1、,交通信号控制系统基础知识讲座,2,城市交通系统概述,交通是我国国民经济的基础产业。 城市道路交通的矛盾日益突出。机动车的保有量不断增加；有限的基础设施；交通拥堵、事故时有发生； 应用新技术提高交通效率合理分配交通资源，提高通行效率；减少交通拥堵和行车延误 ；减少交通事故的发生率和死亡率；减少能源消耗，降低污染 ；,3,城市交通系统分类,交通信号控制系统 电子警察系统 电子监控系统 交通诱导屏系统 交通信息采集子系统 交通卡口系统 GIS地理信息系统 指挥中心建设,4,交通信号控制系统介绍,是城市智能交通系统的重要组成部分对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用红绿灯信号控制主要包括交通工程设
2、计、车辆信息采集、数据传输与处理、控制模型算法与仿真分析、优化控制信号调整交通流等。,5,交通信号系统的组成,6,交通信号系统示意图,7,有关标准,中华人民共和国社会公共安全行业标准GA47-2002道路交通信号控制机 中国人民共和国国家标准GB14887-200道路交通信号灯 中华人民共和国国家标准GB14886-94道路交通信号灯安装规范 GA/T508-2004道路交通信号倒计时显示器 中华人民共和国标准GBJ232电器装置安置工程规范 公安部公安交通指挥中心建设技术规范 中华人民共和国标准GB50057-94建筑物防雷设计规范,8,信号控制系统组成,信号控制机 信号灯杆 信号灯 线缆
3、管道 基础施工,9,路口设备分布图,10,一体化灯杆、灯具路口图,11,路口控制-LED信号灯,按大小分300mm400mm 按种类分满屏灯箭头灯组合灯 按用途分机动车灯行人灯自行车灯黄闪灯调头灯辅助灯。,12,信号灯的一般要求,灯面直径：400； 灯体材质：铝合金压铸 发光单元采用超高亮度发光二极管 LED寿命 50000 小时； 显示画面：红箭头、黄满屏、绿箭头； 工作电压：AC220V15%、50Hz2Hz 消耗功率：20W； 适应温度：-35+75 ； 适应湿度： 95%； 单套信号灯的重量小于 30kg； 外壳防护：IP53。,13,路口控制-倒计时屏,按字高分520型780型。 按
4、种类分机动车倒计时行人倒计时组合倒计时 按原理分自学习型通讯型,14,倒计时屏的一般要求,外观、尺寸； 箱体材质、重量、颜色、； 学习型、通讯型； 数码显示要求， 50000 小时； 工作电压：AC220V15%、50Hz2Hz 消耗功率：20W； 适应温度：-35+75 ； 适应湿度： 95%； 外壳防护：IP53。,15,灯杆种类,长臂灯杆 T型灯杆 F型灯杆 立杆 一体化灯杆 行人灯杆,16,信号灯杆一般要求,立杆部分采用4-8mm厚度的钢板。 长臂部分采用6mm厚度的钢板。 支架外形采用大型折边机一次成型。 接缝采用自动焊。 表面处理工艺采用热镀锌。 底盘采用20-30mm钢板。 抗风
5、速：35m/s。 抗冰冻：13。,17,长臂灯杆,18,T型灯杆,19,F型灯杆,20,一体化灯杆,21,直杆行人灯杆,22,机动车立杆,23,路口控制-信号控制机,路口控制的重要设备负责车辆信息的采集、处理、传输，控制路口交通红绿灯信号、倒计时显示 和控制中心上位机通讯实现路口、路段、区域的协调控制 为其他系统提供信号源电子警察，可变标志、交通诱导,24,HT2000A集中协调式信号机,25,HT2000B信号机,26,交通控制的主要术语,周期是指信号灯色发生变化，显示一个循环所需的时间，也称周期长，即红、黄、绿灯时间之和。相位即信号相位，是指在周期时间内按需求人为设定的，同时取得通行权的一
6、个或几个交通流的序列组。相位差具有相同周期长的相关路口，在同方向上的两个相关相位的启动时间差，称为相位差。相位配时是指某相位车辆通行绿灯时间。,27,信号机功能,工作方式具有联机控制工作方式： 自适应优化、自动方案选择、固定配时； 单点工作方式： 单点优化、感应控制、多时段（多方案）控制、黄闪、全红、关灯、手控 至少可接二种类型的车辆检测器(环形线圈检测器、视频检测器)； 可带三色倒计时显示屏，并可使倒计时变频显示，以配合自适应优化或感应控制； 具有防电网浪涌和抗雷电袭击措施； 停电时，不丢失数据； 整机全模块化（插件单元）设计，使系统的硬件配置作弹性调整，机器维修为功能模块的现场快速代换；
