城市干线道路交通信号协调控制设计
城市干道交通信号协调控制优化设计
Ｖｏ ＿信号协调控制优化设计
周 君
（ 阴 工 学 院 交 通 工 程 系 淮 安 ２３ ０ ） 淮 ２ ０ ３
摘 要 ： 淮 安 市淮 海南 路 为 例 ， 过 对 淮 海 南 路 交 通 信 号 协 调 控 制 以 期 减 少 车 辆 的停 车 次 数 ， 高 以 通 提 车辆 运 行 速 度 ， 少 延 误 ， 高 行 车 安 全 ． 过 Ｗ ｅ ｓｅ 法 对 各 进 口道 进 行 重 新 配 时 ， 用 干 道 协 减 提 通 ｂｔｒ 利 调 控 制 常用 方 法 进 行 各 控 制 群 的信 号 协 调 控 制 方 案 设 定 ， 用 数 解 法 求 得 各 交 叉 口信 号 相 位 差 ， 再
袭 １ 各 个 交 叉 口的 信 号 配 时 方 案
注 ： 叉 口相 位 间 黄 灯 时 间 为 ３ ｓ 路 Ｉ 全 红 时 间 为 ０ ｓ 交 ； ： １ ，
第 ３ 卷 第 ５期 ５
２１年 １ ０１ Ｏ月
武汉 理工 大学学 报 （ 通科 学与 工程 版） 交
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ
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可 以大 大提高 干 道 交通 通 行 能 力． 市 干道 协 调 城 控制 的传 统 设 计 方 法 通 常有 ２种 ： 图解 法 ， 解 数 法． 图解 法是 在 时 间一 离 图上通 过几何 的方法 来 距
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漕运东 路 东西大街
环城 路 新 民西路
图 １ 淮 海 南 路 交 叉 口简 介 图
城市主干道交通控制系统的设计需要的工作条件
城市主干道交通控制系统的设计需要的工作条件1. 1、必须通过公安部交通安全产品质量监督中心的检测,符合国家标准GB 25280-2010，达到集中协调式交通信号控制机的要求.
1.2、要求具备全感应控制功能，支持多种车辆检测器:视频车辆检测器、超声波、雷达、环形线圈等。
1.3、信号机具备LED路口模拟显示板，及时反映信号灯状态。
在驱动路口信号灯之前，能先在路口模拟显示板上试运行。
1.4、信号机要求可驱动带脉冲触发的新型倒计时器。
驱动路口信号灯之前，能先在路口模拟显示板上试运行.
1.5、信号机要求5套以上相位方案可供调用，每天可以分时段调用相应的相位方案.
1.6、信号机的输出要求采用可控硅，并要求每路输出都具备防雷击能力。
第六章-干线协调控制
二、所需的数据
1、交叉口间距 2、街道及交叉口布局 3、交通量 4、交通管制规则 5、车速和延误
把交叉口间距过长或交通量相差悬殊、影响 交叉口信号协调控制效果的交叉口排除。
三、备用配时方案
计算步骤如下：
(1)根据每一交叉口的平面布局及计算交通量，按单点定 时控制的配时方法，确定每一交叉口所需的周期时长。
3）关键交叉口感应式线控系统
英国曾用过一种简易的感应式线控系统，这种系统仅在关键 交叉口上使用感应式控制机，安装车辆检测器，而把其前后信号 控制机同关键交叉口的控制机联结起来。同下游交叉口联结的感 应联动信号，可避免因下游交叉口的车辆排队对关键交叉口通车 的影响，这种联结方式叫前向联结；同上游交叉口联结的感应联 动信号，可避免因关键交叉口的车辆排队对上游交叉口通车的影 响，这种联结方式叫后向联结。
2） 联机方法
联机方法，不仅线控系统的配时方案由计算软件算得，而且计算软件所需 的输入数据(主要是交通信息)由计算机从车辆检测器中直接取得，线控系统信 号灯的运转也由计算机进行控制，所以称为“联机”控制。
