第六章交通管理與控制第一節概述1/13/20231一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用

交通管理與控制的涵義交通管理：是按照國家制定的法規、政策、條例等的規定和道路交通的實際狀況,運用各種手段、方法、設施、工具、措施等科學合理地疏導、協調、禁限、約束、組織和指揮交通。交通控制：交通控制就是運用現代化的遙測、遙控、監控、傳感、檢測裝置采集信息，并用電子設備、光纜、通迅設施、信號系統、電腦及相關軟件傳送信息、處理信息,從而達到對動態交通---運行中的車輛進行準確地組織、指引、誘導和調控，使其安全暢通地運行。1/13/20232交通管理與控制的性質：交通管理與控制有機地結合起來就構成現代交通管理與控制系統。交通管理與控制的重點，在于運用各種現代化的儀表裝置與設備，最大限度地及時處理有關道路有效信息，適時了解和掌握區域網上交通而及時作出正確的分析決策，達到科學的調控流量、指揮交通。一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用

1/13/20233一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用交通管理的目的與作用：交通管理的目的在于認識并遵循道路交通流所固有的客觀規律，運用現代化的技術手段和科學的原則、方法、措施，不斷地提高交通管理的效率和質量，以求得延誤更少，運行時間更短，通行能力更大，秩序更好和運行費用更低，從而獲得最好的社會經濟、交通與環境效益，為國民經濟發展，人民生活水平與出行質量提高的服務。1/13/20234一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用技術管理各種技術規章條例的執行、監督;交通標志、道路標線的設置、管理與維護;信號專用設備及通訊設施的設計、安裝、管理與維護;安全防護及照明設施的安裝、維護管理;路口管理方式、方法的選擇與實施。1/13/20235一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用行政管理規劃組織單向交通專用車道與建立合理的管理體制;禁止或限制某種車輛、某種運行方式:實行錯時上下班或組織可逆性行車;對于某些交通參與者(老人、小孩、殘疾、孕婦人員)予以特殊照顧;對于車輛擁有量或某種車輛實行調控;采取臨時的或局部性的交通管理措施。1/13/20236一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用法規管理交通法規條例，政策的執行管理;建立駕駛人員、車輛的管理制度;建立各種違章與事故處理規則，并監督實施;有關交警勤務的監督與管理;各種與交通事故中法律責任的分析與認定。1/13/20237一、交通管理與控制的涵義、性質、

