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1、主要内容主要内容1.交通信号灯设计交通信号灯设计条件及依据条件及依据2.定时信号、感应信号定时信号、感应信号1.交通信号灯设计交通信号灯设计条件及依据条件及依据道路交通信号灯安装规范道路交通信号灯安装规范 中华人民共和国家标准中华人民共和国家标准GB14886一一94适用性适用性A 定时信号定时信号B 感应信号感应信号交叉口信号限制机均按事先设定的配时方案运行定周期交叉口信号限制机均按事先设定的配时方案运行定周期单段式定时限制单段式定时限制多时段式定时限制多时段式定时限制适用性适用性（1 1）联结几个相邻交通信号或一个信号网络进行协调限制时，接）联结几个相邻交通信号或一个信号网络进行协调限制时
2、，接受定时限制可使得信号启动时间较易达到同步受定时限制可使得信号启动时间较易达到同步（2 2）不用检测器；设施价格低于感应信号，安装、维护便利）不用检测器；设施价格低于感应信号，安装、维护便利（3 3）适用于交通量大、流量均衡的道路）适用于交通量大、流量均衡的道路A A 定时信号定时信号交叉口进口道上设置车辆检测器，随车流信息而实时变更信号交叉口进口道上设置车辆检测器，随车流信息而实时变更信号配时方案配时方案 单点感应限制单点感应限制 半感应限制（主路感应、次路感应）、全感应限制半感应限制（主路感应、次路感应）、全感应限制B B 感应信号感应信号适用性适用性（1 1）交通量变更大且不规则）交通
3、量变更大且不规则 or or 须降低主路被干扰的交叉口须降低主路被干扰的交叉口（2 2）主次相交的交叉口在次路有车辆和行人时才中断主路车流）主次相交的交叉口在次路有车辆和行人时才中断主路车流（3 3）轻交通量期间，可削减主路的延误）轻交通量期间，可削减主路的延误（4 4）不适宜定时联动限制的交叉口）不适宜定时联动限制的交叉口1.规则十字交叉口交通限制方案规则十字交叉口交通限制方案2.考虑自行车的交叉口交通限制方案考虑自行车的交叉口交通限制方案3.环形交叉口限制方案环形交叉口限制方案4.按车道限制方案按车道限制方案确定多段式信号确定多段式信号配时时段配时时段确定确定配时时段配时时段内的设计交通量
4、内的设计交通量初始试算初始试算周期时长周期时长和交通信号和交通信号相位方案相位方案信号周期时长信号周期时长各相位信号配时各相位信号配时绿信比绿信比估评服务估评服务水平水平绘制信号配时绘制信号配时图图 1.规则十字交叉口交通限制方案规则十字交叉口交通限制方案思思 路路先对各项参数进行优化先对各项参数进行优化再依据实际约束条件进行校核再依据实际约束条件进行校核确定配时时段内各进口道各流向的设计交通量确定各进口道车道渠化方案确定信号相位方案估算各相各类车道的设计饱和流量确定绿间隔时间(I)Y0.9是计算最佳周期时间计算总有效绿灯时间各相有效绿灯时间各相绿信比及显示绿灯时间各显示绿灯时间满足最短绿灯时
5、间画出信号配时图是否否各类车道设计交通量确定信号总损失时间(L)确定各相各类车道设计流量比(y)计算各相最大设计流量比总和(Y)确定多段式信号配时的时段划分计算延误服务水平满足要求是否 单个交叉口定时交通信号单个交叉口定时交通信号配时时段配时时段一天交通量的时变规律一天交通量的时变规律早、下午、晚高峰时段早、下午、晚高峰时段早、中午、晚低峰时段早、中午、晚低峰时段平峰时段平峰时段 按各配时时段按各配时时段内交叉口进口道内交叉口进口道m m、流向、流向n n分别分别确定确定交叉口各进口道不同流向交叉口各进口道不同流向的设计交通量取：的设计交通量取：进口道标准宽度为进口道标准宽度为3.03.03.
