交通信号控制理论基础

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区域交通信号控制系统课件

区域交通信号控制系统课件
TRANSYT使用了如下的周期流量图式: 〔1〕到达流量图式〔“到达〞图式〕 〔2〕驶出流量图式〔“驶出〞图式〕 〔3〕饱和驶出图式〔“满流〞图式〕
车流运行过程中的车队离散特性:
F a 1 bt
t 0.8T
式中:F 离散平滑系数
T 车队在连线上行驶时的平均行程时间(s)
a,b 曲线拟合参数
主要由仿真模型及优化两局部组成。
网络几何尺寸及网络交通流信息
新的信号配时
优化数据
初始信号配时
仿真模型
优化过程 最佳信号配时
网络内的延误及停车次数
性能指标PI 周期流量图
TRANSYT 基本原理图
TRANSYT仿真模型的几个主要环节
1〕交通网络构造图式:节点和连线来抽象网络 2〕周期流量变化图式 3〕车流在连线上运行状况的模拟 为描述车流在一条连线上运行的全过程,
SCATS在实行对假设干子系统的整体协 调控制的同时,也允许每个穿插口“各自 为政〞地实行车辆感应控制,前者称为 “战略控制〞,后者称为“战术控制〞。 这样可提高控制效率。
SCATS实际上是一种用感应控制对配时 方案可作局部调整的方案选择系统。
SCATS优选配时方案的各主要环 节
1.子系统的划分与合并 〔1〕子系统的划分由交通工程师根据交通流量
2. SCATS 参数优选算法简介:
SCATS把信号周期、绿信比及绿时差作为 各自独立的参数分别进展优化。优化过程中 使用的算法以所谓“综合流量〞及“饱和度〞 为主要依据。
〔1〕饱和度:SCATS所使用的饱和度指被 车流有效利用的绿灯时间与绿灯显示时间之 比。
〔2〕综合流量:为防止采用与车辆种类〔车身 长度〕直接相关的参量来表示车流流量, SCATS引入了一个虚拟的参量“综合流量来反 映通过停车线的混合车流的数量〞。

铁道信号自动控制专业认识

铁道信号自动控制专业认识

铁道信号自动控制专业认识[铁道信号自动控制专业认识]一、引言随着科技的发展,我们的生活越来越离不开自动化。

而在这个领域中,有一个专业尤为突出——那就是“铁道信号自动控制”。

这个专业的出现和发展,使得铁路运输更加安全、高效和便捷。

本文将从专业概述、课程设置、就业前景以及发展趋势四个方面进行详细的介绍。

二、专业概述铁道信号自动控制专业主要研究铁路信号设备的构造原理、工作方式、设计方法、安装调试和维护维修等方面的知识,其目的是培养能在铁路运输部门从事铁道信号设备的设计、制造、维护、管理及应用开发工作的高级工程技术人才。

三、课程设置1. 基础理论课程:包括高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等,为学习专业知识打下坚实的基础。

2. 专业核心课程:包括铁道信号原理、列车运行控制系统、车站联锁设备、区间闭塞设备、微机原理与接口技术、现代通信原理、信号电源设备等,这些都是铁道信号自动控制专业的核心技术。

3. 实践教学环节:包括金工实习、电子工艺实习、计算机上机实践、课程设计、毕业设计(论文)等,通过这些实践环节,学生可以将理论知识运用到实际操作中,提高自己的动手能力和实践能力。

四、就业前景铁道信号自动控制专业的就业前景非常广阔。

毕业生可以在铁路运输部门、城市轨道交通部门、信号设备制造企业、科研院所等单位从事铁道信号设备的设计、制造、维护、管理和应用开发等工作。

此外,由于铁道信号自动控制专业的知识体系比较完整,所以毕业生也可以在其他相关领域找到合适的工作。

五、发展趋势随着我国铁路事业的快速发展,铁道信号自动控制专业的地位也越来越重要。

一方面,随着高铁、城轨等新型交通方式的出现,对铁道信号自动控制技术的需求越来越大;另一方面,随着科技的进步,铁道信号自动控制技术也在不断发展和完善,这为铁道信号自动控制专业的未来发展提供了广阔的舞台。

