交通信号集中控制系统技术方案

交通信号集中控制系统技术方案内容摘要：

，主要有三种办法： 1）立体交叉、 2）路口路段渠化、 3）交通信号控制与诱导。 因此，在建立交通智能控制的同时，应按“畅通工程”的基本要求，对城市交通进行调查，并作出相应的交通规 划。 交通量调查主要是了解现状城市道路网的交通分布状况，包括对道路网、路段、交叉口、交通枢纽等的交通流量、流向以及公共交通的线路、客流量、集散量的调查。 调查包括：机动车流 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY17 量、非机动车流量和行人流量及其流向的调查，速度的调查，交通事故及交通设施状况的调查。 调查一般选择控制路段和交叉口对全市道路网同时进行观测。 在交通调查的基础上， 将交通源合并成若干小区 —— 交通区。 划分交通区的区域除包括规划区域外，还应包括与规划区域有较大交通联系的其他区域。 交通区的划分应使在工作量最小的情况下全面反映交通的源流。 交通区 的划分，应遵循以下原则： 1）、同质性 —— 分区内土地使用、经济、社会等特性尽量使其一致； 2）、尽量以铁路、河川等天然屏障作为分区界限 3）、尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区政府现成的统计资料。 4）、考虑路网的构成、区内重心可取为路网中的结点 5）、分区数量适当，中等城市≤ 50 个，大城市不超过 100~150 个。 6）、分区人口适当，约 10000~20200 人。 建立了交通区域后，就可分别按 点控、线控、区域 控制这三种模式来实现整个城市交通量的控制与调节。 而且这些控制，是需要城市规划与信号控制两者并重 才能 起到综合的效果。 对于点控路口，它的基本方法有： 1）信号控制及配时设计与优化。 2）立体交叉、环行交叉、无控制交叉等。 3）进口渠化，进口拓宽。 4）交叉口转向限制。 对于线控路段，它的基本方法有： 1）设立单行线，公共交通专用线 ，货车禁止线，自行车禁止线。 2）由交通信号控制系统实现绿波交通。 对于区域交通管理，可采用 1）区域信号控制系统 2）区域线路引导系统 3）卫星车辆导航系统 4） 智能交通运输系统（ ITS） 交通控制的基本术语规定：  相位差：具有相同周期长的相关路口，在同方向上的两个 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY18 相关相位 的启动时间差。  周期：是指信号灯色发生变化，显示一个循环所需的时间，也称周期长，即红、黄、绿灯时间之和。  相位：即信号相位，是指在周期时间内按需求人为设定 的，同时取得通行权的一个或几个交通流的序列组。  绿信比：是指在周期长内的各相位绿灯时间与周期长之 比。  饱和流量：是衡量路口交通流施放能力的重要参数，通常是指一个绿灯时间内的连续通过路口的最大车流量。  流量系数：是实际流量与饱和流量的比值。 既是计算信号配时的重要参数，又是衡量路口阻塞程度的一个尺度。  绿灯间隔时间：是指从失去通行 权的相位的绿灯结束，到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。  有效绿灯时间：是指被有效利用的实际车辆通行时间。 它等于绿灯时间与黄灯时间之和减去头车启动的损失时间。  延误：是指交通冲突或信号控制设施的限制给车辆带来的时间损失。 它是计算信号配时和衡量路口通行效果的一个重要参数，也常作为确定信号控制系统性能的重要参量。 5． 5． 操作台软件基本功能说明 : 、 路口信号控制设备的设置： 具备实现指挥中心采集显示路口的交通参数，上传下载信号机控制方案，下达控制指令，实现交通中心协调控制、多时段控制 、感应控制、黄闪、交通管制等多种交通控制功能。 实时对路口机的工作状态进行设置；黄闪起止时间；熄灭起止时间；当前执行时段设置；模式设置；配时方案设置 . latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY19 、相位设置： 相位就是同一时间内，将某几个灯组指定为绿灯。 