【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用等效通行能力的當(dāng)量小客車為單位，城市道路通行能力采用當(dāng)量小客車為單位。 1） 通行能力種類 確定道路通行能力的種類主要考慮兩點(diǎn)一個(gè)是通行能力分析必須與運(yùn)行質(zhì)量 相聯(lián)系；二是需要一種 具體對(duì)比道路功能的基本參照通行能力。因此通行能力可分為以下三種。 （ 1） 基本通行能力?；就ㄐ心芰τ址Q為理論通行能力，是指道路組成部分在理想的道路，交通和控制條件下，該組成部分的一條行車道或橫斷面上的一小時(shí)所能通行或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大數(shù)量。他反應(yīng)了道路允許通過(guò)車輛數(shù)的極限值，是計(jì)算各種通過(guò)能力的基礎(chǔ)。 8 （ 2） 可能通行能力?？赡芡ㄐ心芰κ侵敢阎缆方M成部分在實(shí)際或預(yù)計(jì)的道路交通和控制條件下，該組成部分的一條行車道或橫斷面上一小時(shí)所能通行或通過(guò)的最大車輛數(shù)量。 （ 3） 設(shè)計(jì)通行能力。設(shè)計(jì)通行能力是指已知道路徐成部分在實(shí)際或預(yù)計(jì)的道路交通和控制條件下，該組成部分的一條車道或行車道的橫斷面上，在所用的設(shè)計(jì)服務(wù)水平下一小時(shí)所能通行或通過(guò)的最大車輛數(shù)。他是實(shí)際可以接收到通行能力，考慮人為主觀對(duì)道路的要求， 并按照道路運(yùn)行質(zhì)量要求及經(jīng)濟(jì)安全因素來(lái)加以確定的，是作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。 三種通行能力的主要區(qū)別是：理論通行能力與實(shí)際通行能力的主 要區(qū)別在于前者是在理想條件下的，而后者是在實(shí)際或預(yù)計(jì)條件下的通行能力；實(shí)際通行能力與設(shè)計(jì)通行能力主要區(qū)別在于前者是在不考慮運(yùn)行質(zhì)量情況下的，而后者是在所選用服務(wù)水平條件下的通行能力。 2） 通行能力與交通量 通行能力與交通量有相同之處，他們都是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路某段面的交通體的數(shù)量，表示方法相同，單位亦相同，但兩者也存在一定的區(qū)別。交通量是道路上實(shí)際運(yùn)行著的交通體的觀測(cè)值，是個(gè)實(shí)測(cè)的量，其數(shù)值具有動(dòng)態(tài)性與隨機(jī)性，隨時(shí)間地點(diǎn)和交通管制不同而變化；而通行能力是度量道路 在單位時(shí)間內(nèi)可能通過(guò)的車輛的能力，是根據(jù)道路幾何 特征、交通狀況及規(guī)定運(yùn)行特性所確定的最大數(shù)量，其數(shù)值具有相對(duì)的穩(wěn)定性與規(guī)定性，即在一定條件下是個(gè)固定值，但因路況的不斷惡化，交通條件的不斷降低等會(huì)有所下降。 信號(hào)交叉口的服務(wù)水平分析 交叉口服務(wù)水平的因素 服務(wù)水平是指道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)程度或服務(wù)質(zhì)量，如可以提供的行駛速度、舒適、方便、司機(jī)的視野以及經(jīng)濟(jì)、安全等方面所能得到的實(shí)際效果與服務(wù)程度。服務(wù)水平的實(shí)質(zhì)是描述交通流內(nèi)部的運(yùn)行條件及其對(duì)駕駛員與乘客感覺(jué)的一種度量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)道路服務(wù)水平的評(píng)價(jià)是對(duì)道路綜合運(yùn)輸能力進(jìn)行整體評(píng)價(jià)的主要方面。 影響信號(hào)交叉口服務(wù)水平的因素錯(cuò)綜復(fù)雜通常包括運(yùn)行時(shí)間、交通設(shè)施、運(yùn)行狀況、安全環(huán)境狀況等方面的諸多因素。具體包括：車輛在交叉口的等待時(shí)間、交叉口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)、交叉口車道設(shè)置、非機(jī)動(dòng)車及行 人的交通組織、交叉口交通秩序、交通事故率、環(huán)境及噪聲、交警指揮水平等。 信號(hào)交叉口運(yùn)行特性 分析 信號(hào)交叉口處車輛的運(yùn)行特性是研究通行能力，建立模型的基礎(chǔ)。信號(hào)交叉口是城市道路中一種常見(jiàn)的交通設(shè)施。在城市道路信號(hào)交叉口中，交通參與者較多，交通轉(zhuǎn)向行為集中，控制方案也隨之較多 [15]。信號(hào)燈在時(shí)間上周期性地為不同的車道組分配通行權(quán)，使各車道組的交通流周期性地停駛。