六、结论总的来说,铁道信号自动控制专业是一个既具有深厚理论基础,又注重实践操作的专业。

交通信号控制理论基础

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;3、红灯亮时,不准车辆、行人通行;4、绿色箭头灯亮时,准许车辆按箭头所示方向通行;5、黄灯闪烁时,车辆、行人须在确保安全的原则下通行。

交通信号综合实践课教学设计

交通信号综合实践课教学设计

交通信号综合实践课教学设计一、课程背景和目标本课程是交通工程专业的一门核心实践课程,旨在培养学生对交通信号控制及应用的理解和操作能力。

通过实践活动,学生将研究交通信号控制的原理、方法和技术,并能运用这些知识解决实际问题。

二、教学内容本课程的教学内容主要涵盖以下几个方面:1. 交通信号控制理论基础:信号灯原理、信号控制算法等。

2. 交通信号设备实际操作:信号机的设置和调试、信号灯的安装和维护等。

3. 交通信号控制系统的设计和优化:路口信号控制参数的调整、信号配时方案的制定等。

4. 交通信号的实际应用:信号优化方案的评估、城市交通信号网络的设计等。

三、教学方法与手段为了达到培养学生实际操作技能和综合应用能力的目标,本课程将采用以下教学方法与手段:1. 理论讲授:通过课堂授课,向学生传授基本的交通信号控制理论知识,让学生掌握相关概念和原理。

2. 实验实践:组织学生参与实验操作,让他们亲自调试和设置交通信号设备,并通过实验数据分析和处理,提高实际应用能力。

3. 个案研究:引导学生选择一个实际案例,进行信号控制系统的设计和优化,培养学生的问题分析和解决能力。

4. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,让他们分享实践经验和解决方案,提高团队合作能力和交流能力。

四、教学评估与考核为了评估学生的研究情况和综合应用能力,本课程将采用以下教学评估与考核方法:1. 课堂表现:通过学生的课堂参与度、真实性等来评估学生对理论知识的掌握程度。

2. 实验报告:要求学生按照实验操作结果撰写实验报告,对数据进行分析和总结,以检验实际应用能力。

3. 个案研究报告:要求学生在指定的实际案例中进行信号控制系统设计和优化,并撰写研究报告,评估学生的问题解决能力。

4. 期末考试:通过考核学生对交通信号控制的理论知识和应用能力的综合掌握情况。

五、教学资源与保障为了保障教学效果和研究质量,本课程将提供以下教学资源和保障:1. 实验设备和场地:为学生提供实验所需的交通信号设备和实验室场地,确保实践操作的顺利进行。

第二章交通信号控制的基本理论

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。

交通信号控制的基础理论知识

交通信号控制的基础理论知识

交通信号控制的基础理论知识第2章交通信号控制的基础理论知识2.1交通控制的分类城市交通控制有多种⽅式,其分类也有很多种。

从不同的⾓度看有不同的划分⽅式。

1、从控制策略的⾓度可分为三种类型(1)定时控制:交通信号按事先设定的配时⽅案运⾏,配时的依据是交通量的历史数据。

⼀天内只⽤⼀个配时⽅案的称为单时段定时控制,⼀天内不同时段选⽤不同配时⽅案的称为多时段定时控制。

根据历史交通数据确定其最优化配时的⽅法webster(1958),Bollis(1960),Miller(1963),Blunden(1964),Allsop(1971)等⼈的著作中已有详述。

我国杨佩昆等学者也有这⽅⾯的研究成果。

现在最常⽤的信号配时⽅法有:韦尔伯特法、临界车道法、停车线法、冲突点法。

定时控制⽅法是⽬前使⽤最⼴的⼀种交通控制⽅式,它⽐较适应于车流量规律变化、车流量较⼤(甚⾄接近于饱和状态)的路⼝。

但由于其配时⽅案根据交通调查的历史数据得到,⽽且⼀经确定就维持不变,直到下次重新调整。

很显然,这种⽅式不能适应交通流的随机变化,因⽽其控制效果较差。

(2)感应控制:感应信号控制没有固定的周期,他的⼯作原理为在感应信号控制的进⼝,均设有车辆检测器,当某⼀信号相位开始启亮绿灯,感应信号控制器内预先设置⼀个“初始绿灯时间”。

