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1、倪颖倪颖倪颖倪颖同济大学交通运输工程学院同济大学交通运输工程学院同济大学交通运输工程学院同济大学交通运输工程学院交通管理与控制交通管理与控制第十一讲 单点定时信号控制单点定时信号控制定时信号配时方案的基本内容定时信号配时的基本方法交叉口交通效益评价指标单点定时信号控制定时信号配时方案的基本内容定时信号配时的基本方法交叉口交通效益评价指标定时信号配时方案的基本内容信号相位方案信号基本控制参数信号相位方案确定信号相位方案，是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定。信号相位方案信号相位：信号交叉口每一种控制状态（通行权），即对进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，称为一个信号相位。相位
2、方案：所有这些信号相位及其顺序统称为相位（相位方案）。一般有两相位和多相位（三相位及以上）信号相位方案相位图两相位信号相位方案保护左转相位保护左转相位（左转专用相位）（左转专用相位）允许冲突相位允许冲突相位三相位信号相位方案第四相位第四相位第一相位第一相位第二相位第二相位第三相位第三相位四相位保护左转相位保护左转相位（左转专用相位）（左转专用相位）保护左转相位保护左转相位（左转专用相位）（左转专用相位）信号相位方案确定原则确定原则确定原则确定原则(1)(1)信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定。信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定。有专用
3、转弯相位必须相应地设置有专用转弯相位必须相应地设置专用车道；专用车道；(2)(2)有左转专用车道时，根据左转流向设计交通量计算的有左转专用车道时，根据左转流向设计交通量计算的左左转车每周期平均到达转车每周期平均到达3 3辆时，宜用左转专用相位。辆时，宜用左转专用相位。(3)(3)同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时，宜用双向左转专用相位，否则宜用单向左转专用相同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时，宜用双向左转专用相位，否则宜用单向左转专用相位。位。信号基本控制参数信号配时方案用信号配时图表达。周期时长 C绿灯间隔时间绿灯间隔时间（相位（相位1 1到相位到相位2 2）绿灯
4、间隔时间绿灯间隔时间（相位（相位2 2到相位到相位1 1）相位1相位2绿灯时间红灯时间绿灯时间红灯时间09040454385信号基本控制参数周期时长是决定单点信号控制交通效益的关键参数，是信号配时设计的主要对象。绿信比是一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比。qtr显示绿灯时间显示绿灯时间 gA有效绿灯时间有效绿灯时间 gel l2Ls=l l1+l l2SIra总损失时间总损失时间绿灯间隔时间绿灯间隔时间全红时间全红时间流量图式l l1前损失时间前损失时间后损失时间后损失时间ge=g+A-Ls单点定时信号控制定时信号配时方案的基本内容定时信号配时的基本方法交叉口交通效益评价指标定时信号配时
5、设计流程配时参数计算设计交通量（各流向、各车道）设计饱和流量配时参数计算设计流量比流量比总和配时参数计算流量比总和相位相位车流车流流量比流量比（设计流量（设计流量/设计饱和流量）设计饱和流量）相位1（南北直行）q20.1868q80.2056相位2（南北左转）q30.1538q90.1346相位3（东西直行）q50.1827q110.2353相位4（东西左转）q60.0895q120.1092Y=0.7039配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时间各相位的有效绿灯时间各相位的绿信比各相位的显示绿灯时间最短绿灯时间配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时
6、间各相位的有效绿灯时间各相位的绿信比各相位的显示绿灯时间最短绿灯时间当计算绿灯间隔时间当计算绿灯间隔时间I3s I3s I3s 时，其中时，其中3s 3s 配以黄灯，其余时间配以红灯。配以黄灯，其余时间配以红灯。配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时间各相位的有效绿灯时间各相位的绿信比各相位的显示绿灯时间最短绿灯时间配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时间各相位的有效绿灯时间各相位的绿信比各相位的显示绿灯时间最短绿灯时间Webster算法（最佳周期）Akcelik算法HCM算法（最小周期）上海算法（最小周期）Webster公式（最佳周期）城市交通控制
7、（全永燊）Webster公式（最佳周期）Webster公式（最佳周期）简化计算、实用公式推导简化计算、实用公式推导L:信号总损失时间信号总损失时间Y:各相位关键车流流量比之和各相位关键车流流量比之和Akcelik公式（多指标）k=0.4时，油耗最小（fuel consumption）k=0.2时，消耗最小（cost，including the value of delay time）k=0时，延误最小 k=-0.3时，排队数最小HCM算法（基于饱和度的周期时长计算）当xi=1时，可计算最小周期最小周期上海算法（最小周期）教科书P160周期时长宜取周期时长宜取40180s，高峰期间不大于，高峰期
8、间不大于120s。周期时长相位相位车流车流流量比流量比相位1（南北直行）q20.1868q80.2056相位2（南北左转）q30.1538q90.1346相位3（东西直行）q50.1827q110.2353相位4（东西左转）q60.0895q120.1092L=4*4=16sY=0.7039配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时间：各相位的有效绿灯时间：各相位的绿信比：各相位的显示绿灯时间：最短绿灯时间配时参数计算绿间隔时间信号总损失时间信号周期时长总有效绿灯时间各相位的有效绿灯时间各相位的绿信比各相位的显示绿灯时间最短绿灯时间C=100s，L=16s，Ge=84s相位相
9、位车车流流流量比流量比y/YgeigAr相位1（南北直行）q20.186826371q80.20560.2922526371相位2（南北左转）q30.15380.2191819378q90.134619378相位3（东西直行）q50.182729368q110.23530.3342829368相位4（东西左转）q60.089514383q120.10920.1551314383Y=0.70391Ge=84单点定时信号控制定时信号配时方案的基本内容定时信号配时的基本方法交叉口交通效益评价指标交叉口运行效益评价指标通行能力饱和度延误行程时间排队长度停车次数油耗排放通行能力定义：交叉口各进口道单位时
10、间内可以通过的车辆数之和。交叉口的通行能力交叉口的通行能力第第i i个进口道的通行能力个进口道的通行能力第第i条进口车道的饱和流量条进口车道的饱和流量第第i i条进口车道条进口车道所属相位的绿信比所属相位的绿信比饱和度饱和度延误与服务水平延误是机动车服务水平（Level of Service）的评价指标。服务水平服务水平每车信控延误（每车信控延误（s）A10B1120C2135D3655E5680F80思考题国内不少交叉口采用长周期（周期时长在180s以上，甚至超过200s），请分析长周期的利弊。提示：周期与延误的关系。周期越长，通行能力一定越大吗？过长的周期，会导致车辆运行上存在哪些问题？长周期对行人的影响是什么？本讲结束