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1、汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第五章道路交通控制绪论第五章道路交通控制绪论省级精品课程省级精品课程汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University 第一节概述第一节概述o 交通信号及交通信号灯交通信号及交通信号灯o 交通信号灯的设置依据交通信号灯的设置依据o 信号灯控制类别信号灯控制类别 第二节第二节 信号控制参数与基本概念信号控制参数与基本概念 第三节第三节 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术 第四节第四节 短时交通量预测
2、技术短时交通量预测技术本章主要内容本章主要内容汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University交通控制 交通控制，也叫交通信号控制，或城市交通控制，就是依靠交通警或采用交通信号控制设施，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University交通控制内涵 一切通过人员和设备向车辆及出行者提供信息来引导和限
3、制交通流的理论与技术，从而提高线路的通行能力，保障交通的畅通和安全。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University在道路上用来传送具有在道路上用来传送具有法定意义法定意义指挥交通流指挥交通流通行或停止通行或停止的光、声、的光、声、手势等，都是交通信号。道路上常用的交通信号有灯光信号和手势信号。手势等，都是交通信号。道路上常用的交通信号有灯光信号和手势信号。交通信号是在空间上无法实现分离的地方，在平面交叉口上，用来在交通信号是在空间上无法实现分离的地方，在平面交叉口上，用来在时间上给交通流分配通行权时间上给交通流分配通行权
4、的一种交通指挥措施。交通信号灯用轮流显的一种交通指挥措施。交通信号灯用轮流显示不同的灯色来指挥交通的通行或停止。示不同的灯色来指挥交通的通行或停止。除交叉口交通信号灯外，还有除交叉口交通信号灯外，还有人行横道信号灯和车道信号灯人行横道信号灯和车道信号灯等灯光信等灯光信号。车道信号灯一般多用在高速道路、大桥、隧道及有可逆方向车道的号。车道信号灯一般多用在高速道路、大桥、隧道及有可逆方向车道的道路上。道路上。一、交通信号及信号灯一、交通信号及信号灯一、交通信号及信号灯一、交通信号及信号灯汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Univer
5、sity信号灯的发展历史信号灯的发展历史o据英国学者据英国学者韦伯斯特韦伯斯特和柯布的著作记述，早在和柯布的著作记述，早在18861886年，伦敦的威斯明斯特街口就安装了交通信号灯。年，伦敦的威斯明斯特街口就安装了交通信号灯。这是一个这是一个红绿两色红绿两色的信号灯，为了方便在夜间让司的信号灯，为了方便在夜间让司机和行人看清信号颜色。机和行人看清信号颜色。o到到19181918年纽约街头又出现一座新的信号灯，这是一年纽约街头又出现一座新的信号灯，这是一座座手动操纵手动操纵的信号灯。的信号灯。o直到直到19261926年，在英国沃而汉普顿才出现第一座自动年，在英国沃而汉普顿才出现第一座自动交通信
6、号灯。交通信号灯。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号灯的种类信号灯的种类o初期的信号灯仅红、绿两色；初期的信号灯仅红、绿两色；o19181918年美国纽约街头才出现红绿黄三色信号灯；年美国纽约街头才出现红绿黄三色信号灯；o现代信号灯，除原来红黄绿三色基本信号灯之外，又现代信号灯，除原来红黄绿三色基本信号灯之外，又增加了增加了箭头信号灯箭头信号灯和和闪烁灯闪烁灯。（1 1）箭头信号灯）箭头信号灯 它是专为它是专为分离各种不同方向分离各种不同方向交通流，并对其提供专用交通流，并对其提供专用通行时间的信号灯。通
7、行时间的信号灯。（2 2）闪烁灯）闪烁灯 普通红黄绿或绿色箭头灯，普通红黄绿或绿色箭头灯，在启亮时，按一定的频率在启亮时，按一定的频率闪烁闪烁，可补充其它灯色所不能表达的交通指挥意义。，可补充其它灯色所不能表达的交通指挥意义。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号灯的含义信号灯的含义o欧洲道路交通标志和信号协定欧洲道路交通标志和信号协定对信号灯含义的规定如下：对信号灯含义的规定如下：o非闪灯非闪灯 （1 1）绿灯绿灯：表示车辆：表示车辆可以通行。可以通行。车辆必须让合法通行的其它车辆和人车辆必须让合法通行的其