到初始绿灯时间结束时,增加⼀个预置的时间间隔,在此时间间隔内若没有后续车辆到达,则⽴即更换相位;若检测到有后续车辆到达,则每检测到⼀辆车,就从检测到车辆的时刻起,绿灯相位延长⼀个预置的“单位绿灯延长时间”。

绿灯⼀直可以延长到⼀个预置的“最⼤绿灯时间”。

当相位绿灯时间延长到最⼤值时,即使检测器仍然检测到有来车,也要中断此相位的通⾏权,转换信号相位。

感应式信号控制根据检测器设置的不同⼜可以分为半感应控制和全感应控制。

只在交叉⼝部分进道⼝上设置检测器的感应控制称为半感应控制,在交叉⼝全部进道⼝上都设置检测器的称为全感应控制。

交通行业智能交通信号控制方案

交通行业智能交通信号控制方案

交通行业智能交通信号控制方案第一章智能交通信号控制概述 (2)1.1 智能交通信号控制的意义 (2)1.2 智能交通信号控制系统的发展历程 (2)1.3 智能交通信号控制的关键技术 (3)第二章交通信号控制理论基础 (3)2.1 交通信号控制的基本原理 (3)2.2 交通流理论概述 (4)2.3 交通信号控制模型与算法 (4)第三章智能交通信号控制技术 (5)3.1 交通信号控制系统的硬件设备 (5)3.2 交通信号控制系统的软件平台 (5)3.3 交通信号控制系统的数据采集与处理 (6)第四章实时交通信息采集与处理 (6)4.1 交通信息采集技术 (6)4.2 交通信息处理与分析方法 (7)4.3 实时交通信息的应用 (7)第五章交通信号控制策略 (8)5.1 动态交通信号控制策略 (8)5.2 自适应交通信号控制策略 (8)5.3 多目标优化交通信号控制策略 (8)第六章智能交通信号控制系统设计 (9)6.1 系统架构设计 (9)6.1.1 系统总体架构 (9)6.1.2 系统模块划分 (9)6.2 系统功能模块设计 (9)6.2.1 数据采集模块 (9)6.2.2 数据处理模块 (10)6.2.3 控制策略模块 (10)6.2.4 控制执行模块 (10)6.3 系统功能优化 (10)6.3.1 数据采集与传输优化 (10)6.3.2 数据处理与挖掘优化 (10)6.3.3 控制策略与执行优化 (10)第七章智能交通信号控制系统的实施与评估 (11)7.1 实施步骤与方法 (11)7.2 系统评估指标体系 (12)7.3 系统效果评估方法 (12)第八章智能交通信号控制系统的管理与维护 (13)8.1 系统管理策略 (13)8.1.1 管理体系构建 (13)8.1.2 管理制度制定 (13)8.1.3 人员培训与考核 (13)8.2 系统维护与故障处理 (13)8.2.1 维护策略制定 (13)8.2.2 维护工作实施 (13)8.2.3 故障处理流程 (13)8.3 系统安全与隐私保护 (14)8.3.1 安全防护措施 (14)8.3.2 隐私保护策略 (14)8.3.3 安全与隐私保护培训 (14)第九章智能交通信号控制系统在典型场景的应用 (14)9.1 城市道路交通信号控制 (14)9.2 高速公路交通信号控制 (14)9.3 公共交通信号优先控制 (15)第十章智能交通信号控制系统的发展趋势与展望 (15)10.1 发展趋势分析 (15)10.2 面临的挑战与机遇 (16)10.3 未来发展展望 (16)第一章智能交通信号控制概述1.1 智能交通信号控制的意义智能交通信号控制作为现代交通管理的重要组成部分,对于提高城市交通运行效率、缓解交通拥堵、保障交通安全具有重要意义。