目的與作用交通安全教育與培訓考核交通警察的培訓與考核;駕駛人員的培訓、考核與經常性的安全教育;道路交通法規、政策、安全條例的日常宣傳;對于人民群眾，特別是青少年進行交通法規、交通意識與安全教育;對于各種違章的預防、教育與處理。1/13/20238交通監控各項交通信息的采集,傳遞、處理與發布:交叉口檢測控制(定時、感應、半感應、全感應);線路檢測控制(聯動控制);區域控制(定時、自感應、分層);交通誘導系統的設置。二、交通管理與控制的內容與類別1/13/20239三、道路交通標志道路交通標志的定義：道路交通標志是用圖形、符號、顏色和文字向交通參與者傳遞特定信息,預示前方道路交通設施、氣候、環境情況，表示交通管理指令設施的狀況，是道路交通法規的組成部分與交通管理的重要手段，在公路與城市道路交通管理中占有重要的地位。1/13/202310三、道路交通標志道路交通標志的類別：警告標志：是警告駕駛員、行人注意道路前方危險地點的標志；禁令標志：是禁止或限制車輛，行人交通某種行為的標志；指示標志：是指示車輛、行人前進方向或停止禁鳴以及轉向的標志；指路標志；是傳遞道路前進方向、地點、距離信息的標志1/13/202311三、道路交通標志旅游標志：為吸引和指示人們從高速公路或其他道路前往鄰近的旅游區或風景名地，應在返往旅游景點的叉路上設置一系列的旅游標志，指示旅游區的方向、距離等；道路施工安全標志：用以阻擋車輛及行人前世或指示改變道路；輔助標志：在主標志下起輔助作用的標志。1/13/202312三、道路交通標志道路交通標志的設置原則交通標志以確保交通暢通與行車、行人安全為目的，應結合道路線形，交通狀況，沿線設施及環境等情況，按交通標志種類不同要求設置，以便為道路使用者方便、正確及時地提供信息，通過標志的引導指示，可順利、快捷達到目的地。交通標志的設置，應進行總體設計，防止出現信息不足或過載的現象，對于重要的信息應給予必要的重復。1/13/202313三、道路交通標志交通標志應設在車輛行進的正前方最易于看見的地方，視具體情況設于道路右側、中央分隔帶或行車道上方，對于同一地點需設兩種以上標志時，可以安裝在同一根標志柱上，但最多不超過四種，并避免出現相互矛盾的內容。標志牌在一根柱上應按警告、禁令、指示的順序先上后下、先左后右排列。1/13/202314三、道路交通標志交通標志的設置，應充分考慮道路使用者的生理、心理特征和行動特性，即在高速或動態條件下發現、識別、判讀及采取行動所需要的時間和前置距離。解除限速，解除禁止超車的標志，干路先行停車讓路、減速讓行，會車先行，會車讓行標志均應單獨設置，路側標志應盡量減少對駕駛員的眩光，在裝設時盡可能與道路中線垂直或偏轉一定角度，禁令和指示標志為0~45o，指路和警告標志為0~10o。1/13/202315四、道路交通標線道路交通標線的定義道路交通標線是由標畫于路面上的各種線條、箭頭、文字、立面標記、突起路標和路邊輪廓標等所組成的交通安全設施。它的作用是引導與管制交通,可以與標志配合使用，也可單獨使用，是保障交通安全，改善行車秩序的重要措施，也是道路交通法規的重要組成部分之一。1/13/202316四、道路交通標線道路交通標線的類別（按功能性質劃分）：指示標線：指示車行道、行車方向、路面邊緣、人行道等;禁止標線：告示交通參與人遵守禁止限制等特殊的規定，駕駛員、行人均須嚴格遵守;.警告標線：促使車輛駕駛員、行人了解道路交通情況，提高警覺，準備防范應變等措施。1/13/202317四、道路交通標線道路交通標線的類別（按作用劃分）：白色虛線：畫于路段時，以分隔同向行駛的交通流或作為行車安全距離的識別線；畫于路口時，用以引導車輛行進。白色實線：畫于路段時，用以分隔同向行駛的機動車或非機動車，或指示車行道的邊緣，設于路口時可用作引導車輛或停止線。黃色虛線：畫于路段時，用以分隔對向行駛的交通流，畫于路側或緣石上系用以禁止車輛在路邊停放。1/13/202318四、道路交通標線黃色實線：畫于路段中時，用以分隔對向行駛的交通流，畫于路緣石上系用以禁止車輛長時間或臨時在路邊停放。雙白虛線：畫于路口時，作為減速讓行線，畫路段中時，作為行車方向隨時改變之可變車道線。雙黃實線：畫于路段中時，用以分隔對向行駛的交通流。黃色虛實線：畫于路段中時用以分隔對向行駛的交通流，黃色實線一側禁止車輛超車、跨越或回轉，黃色虛線一側在保證交通安全的情況下許可超車、跨越或回轉。雙白實線：畫于路口時，作為停車讓行線。1/13/202319四、道路交通標線路口標線設置原則要積極開辟遠去車道。可利用削窄或削去中央分隔帶的方法，或利用縮窄車道寬度和偏移車道中心線的方法，開辟左轉彎附加車道。路口導向線根據路口幾何線形確定，其最短長度為30m，導向車道線應白色單實線，表示不準車輛變更車道。平交路口駛入段的車道內，應有導向箭頭，標明各車道的行駛方向。距路口最近的第一組導向箭頭，設置于導向車道的末尾，導向箭頭重復設置的次數和距離，應根據平交路口駛入段的具體情況確定。1/13/202320第二節交叉口交通信號控制

1/13/202321一、交通信號的發展、作用

與控制方式路口信號控制概述由于路口不同方向的車流、人流、轉向交叉匯合，常發生擁擠、碰撞、秩序混亂，甚至造成交通事故。為了維護交通秩序，保障行人、行車安全，不得不采取管理措施。如在路上畫線、設置標志符號或人工指揮，以及采用設島來引導、分隔車輛與行人等。交通信號則是汽車工業發展所帶來的產物，凡在道路上用以傳達具有法定意義指揮交通的行、止、左、右的手勢、聲響、燈光等都屬于交通信號。目前使用最普遍，效果最好的是燈光交通信號燈。1/13/202322一、交通信號的發展、作用