8、它车辆和人行横道线内的行人行横道线内的行人先行先行。如果交通非常拥挤，以至进入路口的车辆，在灯色改变之后，还是如果交通非常拥挤，以至进入路口的车辆，在灯色改变之后，还是通不过，这时通不过，这时即使即使是绿灯，车辆也不得通行。是绿灯，车辆也不得通行。（2 2）红灯红灯：表示：表示不许车辆通行不许车辆通行，车辆不能超过停车线。，车辆不能超过停车线。（3 3）黄灯黄灯：表示即将亮红灯，车辆：表示即将亮红灯，车辆应该停止应该停止。除非黄灯刚亮时，已经。除非黄灯刚亮时，已经接近停车线，无法安全制动的车辆，可以开出停车线。接近停车线，无法安全制动的车辆，可以开出停车线。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交
9、通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号灯的含义信号灯的含义o闪灯闪灯 （1 1）闪红灯：警告车辆不准通行）闪红灯：警告车辆不准通行 （2 2）闪黄灯或两个黄灯交替闪亮：）闪黄灯或两个黄灯交替闪亮：表示车辆可以通行，但必须特别小心。表示车辆可以通行，但必须特别小心。o箭头灯箭头灯：（1 1）绿色箭头灯：车辆只允许沿箭头所指的方向通行。）绿色箭头灯：车辆只允许沿箭头所指的方向通行。（2 2）红色或黄色箭头灯：仅对箭头所指的方向起红灯或黄灯的）红色或黄色箭头灯：仅对箭头所指的方向起红灯或黄灯的作用。作用。o专用于自行车的信号灯：专用于自行车的信号灯：
10、应在信号灯上加有自行车的图案。应在信号灯上加有自行车的图案。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University我国对信号灯含义的规定我国对信号灯含义的规定o20032003年年1010月颁布的月颁布的道路交通安全法道路交通安全法规定：规定：（）绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准防碍（）绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准防碍直行的车辆和被放行的行人通行。直行的车辆和被放行的行人通行。（）黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆（）黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和进入人行横道
11、的行人，可以继续通行。和进入人行横道的行人，可以继续通行。（）红灯亮时，不准车辆、行人通行。（）红灯亮时，不准车辆、行人通行。（）绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行。（）绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行。（）黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。（）黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。信号灯通常的次序安排：信号灯通常的次序安排：竖式：自上而下为红、黄、绿灯；竖式：自上而下为红、黄、绿灯；横式：自外向里为红、黄、绿灯。横式：自外向里为红、黄、绿灯。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Unive
12、rsity1）竖式带有箭头灯时，安排次序如下：单排式：自上而下，一般为红、黄、绿、直行箭头、左转箭头、右转箭头灯，中间可省掉不必要的箭头灯。当同时装有直、左、右三个箭头灯时，可省掉普通绿灯。双排式：一般在普通信号灯的里侧加装左转箭头灯，或左转和右转箭头灯，或左、直、右三个箭头灯。2）横式 带有箭头灯时，安排次序如下：单排式：自外向里，一般为红、黄、左箭头、直箭头、右箭头灯；或红、黄、左箭头、绿灯；或红、黄、绿、右箭头灯。双排式：自外向里，为左箭头灯、直箭头灯和右箭头灯，中间可省掉不必要的箭头灯。横排时，左、右箭头灯所处位置，原则上同左、右车道的位置一致。信号灯的次序安排信号灯的次序安排汽车与交
13、通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University 1.信号控制设置的利弊分析 二、交通信号灯的设置依据二、交通信号灯的设置依据o合理设计的信号控制交叉口，其合理设计的信号控制交叉口，其通行能力通行能力应比设有停车或让路标应比设有停车或让路标志的交叉口志的交叉口大大。o设有停车或让路标志的交叉口的
14、交通量接近其通行能力时，设有停车或让路标志的交叉口的交通量接近其通行能力时，车流车流就会不畅而大大增加了车辆的停车次数和延误，特别是次要道路就会不畅而大大增加了车辆的停车次数和延误，特别是次要道路上的车辆，停车、延误会更加严重。上的车辆，停车、延误会更加严重。o这时将其改为信号控制交叉口可能就恰到好处，可改善次要道路这时将其改为信号控制交叉口可能就恰到好处，可改善次要道路上的通车，减少其停车与延误。上的通车，减少其停车与延误。o合理设置信号灯的条件是什么？o如果交通量未达到需要设置信号灯的要求，不合理地将停车标志如果交通量未达到需要设置信号灯的要求，不合理地将停车标志交叉口改为信号控制交叉口，
