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n为了维护交通秩序,保障行人、行车安为了维护交通秩序,保障行人、行车安全,不得不采取管理措施。
全,不得不采取管理措施。
n如在路上画线、设置标志符号或人工指如在路上画线、设置标志符号或人工指挥,以及采用设岛来引导、分隔车辆与挥,以及采用设岛来引导、分隔车辆与行人等。
行人等。
n交通信号则是汽车工业发展所带来的产物交通信号则是汽车工业发展所带来的产物。
n凡在道路上用以传达具有法定意义指挥交通的行、凡在道路上用以传达具有法定意义指挥交通的行、止、左、右的止、左、右的手势、声响、灯光手势、声响、灯光等都属于交通信号。
等都属于交通信号。
n目前使用最普遍,目前使用最普遍,效果最好的是灯光效果最好的是灯光交通信号灯。
交通信号灯。
n交通信号机控制的产生和发展交通信号机控制的产生和发展n18681868年,伦敦威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两年,伦敦威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯,用以指挥路口马车的通行。
色煤气照明灯,用以指挥路口马车的通行。
n19171917年,美国盐湖城开始使用联动式信号系统,年,美国盐湖城开始使用联动式信号系统,将六个路口作为一个系统,用人工手动法控制。
将六个路口作为一个系统,用人工手动法控制。
n19181918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯,同现在的信号机甚为相似。
色信号灯,同现在的信号机甚为相似。
n19221922年美国休斯顿在大街上使用年美国休斯顿在大街上使用第一台自动交通第一台自动交通信号机信号机,是城市交通自动控制信号机的开始。
,是城市交通自动控制信号机的开始。
n1928年,人们在上述各种信号机的基础上,制成“灵活步进式”适时系统。
n20世纪30年代,美国、英国产生了气动橡皮管式的车辆感应信号控制器,用以检测交通流量,调整绿灯时间长短。
n1963年,多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统(UTC系统)。
n1967年,英国运输与道路研究实验室(TRRL)的专家们研制了“TRANSYT”。
n1980年,英国TRRL又提出了SCOOT实时自适应交通控制系统。
n1973年,北京前三门大街进行了交通干线的计算机协调控制系统的试验研究,实现了对干线交通信号的协调控制。
n20世纪70年代中期,北京制成了感应式交通信号控制器。
n20世纪80年代,北京、上海等大城市先后研制成功微机化的信号控制机和干线协调控制系统。
l交通信号控制的作用交通信号控制的作用n交通信号控制的作用交通信号控制的作用是从时间上将相互冲突的交通流予以分离,使其在不同时间通过,以保证行车安全,同时交通信号对于组织、指挥和控制交通流的流向、流量、流速、维护交通秩序等均有重要的作用,迫使车流有序的通过路口,提高了路口效率和通过能力,也减轻了噪声,降低了汽车废气的污染。
l交通信号控制装置的基本方式交通信号控制装置的基本方式:
手动单点信号装置;
定时或称定周期自动信号装置;
车辆感应式控制装置;
线控联动信号使用(绿波系统)。
集中协调式交通信号控制机集中协调式交通信号控制机交通信号控制的分类交通信号控制的分类按控制范围分类点控、线控、面控按控制方法分类定时控制(单点定周期控制、多段定周期控制)感应控制(半感应控制、全感应控制)智能交通信号控制机智能交通信号控制机平面交叉口的交通管制方式
(1)交通信号控制
(2)停车控制(多路停车、二路停车)(3)让路法(4)自行调节法(5)不设管制交通信号的分类及其含义交通信号的分类及其含义指挥灯信号、车道灯信号、人行横道信号、交通指挥棒信号和手势信号五种。
信号灯的颜色所表达的意义如下:
1)绿灯亮时,准许车辆、行人通行,但转弯的车辆不准阻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通行;
3)红灯亮时,不准车辆、行人通行,更不准闯红灯;
4)绿色箭头灯亮时,准许车辆按箭头所指方向通行;
5)黄灯闪烁时,车辆和行人均须在确保安全的前提下通行。
三、交通信号的基本参数三、交通信号的基本参数1.信号相位信号相位交叉口各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合称为一个信号相位信号相位。
我国目前多采用两相位或三相位控制方案。
第二相位时间通行时间间隔绿灯间隔时间第一相位时间时间绿黄红周期时长绿灯间隔时间东西路南北路东西路南北路第一相位东西路南北路第二相位n信号相位信号相位是一股或多股交通流在一周期时间内不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示。
n信号相位信号相位是按路口车流获得信号显示的时序来划分的,有多少种不同显示时序排列就有多少个信号相位。
n相位差是系统控制中联动信号的一个参数。
它分为相对相位差和绝对相位差。
n相对相位差相对相位差是指在各交叉口的周期时间均相同的联动信号系统中,相邻两交叉口同相位的绿灯起始时间之差,用秒表示。
这个相对相位差与周期时间之比称为相对相位差比,用百分比表示。
n在联动信号系统中选定一个标准路口,规定该路口的相位差为零,其它路口相对于标准路口的相位差称为绝对相位差绝对相位差。
2.信号周期信号周期n信号周期c是红、绿、黄信号显示一个循环所用的时间,单位为秒。
n一个交叉口的所有相位均采用同一信号周期。
