1、 交通信號控制參數(shù) 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 單點(diǎn)感應(yīng)信號控制配時設(shè)計(jì) 交通信號控制參數(shù) 基本參數(shù) 信號相位 信號周期 綠信比 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 信號相位定義 信號相位是指信號燈輪流給某些方向的車輛或 行人分配通行權(quán)的一種次序。 信號配時的一個很重要的內(nèi)容是確定信號相位 方案，所有的信號相位及其順序統(tǒng)稱為信號相位方 案。 在信號相位方案設(shè)計(jì)中通常要考慮到如下兩個 方面的內(nèi)容： 相序 相位數(shù) 相序與相位數(shù) 通行權(quán)的順序構(gòu)成相序。在一個信號周期內(nèi)，包含有多個不同的 信號相位。相位數(shù)可以是兩個或多個，相位數(shù)用符號n（個）表示。 交叉口信號控制最基本的形式是兩相位信號控制，即n2，其相

2、位圖 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 第一相位A 第二相位B 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 左轉(zhuǎn)專用相位類型 a單向左轉(zhuǎn)相 A相 B相（左轉(zhuǎn)相） C相 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 單向左轉(zhuǎn)相 單向左轉(zhuǎn)相又分為“導(dǎo)前左轉(zhuǎn)”和“滯后左轉(zhuǎn)“兩種形式： 導(dǎo)前左轉(zhuǎn)在對向交通放行之前，由帶箭頭的綠燈指示左 轉(zhuǎn)車輛左轉(zhuǎn)彎。 滯后左轉(zhuǎn)在對向交通放行之后，再由帶箭頭的綠燈指示 左轉(zhuǎn)車輛左轉(zhuǎn)彎。 信號的早斷和遲啟 概念：對向車流綠燈時間早斷若干秒、或遲啟若干秒。 目的：針對左轉(zhuǎn)車流較大的交叉口的信號設(shè)計(jì) 前提：不分配給左轉(zhuǎn)相位專用綠燈信號的條件下 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 無交迭雙向左轉(zhuǎn)相 流向相對的

3、兩個入口道上的左轉(zhuǎn)交通同時放行，同時結(jié) 束 A相 B相（左轉(zhuǎn)相） C相 分為“導(dǎo)前雙向左轉(zhuǎn)“和”滯后雙向左轉(zhuǎn)“兩種 形式 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 有交迭雙向左轉(zhuǎn)相 流向相對的兩個入口道上的左轉(zhuǎn)交通同時開始放行，但不 同時結(jié)束 東西入口道左轉(zhuǎn) 西入口道左轉(zhuǎn) 東入口道左轉(zhuǎn) 同時開始 結(jié)束東入口道直行開始 結(jié)束西入口道直行開始 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 導(dǎo)前滯后左轉(zhuǎn)相 流入方向相對的兩個入口道，一個方向的左轉(zhuǎn)車輛采用“導(dǎo) 前左轉(zhuǎn)“，另一個方向的左轉(zhuǎn)車輛采用”滯后左轉(zhuǎn)“，這種組合形 式就稱為導(dǎo)前滯后左轉(zhuǎn)相，這種方式常在系統(tǒng)控制中采用，可以 使兩個方向都獲得較寬的通過帶 n分離式左轉(zhuǎn)相 當(dāng)

4、本入口的左轉(zhuǎn)車輛通行時，停止所有對向車輛的通行，而當(dāng) 對向左轉(zhuǎn)車輛通行時，停止本入口道所有車輛的通行 交通信號控制基本參數(shù)信號相 位 根據(jù)以上的左轉(zhuǎn)相位類型，可根據(jù)實(shí)際情況組合 出很多種不同的信號相位方案。 信號相位必須同交叉口進(jìn)口道車道渠化一致，專 用相位必須要有專用車道。 同一相位各相關(guān)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)每周期平均到達(dá)量相 近時，宜用雙向左轉(zhuǎn)專用相位，否則宜用單向左 轉(zhuǎn)專用相位。 對于相序的確定，若路口機(jī)動車放行方式為專左 加左轉(zhuǎn)彎待行區(qū)時，一定要先放直行后放左轉(zhuǎn)。 考慮設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位時，也會有其他形式的相 位組合與順序。 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 定義：信號燈色顯示一個循環(huán)所需要的時間，

5、稱為信號周期，用 符號C（秒）表示。信號周期同時又是不同信號相位所需時間之和。 信號配時圖 為了直觀明了，通常用信號配時圖來描述信號周期。 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 （1）無全紅（r0）的兩相位信號控制配時 圖 對于沒有全紅時間的兩相位信號控制交叉口，其信號配時 圖 222111 RAGRAGC )()( 2211 AGAGC 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 （2）無全紅的三相位信號控制配時圖 對于沒有全紅時間的三相位信號控制交叉口，其信號配時 圖 333222111 RAGRAGRAGC )()()( 332211 AGAGAGC 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 對于全紅時間為零（r0