15、主路交通和次路交通会怎样？交叉口改为信号控制交叉口，主路交通和次路交通会怎样？汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号设置不合理的弊端信号设置不合理的弊端o将停车、让路标志交叉口改为信号控制交叉口，消除了原停车或让路标志交叉口的优点。（优点是什么？）o改为信号控制之后，就要为少量次要道路上的车辆放绿灯，势必给主路道路车辆增加许多不必要的红灯，从而使主要道路上的车辆产生大量的停车与延误。而次要道路上，因车少，有些时候亮着绿灯却无车通行。o这种情况在我国屡见不鲜，这些被迫产生的停车与延误，将导致无谓的能耗与运行费用
16、的浪费。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Universityl决定停车标志交叉口改为信号交叉口时，主要应考虑两个因素 停车标志交叉口的通行能力和延误。l停车标志交叉口的通行能力 停车标志交叉口的通行能力为主路通行能力与次路通行能力之和，主路通行能力可认为和路段通行能力一样，次路通行能力可通过计算主路车流中可供次路车辆穿越的空档数来求出次路可以通行的最大交通量。计算这种交叉口的通行能力，一般是对应于主要道路交通量，求出相应的次要道路进口道可以进入交叉口的最大交通量。信号控制设置的基本理论信号控制设置的基本理论汽车与交通学院交通运
17、输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University式中：次要道路可通过的最大交通量（辆/h）主要道路交通量（辆/h）Q/3600（辆/s）次要道路穿过主路车流的临界空档时距（s）次要道路车辆连续通行时的车头时距（s）o原理：根据计算主要道路车流中可供次要道路车辆穿越的空档数来求出次要道路可以通行的最大交通量。o假设主路车流按泊松分布到达，可建立计算次要道路可通过的最大交通量的公式如下：次要道路通行能力计算次要道路通行能力计算汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Universityo
18、 临界空挡临界空挡随主要道路宽度、主路上的车型及车速、次要道路车辆的去向、驾驶员的驾驶习惯等不同而异。o小轿车的临界空档时距，随各种条件，在4.510s之间变化。车头时距h值按小轿车一般取23s.o按上述假设，计算的只是次要道路车辆穿越1条主要道路车流的最大通过量。当主要道路上多于1条车道或要考虑双向车流时，对穿越车辆的影响是非常复杂的。o目前计算停车标志交叉口通行能力最简便而又较可靠的方法是德国所采用的方法。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University次干道通行能力次干道通行能力*（pcu/h）主路主路 交通量交通量
19、次路次路控制方式控制方式采用时间间隔采用时间间隔（s)主干道双向交通量（主干道双向交通量（pcu/h）h8001000120014001600停车标志停车标志852001007545752501401108065315200160125让路标志让路标志733501851359563*25520015053*360290230注：次干道通行能力超过主干道双向交通量的一半是很少出现的。注：次干道通行能力超过主干道双向交通量的一半是很少出现的。140190250250335440汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University汽
20、车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University设置交通控制信号的依据设置交通控制信号的依据美国统一交通控制设施细则(2000)所制定的依据：o设置交通信号前须做的调查工作：1）车辆与行人的交通流量 2）进口道上的车辆行驶速度 3）交叉口的平面布置图 4）交通事故及冲突记录图 5）可穿越临界空档 6）交通延误o比较调查结果和细则所定依据的最小值，确定是否设置信号控制。o美国细则对设置交通控制信号的8条依据：汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University
21、设置交通控制信号的依据设置交通控制信号的依据第第1 1条依据条依据8h8h车流量车流量o情况一：工作日：工作日8h8h流量中的任意流量中的任意1h1h符合下列符合下列条件之一条件之一即要考虑交即要考虑交通信号控制：通信号控制：n（1 1）主路和次路进口道，出现大于表中）主路和次路进口道，出现大于表中条件条件A A（最小车流量）（最小车流量）100100栏的车流量栏的车流量2 2个个及以上；及以上；n（2 2）主路和次路进口道，出现大于中）主路和次路进口道，出现大于中条件条件B B（中断连续交通（中断连续交通流）流）100100栏车流量栏车流量2 2个及以上；个及以上；o情况二：工作日：工作日8
22、h8h流量中的任意流量中的任意1h1h同时同时符合下列条件，即要考虑符合下列条件，即要考虑交通信号控制：交通信号控制：n（1 1）主路和次路进口道，出现大于表中）主路和次路进口道，出现大于表中条件条件A A的的8080栏车流栏车流量量2 2个个；n（2 2）主路和次路进口道，出现大于表中）主路和次路进口道，出现大于表中条件条件B B的的8080栏的车栏的车流量流量2 2个；个；汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University依据依据1 18h8h车流量车流量 表表汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qi