联机控制系统，按控制方式，可分为“配时方案选择式”和“配时方案 形成式”两类。
配时方案选择式控制系统的基本方法是，用线控系统计算软件，根据不同 的交通状况，计算出相应的几套配时方案；把这些相应于不同交通状况的配 时方案都移置到控制计算机或配有计算机的信号控制机(主控机)中；设置在路 上的车辆检测器，测得路上的实际交通数据后，把这些信息送到控制器或计 算机进行数据处理；并按处理结果，选择最接近于测得交通数据所适用的配 时方案，定出信号控制参数。计算机或主控机即按这些控制参数指挥信号灯 的运行。
(2)以所需周期时长最大的交叉口为关键交叉口，以此周 期时长为线控系统的备选系统周期时长。
干道交通协调控制方案课件
• 干道交通协调控制方案概述 • 干道交通协调控制方案实施步骤 • 干道交通协调控制方案关键技术
• 干道交通协调控制方案案例分析 • 干道交通协调控制方案未来展望
01 干道交通协调控制方案概述
定义与目标
定义
干道交通协调控制方案是一种针对城 市干道交通流量的管理和控制策略， 旨在提高干道交通的流畅性和安全性 ，缓解交通拥堵，减少交通事故。
目标
通过协调控制干道交通流量，优化交 通信号灯配时，提高道路通行效率， 保障交通安全，提升城市交通运行水 平。
方案的重要性
01
02
03
缓解交通拥堵
通过合理的交通协调控制 ，有效疏导交通流量，缓 解城市干道拥堵现象。
提高交通安全
通过优化交通信号灯配时 ，减少交通事故发生的概 率，提高道路安全水平。
提升城市形象
良好的干道交通状况有助 于提升城市的形象和投资 环境，吸引更多的人才和 企业入驻。
方案的历史与发展
早期阶段
发展阶段
早期的干道交通协调控制方案主要依 赖于人工调度和简单的信号灯控制。
随着科技的发展，出现了智能交通系 统，通过计算机技术实现交通信号灯 的自动控制和协调。
当前阶段
目前，干道交通协调控制方案已经发 展到了较为成熟的阶段，各种先进的 智能交通技术和大数据分析被广泛应 用于方案的实施和管理。未来，随着 物联网、云计算等新技术的不断发展 ，干道交通协调控制方案将更加智能 化、精细化，为城市交通管理提供更 高效、更安全的服务。
应用前景展望
城市交通
01
干道交通协调控制方案将广泛应用于城市交通网络，提高道路
通行效率和交通安全水平。
高速公路
基于synchro的干线协调控制及优化
基于synchro的干线协调控制及优化随着交通拥堵问题的不断加剧，干线道路的协调控制及优化成为了重要的研究领域。
在交通管理中，synchro是一种常用的软件工具，用于进行路口信号控制系统的设计和优化。
本文将介绍基于synchro的干线协调控制及优化方法，并探讨其在实际应用中的效果和局限性。
一、干线协调控制的定义和意义干线协调控制是指对干线道路上的交通信号进行协调调整，以便优化交通流量和减少交通拥堵。
干线道路通常是城市中主要的交通路段，承载着大量的车辆流量。
通过对路口信号进行统一的设置和优化，可以有效提高干线道路的通行效率，减少路口的停车等待时间，提高交通运输的效益。
干线协调控制的意义在于有效应对城市交通拥堵的问题，提高道路的通行能力，减少人们的出行时间，提高交通的运输效率。
合理的干线协调控制可以减少交通事故的发生，提供人民群众的出行便利，促进城市经济的发展。
二、synchro软件的基本介绍synchro是一款广泛使用的交通信号优化软件，可用于进行干线道路的协调控制。
它能够根据道路的交通流量、车速、拥堵程度等信息，自动计算出最佳的信号配时方案，并提供相应的优化建议。
synchro可以通过输入道路的基本信息、交通流量数据等参数，模拟出不同信号配时方案的效果，并生成优化的协调控制方案。
该软件还可以提供交通流模型、信号配时表、交叉口图等详细信息，方便交通管理部门进行实时监控和调整。
