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1、第第1010章章 道路交通管理与限制道路交通管理与限制道路交通管理的目的n 交通是人类生活的基本需求交通是人类生活的基本需求n 道路交通是社会经济活动的纽带道路交通是社会经济活动的纽带n 道路交通是城市、区域旺盛发达的标记道路交通是城市、区域旺盛发达的标记n 缓解道路交通拥挤状况缓解道路交通拥挤状况n 改善交通环境，提高道路通行实力改善交通环境，提高道路通行实力n 削减交通事故削减交通事故产生道路交通问题的缘由n 交通基础设施供应跟不上交通需求的增长交通基础设施供应跟不上交通需求的增长n 道路交通管理设施落后，管理水平不高道路交通管理设施落后，管理水平不高n 各种交通分担方式不合理各种交通分担
2、方式不合理n 城市规划的欠缺导致道路交通网络结构不合理城市规划的欠缺导致道路交通网络结构不合理 降低降低V/C比比n 道路交通建设道路交通建设n 交通系统管理交通系统管理n 交通需求管理交通需求管理n 交通规划交通规划道路交通管理分类行政管理行政管理 制定、执行交通法规制定、执行交通法规 驾驶员的管理（培训、发证、考核、审验）驾驶员的管理（培训、发证、考核、审验）车辆的管理（牌证、转户、报废、年检）车辆的管理（牌证、转户、报废、年检）道路管理（通行秩序、路边施工、违章占道清除）道路管理（通行秩序、路边施工、违章占道清除）交通事故处理（现场勘测、事故认定、惩处）交通事故处理（现场勘测、事故认定、
3、惩处）技术管理技术管理 交通需求管理是针对交通源的政策性管理，通过政策影交通需求管理是针对交通源的政策性管理，通过政策影响交通结构、重建交通量的时空分布，缓解交通状况响交通结构、重建交通量的时空分布，缓解交通状况 交通系统管理是针对交通流的技术性管理，通过限制提交通系统管理是针对交通流的技术性管理，通过限制提高服务水平、提高系统的运营效率高服务水平、提高系统的运营效率交通需求管理(TDM)与交通系统管理(TSM)TimeVolumecapacityTSMTDMDemand交通需求管理策略n 优先发展优先发展n 公交专用道、多乘员车辆优先服务公交专用道、多乘员车辆优先服务n 限制发展策略限制发展
4、策略n 限制运输效率低、污染大、能耗高的车辆限制运输效率低、污染大、能耗高的车辆n 禁止出行策略禁止出行策略n 禁止进入某些区域，交叉口、路段禁行禁止进入某些区域，交叉口、路段禁行n 经济杠杆策略经济杠杆策略n 通过中心区高额停车收费、拥挤收费等来平通过中心区高额停车收费、拥挤收费等来平滑交通量，调整出行方式、出行时间滑交通量，调整出行方式、出行时间n 交通系统管理策略n 节点交通管理策略节点交通管理策略n 干线交通管理策略干线交通管理策略n 区域交通管理策略区域交通管理策略通过一系列的交通规则、硬件限制改善交通网络的服务水平、通过一系列的交通规则、硬件限制改善交通网络的服务水平、提高系统的运
5、营效率。道路交通网络包含结点、路段，交通系提高系统的运营效率。道路交通网络包含结点、路段，交通系统管理策略包括：统管理策略包括：交通系统管理节点交通管理策略n 交叉口限制方式交叉口限制方式 无限制交叉口、信号限制交叉口无限制交叉口、信号限制交叉口n 环形交叉口、立体交叉口环形交叉口、立体交叉口n 交叉口管理方式交叉口管理方式 进口拓宽；进口渠化；信号配时优化进口拓宽；进口渠化；信号配时优化n 交叉口转向限制方式交叉口转向限制方式n 禁止左转禁止左转 使冲突点数从使冲突点数从1616降到降到4 4交通系统管理干线交通管理策略单行线；公交专用线；货运禁行线；自行车专用线；自行车禁行线；“绿波”线。