道路交通控制的基本理论和方法

道路交通控制的基本理论和方法

▪ 显然
, 绿信比反应了该信号相位交通流在一个周期
中需要绿时的大小。
▪ 经过优化的绿信比能够恰当地把绿时分配给各相位的交通 流,从而使总延误或总停车次数等最小。
▪ 第i相的有效绿灯时间 计算如下:

分别为第i相的绿灯时间、黄灯时间和损失时间。
▪ 损失时间:1)绿灯开启,车辆需启动和加速;

2)黄灯期间,车流量由大变小所造成的时
一、基本概念
▪ 各种平面交叉路口
一、基本概念
▪ 平面交叉口交通组织方式 ▪ 1)环形交通。交叉口中央设交通岛 ▪ 2)无信号控制 ▪ 3)信号控制。采用信号机控制或人工指挥
一、基本概念
▪ 交通灯信号 ▪ 交通灯给出的信号为红、黄、绿3色。在多相位信号控制中
灯光信号还包含左转、直行及右转的绿色和红色箭头灯。 ▪ 《中华人民共和国道路交通管理条例》规定 ▪ 1)绿灯亮时,准许车辆、行人通行,但转弯的车辆不准妨
2、周期
▪ 一个循环内各步的步长之和称为信号周期,简称周
期,用C表示。
若一个循环内有n步,各步步长分别为 t1, t2 , , tn , 则 C t1 t2 tn
▪ 例如,在上图中,若一个循环由4步组成:第1步,
方向1和方向3 பைடு நூலகம்灯亮,方向2和方向4 红灯亮,步
长为30s;第2步,方向1和方向3 黄灯亮,方向2和
通行权:即该方向上的信号灯为绿色或绿箭头
一个周期内有几个信号相位,则称该信号系统为几相位系统。
由于第2相和第4相的左 转交通流分别为第1相 和第3相的延续,因而 其步长可以短一些,如 几秒钟。因此可称为 “半相位”
4、绿信比
▪ 在一个信号周期中,各相位的有效绿灯时间与周期长度的 比称为绿信比。若设 为第i相信号的有效绿灯时间,C为 周期长度,则该相信号的绿信比 为
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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;3、红灯亮时,不准车辆、行人通行;4、绿色箭头灯亮时,准许车辆按箭头所示方向通行;5、黄灯闪烁时,车辆、行人须在确保安全的原则下通行。

对于车道灯信号:1、绿色箭头灯亮时,本车道准许车辆通行;2、红色叉形灯亮时,本车道不准车辆通行。

对于人行横道灯信号:1、绿灯亮时,准许行人通过人行横道;2、绿灯闪烁时,不准行人进入人行横道,但已进入人行横道的,可以继续通行;3、红灯亮时,不准行人进入人行横道。

6.1.2信号相位与控制步伐在空间上无法实现分离的地方(主要是在平面交叉口上),为了避免不同方向交通流之间的相互冲突,可以通过在时间上给各个方向交通流分配相应的通行权。

例如,为了放行东西向的直行车流且同时避免南北向的直行、左转车流与其发生冲突,可以通过启亮东西向的绿色直行箭头灯将路口的通行权赋予东西向直行车流,启亮南北向的红灯消除南北向直行、左转车流对东西向直行车流通行的影响。

对于一组互不冲突的交通流同时获得通行权所对应的信号显示状态,我们将其称之为信号相位,简称为相位。

可以看出,信号相位是根据交叉口通行权在一个周期内的更迭来划分的。

一个交通信号控制方案在一个周期内有几个信号相位,则称该信号控制方案为几相位的信号控制。

图6-1就是一个采用四相位信号控制的控制方案。

一个路口采用几相位的信号控制应由该路口的实际交通流状况决定,十字路口通常采用2~4个信号相位。

如果相位数设计得太少,则不能有效地分配好路口通行权,路口容易出现交通混乱,交通安全性下降;如果相位数设计得太多,虽然路口的交通次序与安全性得到了改善,但由于相位之间进行转换时都会损失一部分通行时间,过多的相位数会导致路口的通行能力下降,延长司机在路口的等待时间。