三、基于synchro的干线协调控制方法基于synchro的干线协调控制主要包括以下几个步骤：1. 数据收集与分析：采集干线道路的交通流量、车速等数据，并进行统计分析，确定道路的交通状况。
2. 建立交通流模型：根据收集到的数据，利用synchro软件建立交通流模型，模拟干线道路上的车辆行驶情况。
3. 信号配时优化：根据交通流模型的结果，通过synchro软件进行信号配时方案的优化。
根据道路的交通流量和车速情况，合理地设置信号相位、周期和绿灯时间等参数，以提高路口的通行能力。
第十讲干线交叉口交通信号协调控制课件
重要性及应用
重要性
应用
在城市交通管理中，干线交叉口交通 信号协调控制广泛应用于城市主干道、 高速公路等交通节点，是实现城市交 通有序运行的重要手段之一。
发展历程与趋势
发展历程
趋势
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制原理
信号配时设计
配时参数
根据交通流量、道路等级和交通组织需求，确定信号周期、绿灯时间、黄灯时间 和红灯时间等配时参数。
案例分析方法
数据采集
数据分析
模型建立
案例分析结果与结论
结果展示
实践意义
通过图表、数据等形式展示分析结果， 如交通信号配时方案、车流量变化趋 势等。
强调案例分析对实际交通信号协调控 制的指导意义，为类似场景的交通管 理提供参考。
结论总结
根据分析结果，总结干线交叉口交通 信号协调控制的有效措施和经验教训， 提出改进建议。
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制未来信技术应用 自动驾驶辅助
应用拓展与深化
城市交通网络覆盖
将干线交叉口交通信号协调控制 拓展到城市交通网络中，实现更 大范围的协调控制，提高城市交
通运行效率。
多模式交通整合
将不同交通方式（如公交、出租 车、共享单车等）纳入协调控制 范围，实现多模式交通的高效整
自适应协调控制策略能够根据实时交通状况，如车流量、车速等，自动调整交通信号的切换时间，以实现交叉口 之间的协调。该策略能够更好地适应实时变化的交通状况，提高道路的通行效率。
智能协调控制策略
总结词
详细描述
CATALOGUE
干线交叉口交通信号协调控制案例分析
实际案例介绍
01
02
案例选择
干道交通协调控制方案课件
通过实时监测区域内的交通状况，调 整交通流分配，将车辆引导到拥堵较 少的道路，以均衡区域内的交通负荷 。
干线交通协调控制
干线交通信号协调控制
对干线上的相邻路口的交通信号灯进行协调控制，以确保车辆在干线上的连续通行，减少车辆在路口的等待时间 和延误。
干线交通流诱导
通过发布干线上的实时交通信息和交通建议，引导车辆选择合适的行驶路线，以缓解干线上的交通压力。
VS
多模式交通流诱导
通过发布多模式交通流的信息和建议，引 导出行者选择合适的交通方式和路径，以 实现多模式交通流的协调和优化。
04
干道交通协调控制 的实践与应用
实际案例一
01
交通现状分析
该城市主干道交通压力大，高峰期交通拥堵严重，影响出行效率和交通
安全。
02 03
协调控制方案
采用智能交通信号控制技术，优化交通信号配时，提高道路通行能力； 设置公交优先道和公交优先信号，提高公共交通运行效率；加强交通宣 传教育，倡导绿色出行。
实施效果
通过以上措施，高速公路交通拥堵得到有效缓解，车辆行驶速度提高，交通安全事故减少 。
实际案例三
交通现状分析
该大型交通枢纽是城市多条轨道交通线路的交汇点，高峰期客流量巨大，换乘压力大。
协调控制方案
采用智能交通系统技术，实时监测客流量变化，优化轨道交通线路的班次和停靠站；加强现场引导和指示标志的设置 ，提高旅客换乘效率；增设临时疏散通道和应急出口，确保旅客安全疏散。
交通仿真与评估方法
交通仿真技术