在各周期中，不同流向的交通流具有不同的運(yùn)行特性。 （ 1）直行車流運(yùn)行特性 當(dāng)信號(hào)顯示為綠燈時(shí)，經(jīng)過(guò)短暫的反應(yīng)時(shí)間后，紅燈期間內(nèi)積累的排 隊(duì)車輛依次起動(dòng)，魚(yú)貫通過(guò)停車線。流率很快地由零增加到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值 (飽和流率 )；車頭時(shí)距達(dá)到相對(duì)的穩(wěn)定 (飽和車頭時(shí)距 )。此后，車輛以飽和流率通過(guò)停車線直至停車線后積存的車輛全部放行完畢，或者雖未放完，但綠燈時(shí)間已結(jié)束。在紅燈剛剛轉(zhuǎn)換為綠燈后，車輛并不是馬上就起動(dòng)越過(guò)停車線，而是要有幾秒的遲滯，起動(dòng)后的車輛從起動(dòng)到其達(dá)到期望車速也需要一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，車頭時(shí)距明顯的要比后面排隊(duì)車輛之間的車頭時(shí)距大，因此，這段時(shí)間沒(méi)有被充分利用，有運(yùn)行時(shí)間損失，稱為起動(dòng)損失時(shí)間。最初幾秒，車輛從原來(lái)靜止的狀態(tài)逐步加9 速到 正常行駛狀態(tài)，交通流的流率變化很快； 之后，車隊(duì)速度保持正常行駛狀態(tài)，交通流則保持以飽和流率通過(guò)停車線。在綠燈結(jié)束后的黃燈時(shí)間內(nèi)或者是綠燈閃爍期間，由于部分車輛采取了制動(dòng)措施，通過(guò)交叉口的流量由飽和流率逐漸下降。紅燈期間，達(dá)到停車線的車輛停車等候綠燈，隨后達(dá)到的車輛則在車隊(duì)末尾排隊(duì)等候 。 （ 2）左轉(zhuǎn)車流運(yùn)行特性 按照車道功能不同，左轉(zhuǎn)車流可分為左直混行、左轉(zhuǎn)專用和左直右混行車流。其中，左轉(zhuǎn)專用車流除了在交叉口中需要運(yùn)行更長(zhǎng)的距離外，其他運(yùn)行特性類似于直行車流；不管是左直混行還是左直右混行，這樣的車道功能劃 分都將使左轉(zhuǎn)車流受到同向直行車的干擾。由于共用一條車道，各流向交通流在通過(guò)停車線時(shí)，其平均車頭時(shí)距大于只有單一交通流的車道。此時(shí)，如果信號(hào)相位還為不同流向交通流分配了不同的通行時(shí)間，將導(dǎo)致有效通行時(shí)間的減少。如在左直混行車道中，左轉(zhuǎn)車流處于紅燈，停車線前停駛的左轉(zhuǎn)車其后的直行車也不能通過(guò)。按照信號(hào)控制條件的不同，左轉(zhuǎn)車流可分為許可型和保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流 [17]。許可型左轉(zhuǎn)車流只能在綠燈期間出現(xiàn)以下情況之一時(shí)才能通過(guò)： 1)對(duì)向直行車未到達(dá)沖突點(diǎn)之前； 2)在沖突點(diǎn)附近等待對(duì)向直行車流中出現(xiàn)允許穿越的車頭時(shí)距； 3)信 號(hào)相位轉(zhuǎn)換間隔。當(dāng)左轉(zhuǎn)交通需求較大時(shí)，個(gè)別左轉(zhuǎn)車輛可能會(huì)貿(mào)然插入對(duì)向直行車流?？梢?jiàn)，許可型左轉(zhuǎn)車流可能受對(duì)向直行車流的干擾；而保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流，通常配合以專用的左轉(zhuǎn)車道，此時(shí)，保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流的運(yùn)行特性類似于直行車道。如果左轉(zhuǎn)車流仍然使用共用車道，保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流也可能受到直行車輛甚至右轉(zhuǎn)車輛的干擾。事實(shí)上，基于以上運(yùn)行特性，信號(hào)交叉口的設(shè)計(jì)中往往將車道功能的劃分和信號(hào)控制條件進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，以保證各車道組交通流的高效運(yùn)行。 （ 3）右轉(zhuǎn)車流運(yùn)行特性 當(dāng)右轉(zhuǎn)交通量較小時(shí)，通常不控制右轉(zhuǎn)車輛的通行，可以在右轉(zhuǎn)車道上 連續(xù)通行；如果與其他流向車流共用車道，則可能被直行車輛甚至左轉(zhuǎn)車輛阻擋而不能通過(guò)。當(dāng)右轉(zhuǎn)交通量達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置右轉(zhuǎn)專用道和信號(hào)相位，給右轉(zhuǎn)車輛分配通行時(shí)間和空間，否則它將對(duì)其它方向上的車流產(chǎn)生一定的影響。 