第一相位第二相位第三相位第四相位图6-1 四相位信号控制方案实例为了保证能够安全地从一个信号相位切换到另一个信号相位,通常需要在两个相邻的信号相位之间设置一段过渡过程,例如对于图6-1所示的信号控制方案而言,从第一信号相位切换到第二信号相位,中间可能需要设置东西向绿色直行箭头灯闪烁、东西向黄灯亮、路口所有方向红灯亮等过渡过程。

对于某一时刻,路口各个方向各交通信号灯状态所组成的一组确定的灯色状态组合,称为控制步伐,不同的灯色状态组合对应不同的控制步伐。

因此一个信号相位通常包含有一个主要控制步伐和若干个过渡性控制步伐。

控制步伐持续的时间称为步长,一般而言主要控制步伐的步长由放行方向的交通量决定,过渡性控制步伐的步长取值为2~3秒。

6.1.3交通信号控制参数1. 时间参数(1)信号周期信号周期是指信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间,即一个循环内各控制步伐的步长之和,用C 表示。

信号周期是决定交通信号控制效果优劣的关键控制参数。

倘若信号周期取得太短,则难以保证各个方向的车辆顺利通过路口,导致车辆在路口频繁停车、路口的利用率下降;倘若信号周期取得太长,则会导致司机等待时间过长,大大增加车辆的延误时间。

一般而言,对于交通量较小、相位数较少的小型路口,信号周期取值在70秒左右;对于交通量较大、相位数较多的大型路口,信号周期取值则在180秒左右。

(2)绿信比绿信比是指一个信号周期内某信号相位的有效绿灯时间与信号周期的比值,用λ表示。

Ct EG =λ (6-1) 式中,t EG 表示有效绿灯时间。

某信号相位的有效绿灯时间是指将一个信号周期内该信号相位能够利用的通行时间折算为被理想利用时所对应的绿灯时长。

有效绿灯时间与最大放行车流率(饱和流量)的乘积应等于通行时间内最多可以通过的车辆数。

有效绿灯时间等于绿灯时间与黄灯时间之和减去部分损失时间,也等于绿灯时间与前损失时间之差再加上后补偿时间(后补偿时间等于黄灯时间减去后损失时间)。

BL Y FL G BC FL G L Y G EG t t t t t t t t t t t -+-=+-=-+= (6-2)式中,t G 表示绿灯时间;t Y 表示黄灯时间;t L 表示部分损失时间;t FL 表示前损失时间;t BC 表示后补偿时间;t BL 表示后损失时间。

部分损失时间是指由于交通安全及车流运行特性等原因,在相位可以通行的时间段内没有交通流运行或未被充分利用的时间。

部分损失时间由前损失时间和后损失时间两部分组成。

前损失时间是指绿灯初期,由于排队车辆需要起动加速、驶出率较低所造成的损失时间。

在绿灯初期车流量由小变大,由零逐渐上升到最大放行车流率。

后损失时间是指绿灯时间结束时,黄灯期间停车线后的部分车辆已不许越过停车线所造成的损失时间。

后补偿时间是指绿灯时间结束时,黄灯初期已越过停车线的车辆可以继续通行所带来的补偿时间。

后损失时间与后补偿时间之和等于黄灯时间,恰恰也正反映了黄灯的过渡性与“两面性”。

在黄灯期间车流量由大变小,由最大放行车流率逐渐下降到零。

绿信比是进行信号配时设计最关键的时间参数,它对于疏散交通流、减少车辆在交叉口的等待时间与停车次数都起着举足轻重的作用。

某一信号相位的绿信比越大则越有利于该信号相位车辆的通行,但却不利于其它信号相位车辆的通行,这是因为所有信号相位的绿信比之和必须小于1。

(3)最短绿灯显示时间最短绿灯显示时间是指对各信号相位规定的最低绿灯时间限值,用G m表示。

规定最短绿灯显示时间主要是为了保证车辆行车安全。

如果绿灯信号持续时间过短,停车线后面已经起动并正在加速的车辆会来不及刹车或者使得驾驶员不得不在缺乏思想准备的情况下来个急刹车,这都是相当危险的,很容易酿成交通事故。