與控制方式交通信號機控制的產生和發展1886年，倫敦威斯敏斯特教堂安裝了一臺紅綠兩色煤氣照明燈，用以指揮路口馬車的通行。1917年，美國鹽湖城開始使用聯動式信號系統，將六個路口作為一個系統，用人工手動法控制。1918年初紐約街頭出現了新的人工手動紅黃綠三色信號燈，同現在的信號機甚為相似。1922年美國休斯頓在大街上使用第一臺自動交通信號機，是城市交通自動控制信號機的開始。1/13/202323一、交通信號的發展、作用

與控制方式1928年，人們在上述各種信號機的基礎上，制成“靈活步進式”適時系統。20世紀30年代，美國、英國產生了氣動橡皮管式的車輛感應信號控制器，用以檢測交通流量，調整綠燈時間長短。1963年，多倫多市第一個完成了以數字計算機為核心的城市交通控制系統（UTC系統）。1967年，英國運輸與道路研究實驗室（TRRL）的專家們研制了“TRANSYT”。1/13/202324一、交通信號的發展、作用

與控制方式1980年，英國TRRL又提出了SCOOT實時自適應交通控制系統。在SOOT面世的同時，澳大利亞新南威爾士干線道路局的西姆斯開發了SCATS控制系統，并在悉尼市開始應用。1973年，北京前三門大街進行了交通干線的計算機協調控制系統的試驗研究，實現了對干線交通信號的協調控制。20世紀70年代中期，北京制成了感應式交通信號控制器。20世紀80年代，北京、上海等大城市先后研制成功微機化的信號控制機和干線協調控制系統。1/13/202325一、交通信號的發展、作用

與控制方式交通信號控制的作用交通信號控制的作用是從時間上將相互沖突的交通流予以分離，使其在不同時間通過，以保證行車安全，同時交通信號對于組織、指揮和控制交通流的流向、流量、流速、維護交通秩序等均有重要的作用，迫使車流有序的通過路口，提高了路口效率和通過能力，也減輕了噪聲，降低了汽車廢氣的污染。1/13/202326一、交通信號的發展、作用

與控制方式交通信號控制裝置的基本方式：手動單點信號裝置（已經淘汰）；定時或稱定周期自動信號裝置；車輛感應式控制裝置；線控聯動信號使用（綠波系統）。1/13/202327二、信號相位、階段與基本參數信號相位與信號階段信號相位：是一股或多股交通流在一周期時間內不管任何瞬間都獲得完全相同的信號燈色顯示。信號相位是按路口車流獲得信號顯示的時序來劃分的，有多少種不同顯示時序排列就有多少個信號相位。信號階段是根據路口通行權在一個周期時間內的變更次數來劃分的，一個信號周期內通行權有幾次更迭就有幾個信號階段。1/13/202328二、信號相位、階段與基本參數主要信號參數周期時間最佳周期時間（C0）對于一個獨立、交通流穩定，各進口流量相等，車輛到達的時間為隨機的交叉口，使車輛延誤最小的最佳周期時間可由下式計算：

式中：L—一個周期內總的損失時間（s）；

Y—為路口各相位y值的總和：Y=Σy

y為流量與飽和流量之比。1/13/202329二、信號相位、階段與基本參數對于不同交通流量路口所需周期長度，可用下式計算周期長度：

式中：P—信號燈的相位數；

Ve—在每一相位中，交通流量負荷最大的單車道引道入口總的車流當量，單位：輛/h；對于總流量中有公共汽車和貨車H輛，左轉彎L輛的n條進口車道應用下式換算成等效流量：1/13/202330二、信號相位、階段與基本參數最小周期時間（Cm）能使到達路口的車流量剛好全部通過路口的周期時間，一般可由下式確定：

T=L/(1-Y)由于采用最小周期時間，常引起較大的車輛延誤，故實際中很少采用。1/13/202331二、信號相位、階段與基本參數綠信比綠信比為一個周期的綠燈顯示時長同周期時長之比，以百分數（％）表示，亦即一個周期內可用于車輛通行的時間比例。綠燈間隔時間前一個信號相結束放行，到后一個信號相開始放行之間的間隔時間，即失去通行權的相位綠燈結束到得到通行權的相位的綠燈開始之間的間隔時間，稱為綠燈間隔時間。1/13/202332二、信號相位、階段與基本參數黃燈時間為了將已經進入交叉口并正在前進的車輛從交叉口內予以清除所設置的時間，亦可看成一種安全措施。該時間由車速和交叉口的寬度決定，而與交通量的大小無關，一般定為3～5s。1/13/202333二、信號相位、階段與基本參數行人過街時間行人過街綠燈信號時間，一般可由下式確定：