23、ngdao Technological University第第2 2条依据条依据4h4h交通量交通量o工作日任意工作日任意4h4h交通量中每小时主路流量（双向进口道交通量中每小时主路流量（双向进口道的总和）与次路较大流量（单向）的交点，全部落在的总和）与次路较大流量（单向）的交点，全部落在下图曲线下图曲线上方上方时，宜考虑设置交通控制信号灯。时，宜考虑设置交通控制信号灯。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第第3 3条依据条依据高峰小时高峰小时o满足下列条件之一，则要考虑交通信号控制：1、工作日的1h（任意4
24、个连续15min）内同时出现下列三种情况：（1）停车标志管制的次路进口道上，单向一条车道的总停车延误大于或等于4车.时，或单向两车道的总停车延误大于或等于5车.时;（2）在次路同一进口道上，一条车道的单向流量大于或等于100辆/h，或2条车道的单向流量大于或等于150辆/h；（3）在这1h中进入三叉交叉口的总流量大于或等于650l辆/h，或进入四岔或多岔交叉口的总流量大于或等于800辆/h；2、工作日的1h（任意4个连续15min）主路每小时双向总流量与次路相应的较大流量进口道上单向流量的交点全部落在下图曲线上方。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Tech
25、nological University第第3 3条依据条依据高峰小时高峰小时 图示图示汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第第4 4条依据条依据行人流量行人流量o同时满足下面两个条件时，宜考虑设置交通控制信号灯：（1）平常日穿越交叉口主路或主路中间段的行人流量每任意4h内的每个小时大于100人，或任意1h内大于190人；（2）车流中出现能够让行人穿越的空挡每小时少于60个，而道路中央分隔带的宽度足以让过街行人在其上等候。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technolog
26、ical University第第5 5条依据条依据学童过街学童过街o 在学童过街时间内，车流中实际出现的空档时间小于按下式计算的学童过街所需时间，以及在学童过街高峰时至少有20人过街时，可考虑设置交通信号灯。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第第6 6条依据条依据联动信号系统联动信号系统o出现下列情况之一时，应考虑设置信号灯 （1）具有一个方向流量为主的道路或单向交通道路上，相邻交叉口的交通控制信号灯设置得较远而没有提供必要的车队控制；（2）在双向交通道路上，相邻交叉口的交通控制信号灯没有提供必要的车队控制
27、。第七条依据第七条依据事故记录事故记录 加强管理以减少事故的努力未能见效，一年中发生5次或更多人身伤害或财产损失的交通事故，这类事故用交通信号控制可易于避免者。同时流量上也达到一定的设置信号的条件。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第第8 8条依据条依据道路网络道路网络o在平常日的高峰小时内进入交叉口的流量至少达到1000辆/h，以及预计5年平常日流量满足第1）、2）、3）条依据中的一个或数个条件时，可考虑设置交通控制信号灯。o小结：o在设置信号灯之前，应充分考虑可以减少延误和交通不便的其它弥补性措施，如拆迁
28、路边存车处或展宽车道增加车道数等措施，可能比设置信号灯更为实用。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University我国对信号灯安装依据的规定我国对信号灯安装依据的规定道路交通信号灯安装规范道路交通信号灯安装规范（GB14886-94)GB14886-94)o对我国各交叉口和路段上交通信号灯的安装依据、方法和要求作出了规定。其中，对于信号灯的安装依据规定如下：主道路宽度（m）主路交通流量（pcu/h)支路交通流量（pcu/h）高峰小时12h高峰小时12h小于10750800035038008009000270210012001
29、30001902000大于10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500表表5-1 交叉口设置信号灯的交通流量标准交叉口设置信号灯的交通流量标准汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University道路交通信号灯安装规范道路交通信号灯安装规范GB14886-94)GB14886-94)（1 1）当进入同一交叉口）当进入同一交叉口高峰小时高峰小时及及12h12h交通流量超过表交通流量超过表5 51 1所列数所列数值及有特别要求的交叉口可设置机动车信