在定时信号控制交叉口,需要根据历史交通量数据确定一个周期内可能到达的排队车辆数,从而决定最短绿灯显示时间的长短;在感应式信号控制交叉口,则需要根据停车线与车辆检测器之间可以容纳的车辆数确定最短绿灯显示时间的长短。

(4)绿灯间隔时间绿灯间隔时间是指一个相位绿灯结束到下一相位绿灯开始的这中间一段时间间隔,用I表示。

设置绿灯间隔时间主要是为了确保已通过停车线驶入路口的车辆,均能在下一相位的首车到达冲突点之前安全通过冲突点,驶出交叉口。

绿灯间隔时间,即相位过渡时间,通常表现为黄灯时间或黄灯时间加上全红时间。

全红是指路口所有方向均显示红色信号灯,全红时间是为了保证相位切换时不同方向行驶车辆不发生冲突、清除交叉口内剩余车辆所用时间。

为了避免前一相位最后驶入路口的车辆与后一相位最先驶入路口的车辆在路口发生冲突,要求它们驶入路口的时刻之间必须存在一个末首车辆实际时间间隔,这个时间间隔由基本间隔时间和附加路口腾空时间两部分构成。

其中,基本间隔时间是由车辆的差异性和运动特性决定的时间量,其大小一般取值为2~3秒;附加路口腾空时间则是由路口特性决定的时间量,其大小大体上可以根据两股冲突车流分别从各自停车线到达同一冲突点所需行驶时间差来确定。

在定时控制中,绿灯间隔时间可取为末首车辆实际时间间隔;而在感应控制中,如果在停车线前埋设了检测线圈,则该线圈可以测量到前一相位最后车辆离开停车线与前一相位绿灯结束之间的时间差,从而可以得到绿灯间隔的可压缩时间,因此此时的绿灯间隔时间可取为末首车辆实际时间间隔与绿灯间隔可压缩时间之差,从而提高路口的通行能力。

(5) 损失时间损失时间是指由于交通安全及车流运行特性等原因,在整个相位时间段内没有交通流运行或未被充分利用的时间,用l 表示。

损失时间等于绿灯显示时间与绿灯间隔时间之和减去有效绿灯时间,等于绿灯间隔时间与后补偿时间之差加上前损失时间,也等于部分损失时间与全红时间之和。

()R L L Y G G FL BC EG G t t t t t I t t t I t I t l +=-+-+=+-=-+= (6-3)式中,t R 表示全红时间。

对于一个信号周期而言,总的损失时间是指所有关键车流在其信号相位中的损失时间之和,用L 表示。

而关键车流是指那些能够对整个交叉口的通行能力和信号配时设计起决定作用的车流,即在一个信号相位中交通需求最大的那股车流。

交叉口总的绿信比是指所有关键车流的绿信比之和,即所有关键车流的有效绿灯时间总和与信号周期之比值,可以用公式(6-4)表示:CL C n k k -=∑=1λ (6-4) 利用图6-2可以直观地反映以上各时间参数及其相互关系。

图6-2 获得通行权的车流在其相位期间通过交叉口的流量图示图中,t 0对应绿灯启亮时刻,t 2对应放行车流率达到饱和流量的时刻,t 3对应黄灯启亮时刻,t 5对应红灯启亮时刻。

在t 0至t 2时间段,即放行车流率未达到饱和流量期间,放行车流率曲线与时间轴围成的面积等于该时间段内通过交叉口的车辆数,可以等效于以饱和流量放行时在t 1至t 2时间段内通过交叉口的车辆数,即等于以t 1至t 2为底、以饱和流量为高所构成的虚线框的面积,因此图中t 0至t 1的线段长为前损失时间。

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