G=R+(W)+2(N-1)式中：G—行人過街綠燈信號時間，單位：s；

R—行人反應時間，一般采用2～3s；

N—行人過街的排數；

W—人行橫道的長度單位：m。1/13/202334三、交通信號燈設置的依據美國的規定美國根據自動計數器測定每天24小時的交通流量并將流量大小順序排列，發現第八個小時交通流量較為穩定。規定第八個小時交通流量（主干道與次干道的流量之和）作為選擇適合交通信號控制的標準流量。并且規定一天中有三分之二的時間需要用信號控制則應裝信號控制，并得出第八位小時流量的數值與平均日交通流量有0.0565的折算關系，且高峰小時流量為第八小時流量的1.5倍。在此基礎上確定適合使用信號控制的標準。1/13/202335

①按最低交通流量（輛/h）考慮；②按中斷主要道路交通流量（輛/h）的連續時間考慮；③按最小行人交通量（設置行人過街信號燈）考慮。④考慮事故記錄，如果交叉口年平均發生5次或更多人身傷害事故，則①、②、③項中任一項要求的交通量可降低20%。⑤綜合依據上述①、②、③項要求中，任意有兩項能滿足要求的80%時，則也適合用信號燈控制。三、交通信號燈設置的依據1/13/202336日本的規定①交叉口機動車白天12h（7:00－19:00）的總交通量在9000輛以上，高峰小時總交通量在1000輛以上；②在白天12h路段上交通量在6000輛以上，高峰小時在650輛以上，主要道路人行橫道線高峰小時行人大于200人/h。③如需同時考慮車輛與行人時，則應該根據車流量、行人流量與事故記錄綜合考慮。三、交通信號燈設置的依據1/13/202337四、交通管理與控制方式選擇根據國內外的研究成果與國內某些城市地區的經驗，建議用下列指標作為選擇方式的主要參數：按相交道路性質、類型選擇；按交通量和事故情況選擇；不同管理方式、不同等級相交道路，不同形式的平交路口通行能力不同；不同類型立體交叉規劃時的占用土地和通行能力估算；其他因素。1/13/202338五、交叉口單點信號控制路口單點信號控制，簡稱為“點”控制，系以單個路口為控制目標，是交通信號控制的最基本形式，點控制亦有兩種，即定周期自動信號控制與感應式信號控制。定周期自動信號機控制定周期自動信號機，又稱為定時式自動信號機，發明于20世紀20年代，應用至今。它特別適應于各個方向車流量相差不大的城市內各交叉口上，亦可用于將兩個交叉口的信號機協調起來，使用聯動裝置，以減少交叉口的阻車時間。1/13/202339五、交叉口單點信號控制車輛感應式自動信號機車輛感應式信號機工作過程路面車輛檢測器系統的順序為：檢測器—感應器—換燈。一般主干道常為綠燈，如次干道上來車，而此時主干道又無車，則主干道的綠燈馬上變成黃燈迅速轉為紅燈，同時次干道上信號燈變成綠燈，讓次干道上車輛通過，隨后又恢復主干道綠燈。這種裝置在獨立的交叉口具有較高的靈活性，但是造價很高，且沒有固定的周期和時段。1/13/202340五、交叉口單點信號控制信號關于計時的組成和功能①初綠時間間隔應使每一相均能保證車隊中最后一輛車能夠通過；②車輛的時距（即車輛通過所需時間）；③最短綠燈時間；④綠燈延長限度（即最大值）；⑤感應式自動信號機功能，在最大極限時間的范圍內，后續的來車能利用前車余下的車間時距，同時產生了一個新的車間時距，這個情況將一直重復到最大極限時間用完為止；⑥行人過街時間；1/13/202341五、交叉口單點信號控制⑦相位的改變：綠燈按原相位延續直至需要有一個相反的相位才變換。⑧一般常用定時范圍：初綠2－60s全紅0－8.0s；車間時距2－20s最大極限時間20－120s；黃燈2－5s行人過街時間5－30s。⑨檢測器安裝位置，檢測器離交叉口的距離，一般采用下列原則確定：車輛通過檢測器時信號為紅燈，而使車輛到交叉口時信號變為綠燈。1/13/202342五、交叉口單點信號控制半感應式自動信號這種信號機特別適用于主干道與次干道相交的交叉口上，在主干道上無檢測器，主干道總是維持著持續不變的綠燈，除非是次干道上有車輛和行人要通過而提出要求時，才變換燈色為紅燈。在給予次干道綠燈之前，主干道保持一最小綠燈時間。