其余为红灯。 我们可以把同时显示绿灯的灯组，设置在同一个相位里。 在本信号机内，同一相位可以设置 10 个灯组同时为绿灯。 这里，要知道灯组序号所对应的车流。 灯组 方向 东 南 西 北 直行灯组序号 4 3 2 1 左转灯组序号 8 7 6 5 右转灯组序号 16 15 14 13 人行灯组序号 24 23 22 21 注意：如果在同一相位里设置了“有冲突”的灯组号，那么，系统将执行“黄闪”。 所谓“有冲突”，就是某几个相关绿灯不能同时亮。 例如：灯组 2 和灯组 4 就不可以与灯组 2 24 同时亮绿灯，否则的话，将发生机动车辆行驶权冲突，俗称“绿冲突”。 在路口设置中，合理分配相位是设置的关键所在，在设置本方案时，必须结合路口车辆运行状态进行综合考虑，以确定是 2 个周期（ 2 相位）还是多个周期放行完路口的所有车辆和人行。 下面我们用一个范例来描述相位设置，参考设置图如下所 示： 如上图所示：我们设置 4 个相位来放行交通路口的所有车辆和人行。 灯组 相位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一 5 7 1 1 1 1 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY20 3 4 5 6 二 1 9 3 11 13 14 15 16 22 24 三 6 8 13 14 15 16 四 2 10 4 12 13 14 15 16 21 23 上表中，“相位一”中设置的 7 代表南北方向的左转绿灯亮，并且在“相位一”中，1 1 1 16 放行所有方向的右转车辆；“相位二”中设置 11 代表绿灯亮放行南北方向的直行车辆， 13， 14， 15， 16 仍然放行所有方向的右转车辆， 2 24（只需设两组灯，施工时， 22 和 26 并联，24 和 28 并联）放行南北方向的人行。 至此，南北方向的所有人行和车辆已放行完毕。 同理可推，东西方向的放行过程。 考虑到行人过马路的安全 ,在机动车辆绿灯结束前几秒 ,人行绿灯开始绿闪 ,并提前转为红灯 . 、配时方案设置： 配时方案主要用于设置各相位的绿灯时间长度。 也能修改绿闪次数和黄灯时间长度。 本信号机最大可以设置 16 套配时方案。 本系统支持 18 种配时方 案。 比如：结合上例，我们可以设置一号配时方案第一个相位时，每个绿灯长亮 10 秒，绿灯切换至黄灯状态闪烁 2 秒，每个黄灯闪 3 秒；第二个相位时每个绿灯长亮 20 秒，绿灯闪 2 秒，黄闪 3 秒。 第三个相位时，每个绿灯长亮 10 秒，绿灯切换至黄灯状态闪烁 2 秒，每个黄灯闪 3 秒；第四个相位时每个绿灯长亮 20 秒，绿灯闪 2 秒，黄闪 3 秒。 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY21 根据每天不同时间车流量的不同和每周每天车流量状况不同的需要，可以设置多个配时方案号，如配时方案二，配时方案三等等，以适应各天各时段对配时方案的不同需求。 、时段方案设置： 时段是用 于一天内，根据车流量的变化，在各时间段里，选定不同的配时方案 .时段方案号一至七分别对应礼拜一至周末的配时设置。 各时段方案中的开始时间和结束时间对应每天各不同时间段内的配时方案。 此外，本系统还针对特殊节假日可以设置预案，以扩展用户需求。 例如，国庆节设置配时方案号八。 、路口图的绘制： 随着城市路口数量的增加和每个路口红绿灯的配置不同，有的路口安装“三头”灯组，有的路口安装“五头”灯组，要求用户必须能够独立针对新路口进行路口图的添加或修改操作，以适应城市路口监控的需要，故本软件支持用户路口 图绘制。 通过路口图的绘制可以确定路口名称和每个路口的灯组数量。 编辑修改各路口的时段划分和交通方案，并可将方案下载到路口控制机，或将路口信号机的控制方案、控制参数上传。 