7、与区域计算机的通信既可使用光纤也可使用电话线，并带有以太网（RJ45）接口，使之可以通过网络与区域计算机的通信； 可通过手持终端、笔记本计算机对其主要参数进行现场调看和设置，通过区域计算机和终端计算机对其主要参数进行远程调看和设置。,28,信号机电气性能指标,每路驱动功率：大于 800W（AC220V） 交流输入： 220(+15%、-20%)VAC，502HZ 输入功耗： 小于 50W 工作温度： -20+65 相对湿度： 4595% 绝缘电阻： ,29,信号机技术指标,16相位控制 54路灯控输出，可扩充到108路； 自带线圈检测器，可扩充到32路； 设有“节假日”、“星期日”和“普通”三
8、种模式，可指定多于32个特殊日配时方案，每天可设16个时段和20种配时方案； 2个RS232、1个RS422串行通信口； 可配有RJ45网络接口，用于网络通讯传输方式； 配有防雷器一套（信号防雷、电源防雷）； 1个手控按钮； 可配GPS对时器； 可连接专用掌上电脑手持终端（HP）。 可通过笔记本电脑现场设置和保存信号机参数；,30,主要控制方法,按控制方式分为：,单点控制 联机控制 特殊控制,上述控制方式可以根据需要进行自动或人工干预转换。,31,信号机的控制方式,联机控制，信号机的控制方式和配时方案由区域机决定； 单点优化（自适应控制），信号机根据车流信息，通过优化软件确定信号机配时； 无电
9、缆协调，信号机按时钟，根据周期开始时间、主相位、相位差等预置方案进行协调控制； 其他单点工作方式，感应、多时段多方案定时控制、黄闪、全红、关灯、手控、行人请求控制。,32,系统主要控制方法-单点控制方式1,单点优化 根据检测器检测到的车流量，由信号机自带的优化软件自动生成信号灯配时方案。 线控（无电缆联动）一组交通信号机配时不受区域控制中心计算机的控制，而是按照统一的时间基准执行相互协调的配时方案。,33,交通信号机具有下列自主控制方式：,单点优化 根据检测器检测到的车流量，由信号机自带的优化软件自动生成信号灯配时方案。 线控（无电缆联动）一组交通信号机配时不受区域控制中心计算机的控制，而是按
10、照统一的时间基准执行相互协调的配时方案。,34,交通信号控制系统,主要是对交叉路口的红绿灯进行有效控制 单点控制 联网线控控制 系统优化控制 特殊控制：指定相位、指定灯色、模拟手动,35,路口红绿灯控制解决方案,合理渠化应根据路口的路面及交通流情况进行合理渠化, 在有条件的地方尽可能划出专用左转车道并进行机非隔离，最大程度地避免行人、自行车对机动车的干扰.保证路口车流的有序畅通。 多时段多方案定周期应根据路口交通流的变化,不同的时段合理设置不同的相位配时方案,必要时可按普通日，星期日和节假日交通流的变化设置不同的配时方案,以提高路口的通行效率 单点优化根据检测器检测到的车流量，由信号机自带的优
11、化模型软件自动生成信号灯配时方案。在此控制方式下，信号机一方面按照每个相位车流量的变化确定相位的初始放行长度，另一方面，又在每个相位结束前一段时间内根据车流量当前分布情况，实时调整当前相位的长度，调整幅度为一个步长。在此控制方式下，倒计时屏正常显示,36,路口红绿灯控制解决方案,感应对于较重要的路口, 使用比较准确的地感线圈检测技术, 在距路口停车线30-40米的每个进口车道上埋设地感线圈,实时检测每个车道的车流量,通过检测馈线传给信号机,信号机根据实时数据实时调节配时方案,实现信号机配时方案的动态调节 无电缆线控给信号机配置GPS对时器使相邻路口信号机的时间一致，根据车流量统一它们的周期时间
12、，根据相邻路口之间的距离和平均车速决定各路口线控方向的绿灯开启时间，使通过路口的车流到达下一个路口时正好是绿灯, 以提高路口的通行效率。 闪灯信号灯黄灯以特定的频率闪烁，主要用于早晨或夜间车辆稀少时，向车辆和行人发出警告或提示。 联机线控有条件实现中心联网的应实现中心联网, 实现系统的各种先进的控制功能，如：系统线控，绿波，系统优化，中心控制室直接调看修改各种信号机参数。,37,管道,过街应铺设两根100的钢管，人行横道应至少铺设1根100的钢管。 其余应铺设2根50PVC管。管道的埋置深度(为其顶部距路面的高度,下同)大于500mm，铺设好管道并穿好铁丝。 一般来说，一个路口管道应四面贯通。
13、,38,电缆连接示意图,39,工程用线缆,40,接地及防雷,做好接地的重要信号灯、机箱、微波检测、视频检测室外诱导屏等室外设备 信号防雷 市电防雷,41,说明,信号机内的4根19芯组合电缆通过窨井、地下管到每个长臂立杆与4芯电缆连接 长臂立杆内4根4芯电缆和一根双绞屏蔽线连接到长臂横杆三组信号灯、倒计时屏。 长臂立杆内2根4芯电缆通过窨井、地下管到行人灯杆接二组信号灯 19芯组合电缆为19芯带1-19编号电线(1平方)与二芯双色（红蓝）双绞线（0.5平方）屏蔽电缆的组合电缆。型号: KVV191.0+DJVVP20.5 54芯电缆为绿黄红黑四色电线（1平方）的四芯电缆。 型号: KVV41.0