6、交通系统管理区域交通管理策略区域信号限制系统区域信号限制系统 如定时脱机式（如定时脱机式（TRANSYT）联机响应式（联机响应式（SCOOT、SCAT）智能交通系统（智能交通系统（ITS）智能车、智能路智能车、智能路5-1 道路交通法规、标记、标线 道路交通法规 n 属于国家行政法规属于国家行政法规n 其目的在于维护交通秩序、保证交通畅通和车辆行人其目的在于维护交通秩序、保证交通畅通和车辆行人平安，协调人、车、路与环境相互关系平安，协调人、车、路与环境相互关系n 交通法规内容包括交通法规内容包括n 各种车辆与驾乘人员的管理各种车辆与驾乘人员的管理n道路交通秩序管理道路交通秩序管理n对交通违章和
7、肇事者的处理对交通违章和肇事者的处理n交通设施的维护与管理交通设施的维护与管理道路交通法规、标记、标线 道路交通标记n道路交通标记制定的依据n 颜色、形态、符号构成交通标记三要素n道路交通标记的意义n用颜色、图形、符号和文字向用户预示道路状况n道路交通标记种类n GB 5768-1999把交通标记分为主标记和帮助标记n主标记包括警告标记、禁令标记、指示标记、指路标记n帮助标记是附设在主标登记起帮助作用的标记交通标记 警告标记警告车辆驾驶人谨警告车辆驾驶人谨慎慢行，留意横始慎慢行，留意横始终车相交终车相交警告车辆驾驶人警告车辆驾驶人谨慎慢行，留意谨慎慢行，留意横始终车相交横始终车相交 用以促使车
8、辆驾用以促使车辆驾驶人留意前方路驶人留意前方路段设有信号灯段设有信号灯 三角形、三角形、黄底黄底、黑边、黑图案、黑边、黑图案交通标记 警令标记禁止总质量超过禁止总质量超过标记所示数值的标记所示数值的车辆通行车辆通行 表示禁止机动车表示禁止机动车鸣喇叭鸣喇叭 表示车辆会车时，表示车辆会车时，必需停车让对方必需停车让对方车先行车先行 圆形、白圆形、白底底、红边、黑图案、红边、黑图案交通标记 指示标记表示该车道只供机表示该车道只供机动车行驶动车行驶 圆形或长方形或正方形、蓝圆形或长方形或正方形、蓝底底、白图案、白图案交通标记 指路标记为道路运用者供应各种为道路运用者供应各种重要场所的识别和指向重要场
9、所的识别和指向 通告高速马路及一般道路通告高速马路及一般道路交通阻断、绕行等状况交通阻断、绕行等状况 道路交通标记尺寸和视认距离视认距离（视距）视认距离（视距）从发觉交通标记起到实行行动为止，汽车行驶的距离从发觉交通标记起到实行行动为止，汽车行驶的距离尺寸尺寸当速度当速度 80km/hr 80km/hr时，时，圆形直径圆形直径100cm100cm，正方形边长，正方形边长100cm100cm，矩形长宽，矩形长宽120cm100cm120cm100cm当速度当速度 80km/hr 80km/hr时，时，圆形直径圆形直径70cm70cm，正方形边长，正方形边长70cm70cm，矩形高宽，矩形高宽70
10、cm100cm70cm100cm道路交通标线n 用颜色、线条、符号、箭头、文字、立面标记、突起路标图画用颜色、线条、符号、箭头、文字、立面标记、突起路标图画于路面或构造物表面于路面或构造物表面n 具有强制性、服务性、诱导性具有强制性、服务性、诱导性n 按功能分类有按功能分类有：指示标线、禁止标线、警告标线：指示标线、禁止标线、警告标线n 按形态分类有按形态分类有：线条、字符标记、突起路标、路边线轮廓标线：线条、字符标记、突起路标、路边线轮廓标线n 交通标线的标划交通标线的标划白色虚线和白色实线白色虚线和白色实线黄色虚线和黄色实线黄色虚线和黄色实线双白虚线和双白实线双白虚线和双白实线5-2 平面