建立路口数据，管理 路口名称、路口信号灯总数、路口信号灯类型、路口交叉型式（ +字、正 T字、倒 T 字、 Y字）、 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY22 路口信号控制方案（相位、阶段、周期、周期时段）、路口示意图。 、 交通控制模式的确定 : 本系统具备多种控制模式：  多时段多方案 [设有 16 套时段控制方案（节假日、平时、周末）， 18 个时段 ,16 套配时方案 ,夜晚黄闪与熄灯方案 ]  交通管制 (特别绿色通道 )  手动控制  定周期控制  半感应控制  全感应控制  指挥中心步进控制  干线协调控制（绿波带）  区域自适应协调控制 、设备及信号状态的实时监视与报警功能： 可以不同的方式监视设备及信号的实时状态，实时显示路口机的工作状态；各个灯组的显示状态与实际路口一致；相位数与时段；当前灯色的剩余时间。 单独监视指定路口状态、监视指定子区路口状态、监视所有信号机状态。 可与 GIS 系统结合在地图中显示路口控制机的地理位置，并以不同图标表示信号机的设备状态。 用户可在地图中添加信号状态监视标 志，实时显示路口信号状态。 自动记录并提示通讯状态异常、绿冲突、车辆检测器故障、及信号灯故障。 、绿波带 (干线协调控制模式 ): 、“绿波带”的适用范围： latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY23 所谓：绿波带”，就是在指定的交通线路上，当规定好路段的车速后，要求信号控制机根据路段距离，把该车流的绿灯起始时间，做相应的调正，这样一来，以确保该车流到达每个路口时，正好遇到“绿灯”。 “绿波带”的控制模式，比较适合于以下交通信号控制场合：  联结两个中心区之间的主要干道，如通往郊区飞机场的道路，通往卫星城镇的道路 ，通往经济开发区的道路，小城市的主要干道。  实现“绿波带”的各路口，其交通流量大致接近，这样一来，比较适合采用同一周期。  实现“绿波带”的路段，其交通秩序比较好。 比如说，很少有行人横穿马路，机动车辆、三轮车和其它非机动车辆都能各行其道。  VIP 车队行驶路线的交通管理。 、“绿波带”的实现方法： latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY24 目前，在同一时间内，只考虑实现单向绿波带。 所有参与绿波带的路口信号控制机，要按以下办法统一设置：  把要实现绿波的车流，放在第一相位。  基准时间要一致。  周期要一致或者它们的周期是整数倍的关系 ；时段方案要确立一套为绿波带专用，各路口要设置为一致，所采用的配时方案也要一致。 相位一的绿灯时间要一致。  根据路段长度及平均车速，确定绝对相位差。 此外，要把控制模式设定为线控或无电缆协调控制，即“绿波带”。 路口信号机在执行线控或无电缆协调控制模式时，到了绝对相位差所指点的时间前 6 秒开始黄闪，前 2秒开始全红，然后开始从相位一起步，再按专用时段方案执行该控制模式。 这样一来，沿着绿波控制的路段和方向，驾驶人员就会有一路绿灯的感受。 、“绿波带”的管理： 考虑到实际因素的影响，“绿波带” 设置完成后，也要进行有效的管理。  路口信号机的时钟校准：时钟的校准，可以在指挥中心用同一台电脑对各路口机进行时间设置。 考虑到“绿波带”最主要的参数是相对相位差，只要个路口是用同一个时钟源进行校对就可以了，因此，电脑的时钟不一定要求具备很高的精度，但是要具备比较高的稳定性。  配时方案的及时调整。 路段配时方案的修改，在“绿波带”控制系统中，考虑的是整个区域所有路口的交通流量变化，因此，要综合考虑。 单一修改某一个路口的配时，会导致“绿波带”无法继续保持。  新增路口的管理。 对于新增加的路口，要及时纳入绿波控制系 latest agriculta ,ykj39。 S1bCWXIGMAY25 统， 以免该路口干扰路段的车速。  考虑到各路段可能路面宽度并不一致，因此，各路段的行驶车速也就不一致。 为了实现“绿波带”，最好在道路上设立 LED诱导屏，提示司机，此路段推荐的行驶速度。 这样一来，驾驶人员可以按此速度行驶，这样才能很好的做到“绿波”控制。 、双向“绿波带”的分析： 所谓双向。