6、）的多相位信 號控制，其信號周期表達(dá)式為： iii RAGC )( 1 ii n i AGC 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 （3）有全紅的兩相位信號控制配時圖 在信號配時中，有時需要考慮設(shè)置全紅時間，其作用 是使滯留在交叉口內(nèi)的車輛能在下一相位綠燈時間開始時 駛離沖突區(qū)，以保證安全。 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 n有全紅時間的兩相位信號控制交叉口，其 信號配時圖 222111 RAGRAGC )()( 2211 rAGrAG 交通信號控制基本參數(shù)信號周 期 對于全紅時間為零的多相位信號控制，其信 號周期表達(dá)式為： iii RAGC )( 1 rAGC ii n i 交通信號控制基本參數(shù)綠

7、信比 在一個信號周期中，有效綠燈時間分配給 各個信號相位的情況，常用綠信比表示， 若設(shè)為第相位的有效綠燈時間，C為周期長 度，則該相信號的綠信比為 ： C Gei 交通信號控制其他參數(shù) 信號損失時間 相位損失時間 無全紅時： 有全紅時： 周期損失時間 n )(rl )(rl )(rl 交通信號控制其他參數(shù) 有效綠燈時間 相位有效綠燈時間 周期有效綠燈時間 lAGG iiei LCnlCnlnAGGG n i i n i eie 11 LCrlnCG e )( 交通信號控制其他參數(shù)飽和流 量 在一次連續(xù)的綠燈時間 內(nèi)，交叉口進(jìn)口道（車道 ）上能夠連續(xù)通過停車線 的折算為小轎車的最大車 輛數(shù). 交

8、通信號控制其他參數(shù)飽和流 量 影響因素及修正方法 車道寬度 坡度及車型 直行車道飽和流量 （選用）左轉(zhuǎn)校正系數(shù) （選用）右轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑校正系數(shù) （選用）右轉(zhuǎn)非機(jī)動車影響校正系數(shù) 交通信號控制其他參數(shù)飽和流 量 Webster關(guān)于飽和流量的研究結(jié)果 1.影響最大的因素是車寬度 當(dāng)車道寬度為35.1m 時 wqs525 w 為5.218m 車道寬度（m）3.03.33.63.94.24.54.85.1 飽和流量 （pcu/h） 1850 1875 1900 1950 2075 2250 2475 2700 交通信號控制其他參數(shù)飽和流 量 Webster關(guān)于飽和流量的研究結(jié)果 2.坡度 當(dāng)進(jìn)口道處于

9、上坡路段時，縱坡每增加1，其飽和流量 值減少3。進(jìn)口道處于下坡路段時，縱坡每減少1，其飽和 流量值增加為3。 3.車型 車型重型或中 型卡車 公共汽車小型卡車有軌電車摩托車自行車 換算系數(shù)1.752.251.002.500.330.20 交通信號控制其他參數(shù)飽和流 量 Webster關(guān)于飽和流量的研究結(jié)果 4.左轉(zhuǎn)車流 設(shè)有左轉(zhuǎn)專用信號相，則左轉(zhuǎn)車的換算 系數(shù)可取值為1.0； 如果沒有設(shè)置左轉(zhuǎn)專用信號相，則每 一左轉(zhuǎn)車應(yīng)折合為1.75輛直行車. 交通信號控制其他參數(shù) 綠燈間隔時間 一個信號相位綠燈時間結(jié)束，到下一個信 號相位綠燈時間開始之間的時間間隔 包括有： 黃燈時間和全紅時間， 即：IAr

10、 t v s I sI3sI3 交通信號控制其他參數(shù)流量比 交叉口某（車道、進(jìn)口道）車流的實(shí)際流量與其 飽和流量的比值 ： 相位流量比是指同一相位中各（車道、進(jìn)口道） 車流流量比的最大值 ： 流量比最大的這股車流稱為該相位的關(guān)鍵車流，配時設(shè)計(jì)應(yīng)該滿 足關(guān)鍵車流的放行要求 交叉口流量比為各相位流量比之和 ： ij ij ij S q y iji yymax i ij yY 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 配時方案就是確定一組信號相位、周期時 長、綠信比等控制參數(shù)的某種確定的組合 。 對于信號相位設(shè)計(jì)，可結(jié)合實(shí)際情況按前 面介紹的方法進(jìn)行相位相序確定。下面主 要介紹信號周期和綠信比的確定。 單點(diǎn)定時信號

