【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 交通參數(shù)采集 功能，支持采集、處理、存儲(chǔ)流量、占有率、排隊(duì)長(zhǎng)度 等交通參數(shù)，以供交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化軟件使用，同時(shí)供交通疏道和交通組織與規(guī)劃使用。 ? 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng) 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸與交換。中心網(wǎng)絡(luò)主要由接入層交換機(jī)以及核心交換機(jī)組成。 ? 后端管理子系統(tǒng) 由區(qū)域計(jì)算機(jī)和中心管理平臺(tái)組成。區(qū)域計(jì)算機(jī)主動(dòng)對(duì)前端交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自適應(yīng)的選擇合適的信號(hào)配時(shí)方案，并實(shí)時(shí)下發(fā)到各個(gè)路口對(duì)應(yīng)的信號(hào)機(jī)。中心管理平臺(tái)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)的匯聚、處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用、管理與共享。 功能設(shè)計(jì) 交通參數(shù)采集、統(tǒng)計(jì)功能 前端信號(hào)機(jī)配備有車(chē)檢板，支持地埋 線圈的接入，可實(shí)現(xiàn)控制區(qū)域內(nèi)車(chē)流量、占有率、車(chē)速、排隊(duì)長(zhǎng)度等交通參數(shù)的采集、處理和 存儲(chǔ)。交通信號(hào)控制系統(tǒng)可根據(jù)前端獨(dú)立 的車(chē)輛信息來(lái)直接調(diào)整對(duì)應(yīng)信號(hào)燈的綠信比，也可根據(jù)區(qū)域整體的車(chē)流狀況對(duì)信號(hào)燈配時(shí)方案進(jìn)行針對(duì)性的區(qū)域協(xié)調(diào)。同時(shí)這部分交通參數(shù)信息也可提供到其他相關(guān)聯(lián)的交通管理系統(tǒng)使用。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 8 圖 2 交通參數(shù)統(tǒng)計(jì)功能示意圖 除了地感線圈的檢測(cè)方 式外，本系統(tǒng)還支持其他檢測(cè)方式的接入，如微波、視頻等，可充分共享現(xiàn)有的交通資源達(dá)到交通優(yōu)化管理 的目的。 信號(hào)機(jī)支持接入視頻車(chē)檢器 ，具體的應(yīng)用介紹參加下文“核心設(shè)備介紹”部分。 信號(hào)燈配時(shí)控制功能 本系統(tǒng)支持靈活的信號(hào)燈控制方案配置。主要控制方式描述如下。 多時(shí)段 控制 多時(shí)段控制，根據(jù)交通需求變化情況，把一天的時(shí)間分成若干個(gè)控制時(shí)段，隨時(shí)間的推移，按預(yù)置的方案自動(dòng)運(yùn)行。各個(gè)方案運(yùn)行期間信號(hào)周期、綠信比、相序不隨道路狀況的變化而變化。 多時(shí)段控制 特別適合于交通量 相對(duì)規(guī)律 的交叉口，其信號(hào)配時(shí)方案是根據(jù)典型狀況的歷史交通數(shù)據(jù)制 定 的 。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 9 圖 3 多時(shí)段控制方案圖 感應(yīng)控制 感應(yīng)控制，信號(hào)機(jī)根據(jù)車(chē)輛 檢測(cè)器測(cè)得的交通流數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)配時(shí)的控制方式。感應(yīng)控制的前提是建立檢測(cè)器與相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這里包括車(chē)輛檢測(cè)器和行人檢測(cè)器。 在交通量變化大而不規(guī)則、難于用定時(shí)控制處置的交叉口，以及在必須降低對(duì)主要干道干擾的交叉口上，用感應(yīng)控制效益更大。 ? 干道上的感應(yīng)控制 相位在感應(yīng)時(shí)間 窗口 內(nèi)接收到來(lái)自檢測(cè)器的請(qǐng)求，則增加一個(gè)延長(zhǎng)綠的綠燈相位時(shí)間，以保證車(chē)輛能順利通過(guò)該路口。 感應(yīng)控制下默認(rèn)運(yùn)行最小綠燈時(shí)間，根據(jù)車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)遞進(jìn)增加綠燈時(shí)間，直到?jīng)]有通行請(qǐng)求或增大到最大綠燈時(shí)間。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 10 圖 4 感應(yīng)控制示意圖 時(shí) 長(zhǎng) t ， 表 示 延 長(zhǎng) 綠 時(shí) 間 ， 感 應(yīng) 控 制 后 ， 綠 燈 時(shí) 間 增 長(zhǎng) 至 T + t表 示 感 應(yīng) 窗 口 時(shí) 間 ， 一 般 為 綠 燈 倒 數(shù) 6 ~ 9 秒TtT + t圖 5 感應(yīng)控制時(shí)間軸變化 ? 