利用计算机仿真技术，模拟交通运行状况，为交通规划和管 理提供决策支持。
评估方法
通过建立评估指标体系，对交通规划方案、信号灯控制方案 等进行评估和优化，以提高交通运行效率和质量。
干道交通协调控制.课件
根据实时交通情况动态调整信号灯的控制策略，以适应交通流的变化。
动态协调控制
干道交通协调控制技术
传感器技术是干道交通协调控制中的重要组成部分，它负责采集各种交通信息，并将其转换为可处理的数据。
传感器技术包括雷达传感器、红外传感器、超声波传感器等，它们被安装在道路和交通信号灯上，可以实时监测车辆流量、车速、车辆间距等信息。
干道交通协调控制案例分析
方案效果
经过实施干道交通协调控制方案，该城市的干道交通状况得到了明显改善，道路通行效率提高了30%，交通拥堵和事故发生率分别下降了20%和15%。
方案背景
随着城市交通流量的不断增加，某城市的干道交通状况日益严峻，经常出现交通拥堵和事故。
方案目标
通过实施干道交通协调控制，提高道路通行效率，减少交通拥堵和事故。
优化交通信号灯的运行方案，减少交通事故的发生，提高道路交通安全水平。
03
02
01
干道交通协调控制技术的起源可以追溯到20世纪60年代，经过几十年的发展，技术不断完善和成熟。
随着智能化、信息化技术的发展，干道交通协调控制正朝着智能化、自适应化的方向发展，未来将进一步提高道路通行效率和交通安全水平。
发展趋势
方案效果
经过实施干道交通协调控制方案，该高速公路的通行效率和安全性得到了明显提升，道路通行效率提高了25%，交通事故发生率下降了10%。
方案目标
通过实施干道交通协调控制，提高高速公路的通行效率和安全性。
方案背景：某景区是著名的旅游胜地，游客众多，景区内的干道交通状况十分繁忙。
干道交通协调控制未来发展
传感器技术提高了交通监控的准确性和实时性，为干道交通协调控制提供了可靠的数据支持。
计算机技术包括计算机硬件、操作系统、数据库、编程语言等，它们被用于实现交通监控系统的各项功能。
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《交通管理与控制》课程设计任务书
课程名称: 交通控制
题目: 城市交通干线信号协调控制设计
专业:
学生姓名:
学号:
指导教师:
年月
1 课程设计的目的
干线交通信号协调控制是将干道上的多个交叉口以一定的方式联结起来作为研究对象，同时对各交叉口进行相互协调的配时方案设计，使得尽可能多的干道行驶车辆可以获得不停顿的通行权。
课程设计目的在于让学生比较全面的掌握交叉口信号灯配时的设计和优化方法及干道交通信号协调控制的方法，以青岛市瑞昌路路沿线主要交叉口为控制对象，在前期的交通量数据调查以及数据分析的基础上，设计交叉口信号控制最优控制方案，制定干线信号协调控制方案。
通过该课程设计的环节，培养学生分析问题解决问题的能力，培养学生实践动手能力。
学生应当通过课程设计在以下方面获得锻炼：
（1）能熟练运用交通管理与控制课程中的基本理论和方法，正确的完成交通控制中的设计任务，解决调查、分析、参数的正确选取等问题；
（2）提高设计能力，学生通过交叉口控制系统的设计训练，掌握交通控制定时信号的配时设计和干线协调信号控制计算；
（3）培养学生综合运用所学理论去解决工程设计问题的能力，培养独立思考、独立探索和创新的能力。
在设计过程中，要求学生运用所学知识，详细、全面考虑配时计算所需参数，选用适当的配时算法，进行配时设计，认真收集和分析有关设计所需资料，并据此整理确定设计方案，认真、独立完成设计。
2 交通数据分析
2.1数据分析与分组
本次课程设计选取城市典型主干道，针对实际交通运行分别进行早高峰（6:00-9:00）、平峰（9:00-12:00）和晚高峰（17:00-20:00）三个时段的信号协调方案设计。
每个小组的交通数据分析任务有：