6、25m3.25m当小车为主时，最小宽度可取为当小车为主时，最小宽度可取为2.75m2.75m进口车道数较少时，设置右转（或左转）专用进口车道数较少时，设置右转（或左转）专用车道要慎重车道要慎重直右（或直左）车道直右（或直左）车道新建交叉口新建交叉口十字交叉口，进口车道数与车道划分方案按下表选取试用十字交叉口，进口车道数与车道划分方案按下表选取试用T T形交叉口，建议先用三相位信号形交叉口，建议先用三相位信号信号阶段信号阶段各个信号相位是周期性交替获得绿灯显示的，即通过交各个信号相位是周期性交替获得绿灯显示的，即通过交叉口的叉口的“通行权通行权”依次轮番支配给各个相位。通行权的依次轮番支配给各个
7、相位。通行权的每一次转换就称为一个信号阶段，一个信号周期是由几每一次转换就称为一个信号阶段，一个信号周期是由几个信号阶段循环构成的。个信号阶段循环构成的。是依据交叉口通行权在一个周期内的更迭次数来划分的。是依据交叉口通行权在一个周期内的更迭次数来划分的。一个信号周期内通行权交接几次，就是几个信号阶段。一个信号周期内通行权交接几次，就是几个信号阶段。信号相位信号相位一个周期内，一股或几股一个周期内，一股或几股车流车流，不管任何瞬间都获得完全相，不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示，那么就把他们获得同的信号灯色显示，那么就把他们获得不同灯色不同灯色的连续时序的连续时序称作一个称作一个信号相位。
8、信号相位。是按是按车流车流获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同的时获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同的时序排列，就有多少个序排列，就有多少个信号相位信号相位。组合相位组合相位在某相位结束前启动另一个相位的一股或多股在某相位结束前启动另一个相位的一股或多股车流车流在信号周期中增加了一种特殊的小相位，这种在信号周期中增加了一种特殊的小相位，这种小相位可以看作是小相位可以看作是“组合组合”在两个基本的信号在两个基本的信号相位之间。相位之间。组合相位组组合相位组在组合相位组内部，随意两个相邻相位之间都在组合相位组内部，随意两个相邻相位之间都存在跨相位车流。存在跨相位车流。在组合相位组之间，不
9、存在跨越两合相位组的在组合相位组之间，不存在跨越两合相位组的相位车流。相位车流。当同一相位的两股或多股车流中一个方当同一相位的两股或多股车流中一个方向的流量相对较多，这样就会出现：向的流量相对较多，这样就会出现：某一方向车流在同一相位中最终放完某一方向车流在同一相位中最终放完其他相位的车流为此等待其他相位的车流为此等待 所以，合理地设置组合相位可以极大程所以，合理地设置组合相位可以极大程度地提高交叉口运行效率。度地提高交叉口运行效率。进口道的进口道的G、H 流量较大，且非冲突，便可在流量较大，且非冲突，便可在1、3相位之间插入组合相位相位之间插入组合相位2组合相位链组合相位链在同一个在同一个组
10、合相位组组合相位组内部，能够代表整个组合相内部，能够代表整个组合相位组流程的几个相位组成的集合。位组流程的几个相位组成的集合。同一个组合相位组内部，可以具有多个同一个组合相位组内部，可以具有多个组合相位组合相位链链。车流车流G与车流与车流F、车流、车流H 与车流与车流E关键组合相位链关键组合相位链在同一个在同一个组合相位组组合相位组内部，流量比总和最大的内部，流量比总和最大的组合相位组合相位链链为为关键关键组合相位链。组合相位链。东进口道与西进口道之间流量不均衡东进口道与西进口道之间流量不均衡北进口道直行流量与东进口道左转流量均相对较大北进口道直行流量与东进口道左转流量均相对较大南进口道直行流