11、交叉口交通管理 目的1削减冲突点2限制相对速度，减小合流角度3重交通流和公共交通优先4分别冲突点和减小冲突区5选取最佳周期，提高绿灯利用率平面交叉口交通管理通行实力与延误通行实力通行实力信号交叉口信号交叉口 环形交叉口环形交叉口 无灯控交叉口无灯控交叉口交通拥挤环境下的延误交通拥挤环境下的延误信号交叉口信号交叉口 环形交叉口环形交叉口 无灯控交叉口无灯控交叉口平面交叉口交通管理无限制交叉口n 视距三角形(参考课本图)速度、反应时间，附着系数，路面坡度n 无限制交叉口冲突点及通行规则n 适应交通量n 相交道路流量差越大，冲突数越小n 相交道路流量相当，达到确定量时，应改为信号交叉口平面交叉口交通
12、管理 优先限制交叉口停车标记限制停车标记限制 单向停车限制，次路进口处有停车标记，路面有单向停车限制，次路进口处有停车标记，路面有停停 多向交通限制，各路车辆都要先停车再通过多向交通限制，各路车辆都要先停车再通过让路标记限制让路标记限制 进入路口的次路车辆要慢速远眺，找寻进入路口的次路车辆要慢速远眺，找寻空隙空隙通过通过优先限制交叉口是无限制交叉向信号灯限制的过渡形式优先限制交叉口是无限制交叉向信号灯限制的过渡形式平面交叉口限制方式的选择平面交叉口的设置必需满足道路功能、适应交通流量平面交叉口的设置必需满足道路功能、适应交通流量及交通平安三方面的要求及交通平安三方面的要求 1 依据道路类型选择
13、依据道路类型选择主主主主 信号灯限制信号灯限制主主次次 信号灯或停车标记信号灯或停车标记主主支支 停车标记停车标记 2 依据交通流和交通事故选择依据交通流和交通事故选择交叉口流量交叉口流量 8000/天，碰撞事故天，碰撞事故5/年年道路交通行车管理 单向交通单向交通种类单向交通种类 固定式、定时式、固定式、定时式、可逆性单向交通、车种性单向交通可逆性单向交通、车种性单向交通单向交通优点单向交通优点 提高通行实力、削减交通事故、提高道路行车速度提高通行实力、削减交通事故、提高道路行车速度单向交通缺点单向交通缺点 增加车辆行驶距离，给驾驶员增加工作量增加车辆行驶距离，给驾驶员增加工作量 给公共车辆
14、乘客增加步行距离给公共车辆乘客增加步行距离 简洁导致迷路，特殊是对不熟悉状况的外地驾驶员简洁导致迷路，特殊是对不熟悉状况的外地驾驶员 增加了为单向管制所需的道路公用设施增加了为单向管制所需的道路公用设施道路交通行车管理 可变方向交通n 在不同的时间内变换某些车道的行车方向在不同的时间内变换某些车道的行车方向n 变向交通又称变向交通又称“潮汐交通潮汐交通”n 通过可变中心隔离线实施通过可变中心隔离线实施道路交通行车管理 专用车道n 公共汽车专用道公共汽车专用道n 电车、轨道交通专用道电车、轨道交通专用道n 多乘员车辆专用道多乘员车辆专用道n 自行车专用道自行车专用道道路交通行车管理 禁行交通对机
15、动车或非机动车实行限制，把一部分交通流量均分到负对机动车或非机动车实行限制，把一部分交通流量均分到负荷较低的道路上去荷较低的道路上去时段禁行时段禁行在规定的时段内禁止某些车辆进入指定道路在规定的时段内禁止某些车辆进入指定道路错日禁行错日禁行在指定道路上规定某些车辆单日通行，在指定道路上规定某些车辆单日通行，某些车辆双日通行某些车辆双日通行车种禁行车种禁行禁止几种车进入城市道路或中心城区禁止几种车进入城市道路或中心城区转弯禁行转弯禁行在交通拥挤的交叉口，禁止机动车左转弯在交通拥挤的交叉口，禁止机动车左转弯重量重量(高度、超速等高度、超速等)禁行禁行5-3 道路交通信号限制信号限制的目的信号限制的