（1）各交叉口间距，交叉口渠化现状；
（2）各交叉口高峰小时各流量数据调查
（3）高峰小时交通量计算，PHF取0.75。
2.2数据分析结果
（1）各交叉口时段流量统计（画图） （2）确定关键交叉口高峰小时流量
3单个交叉口定时信号控制参数计算
3.1 计算参数准备
本组调查的交叉口为主干道瑞昌路与次干道的交叉口，道路条件满足规划要求，有关交叉口的基本交通条件如下：
（1）根据该交叉口交通量实测数据的对比分析，并对实测交通量进行系数换算得到各个进口道高峰小时流量mn Q （h pcu ）各个交叉口直行车大车率：最高15分钟流率换算的高峰小时流率
dmn
q 如下表所示：
表 瑞昌路与金华 路交叉口高峰小时各流向流量表（pcu/h ） 进口道
()h pcu Q mn
min pcu q mn d
西进口
直行
左 右
总计
东进口
直行
左 右
总计
北进口
直行
左 右
总计
南进口
直行
左 右
总计
4 干线交通信号协调控制设计（数解法）
1. 根据每一交叉口的平面布局及计算交通量，按单点定时控制的配时方法，确定每一交叉口的周期时长。
配时参数计算
（1）韦伯斯特法计算周期时长，周期时长宜取40~180秒。
（2）信号总损失时间，按下式计算：
()s
k k
L L
I A =
+-∑
式中：s L —启动损失时间，取3s ；
A —黄灯时长，可定为3s ； I —绿灯间隔时间，3s ； k —一个周期内的绿灯间隔数。
(3) 车道饱和流量
表 各类进口车道的基本饱和流量
车道 基本饱和流量
直行车道 1450 直左车道 左转 1050 450 右转（直右）车道
1350
2. 以所需周期时长最大的交叉口为关键交叉口，以此周期时长为线控系统的备选系统周期时长。
3. 以各交叉口所需周期时长并根据主次道路的流量比，计算各交叉口各相位的绿信比及绿灯时间。
4. 上步算得关键交叉口上主干道相位的显示绿灯时间，就是各交叉口上对干道方向所必须保持的最小绿灯长度。
m me m g g I l =-+ (4.1)
()m
m m m m me
Y y y L C g ⎪
⎭⎫ ⎝⎛'--= （4.2）
式中， m g —关键交叉口上主干道方向显示绿灯时间，s ； me g —关键交叉口上主干道方向有效绿灯时间，s ； m I —关键交叉口绿灯间隔时间，s ； l —起动损失时间，s ； m C —系统周期时长，s ； m L —关键交叉口总损失时间，s ；
'
m m y y 、—关键交叉口上主干道两向的流量比；
m Y —关键交叉口上最大流量比之和。
5. 经第三步算得非关键交叉口上次要道路方向显示绿灯时间，是该交叉口对次要道路所必须保持的最小绿灯时间。
显示绿灯时间以n g 表示，有效绿灯时间以me g 表示 l I g g n ne n --= （4.3）
()n
n n n n ne Y y y L C g ⎪
⎭⎫ ⎝⎛'--= （4.4）
式中各符号的意义，是在非关键交叉口上次要道路方向相应于上述关键交叉口各有关项的意义。
6. 系统周期时长大于非关键交叉口所需周期时长时，非关键交叉口改用系统周期时长，其各相位绿灯时间均随着增长。
非关键交叉口次要道路方向的绿灯时间只需保持其最小绿灯时间即可。
为有利于线控系统协调双向时差，在非关键交叉口上保持其次要方向的最小绿灯时间，把因取系统周期时长后多出的绿灯时间全部加给主干道方向，这样还可适当增宽线控系统的通过带宽。
7. 时差计算，确定绿波带带速和带宽。
5设计收获及总结 参考文献
[1] 宋现敏．交叉口协调控制相位差优化方法研究[D]．吉林：吉林大学，2005．
[2] 袁振洲．道路交通管理与控制[M]．人民交通出版社，2009.
[3] 王建军，严宝杰．交通调查与分析[M]．人民交通出版社，2004.。