11、量与西进口道左转流量均相对较大南进口道直行流量与西进口道左转流量均相对较大1）交叉口定时信号配时流程图）交叉口定时信号配时流程图2）配）配时设计的时段划分时设计的时段划分 3）设计流量的确定）设计流量的确定5）交通信号相位相序设定）交通信号相位相序设定4）渠化方案的确定）渠化方案的确定6）信号周期时长）信号周期时长 信号周期是红、绿、黄信号显示一个循环信号周期是红、绿、黄信号显示一个循环所用的时间，单位为秒。一个交叉口的全部相所用的时间，单位为秒。一个交叉口的全部相位均接受同一信号周期。位均接受同一信号周期。最佳周期最佳周期coco是通行效益指标最佳的交通信号周期时间。是通行效益指标最佳的交通
12、信号周期时间。最短周期最短周期cmcm是到达车辆刚好能全部通过交叉口的周期时间的是到达车辆刚好能全部通过交叉口的周期时间的最小值。最小值。最佳周期最佳周期coco 依据英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件依据英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件下，使车辆总延误最小的配时方案即为最优下，使车辆总延误最小的配时方案即为最优方案。方案。其目的是获得最佳的周期和绿信比。其目的是获得最佳的周期和绿信比。绿灯间隔时间绿灯间隔时间 从失去通行权的上一从失去通行权的上一个相位绿灯结束到个相位绿灯结束到下一个相位另一方下一个相位另一方向绿灯起先的时间向绿灯起先的时间称为绿灯间隔时间。称为绿灯间隔时间。在信号配时上，
13、当计算的绿灯间隔时间小于在信号配时上，当计算的绿灯间隔时间小于3s3s时，用时，用3s3s黄灯时间；大于黄灯时间；大于3s3s时，则在时，则在3s3s黄灯黄灯之外，其余时间配以红灯；此时，全部相位信之外，其余时间配以红灯；此时，全部相位信号全部是红灯，称为全红时间。号全部是红灯，称为全红时间。绿灯间隔时间属于信号换相绿灯间隔时间属于信号换相(变换相位变换相位)的损失的损失时间，也是一个信号相位内的灯色组合之一。时间，也是一个信号相位内的灯色组合之一。信号周期时长信号周期时长Max120s、Min40sL信号总损失时间信号总损失时间Y流量比综合流量比综合Ls启动损失时间启动损失时间I绿灯间隔时间
14、绿灯间隔时间A黄灯时长黄灯时长qd设计交通量设计交通量Sd设计饱和流量设计饱和流量m一个周期里的相位数一个周期里的相位数yj第第j相流量比相流量比总有效绿灯时间总有效绿灯时间 各相位的绿信比各相位的绿信比各相位实际显示绿灯时间各相位实际显示绿灯时间 实际绿灯时间实际绿灯时间有效绿灯时间有效绿灯时间 -黄灯时间黄灯时间+总损失时间总损失时间 ljlj包括绿灯初和黄灯末的损失时间（包括绿灯初和黄灯末的损失时间（起动起动损失时间损失时间和和消耗损失时间消耗损失时间）B 组合相位组合相位-有效绿灯时间有效绿灯时间gejA 常规相位常规相位-有效绿灯时间有效绿灯时间gej A A 常规相位常规相位-有效
15、绿灯时间有效绿灯时间g gejej l 划分组合相位组划分组合相位组l 在各组内找寻关键组合相位链在各组内找寻关键组合相位链l 按等饱和度原则支配绿灯时间按等饱和度原则支配绿灯时间B B 组合相位组合相位-有效绿灯时间有效绿灯时间g gejej组合相位链组合相位链第一组合相位组：第一组合相位组：G+F 或或 E+H其次组合相位组：其次组合相位组：A 或或 C第三组合相位组：第三组合相位组：B 或或 D关键组合相位链关键组合相位链l 按等饱和度原则支配绿灯时间按等饱和度原则支配绿灯时间第一组合相位组第一组合相位组其次组合相位组其次组合相位组 第三组合相位组第三组合相位组 第一组合相位组第一组合相
16、位组关键组合相位链：关键组合相位链：G+F 由于由于 yG yE 且且 yH yF 则：则：进口道的进口道的G、H 流量较大流量较大关键组合相位链：关键组合相位链：E+H。由于。由于 yG yE 且且 yH yF 则：则：例题平安性约束：行人与非机动车最短绿灯时间平安性约束：行人与非机动车最短绿灯时间服务水平约束服务水平约束车辆平均延误车辆平均延误行人等待最长红灯时间行人等待最长红灯时间牢靠性约束牢靠性约束各相位车流最大饱和度不能大于各相位车流最大饱和度不能大于0.90.9。物理条件约束物理条件约束仅考虑机动车的绿灯间隔时间仅考虑机动车的绿灯间隔时间 II 至少取至少取3s当充分考虑非机动车与