n信号周期c又可分为:
最佳周期时间和最小周期时间。
3.3.最佳周期时间(最佳周期时间(CC00)对于一个独立、交通流稳定,各进口流量相等,车辆到达的时间为随机的交叉口,使车辆延误最小的最佳周期时间可由下式计算:
式中:
L一个周期内总的损失时间(s);
Y为路口各相位y值的总和:
Y=yy为流量与饱和流量之比。
对于不同交通流量路口所需周期长度,可用下式计算周期长度:
P信号灯的相位数;
Ve在每一相位中,交通流量负荷最大的单车道引道入口总的车流当量,单位:
辆/h;
对于总流量中有公共汽车和货车H辆,左转弯L辆的n条进口车道应用下式换算成等效流量:
4.4.最小最小周期时间(周期时间(CCmm)n能使到达路口的车流量刚好全部通过路口的周期时间,一般可由下式确定:
nT=L/(1-Y)n由于采用最小周期时间,常引起较大的车辆延误,故实际中很少采用。
5.5.绿信比绿信比绿信比为一个周期的有效绿灯时间同周期时长之比,以百分数()表示,即一个周期内可用于车辆通行的时间比例。
6.6.绿灯间隔时间绿灯间隔时间前一个信号相结束放行,到后一个信号相开始放行之间的间隔时间,即失去通行权的相位绿灯结束到得到通行权的相位的绿灯开始之间的间隔时间,称为绿灯间隔时间。
7.7.黄黄灯时间灯时间n为了将已经进入交叉口并正在前进的车辆从交叉口内予以清除所设置的时间,亦可看成一种安全措施。
n该时间由车速和交叉口的宽度决定,而与交通量的大小无关,一般定为35s。
8.饱和流率和有效绿灯时间饱和流率和有效绿灯时间当绿灯开始时,停在停车线后面的车辆不可能立即通过停车线,而是有一个起动延误时间。
绿灯开始时,驶入率并不是立即达到最大,而是从零开始,逐渐达到最大。
当绿灯结束时,驶出交叉口的车辆也不可能立即终止,而是在绿灯结束后,驶出率由最大逐渐降为零,图中实线下面的面积就是绿灯时间通过停车线的车辆数。
为便于计算,取一个等面积的矩形套在曲线上,即图中的矩形ABCD。
这个矩形的高就是饱和流率,它的底就是有效绿灯时间。
损失时间损失时间实际绿灯时间实际绿灯时间黄灯时间黄灯时间有效绿灯时间有效绿灯时间红红A绿绿黄黄B红红D饱和流率饱和流率C损失时间损失时间n按有效绿灯时间计算,车辆驶出停车线是开始于实际绿灯开始之后而结束于黄灯结束(清尾时间)之前。
这里,实际绿灯开始与有效绿灯开始(第一辆车通过停车线)之间的时间间隔称为起动损失时间。
n有效绿灯时间实际绿灯时间有效绿灯时间实际绿灯时间+黄灯时间总损失时间黄灯时间总损失时间n用符号表示为:
g=G+A-l式中:
G实际绿灯时间(s);
A黄灯时间(s);
l包括绿灯初和黄灯末的损失时间(起动损失时间和清尾损失时间)(s)。
9.交叉口的通行能力与饱和度交叉口的通行能力与饱和度11)信号相位的通行能力与饱和度)信号相位的通行能力与饱和度某一信号相位允许通过交叉口的车辆数(即通行能力)C,取决于该相位的饱和流率(S)及所能获得的绿信比(g/c),即CSg/c一个信号相位的实际流量V与通行能力C的比值,称为相位相位(或车道组或车道组)饱和度饱和度,用X表示。
22)交叉口的总通行能力与饱和度)交叉口的总通行能力与饱和度n交叉口的总通行能力,就是一个交叉口对于各个方向(全部车流)所能提供的最大允许通过流率。
n饱和度的实用限值定在0.80.9之间,交叉口就可以获得良好的运行条件。
如果饱和度的实用限值定得过低,势必要扩大交叉口的平面尺寸才能满足一定的交通量要求,从而增加建设投资。
第二节第二节单点信号控制单点信号控制n交叉口的单点信号控制,又称“点控”,系以单个路口为控制目标,是交通控制的最基本形式。
n根据交叉口的流量和流向根据交叉口的流量和流向,确定最佳配时方案,可保证最大通行能力或最小延误。
n点控制有两种,即定周期自动控制和感应式信号控制。
一一、信号周期设计、信号周期设计交叉口的信号配时,应选用同一相位流量比(V/S)中最大者进行计算。
1.最短信号周期cm采用cm时,在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部被放行,既无滞留车辆,信号周期也无富余。
因此,cm恰好等于一个周期内绿灯损失时间L加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的有效绿灯时间,22最佳周期最佳周期CC00n在指定的条件下,使车辆总延误最小的配时方案。
n其目的是获得最佳的周期和绿信比。
n根据研究和实验,使车辆通过交叉口的总延误最小的最佳周期为:
n该式针对的是孤立的交叉口,假定其交通流量稳定地到达交叉口。
二、有效绿灯时间与最佳绿信比设计二、有效绿灯时间与最佳绿信比设计为使延误最小,绿信比应与相位的交通流量比率大致成正比,即式中:
g1,g2第一和第二相位的有效绿灯时间;
y1,y2第一和第二相位的流量比。
第三节第三节主干路信号协调控制主干路信号协调控制一、概述一、概述1含义n交通主干路信号协调控制系统是维信号控制,又称“线控”系统,主要用于城市的主干路上。
n它把主干路上一批相邻的交通信号机联动起来,进行协调控制,以便提高整个主干路的通行能力。
第三节第三节主干路信号协调控制主干路信号协调控制n参与协调控制的交叉口采用相同的信号周期,但绿灯开始时刻错开一定的相位差;
n只要汽车按规定速度行驶,基本上可以处处遇到绿灯。
我国称之为“绿灯控制”。
n线控制往往是面控制系统的一种简化形式,控制参数亦基本相似。
22基本参数基本参数1)周期长度单个交叉口的信号周期长度是根据交通量来确定的,由于控制系统中有多个交叉口,为了达到系统协调,各交叉口
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