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如果周期时长过短,行人和车辆的安全性能就无法得到保证,反而降低通行性能。
故在计算时通常釆用最佳周期时长而不是最短周期时长。
3.有效绿灯时间与最佳绿信比
与信号周期的确定一样,在各相位之间,绿灯时间的分配也
是以车辆延误最少为原则的。
按照这个原则,绿信比应该与相位
的交通流比率成正比,即:
厲〜y
&
2儿(4-15)
gl.g2——分别为第一和第二相位的有效绿灯时间;
门、y2——分别为第一和第二相位的流量比率。
式(4-15)可进一步引申,用于多相位的交叉口,即:
Yv戈C°
—LY
,i(4-16)
由式(4-16)可以求出每一相位的绿灯时间:
(4-17)
定时信号控制配时的基本容包括两部分:
确定信号相位方案和信号基本控制参数。
确定信号相位方案是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定,即相位方案是在一个信号周期,安排了若干种控制状态,并合理地安排了这些控制状态的显示次序。
两相位定时信号配时图是最常见的十字交叉口的相位安排方式,这种方案适用于左转车流量较小的情况。
然而,在信号交叉口的配时设计中,由于左转流量对交叉口运行的影响最大,所以在许多情况下,相位数、相位类型、相位次序等常常要依据左转流量的要求来确定。
合理选用和组合相位,是决定点控制定时信号交叉口交通效益的主要因数之一。
TRRL法的信号基本控制参数优化步凑如下:
1、计算各交叉口每个进口车道的车流量和饱和流量
2、求出每个进口车道的车流量系数,并为每个相位选择流量比
3、将各相位的流量比相加得出整个交叉路口的Y值(Y小于等于0.9)
4、确定路口绿灯间隔时间I和损失时间L
5、利用最佳周期计算公式计算周期时间
6、用周期时间减去损失时间可得出可利用的有效绿灯时间
7、将路口有效绿灯时间按各个相位的流量比分配给各个相位
8、根据各相位的黄灯时间和启动损失时间,计算各相位的实际绿灯时间。
四个交叉口信号优化计算过程如下:
金周路:
1、金周路处的T字交叉口信号现状设置为保护转弯相位,同时设立有后延左转相。
现状相位如图1。
进口车流量如下表:
北进口
南进口
东进口
西进口
交叉口方向
左
直
右
金周路
一
—
303
.5
51
95
1559
2023
64
合计
354.5
1654.5
2087
根据调查数据可得在该处左转的车辆较少,可以将后延左转相合
并到直行相位中。
故将金周路相位定为两相位,相位如图2(右
转无专用相位)。
2、各进口饱和流量计算如下:
金周路各进口道路纵坡为0,故G二0。
进口方向
St
Si.
参数
S
fv
HV
fb
n
Sm.
f.
fg
fi
155
1
0.03
0.9
7
1503
165
0.06
0.
94
4
6230
0.7
1318
6384
求得:
y南左二0.2,y东克二0.25,y东左二0.07,y丙直二0.32。
3、每个相位y的最佳计算:
y第-相位二max{y东直,y东左,y西克}=max{0.32,0.25,0.07}二0.32,
y第二相位二y南左二0.2
4Y=y第-相位+y篥二相位二0.32+0.2—0.52
5、黄灯时间A=3s,全红时间为2s,故绿灯间隔时间I二3+2二5s,启动损失时间Is二3s。
每周期总损失时间L=E(ls+I-A)=2x5=10s
6、最佳周期长c』乞10+5二42s
1—Y1—0.52
7、有效绿灯时间GfCo-L二42-10二32s
Ge那一相位二G.・x°
一=32x0.62=20s
0.52
02
G沁二惭=32x0.38二12s
8、显示绿灯时间长
g第-相位二Ge第-相位-A+Ls二20-3+3二20s,
g第二相位二Go第二相位-A+Ls=12-3+3=12s
金科北路
1、金科北路处的十字交叉口目前采用的相位方案是在主干道上
有保护左转弯相位的典型三相位。
其相位图如下:
进口道的车流量如下表:
100
436
74
39
63
28
268
154
1.5
383
202
1651
208
611
130
2193
2061
根据调查数据,东西方向左转车辆占有量不大,故将该交叉口的
相位方案改为两相位,其相位图如下:
第二樨
金科北路路各进口道路纵坡为0,故G二0。
SbT
仇
Sbi.