17、行人的交通特性时，绿当充分考虑非机动车与行人的交通特性时，绿灯间隔时间灯间隔时间 I 的确定过程比较困难。的确定过程比较困难。1.规则十字交叉口交通限制方案规则十字交叉口交通限制方案2.环形交叉口限制方案环形交叉口限制方案3.按车道限制方案按车道限制方案把交叉冲突的形式通过延长交织段的距离转化成一次合把交叉冲突的形式通过延长交织段的距离转化成一次合流与一次分流的交织冲突。流与一次分流的交织冲突。据探讨，在每小时据探讨，在每小时20km20km以下车速条件下，完成一次交织以下车速条件下，完成一次交织的最短距离不应小于的最短距离不应小于70m70m，此时环岛的直径不应低于，此时环岛的直径不应低于1
18、50m150m。自由交织行驶的环形交叉口不能通过增加进口道的车道自由交织行驶的环形交叉口不能通过增加进口道的车道数或环道的宽度来提高通行实力。数或环道的宽度来提高通行实力。先行原则进口道上设置停车标记的方法，把环道内的先行原则进口道上设置停车标记的方法，把环道内的自由交织运行有组织的交织运行。自由交织运行有组织的交织运行。2.环形交叉口限制方案环形交叉口限制方案 北京南三环路原玉泉营环岛，长轴长北京南三环路原玉泉营环岛，长轴长200m200m，短轴长，短轴长59m59m，岛内设有三条车道，通，岛内设有三条车道，通行实力为每小时行实力为每小时30003000辆。辆。由于北京三环路各路口均为立交桥
19、，由于北京三环路各路口均为立交桥，仅此一个路口为大型环岛，所以在交通高蜂仅此一个路口为大型环岛，所以在交通高蜂时该环岛常常堵车。时该环岛常常堵车。大型环岛岛的直径或长轴大于大型环岛岛的直径或长轴大于100m100m无信号限制的十字型环形交叉口通行实力无信号限制的十字型环形交叉口通行实力3000pcu/h3000pcu/h信号限制信号限制信号限制的环形交叉口与一般交叉口的不同信号限制的环形交叉口与一般交叉口的不同信号灯的配置信号灯的配置信号灯头的面对方向信号灯头的面对方向停车线的画法停车线的画法信号限制方式信号限制方式 A 渠化方案设计渠化方案设计B 信号限制方案设计信号限制方案设计左转两步限制
20、法左转两步限制法信号灯的配置信号灯的配置入口灯入口灯环道灯环道灯由这两组灯轮番给人环车辆与环内车辆支由这两组灯轮番给人环车辆与环内车辆支配通行权，使它们有条件以多股车流分时配通行权，使它们有条件以多股车流分时段通过环形交叉口段通过环形交叉口.停车线停车线入环车流停车线入环车流停车线环内车流停车线环内车流停车线 A A 渠化方案设计渠化方案设计环环道道灯灯入口灯入口灯人行横道后人行横道后1m的位置，作为入环车流的停车线的位置，作为入环车流的停车线近左侧导向岛的前端项部，距流入近左侧导向岛的前端项部，距流入车道最左侧车道线车道最左侧车道线1m的位置，作为的位置，作为环内车流的停车线。环内车流的停车
21、线。B B 信号限制方案设计信号限制方案设计一般接受两相位放行方式一般接受两相位放行方式或四面轮放方式或四面轮放方式每小时每小时30003000辆每小时辆每小时40004000辆以上辆以上大型非对称环岛大型非对称环岛宜按短轴连接的进出宜按短轴连接的进出口组成路口，用长轴口组成路口，用长轴对短轴路口进行单行对短轴路口进行单行连接，通过对短轴路连接，通过对短轴路口信号灯进行协调，口信号灯进行协调，以长轴为单行信号相以长轴为单行信号相位差方向，即成一个位差方向，即成一个信号线控系统信号线控系统改善环岛秩序改善环岛秩序提高环岛通行实力提高环岛通行实力有效削减环岛事故有效削减环岛事故4.按车道限制方案按车道限制方案 1 1 单点感应式路段行人过街限制单点感应式路段行人过街限制 2 2 行人过街信号与交叉口限制信号的协调行人过街信号与交叉口限制信号的协调