這種信號機的檢測器反安裝在次干道上。當然，對次干道而言，其出現的初綠時間和車輛時距比較短。1/13/202343第三節交通系統控制簡介1/13/202344一、線控制交通系統線控制又稱線系統控制或聯動系統，在一條較長的道路上，有若干個相鄰近的交叉口，如采用點控制組織交通，則各交叉口的綠信比、周期長度和開綠燈的時刻互不協調。這樣必然增加停車次數。而采用線控制使各交叉口取統一周期長度。變動綠信比，各交叉口的綠燈時刻按行車路線方向錯開一定的時間，稱為相位差。這樣只要車輛按規定的速度行駛，理論上可以做到處處遇到綠燈，從而減少停車次數與時間延誤，縮短運行時間，提高道路通行能力。這種控制方法稱為線控制，亦稱綠波交通。綠波有三種控制方法。1/13/202345一、線控制交通系統聯動控制在線聯動的信號機中，有一個信號機為主機，統一控制其他信號機，從而達到減少車輛延誤的目的，這是定時自動信號燈中的一項重要改進，整個系統使用同一周期長度，各聯動的路口其最大距離一般取800m較為合適。超過800m，中途由于有商店、行人、學校等因素干擾，從而嚴重影響聯動的效果。線聯動信號系統的三個要素是：周期、時段和相位差。1/13/202346一、線控制交通系統單系統控制路段上有5-20個相鄰的交叉口，預先確定一種控制方案的系統控制稱為單系統控制。單系統控制一般不設主控制機，而按統一設計的周期、相位差，而用石英鐘調準各交叉口的開機時間，而達到系統控制的目的，這樣可不用導線傳遞控制命令。1/13/202347一、線控制交通系統多段系統控制為了適應交通運行狀況的變化，與多時段定周期控制系統一樣，把控制參數（周期、綠信比及相位差），按事先設計好的程序，在不同的時間段用不同的系統控制參數。除了多時段控制系統以外，還有自動感應系統控制，這種控制機要使用電子模擬計算機或數字計算機。1/13/202348二、面控制交通系統城市里縱橫交錯的道路網，特別是大城市，有很多交叉口相距很近，將城市里某一地區很多的交叉口信號機，由中央控制室幾種統一控制，這種地區行集中控制稱為面控制或區域控制。面控制系統的采用必須考慮一下幾項條件：控制性能發展性；控制范圍由擴大的可能；高度的可靠性；使用方便；在我國現實交通條件下，必須考慮自行車交通的合理處理問題。1/13/202349交通信號控制例題例1：一個兩相位信號控制交叉口，一個方向上兩個入口的車流量相差不大，各進口的流量與飽和流量見表。該交叉口車輛的前（啟動）損失時間為3s，后損失時間為1s，綠燈間隔時間為6s（其中黃燈時間4s，全紅燈時間2s），確定該交叉口信號控制的最佳周期Co。東西南北流量（pcu/h）830790490520飽和流量（pcu/h）18001800120012001/13/202350交通信號控制例題南北東西Co4242前損失時間后損失時間前損失時間后損失時間飽和流量飽和流量有效綠燈時間有效綠燈時間1/13/202351交通信號控制例題由表：y東=830/1800=0.46；y西=790/1800=0.44；取其值大者（為什么不取小者？），即y東西=0.46y南=490/1800=0.27；y北=520/1800=0.29取其值大者，即y南北=0.29Y=Σy=y東西+y南北=0.75一個周期總時間損失L包括東西方向前后損失時間、南北方向前后損失時間和兩次全紅燈時間。由圖可見：L=3+1+2+3+1+2=12s該交叉口信號控制的最佳周期（注意：信號燈周期應為5s的倍數）：

Co=(1.5L+5)/(1-Y)=92s，取最佳周期為90s。1/13/202352交通信號控制例題例2：交叉口交通組織與車流量見圖，不考慮非機動車及行人過街，選用兩相位信號機，試選定信號周期并計算信號配時。西:Q=980輛/h大型車:20%左轉車:10%南:Q=550輛/h大型車:10%左轉車:10%東:Q=1050輛/h大型車:15%左轉車:15%北:Q=450輛/h大型車:20%左轉車:15%1/13/202353交通信號控制例題先計算各個入口引道的等效車流量：Qe東=(Q