16、目的 在时间上隔离不同方向的车流，削减交通冲突在时间上隔离不同方向的车流，削减交通冲突 提高平面交叉口的运用效率最高，例如协调相邻交叉口提高平面交叉口的运用效率最高，例如协调相邻交叉口的绿灯时间，使车辆连续通过多个交叉口的绿灯时间，使车辆连续通过多个交叉口限制系统类型限制系统类型 单点信号限制单点信号限制 干道协调限制干道协调限制 区域系统限制区域系统限制定时限制原理定时限制原理依据预先设定的配时方案运行，通过红、绿、黄指挥交通流依据预先设定的配时方案运行，通过红、绿、黄指挥交通流定时限制相位方案定时限制相位方案轮番给各方向车辆或行人支配权的依次。一种限制状态，即对各轮番给各方向车辆或行人支配
17、权的依次。一种限制状态，即对各进口道所显示的不同灯色的组合称为一个信号相位。进口道所显示的不同灯色的组合称为一个信号相位。可接受可接受2相制，当左转交通量较大时，可考虑相制，当左转交通量较大时，可考虑3相制、相制、4相制相制定时限制基本参数定时限制基本参数信号周期、绿灯时间、绿信比信号周期、绿灯时间、绿信比交通信号限制 点限制以单个交叉口为限制对象，是交通信号的最基本形式，以单个交叉口为限制对象，是交通信号的最基本形式，又分为定时限制及感应限制又分为定时限制及感应限制2 2相相位位方方案案2 2相相位位配配时时图图多相位信号限制多相位信号限制q指挥信号灯包括园光灯、方向指示灯、车道指示灯、人行
18、横道指示灯、黄闪灯q方向指示灯对机动车可支配8各相位q相位设计应依据交通流量、流向适当选择q合理组合相位，可提高交叉口的通行效益q实际应用中应避开片面最求多相位定时限制基本参数的确定 信号周期（cycle）单方向各种灯色轮番显示一次所需的时间，等于红单方向各种灯色轮番显示一次所需的时间，等于红+绿绿+黄，或者黄，或者说绿灯启亮起先到下次该相位绿灯再启亮的时间长度说绿灯启亮起先到下次该相位绿灯再启亮的时间长度等效交通量：等效交通量：进口交通量进口交通量V V；公交车、货车数；公交车、货车数H H；左转车数；左转车数L L；进口车道数；进口车道数n n 各进口等效交通量的最大者用于信号周期计算各进
19、口等效交通量的最大者用于信号周期计算定时限制基本参数的确定 绿灯时间（green）相位绿灯时间相位绿灯时间 G（道路等效交通量道路等效交通量/Ve）绿信比（绿信比（split）是一个信号相位的有效绿灯时长是一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比，与周期时长之比，有效绿灯时长有效绿灯时长等于一个相位的实际绿灯时长加等于一个相位的实际绿灯时长加上黄灯时长减去上黄灯时长减去损失时间损失时间启动损失启动损失2s，转换损失转换损失35sG=T2黄灯时间黄灯时间定时信号配时流程感应限制n 在交叉口的进口道上设置车辆检测器，信号配时方案由计算在交叉口的进口道上设置车辆检测器，信号配时方案由计算机依据检测交
20、通量信息实时确定机依据检测交通量信息实时确定n 感应信号限制器内设一个感应信号限制器内设一个初始绿灯时间初始绿灯时间，到初始绿灯时，到初始绿灯时间结束时，假如没有检测到车辆到达，就变换相位；假如接着间结束时，假如没有检测到车辆到达，就变换相位；假如接着检测到车辆到达，可延长绿灯时间直到检测到车辆到达，可延长绿灯时间直到最长绿灯时间最长绿灯时间n 感应限制的基本参数有：感应限制的基本参数有：初始绿灯时间、单位绿灯延长时间、最长绿灯时间初始绿灯时间、单位绿灯延长时间、最长绿灯时间交通信号限制 线限制n 车队每到达一个信号交叉口正好遇到绿灯，车辆延误将大大降低车队每到达一个信号交叉口正好遇到绿灯，车