14、 每个环行线圈连接一根双绞屏蔽线通过窨井、地下管连接到信号机。型号:SBVVP21.5,42,线缆施工必须遵守,四芯电缆和19芯组合电缆的接头要在长臂立杆的接线手孔内，采用接线端子连接或绞合连接。 电缆接头应做在窨井和接线手孔内，地下管等中不允许有电缆接头。 四芯电缆和19芯电缆两端要按灯线定义原则标注清楚并做好电缆连接。 四芯电缆的红线接红灯，黄线接黄灯，绿线接绿灯，黑线接零线。,43,流量检测,环型线圈检测 微波检测 视频检测,44,微波检测器,45,环形线圈施工要求,概述 环形线圈车辆检测器是目前世界上应用最普遍的车辆检测器之一。它具有数据准确、灵敏度高、价格低廉等优点。在城市交通控制、
15、交通流量调查中有多种用途。检测线圈安装位置距离停车线30-60米。,46,环形线圈的种类,机动车流量检测环形线圈 电子警察线圈 自行车流量环形线圈,47,机动车环形线圈的设计标准,为了兼顾交通流量检测和车队长度检测，检测器环形线圈在车辆行驶方向上的长度规定为2米，最少不得小于1.5m。 环形线圈的宽度取决于车道宽度，通常覆盖一个车道宽度的5060，因此一个3m宽车道上环形线圈宽度应为1.5m或1.8m。 请注意：本检测器环形线圈的长度和宽度都定为2m,48,机动车流量线圈示意图2m2m,49,电子警察线圈尺寸,环形线圈在车辆行驶方向上的长度规定为0.6米。 环形线圈的宽度取决于车道宽度，通常覆
16、盖一个车道宽度的5060，因此一个3m宽车道上环形线圈宽度应为1.5m或1.8m,50,电子警察线圈示意图2m0.6m,车道,行驶方向,环形线圈,0.6m,2m,51,机动车流量及电子警察线圈匝数,考虑到检测器电路到环形线圈之间的馈线长度及线圈的阻抗匹配等因素，本检测器环形线圈匝数规定为4匝,52,自行车环形线圈的设计标准,线圈尺寸 本检测器环形线圈在车辆行驶方向上的长度规定为1米。 环形线圈的宽度取决于车道宽度，要覆盖一个车道宽度的90。 本检测器环形线圈形状为平行四边形，与路边要有45度夹角,53,自行车环形线圈的匝数,考虑到检测器电路到环形线圈之间的馈线长度及线圈的阻抗匹配等因素，本检测
17、器环形线圈匝数规定为6匝。,54,自行车检测器示意图,55,线圈导线要求和规格,环形线圈是埋设于路面之下的，要求它具有良好的耐热、耐寒、耐拉、抗腐蚀和柔韧性能。因此必须使用专用导线，这里推荐使用福建南平电线电缆厂出品的聚氯乙烯绝缘尼龙护套线，型号规格为FVN2.5（mm2）。,56,馈线,馈线的质量与检测稳定性和灵敏度有直接的关系，因此不能随意选择线型。本检测器要求选用导线截面积不得小于1.5mm2的聚氯乙烯绝缘双绞线屏蔽电缆，推荐型号为SBVVP2*1.5。,57,路面开槽,线圈和馈线是最重要又易损坏的部分，必须给予足够重视。开槽前应检查路面是否坚固，按照系统总体技术要求选定线圈埋设部位后，
18、画上开槽尺寸线，用开槽机按图施工。,58,槽的尺寸,环形线圈及导线的剖视图见附图5，开槽一直要开到路边窨井附近，槽深50mm，槽宽为8mm左右，在钢筋混凝土车道上开槽时既要保证一定的深度，又要与钢筋保持一定的距离（不小于100mm），开槽时尽可能两者兼顾。 为了避免下线时因拐角弯度过小而损坏导线，在槽的拐角处（即矩形槽的四角）还需切角,59,开槽尺寸,60,下线方法,引线槽,下线槽,接线窨井,引线槽,下线槽,线圈引线绞合后 嵌入引线槽内,车道线,61,馈线长度,检测器用规定型号的馈线，其长度可在10300m之间，不希望超出此范围，否则会影响检测效果。,62,填槽,首先要保证槽和电缆洁净、干燥，
19、并测量线圈无短路现象才可封槽。,63,浇注方法,先使槽内数匝线圈互相紧密排放，再用热浇法把沥青混合物填人槽内，浇注时要注意沥青的温度不能过高（80C左右），并且要灌实不能形成气囊，以免影响电参数。,64,线圈测试,首先用三用表测试埋设好的环形线圈（4匝），其直流电阻应在12左右，如果短路须重新埋设。 然后应用500V直流高阻表测试埋好的环形线圈对地的电阻，在500V直流电压下其绝缘电阻应10M。,65,检测器切角,150mm,切角,引线槽,下线槽,窨井,路边,66,检测器线圈绕法示意,引线绞合,窨井,井内预留1.5m,路边,67,馈线接头处理方法,68,信号机基础施工图,69,信号机基础接地图,70,水泥安装基础的技术要求示意图,71,Thank You !,