30、号灯。值及有特别要求的交叉口可设置机动车信号灯。（2 2）设置机动车信号灯的交叉口，当有机动车、非机动车）设置机动车信号灯的交叉口，当有机动车、非机动车分道线分道线且且道路宽度道路宽度大于大于15m15m时，应设置时，应设置非机动车信号灯非机动车信号灯。（3 3）设置机动车信号灯的交叉口，当通过人行横道的）设置机动车信号灯的交叉口，当通过人行横道的行人高峰小时行人高峰小时流量流量超过超过500500人次时，应设置人次时，应设置人行横道信号灯人行横道信号灯。（4 4）实行）实行分道控制分道控制的交叉口应设置的交叉口应设置车道信号灯车道信号灯。（5 5）在交叉口间距大于）在交叉口间距大于500m5
31、00m，高峰小时流量超过，高峰小时流量超过750750辆以及辆以及12h12h流量流量超过超过80008000辆的路段上，当通过人行横道的行人高峰小时流量超过辆的路段上，当通过人行横道的行人高峰小时流量超过500500人次时，可设置人次时，可设置人行横道信号灯人行横道信号灯及相应的及相应的机动车道信号灯机动车道信号灯。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University第二节 信号控制参数与基本概念o在交通信号配时设计中，经常涉及到以下一些参数：o周期长、相位、绿信比、绿灯时间、最短绿灯时间、最长绿灯时间、绿灯间隔时间以及起动
32、损失时间。o点控制定时信号基本参数有两个：周期长和绿信比。o线控信号配时基本参数有三个：周期长、绿信比、相位差。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University交通信号控制参数交通信号控制参数每个方向最多有8种灯色：红、黄、绿、左箭头、直箭头、右箭头、人行红、人行绿。步伐步伐：某一时刻，灯控路口各个方向各信号灯状态所组成的一组确定的灯色状态称为步伐。不同的灯色状态构成不同的步伐。步长步长：步伐持续的时间 信号灯在7：30开始开机，此时方向1和方向3左转绿箭头灯和红灯亮，方向2和4的红灯亮，其他灯均不亮，若该状态持续30秒。
33、则这是控制方案中的一步，其步长为30秒。1、步伐与步长、步伐与步长汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University2 2、周期长、周期长o周期长是信号灯各种灯色轮流显示一次所需的时间，即各种灯色显示时间之总和；或是从某主要相位的绿灯启亮时到下次该绿灯再次启亮之间的一段时间。用C表示，单位为秒。o周期时长是决定点控定时信号的关键参数，是信号配时设计的主要对象。o最佳周期时间C0：是通车效益指标最佳的交通信号周期时间。o最短周期时间Cm：是到达车辆刚好能全部通过交叉口的周期时间的最小值。交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交
34、通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University3、相位及相序o相位：在交叉口进口道处，不同的流向按照一定的顺序获得通行权。通行权的每一次更换，就构成了一个信号相位。o相序：通行权的顺序构成相序。交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University相位o若一个灯控路口为4相位系统：第1相位东西向交通流直行，第2相位东西向交通流左转，第3相位南北向交通流直行，第4相位南北向交通流左转。所有右转交通流均不予控制，其交通运行图如下图所示。
35、交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University相位相位o有时为了提高路口利用率，某一相位一支交通流的通行权可以保持到下一个相位，最常见的是左转交通流，如下图所示。由于第2相和第4相的左转交通流分别为第1相和第3相的延续，因而其步长可以短一些，如几秒钟。因此，有时称之为“半相位”。交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University图1 两相位信号配时图 汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通
36、学院交通运输工程系Qingdao Technological University图2 具有专用左转相位的三相位方案图3交通信号控制的八个相位 汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号相位信号相位 一股或几股车流，他们在一个信号周期内，不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示，那么就把各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合称作一个信号相位。信号阶段信号阶段 车辆在通过交叉口时，“通行权”依次轮流分配给各个相位，“通行权”的每一次转换就称为一个信号阶段。交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交通学院交通运输工程系
