1、1 定时信号控制 一、定时信号控制的主要特点 1、全天可以是一个配时方案,或多个配时方案; 2、在每个时段,执行固定的配时方案; 3、配时方案来自于历史调查数据; 4、可以手动、自动切换配时方案; 5、信号机安装简单,维护方便,成本低。 二、定时信号配时的基本原理及内容 1、基本原理:根据交叉口的道路条件及各进口道到达交通流的流向与流量来确定定时信号的配时方案。 2、基本内容: 确定信号相位方案:相位、相序 计算信号基本控制参数:周期时长、绿信比 三、评价信号控制交叉口的交通效益指标 通行能力或饱和度 行程时间 延误 停车次数 停车率 排队长度 油耗 四、定时信号控制配时方法 TRRL 法(英
2、国方法) ARRB 法(澳大利亚方法) HCM 法(美国方法) “停车线”法(中国城市道路规范) “冲突点”法(杨佩昆) 上海方法 TRL法(Webster) ARRB 法 HCM 法 SH 法 1、定时信号配时设计流程 P165 图 5-9 2、信号相位基本方案的确定 P166 (1)原则 (2)新建交叉口信号相位方案的确定 饱和流量一般取实测数据,如无实测数据时,可按下式估算: 各类车道通用校正系数 f(Fi) (1)车道宽度校正 直行车道饱和流量 左转车道饱和流量 P168 有专用相位: 无专用相位: 右转专用车道饱和流量 P169直左合用车道饱和流量 P170 直右合用车道饱和流量 (
3、4)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。 通常考虑的要求: 使交叉口具有足够的通行能力; 使交叉口具有较小的车辆延误。 须确定: 1、最短周期 2、最佳周期 3、绿信比 (3)流量比: Y Qd/Sd (4)总有效绿灯时间: Ge G0-L (5)各相位有效绿灯时间: (6)各相位的绿信比: (7)各相位显示绿灯时间: (8)最短绿灯时间: Lp行人过街道长度 Vp行人过道速度,取 1.0m/s 一、原理 1928 年由 Baltimore 首先引入,通过设在路口检测器接受车流信息,使信号时间随流量自动改变配时方案。最初为机械触点形式,现大多为线圈
4、形式,埋于路面下面。 二、基本的控制参数 最小绿 gmin gi+g0 因素: (1)检测器与停车线的距离 D; (2 )行人过街所需要的最短时间W/V; (3)非机动车通过交叉口所需要的最短时间; 单位延长绿 g0 最大绿 gmax: 定时信号配时最佳周期、绿信比所对应的各相位的绿灯时间,一般 30-60s。 1、设置初期绿灯时间考虑因素 (1)保证检测器和停止线之间车辆全部驶出; (2)保证行人过街时间; (3)非机动车安全过街。 2、设置单位绿灯延长时间考虑因素 (1)使车辆从检测器位置开出停车线; (2)尽量不产生绿灯时间损失; (3)注意被检测的车道数。 三、半感应控制 1、检测器放
5、在次要道路上 平时主路上总是绿灯,对次路预置最短绿灯时间。 P184 图 5-16次路优先通行 2、检测器放在主要道路上 平时主路上总是绿灯,当检测器测不到主路由车辆时,才换相位让次路通行。 避免主路车 被次路车辆打断, 且有利于次路上 自行车的通行。 四、全感应控制 适用条件:适用于相交道路等级相当交通量相仿且变化较大的交叉口上。 基本全感应控制 控制机理:交叉口没有机动车到达时,信号机以定周期方式按最小周期运行。当某一方向来车时,则对来车方向放绿灯。 特殊全感应控制 六、各种控制方式的优点 定时控制的优点: 1 定时控制,因信号起动时间可取得一致而有利于同相邻交通信号的协调,特别是要联结几
