设计交通量（pcu/h） Q15－配时时段中，某进口道某流向的高峰小时中最高15min 的流率（pcu/15min）
根据各个车道的延误情况，对各进口道的平均信 控延误，进行加权平均数估算，最后对整个交叉 口的平均信控延误进行加权估算：
d A d i qi / qi
i i
d I d AqA / qA
A A
服务水平
A B C
每车信控延 误
10
服务水平
D E F
每车信控延 误 36至55
路口编号
2
进口道 转向 交通量 车道数
饱和流量 流量比 相位一 相位二 相位三 相位四
东进口 直 左 764 224 2 2
1850 1850
西进口 直 左 820 407 2 2
1850 1850
南进口 直 左 528 616 2 2
1850 1850
北进口 直 左 705 602 2 2
1850 1850
谢谢！