37、汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University 信号相位与信号阶段的主要区别是：“信号相位”是按车流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信号相位；“信号阶段”则是根据交叉口通行权在一个信号周期内的更迭次数来划分的。一个信号周期内通行权转换几次就是几个信号阶段。若一个信号周期内没有搭接相位，则信号相位和信号阶段的含义是相同的。交通信号控制参数交通信号控制参数汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological UniversityD C A B EFBAFECD第一相位包含车流A、
38、B 第二相位包含车流C、D第三相位包含车流 E第四相位包含车流 F信号阶段A信号阶段B信号阶段CF汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological UniversityIAIBICGAGCGBFCFAFB第三相位 车流C、D第四相位 车流F第二相位 车流E第一相位 车流A、BFA、FB、FC 分别为信号阶段A、B、C的时间GA、GB、GC分别为信号阶段A、B、C的绿灯显示时间IA、IB、IC 分别为信号阶段A、B、C的绿灯间隔时间图 信号相位与信号阶段的关系汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technolo
39、gical University交通信号控制参数交通信号控制参数4、绿信比一个相位的有效绿灯时长ge与周期时长C之比，用表示。5 5、有效绿灯时间、有效绿灯时间=实际绿灯时间+黄灯时间-损失时间。ge=G+A-l l包括绿灯初和黄灯末的损失时间（起动损失和清尾损失时间）(s).实际绿灯时间为80s，黄灯时间为3s，损失时间为2s，则有效绿灯时间为？(80+3-2=81s)信号损失时间包括全红时间和启动损失两部分。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University6 6、绿灯时间、绿灯时间（1）绿灯时间o绿灯时间是某一相位在一
40、个信号周期内所获得的绿灯显示时间，也称作相位绿灯时间。（2）最短绿灯时间最最短短绿绿灯灯时时间间是是对对各各信信号号阶阶段段或或者者各各个个相相位位规规定定的的最最低低绿绿灯灯时时间限值间限值。即即不不论论任任何何信信号号阶阶段段或或任任何何相相位位一一次次绿绿灯灯时时间间，都都不不得得短短于于规规定的最短绿灯时间。定的最短绿灯时间。规定这个绿灯时间的目的是规定这个绿灯时间的目的是为了保证交叉口行车安全为了保证交叉口行车安全。在英国，规定相位最短绿灯时间不得低于在英国，规定相位最短绿灯时间不得低于4 4秒。秒。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Techno
41、logical University6 6、绿灯时间、绿灯时间（3）最长绿灯时间最最长长绿绿灯灯时时间间是是对对各各信信号号阶阶段段或或各各个个信信号号相相位位给给出的出的最大的绿灯时间限值最大的绿灯时间限值。即即不不论论任任何何信信号号阶阶段段的的绿绿灯灯时时间间都都不不得得大大于于这这个个最长绿灯时间，最长绿灯时间，目的是目的是为了减少绿灯时间的损失为了减少绿灯时间的损失。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University7 7、绿灯间隔时间、绿灯间隔时间o上一相位绿灯结束到下一相邻相位绿灯启亮之间的一段时间，也叫交叉口
42、清车时间。o一般包含黄灯+全红或全红两部分。属于信号变换的损失时间。有的相位也可以没有绿灯间隔时间。目的：是是为为了了确确保保已已通通过过停停车车线线驶驶入入路路口口的的车车辆辆，均均能能在在下下一一相相位位的首车到达之前安全通过冲突点，驶出路口。的首车到达之前安全通过冲突点，驶出路口。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University7、绿灯间隔时间在在信信号号配配时时上上，当当计计算算的的绿绿灯灯间间隔隔时时间间小小于于3s3s时时，用用3s3s黄黄灯灯时间；时间；大大于于3s3s时时，则则在在3s3s黄黄灯灯之之外外，
43、其其余余时时间间配配以以红红灯灯。此此时时，所有相位都是红灯，称为所有相位都是红灯，称为全红全红时间。时间。绿绿灯灯间间隔隔时时间间属属于于信信号号变变换换相相位位的的损损失失时时间间，也也是是一一个个信信号相位内的灯色组合之一。号相位内的灯色组合之一。取值一般取值一般35s35s之间。之间。时间取值：汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University8、起动损失时间每每个个相相位位绿绿灯灯初初期期，车车辆辆因因起起动动而而实实际际并并未未用用于于通通车车的的一一段段绿绿灯灯时时间间，为为相相位位绿绿初初损损失失时时间间 根