第三章 多相位交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組態(tài) 設(shè)計(jì)要求及環(huán)境 1） 設(shè)計(jì)任務(wù) 用 PLC 和組態(tài)軟件構(gòu)建交通信號(hào)燈監(jiān)控系統(tǒng)。 2） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 TVT90A臺(tái)式可編程序控制器訓(xùn)練裝置； UNIT3多相位交通燈控制實(shí)驗(yàn)板； 天工組態(tài)軟件； 連接導(dǎo)線若干。 3） 動(dòng)作要求 （ 1）系統(tǒng)受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始工作；當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈熄滅。 （ 2）系統(tǒng)工作時(shí)，先南北左轉(zhuǎn)、東西直行、東西左轉(zhuǎn)的紅燈亮，同時(shí)南北直行綠燈亮。 （ 3）南北綠燈亮 8 秒，到 8秒時(shí)，南北綠燈閃亮，綠燈閃亮周期為 1秒 (亮 ,熄 )。 （ 4）綠燈閃亮 2 秒以后熄滅，南北直行黃燈亮，并維持 2 秒。到 2秒時(shí)，南北直行黃燈熄滅，南北直行紅燈亮，同時(shí)南北左轉(zhuǎn)紅燈熄滅 ,南北左轉(zhuǎn)綠燈亮。 10 （ 5）南北左轉(zhuǎn)綠燈亮 8 秒，閃 2 秒之后熄滅，南北左轉(zhuǎn)黃燈亮。南北左轉(zhuǎn)黃燈亮 2秒之后熄滅，南北左轉(zhuǎn)紅燈亮，東 西直行紅燈滅，東西直行綠燈亮。 （ 6）東西直行綠燈亮 8 秒，閃 2 秒之后熄滅，東西直行黃燈亮。東西直行黃燈亮 2秒之后熄滅，東西直行紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)紅燈滅，東西左轉(zhuǎn)綠燈亮。 （ 7）東西左轉(zhuǎn)綠燈亮 8 秒，閃 2 秒之后熄滅，東西左轉(zhuǎn)黃燈亮。東西左轉(zhuǎn)黃燈亮 2秒之后熄滅，東西左轉(zhuǎn)紅燈亮，南北直行紅燈滅，南北直行綠燈亮，開(kāi)始第二周期的動(dòng)作。以后周而復(fù)始地循環(huán)。 系統(tǒng) 整體方案 PLC 實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)相似，主要由主機(jī)、 I/O擴(kuò)展機(jī)、外圍設(shè)備三部分組成。 PLC 的工作原理 的工作方式 1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。 2） 程序執(zhí)行階段： plc 對(duì)用戶程序掃描。 3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC 匯編語(yǔ)言 采用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題 ，簡(jiǎn)單直觀的 plc 編寫(xiě)橫語(yǔ)言，常用的有：梯形圖，語(yǔ)句表，功能圖等。 梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來(lái)，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語(yǔ)言功能更強(qiáng)更方便。 主要特點(diǎn)： 1）自上而下，從左到右的順序排列，兩列垂直線為母線。每一邏輯行，起使左母線。 2）梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器” 3）每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源。 4）輸入繼電器，用于接入信號(hào)，而無(wú)線圈，輸入繼電器，通過(guò)輸入接入的繼電器，晶體及晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)要求要設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈方案 a． 南北主干道：直行綠 10s、直行綠閃 2s、直行黃 2s、直行紅 36s 左、右轉(zhuǎn)綠 10s、左、右轉(zhuǎn)綠閃 2s、左、右轉(zhuǎn)黃 2s、左、右轉(zhuǎn)紅 36s； b．南北人行道：綠 10s 、綠閃 2S、紅 36s； c．東西主干道：直行紅 24s、直行綠 10s、直行綠閃 2s、直行黃 2s、直行紅 36s； 左、右轉(zhuǎn)紅 36s、左、右轉(zhuǎn)綠 10s、左、右轉(zhuǎn)綠閃 2s、左、右轉(zhuǎn)黃 2s、 左、右轉(zhuǎn)紅 d．東西人行道：紅 24s 、綠 10s、綠閃 2s； e．循環(huán)控制方式； f．交通燈變化順序表（單循環(huán)周期 48秒）。 11