0.09
91
1.
44
225
6
0.42
0.5
8
337
58
97
114
2
1141
3
466
9
1550
3.
495
(i
0.04
r:
1487
y北直二0.19,y北左二0.30,y南克二0.06,y询左二0.03,y东直二0.33,y东左二0.17,y西宜=0.33,y西左二0.14。
y第一相位二max(y东克,y丙直,y丙左,y东左}=max{0.33,0.33,
0.14,0.17}=0.33,
y第二相位-max{y北直,y北左,y南宜,y南
*}=max{0.19,0.30,0.06,0.03}=0.30
4Y=y第一相位+y第二相位二0.33+0.30=0.63
每周期总损失时间L=L(ls+I-A)=2x5=10s
6、最佳周期长q=5x10+5二54s
1-y1-0.63
7、有效绿灯时间Ge=Co-L=54-lO=44s
033
Gc第一相位二Gcx=44x0.52=23s
L0.63
Ge弄二相位二Gx°
°
=44x0.48二21S
0.63
g第-相位二Ge第-相位-A+Ls=31-3+3二23s,
g?
p-iefi=Ge^r^fi-A+Ls=28-3+3=21s
金青路
1、金青路信号相位现为两相位控制。
其中主干道的左转并没有设立专用的左转相位。
调查所得的数据也显示出,从主干道左转向支路的车辆相对很小,故现有的相位方案是合理的。
2、进口道的车流量如下表:
东迸口
198
52
2141
46
45
1734.
5
250
2187
1779.5
3、各进口饱和流量计算如下:
因金青路各进口坡度为0,故G=0
79
1228
0.07
93
•
5698
0.08
92
6360
1047
y北左二0.16,y东直二0.38,y丙直二0.,27,y西左二0.04。
4、每个相位y的最佳计算:
y第-相位=max{y东宜,y西左,y西直}=max{0.38,0.27,0.04}=0.38,
y第二相位二y北左二0.16
5、Y=y第-相位+y篥二相位二0.38+0.16=0.54
6、黄灯时间A=3s,全红时间为2s,故绿灯间隔时间I二3+2二5s,启动损失时间Is二3s。
7、最佳周期长c厂呈三=空吐二43s
1~1«
54
8、有效绿灯时间GfCo-L二43-10二33sGe那一相位二Gx°
"
=33x0.70=23s
0.54
Ge菜二相便二Gx°
=33x0.30—10s
9、显示绿灯时间长
g第-相位二Ge第一相位-A+Ls=23-3+3二23s,
g第二相位二Ge第二相位一A+Ls二10一3+3二10s
科兴北路
1、科兴北路现行的相位控制方案为有主干道左转相位的三相位。
其相位图如下:
其各进口车流量调查数据如下表:
29
22
14
323
82
217
1850
40
1703.
189
其中可以看岀,主干道的左转、支路的直行和左转车辆数量都相对较少,主干道的直行车辆占据了很大的一部分比例o故可以将该交叉口的相位方案改变如下:
Shi.
98
1682
1063
776
1488
■
5936
5745
y北宜二0.01,y北左二0.03,y南克二0.06,y南左二0.21,y东宜二0.31,y东左二0.14,y西宜=0.30,y西左二0.03。
y第一相(i=max{y东克,y丙直,y丙左,y东左}=max{0.31,0.30,
0.03,0.14}=0.31,
y第二相位二max{y北直,y北左,y南克,y南
*}=max{0.01,0.03,0.06,0.21}=0.21
5、Y=y篥-相位+y第二相位=0.31+0.21二0.52
6、黄灯时间A=3s,全红时间为2s,故绿灯间隔时间I二3+2二5s,启动损失时间Is二3So
7、最佳周期长詔二汪川xio+5二42s
8、有效绿灯时间Ge=Co-L=42-lO=32s
n31
Ge第一相位二Gx——=32x0.60=19s
、0.21
Ge那二相位二Gx=32x0.40—13s
g第-相位二Ge第-相位一A+Ls=19-3+3二19s,
g第二相位二Ge第二相位一A+Ls=13-3+3=13s
1、选定系统周期时长
因为该路段主道的车速限制为60km/h,辅道为40km/h,辅道为公交车用道,公交车辆较少,且车速与主要车流的车速有较大差异,在路段上有多个公交停靠站点,故不将公交车纳入线控系统中。
优化后各交叉口信号参数如下:
交叉口
周期时长
相位一绿灯
(主干道)
相位二绿灯
(支路)
相位三绿灯
(主干道左转)
42
20
12
23
21
43
10
19
13
故将系统公共周期定为50s
2、数解法计算信号相位差
初始条件:
本设计中包含4个交叉口,各个交叉口距离间距如下表:
交叉口间隔距离表(m)
间距交叉口
金周路1
金科北路2
金青路3
科兴北路4
240
330
280
取有效数字简写为24、33、28。
算得关键交叉口周期时长为50s,相应的系统带
速暂定为45km/h(12.5m/s)0
计算实际信号位置和理想信号位置的挪移量:
计算a列
先计算理想信号相位间距S=vC/2=12.5x27=337.5(取有效数字34)。
以34±
作为最合适的S的变动围,即24~44,填入a列,a列数字是假设理想信号位置。
1234
a
间距
24
33
b
11
25
26
17
27
30
31
32
34
35
15
36
37
38
18
16
41
确定最合适的理想信号位置
由上表可知,当a=28时,b=23为最大值。
取b为最大值时,对应a的值,即可得1-4交叉口各信号与理想信号最小的挪移量,确定理想信号相位问距为280m,即当S=vC/2=280时,可以得到最好的系统协调效率。
从计算b列的过程可以看出交叉口3-2同理想信号间的挪移量之差最大,为23,则理想信号同3间的挪移量为:
(a-b)/2=(28-23)/2二2.5
因此,各实际信号距理想信号的挪移量最大为2.5。
理想信号距3为2.5,则距1为1.5,即自1前移15m即为第一理想信号,以此做岀理想信号位置和实际信号点相对位置图如下:
ABcD
一280—280一280一
■-U5*
-^1~~j
——
二一
二
123口4
作连续行驶通过带,求时差
根据上图将理想信号按列次填在最靠近的实际信号下面,再将各信号在理想信号
的左右位置填入表中。
交叉路口
:
理想信号
A
B
C
D
各信号位置
主干道方向绿
信比入(%)
48
53
绿信比损失
(%)
5.4
9
偏移绿信比
2.7
4.45
有效绿信比
42.6
34.1
44.1
36.1
中心线上方绿
信比(%)
21.3
17.05*
22.05
18.05
中心线下方绿
26.7
25.95*
30.95
26.95
绿时差(%)
76
2&
5
73.5
27.5
通过带宽度
17.05+25.95=43
如保持原定周期时长,则系统带速须调整为:
V二2s/C二2x280/50=11.2m/s=41km/s
经过以上对各交叉口各相位的绿灯时长的计算,可得到干线协调控制中各交叉口
的信号配时方案,如下表:
相位1
关键车
存.
绿信比
相位2
损失时
间/s
总有效
绿灯时
西直
0.48
南左
0.29
金科北
东西直
0.43
北左
0.39
东直
0.53
0.23
科兴北
路
0.45
0.31
系统周期为50s,东西向为干线协调控制方向
根据上表计算结果,用时间-距离图表示如下:
I234g
VISSIM仿真效果及评价
上步将该路段的绿波交通已经完成,优化后的路段上能明显看出绿波,即车辆不停车或少停车就可通过该路段。
将上步算得的信号灯配时结果输入到VISSIM中,选择相同长度路段的行程时间、平均排队长度和停车次数作为现状和优化后的路段性能评价指标。
在VISSIM中将评价指标的值输出到文件,其数据如图:
行程吋间记录表
I秦期SS文注日UI
g次论文\论文仿真\uissim路段・inp
2(HI*年5月"
日星期五09:
58:
5.H0-01[31360]
时间;
行程时间;
#Ueh;
丰療别;
小耗车扛编冇爲1;
1;
3699;
134.8;
133;
未优化时的行程记录表图
行程吋间记录表
g二\论文Xuissinrft化仿真\uissin路段.inp
201U年5月“日星期五10:
29:
优化后的行程记录表图
5.40-01[31360]
;
钱斂;
停车;
平沟;
軾;
辭;
找漫丈;
孵;
网漫尢辭;
平妹駄;
平辣歛;
辞;
轴;
馱;
瞬;
平期勘静
优化前的排队长度记录图
諜:
9:
\论文\ui5sinX北仿真\uissi喘段.inp
瞩2时辑5月佃日星期五18:
UISSIH:
5.40
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- 信号 时计 过程