44、根据据英英国国实实测测此此时时间间为为1.35s1.35s。另另外外，按按信信号号通通车车规规则则，黄黄灯灯初初期期尚尚可可有有车车辆辆通通行行，而而黄黄灯灯后后期期已已不不能能通通车车，黄黄灯灯末末尾尾的的这这一一段段时时间间，属属于于相相位位黄黄灯灯末末损失时间，据实测为损失时间，据实测为0.13s0.13s。把把绿初绿初损失时间同损失时间同黄末黄末损失时间合在一起，统称为损失时间合在一起，统称为损失时间损失时间。不包含全红汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University9 9、通行能力、饱和流率、流量比、通行能力、饱
45、和流率、流量比通行能力：通行能力：在一定道路和交通条件下，一定时间内能通过道在一定道路和交通条件下，一定时间内能通过道路某截面的最大车辆数，路某截面的最大车辆数，pcu/hpcu/h。信号交叉口的通行能力是以饱和流率为基础的。信号交叉口的通行能力是以饱和流率为基础的。饱和流率饱和流率是指在现行的道路和交通条件下，指定的引道或车是指在现行的道路和交通条件下，指定的引道或车道组能通过交叉口的最大流率（假定引道或车道组有道组能通过交叉口的最大流率（假定引道或车道组有100%100%的的实际时间作为有效绿灯时间）。实际时间作为有效绿灯时间）。饱和流率的符号为饱和流率的符号为S S，其单位用有效绿灯小时
46、通过的车辆数表，其单位用有效绿灯小时通过的车辆数表示（辆示（辆/绿灯小时）。绿灯小时）。汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University该公式是计算信号交叉口通行能力的基础，由上式可知，计算出实际饱和流率si是求出通行能力ci的基础。流量比：流量比：到达流量与饱和流率之比，到达流量与饱和流率之比，y yi i=q/S=q/S。9、通行能力、饱和流量、流量比通行能力、饱和流量、流量比指定的车道或引道的通行能力可表示为：指定的车道或引道的通行能力可表示为：汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao
47、Technological Universityo饱和流量实际上是一个与交叉口绿信号时间无关的量，仅取决于道路条件和车辆状况。o20世纪50年代英国的韦伯斯特研究得出：对饱和流量影响最大的因素是车道宽度。国内学者在北京进行了交通观测，并根据观测结果提出了一个类似的公式计算直行车道的饱和流量和国外的计算公式相比，国内的饱和流量普遍比国外低20左右。车道纵坡对饱和交通量有一定的影响，当进口道处于上坡段时，纵坡值每增加1，饱和流量相应减少3。反之，进口车道处于下坡段时，纵坡值每增加1，饱和流量相应增加3。饱和流量饱和流量汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Tech
48、nological Universityo对混合车流行驶的车道，在计算饱和流量时，要考虑不同车辆的影响。韦伯斯特根据英国的交通状况，提出了采用“折算标准小客车单位”作为计算车道饱和流量的标准单位，其建议的折算系数如表o国内采用的车辆折算系数略有不同。按照国内车辆的分类方法，小客车和微型卡车称为小型车，而大型车和拖挂车折算成标准小型车的方法如下：o1辆大型车1.48PCU,1辆拖挂车2.34PCU饱和流量饱和流量汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University相位差也叫偏移偏移，分绝对相位差和相对相位差两种定义方式。o1)绝
49、对时差 是指各个信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某一标准信号绿灯或红灯的时间之差。o 2)相对时差 是指相邻两信号的绿灯或红灯的起点或中点之间的时间之差。相对时差等于两个信号绝对时差之差。o 以红灯中点为标准的时差与以绿灯中点为标准的时差是相等的，一般多用于线控制的通过带方法中确定信号时差；o 以红灯起点或绿灯起点为标准的时差，一般多用于面控制系统中确定信号时差。o 各信号的绿信比相等时，各不同标准点的时差都相等。一般多用绿灯起点或中点作为时差的标点，则称为绿时差。1010、相位差、相位差汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Un
50、iversity常用时距图来表示信号配时与距离的关系汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological University信号控制类型和模式信号控制类型和模式o一、交通信号控制类型（按控制范围）o1.1.单个交叉口的交通控制o 每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉口的交通情况独立运行，不与其相邻交叉口的控制信号有任何联系，称为单点交叉口交通控制，也称“点控”，是交叉口交通信号控制的最基本形式。o分类：从技术上分离线点控制和在线点控制汽车与交通学院交通运输工程系汽车与交通学院交通运输工程系Qingdao Technological Univers