11、控制配時設(shè)計(jì) 信號周期計(jì)算 交叉口交通效益評價(jià)指標(biāo) 通行能力及飽和度 行程時間 車輛延誤 停車次數(shù) 停車率 油耗 尋求綜合指標(biāo)最優(yōu)。 通常用延誤表達(dá)。 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 信號周期計(jì)算 韋伯斯特（Webster）最佳周期計(jì)算： 就是以交叉口車輛總延誤時間取最小值為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的 計(jì)算信號配時的一種方法 ，得出最佳周期時長 。 各進(jìn)口引道上單車延誤公式 ： 交叉口總延誤為 ： 要使總延誤取最小值，則有： )52( 3 1 2 22 )(65. 0 )1 (2)1 (2 )1 ( x q C xq x x C d qdD 0)(D dC d n i i y L C 1 1 55 . 1 Y L

12、1 55 . 1 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 信號周期計(jì)算 最短信號周期 在一個周期內(nèi)，到達(dá)交叉口的車輛恰好一個周期 內(nèi)被放完，即沒有停滯車輛，而信號周期時間也沒有剩 余。且各相位關(guān)鍵車流以飽和流量通過交叉口，即恰好 等于一個周期內(nèi)綠燈損失時間總和加上全部到達(dá)車輛以 飽和流量通過交叉口所需時間。 min C minmin 2 2 min 1 1 min .C S q C S q C S q LC n n Y L C 1 min 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 信號周期計(jì)算 最大信號周期 信號周期設(shè)置過短，對行車安全是不利 的，因此，通常規(guī)定一個最短信號周期的 限值，一般可將此最低限值取作25秒。 目前

13、尚無數(shù)學(xué)表達(dá)式對最大周期加以描 述。一般國家都將120s視為信號周期的最 大限值，當(dāng)然，在某些情況下，信號周期 也可以超過120s。 max C 最佳周期計(jì)算步驟 確定信號配時方案數(shù)。通過調(diào)查，可以獲得各個路口的 交通要求隨時間變化情況，根據(jù)總交通要求的變化，可 以把一天的時間劃分為幾個時段，然后確定應(yīng)該采用的 配時方案數(shù)目。 根據(jù)交通流量情況，確定合理的信號相位相序。 把交通流量換算為小客車單位的設(shè)計(jì)小時交通量，可以 參照飽和流量計(jì)算中的折算標(biāo)準(zhǔn)。 確定飽和流量 最佳周期計(jì)算步驟 計(jì)算流量比 ， 當(dāng)計(jì)算的Y值大于0.9時，交叉口實(shí)際中已處于飽和 狀態(tài)，須改進(jìn)進(jìn)口道設(shè)計(jì)或/和信號相位方案，并重

14、新進(jìn) 行配時設(shè)計(jì). 確定信號損失時間。 計(jì)算最佳周期時長 ij ij ij S q y iji yymax Y i i y )()(AIlnrlnL Y L C 1 55 . 1 綠信比（綠燈時間）分配 Webster給出了綠信比的分配原則 ： 各相位有效綠燈時間按各相位關(guān)鍵車流流量比比例進(jìn)行 分配 ，其步驟如下： （1）計(jì)算周期有效綠燈時間 （2）計(jì)算各相有效綠燈時間 （3）根據(jù)有效綠燈時間定義，計(jì)算各相顯示綠 燈時間 LCGe Y y GG i eei iieii lAGG 獲得了各個信號相位的綠燈時間之后，即可 繪制信號配時圖，完成單點(diǎn)定時信號的配時 設(shè)計(jì)。 任何一個設(shè)計(jì)不是一次就可以完

15、成的，要使 設(shè)計(jì)達(dá)到實(shí)際要求，需要一個不斷反復(fù)的過 程。在這過程中，需要不斷對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 論證，通過交通調(diào)查進(jìn)行檢驗(yàn)和修改。如應(yīng) 將獲得的各個信號相位的綠燈時間驗(yàn)證是否 小于相應(yīng)的行人需求最短綠燈時間，若是應(yīng) 延長計(jì)算周期時長（以滿足最短綠燈時間為 度），重新計(jì)算。 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 美國等效交通量配時法 1.交通量的等效計(jì)算 該配時方法首先應(yīng)將交叉口交通量轉(zhuǎn)換成等效交通量， 換算公式為： 2.周期長度計(jì)算 周期時長、相位數(shù)和等效交通量之間存在如下的關(guān)系： n LHV Ve 6 . 05 . 0 e V P T 1333 13330 單點(diǎn)定時信號控制配時設(shè)計(jì) 美國等效交通量配時法 3