6、个相邻交通信号或一个信号网络系统; 2 定时控制的正常工作,不必通过检测器对车辆的检测,因此,不存在路边停车及其他因素影响车辆检测的缺点; 3 定时控制比感应控制更适用于大量、均匀行人交通的地方; 4 定时信号设施价格低于感应信号,且安装、维护方便。 感应控制的优点: 1 在交通量变化大而不规则、难于用定时控制处置的交叉口,以及在必须降低对主要干道干扰的交叉口上,用感应控制效益更大; 2 不适宜处于联动定时系统中的交叉口,宜用感应控制; 3 感应控制特别适用于交通只在一天的部分时间里需要信号控制的地方; 4 感应控制在轻交通交叉口有其优越性,不致使主要道路上的交通产生不必要的延误; 5 感应控
7、制,在有几个流向的交通量时有时无或多变的复杂交叉口上,可得到最大效益, 6 半感应信号通常适用于主次道路相交及只在次路有车辆和行人时才中断主路车流的交叉口。 智能控制方式: 模糊控制 神经网络自学习控制 其他 3 环形交叉口交通信号灯控制方法 一、作用 交通信号灯是用来组织入环车辆与环内车辆之间的交织,而不是两个不同方向车流的交叉。所以在信号灯的配置、信号灯头的面对方向、停车线位置的画法及信号控制方式上,同十字形交叉口都有所不同。而且用信号控制的环形交叉口的平面布局同常规环交也有差别。 二、信号灯的配置 环形交叉口的每一个进口端上,应有两组信号灯;组面对进口道上的入环车辆;叫入口灯;另一组面对
8、这一进口道与上游进口道之间环道上行驶的车辆,称为环道灯。 三、停车线 相应于上述两组信号灯,在每一进口端也有两条停车线:一条画在进口道的入门端,近进口导向岛的角顶,作入环车流的停车线;另一条画在这个进口道上游方向的环道上、近右侧导向岛的前端角顶,作环内车流的停车线。 四、信号控制方式 以采用定时信号为宜。 交叉口的总通行能力与饱和度 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。 饱和度的实用限值定在0809 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。 (6)
9、服务水平评估信控延误 P174 延误估算方法: 1)各车道每车平均信控延误:d d1+d2+d3 式中:d1均匀延误; d2随机附加延误, d3初始排队附加延误。 2 感应信号控制 g gi g0 gmax gmin D W V 检测器 0 300 600 900 1200 1500 (郊外道路)主要道路关键车道交通量(辆/h) 1500 1200 900 600 300 定时控制 全感应控制 半感应或全感应控制 交叉口通行能力 五、信号控制方式选择图 没有半感应控制最优的独立图块,用全感应控制最为有效的图块最大;定时控制只在接近交叉口通行能力的图块上才有其优越性。 * * 第五章 单个交叉口
10、交通信号控制 1 定时信号控制 2 交通感应信号控制 3 环形交叉口交通信号灯控制方法 信号周期与绿灯时段(n 2, r 0 3、配时参数的计算 1 绿灯间隔时间 E 的最少值通常为 4 秒,A3,r1。在信号配时上,当计算的绿灯间隔时间 E 小于 3s 时,用 3s 黄灯时间;大于 3s 时,则在 3s 黄灯之外,其余时间配以全红时间。 相位 A G1 A R1 相位 B R2 G2 A C r r r C E E 一个信号相位绿灯时间结束,到下一个相位信号绿灯时间开始之间的时间间隔,称为绿灯间隔时间。与停止线到冲突点的距离,车辆在进口道上的行驶车速,车辆制动时间等有关,公式如下: 2 饱和
11、流量 在一次连续的绿灯信号时间内,进口道上一列连续车队能通过进口道停止线的最大流量。 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。可用下图表示。 实际绿灯时间 黄灯时间 有效绿灯时间 红 A 绿 黄 B 红 D 饱和流量 C 损失时间 损失时间 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。 式中:Sbi第 i 进口车道基本饱和流量,见下表 f(Fi)各类进口车道的各类修正系数。 1300-1800,平均 1550 左转车道 1550 右转车道 1400-2000,平均 165