21、辆延误将大大降低n 把某主要干道上的信号交叉口看成一个系统把某主要干道上的信号交叉口看成一个系统,用参数建立信号配时的用参数建立信号配时的联系，协调限制，提高整个干道的通行实力联系，协调限制，提高整个干道的通行实力n线限制的基本参数包括线限制的基本参数包括n周期长度周期长度 依据交通量确定信号周期；干道上共有相同周期；按单依据交通量确定信号周期；干道上共有相同周期；按单个交叉口的信号配时法，确定每个交叉口的信号周期，取最长的作为公个交叉口的信号配时法，确定每个交叉口的信号周期，取最长的作为公共周期共周期n绿信比绿信比 各交叉口的绿信比依据交叉口的交通量各自确定各交叉口的绿信比依据交叉口的交通量
22、各自确定n相位差相位差 某交叉口与参照交叉口信号的绿灯起先时间差某交叉口与参照交叉口信号的绿灯起先时间差(确定差确定差)；相邻交叉口信号的绿灯起先时间差相邻交叉口信号的绿灯起先时间差(相对差相对差)交通信号限制 面限制l 定时脱机式面限制l 对交通流历史数据进行统计分析，优化处理，得出多时段最优信号配时方案，存入限制器内。缺点是不能应对交通流的随机变更。如TRANSITl 联机感应式面限制l运用数据采集技术、自动限制技术，依据交通流的瞬息变更，交通信号作出自适应限制。如SCATS，SCOOT把区域中全部交叉口作为协调限制对象，线限制是面限制的子系统把区域中全部交叉口作为协调限制对象，线限制是面
23、限制的子系统 英国TRANSYT系统n 脱机操作、定时、区域交通限制系统脱机操作、定时、区域交通限制系统n 仿真模型：用模拟车流在交通网上的运行状况，探讨信号仿真模型：用模拟车流在交通网上的运行状况，探讨信号配时参数的变更对车流的影响，评价交通信号配时方案配时参数的变更对车流的影响，评价交通信号配时方案n 优化模型：以路网的总旅行时间最小化、总延误最小化或优化模型：以路网的总旅行时间最小化、总延误最小化或总交通量最大化为优化目标函数，把仿真结果输入优化程序，总交通量最大化为优化目标函数，把仿真结果输入优化程序，获得更好的信号配时方案；再把反馈给仿真系统，最终获得性获得更好的信号配时方案；再把反
24、馈给仿真系统，最终获得性能最佳的系统配时方案能最佳的系统配时方案n TYANSYT TYANSYT优化过程包括：绿灯时间优化、信号周期优化、限优化过程包括：绿灯时间优化、信号周期优化、限制子系统划分等制子系统划分等英国SCOOT系统n 绿信比信号周期绿时差优化技术（绿信比信号周期绿时差优化技术（Split-Cycle-Split-Cycle-OffsetOffset）n 交通信号网实时协调限制的自适应系统交通信号网实时协调限制的自适应系统n TYANSYT TYANSYT的升级产品，有同样的优化模型、优化方法的升级产品，有同样的优化模型、优化方法n 信息源于交叉口进口道上游的车辆检测器，实时联
25、机处理信息源于交叉口进口道上游的车辆检测器，实时联机处理n 优化配时主要包括优化配时主要包括交通检测交通检测交通量、时间占有率、空间占有率等交通量、时间占有率、空间占有率等子系统划分子系统划分必需事先划定子系统必需事先划定子系统预料模型预料模型排队预料、拥挤预料等排队预料、拥挤预料等系统优化系统优化绿信比、信号周期、绿时差优化技术绿信比、信号周期、绿时差优化技术澳大利亚SCAT系统n 实时自适应区域交通限制系统实时自适应区域交通限制系统n 三级分层限制：中心限制中心地区限制中心信号限制机三级分层限制：中心限制中心地区限制中心信号限制机n 1 11010个信号限制机组合成一个子系统个信号限制机组合成一个子系统n 子系统之间相互独立，子系统内部相互协调子系统之间相互独立，子系统内部相互协调n 配时基本参数以子系统为核算单位配时基本参数以子系统为核算单位n 中心限制系统对若干子系统整体协调限制中心限制系统对若干子系统整体协调限制n 利用停车线旁边的检测器获得交通量信息利用停车线旁边的检测器获得交通量信息