16、.綠燈時間計(jì)算 當(dāng)周期時長確定后，即可按照相交車流的等效交通 量分配給各相位相應(yīng)的綠燈通行時間。其計(jì)算公式如下： 4.綠燈時間的檢驗(yàn) 按照上述方法分配到的綠燈時間是否能滿足車輛的 放行要求，應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，通常用下式來做檢驗(yàn)。 ,PyTG e ei i V V Gg 7 . 31 . 2 0 ii xG 交通信號的早斷與滯后 概念：對向車流綠燈時間早斷若干秒、或遲啟若干秒。 目的：針對左轉(zhuǎn)車流較大的交叉口的信號設(shè)計(jì) 前提：不分配給左轉(zhuǎn)相位專用綠燈信號的條件下 相1A 相1B 相2 東進(jìn)口的放行時間在第一相位中是屬于早斷,相位1A主要服務(wù)東進(jìn) 口車流，相位1B主要服務(wù)西進(jìn)口左轉(zhuǎn)車流，且此兩個階段的時

17、間應(yīng) 滿足西進(jìn)口直行和左轉(zhuǎn)車的通行要求. 交通信號的早斷與滯后 配時研究 1.控制流量比的確定 配時研究的重點(diǎn)是確定關(guān)鍵組合相位鏈 南北進(jìn)口道處于同一信號相位，其控制流量比為： 第一信號相位組（由相位1A和相位1B組成）共有兩條信號 相位鏈，即：西進(jìn)口的直行和右轉(zhuǎn)車流：東進(jìn)口車流+西 進(jìn)口左轉(zhuǎn)車流。其流量比分別為： 和 故第一信號相位組的控制流量比為關(guān)鍵信號相位 鏈的流量比，即： ),max( 2NS YYY w Y E Y WL Y 1 Y w Y E Y WL Y=max（， +） 交通信號的早斷與滯后 2.信號燈周期時長的計(jì)算和各相位組綠燈時間的計(jì)算 信號燈周期時長的計(jì)算方法和各相位組綠

18、燈 時間的計(jì)算方法與前述Webster法一致。 3.第一信號相位組內(nèi)綠燈時間的分配 顯然，第一信號相位組是由相位1A和相位1B 兩個階段組成的，故還必須將第一信號相位組總 的有效綠燈時間在相位1A和相位1B兩個階段間分 配。分配時可能出現(xiàn)如下的兩種情況： 交通信號的早斷與滯后 信號控制交叉口的效益計(jì)算 通行能力 S C G S C G S CAP e e 3600 3600 )( C G SSCAPCAP ei i ii i i i i 信號控制交叉口的效益計(jì)算 飽和度 交叉口飽和度反映所有相位交通供求之間的平衡程度，它 取相位飽和度中的最大值，而不是各相位飽和度之和 。 在進(jìn)行信號配時設(shè)計(jì)中

19、，飽和度的實(shí)用范圍通常為0.75 0.90，個別情況可達(dá)0.95。 i i i CAP q x 信號控制交叉口的效益計(jì)算 延誤 可以采用前述的Webster延誤計(jì)算公式 延誤計(jì)算必須針對交叉口各進(jìn)口道進(jìn)行， 首先分別計(jì)算各車道的每車平均停車延誤， 進(jìn)口道每車平均延誤是進(jìn)口道中各車道延 誤的加權(quán)平均值；整個交叉口的每車平均 延誤是各進(jìn)口道延誤的加權(quán)平均值。 信號控制交叉口的效益計(jì)算 服務(wù)水平 每車停車延 誤 10112021353655 568080 服務(wù)水平ABCDEF 單點(diǎn)感應(yīng)信號控制配時設(shè)計(jì) 定時信號控制是根據(jù)以往的交通情況，預(yù)先設(shè)定信號周期 和綠燈時間燈參數(shù)，參數(shù)設(shè)定后是不會隨著實(shí)際情況

20、改變 而改變，其控制僅能達(dá)到與設(shè)計(jì)時采用的交通情況相符的 效果，是一個典型的開環(huán)控制過程。 感應(yīng)控制是一種適應(yīng)性信號控制系統(tǒng)。能使信號控制根據(jù) 實(shí)際情況作出反應(yīng)，這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是交通信號控制中央 處理單元能夠根據(jù)車輛檢測器送來的當(dāng)前交通情況數(shù)據(jù)， 利用一套算法，推導(dǎo)出當(dāng)前信號控制所采用的參數(shù)值，然 后去控制信號燈色的變化。將交通流的變化看成為輸入量， 而把信號控制機(jī)輸出的燈色變化控制看成是輸出量，是一 個典型的反饋控制過程 單點(diǎn)感應(yīng)信號控制配時設(shè)計(jì) 作業(yè) 交叉口的沖突點(diǎn)是指車輛運(yùn)行至交叉口有 可能與其他車輛發(fā)生沖突的接觸點(diǎn)，請問 平面交叉口的基本沖突有哪幾種形式？ 仔細(xì)觀察周邊道路交通設(shè)施及管理方式， 利用所學(xué)知識至少舉一例說明管理方法的 優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)建議。 現(xiàn)有一兩相位信號控制交叉口，已知信號 周期為60秒，黃燈時間為3秒，A相位綠燈 時間為30秒，