支路上的感應(yīng)控制 這種系統(tǒng)，在每個(gè)交叉口的支路上安裝檢測(cè)器，支路檢測(cè)有車(chē)時(shí)，僅允許支路不影響主街連續(xù)通行的前提下，可得到基本配時(shí)方案內(nèi)的部分綠燈時(shí)間，并根據(jù)交通檢測(cè)的結(jié)果，支路的綠燈一有可能就盡快結(jié)束，初始原則按照最小綠燈時(shí)間給予放行；支路上沒(méi)有車(chē)輛時(shí)，綠燈將一直分配給主干線，保證主干線的通暢運(yùn)行。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 11 同樣的設(shè)置下，也可支持相反邏輯的設(shè)置，即當(dāng)支路上一檢測(cè)到 車(chē)輛信號(hào)就立即進(jìn)入轉(zhuǎn)換程序，給支路跳轉(zhuǎn)綠燈，確保支路上車(chē)輛的通行。這樣的應(yīng)用在一些非常部門(mén)的出入口較適宜，如消防隊(duì)的出口道路。 這樣的控制方式適用于不同方向車(chē)流差異非常大的路口。 無(wú)纜線協(xié)調(diào)控制 （綠波控制） 無(wú)纜線協(xié)調(diào)控制是線協(xié)調(diào)控制的一種，各信號(hào)機(jī)之間不進(jìn)行通信，要求信號(hào)時(shí)鐘完全同步 —— 一般采用 GPS 衛(wèi)星校時(shí) 。無(wú)纜線協(xié)調(diào)控制方式，通過(guò)設(shè)定相位差來(lái)實(shí)現(xiàn)道路上不同交叉口之間交通信號(hào)的協(xié)調(diào)。 與定周期配置不同在于，無(wú)纜控制必須配置綠信比表中的協(xié)調(diào)相位以及相位差，且進(jìn)行無(wú)纜線協(xié)調(diào)控制的各路口運(yùn)行方案的周期長(zhǎng)必須相同。 無(wú)纜線控的相位差是指進(jìn)行無(wú)纜線協(xié)調(diào)控制的各路口運(yùn)行方案之間，周期開(kāi)始的時(shí)間差。 如下圖，以相位 1 為協(xié)調(diào)相位，路口 1 的相位差為 0，路口 2的相位差為 15 秒，路口 3 的相位差為 25 秒。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 12 圖 6 無(wú)纜線協(xié)調(diào)相位差 圖 7 無(wú)纜線協(xié)調(diào)示意圖 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 13 行人過(guò)街按鈕控制 信號(hào) 機(jī)支持行人按鈕信號(hào)輸入，可在路口和路段響應(yīng) 來(lái)自行人按鈕的行人過(guò)街請(qǐng)求。在沒(méi)有行人過(guò)街請(qǐng)求時(shí)，有自動(dòng)跳步控制功能，可最大限度的保證車(chē)輛通行效率。 公交優(yōu)先控制 系統(tǒng)具有多種科學(xué)合理、靈活實(shí)用的公交優(yōu)先控制算法并能執(zhí)行相應(yīng)的優(yōu)先控制，以滿足一般公交優(yōu)先、雙向高頻度公交優(yōu)先或多方向公交優(yōu)先的需求。 通過(guò)在公交車(chē)輛安裝特殊發(fā)射裝置或在公交專(zhuān)用車(chē)道上設(shè)置普通車(chē)輛檢測(cè)器采集公交車(chē)輛的交通需求。當(dāng)公交車(chē)接近交叉口時(shí)，向檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)，檢測(cè)器即把信號(hào)傳給控制機(jī)，控制機(jī)指令信號(hào)燈由紅燈改為綠燈，或繼續(xù)延長(zhǎng)綠燈時(shí)間。公交?？空驹O(shè)在交叉口上游一方時(shí)，可把檢測(cè)器設(shè)在?？空?附近，當(dāng)公交車(chē)離站時(shí)就可通知信號(hào)燈放綠燈，以免在交叉口前再次停車(chē)。 圖 8 公交優(yōu)先控制示意圖 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 14 全紅控制 在全紅控制方式下，各信號(hào)源對(duì)應(yīng)的通道輸出紅燈信號(hào)。一般在交通管制的場(chǎng)景下應(yīng)用。 閃光控制 在閃光控制方式下，各信號(hào)源對(duì)應(yīng)的通道按照預(yù)先設(shè)定的閃光模式和一定的頻率進(jìn)行閃光。一般用在夜間車(chē)流量較少的叉路口，如一些經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的路口，夜間啟用 該模式 提醒司機(jī)通過(guò)路口時(shí)注意左右瞭望、小心通過(guò)，減少不必要的等待時(shí)間。 交通信號(hào)控制機(jī)有軟件黃閃和硬件黃閃兩種配置，系統(tǒng)采用 獨(dú)立的黃閃控制模塊，黃閃控制更為可靠和節(jié)能，進(jìn)入黃閃控制的途徑主要包括： 硬件故障黃閃：當(dāng)信號(hào)機(jī) 主控板、燈控板等 硬件發(fā)生故障時(shí)，可以 通過(guò)電源板的黃閃控制 進(jìn)入硬件故障黃閃； 時(shí)段黃閃：通過(guò)參數(shù)設(shè)定，在指定時(shí)段進(jìn)入黃閃 工作模式 ； 手動(dòng)黃閃：可通過(guò)中心控制或機(jī)箱兩旁的手動(dòng)按鈕 使信號(hào)機(jī)進(jìn)入 手動(dòng)黃閃工作模式 。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 15 圖 9 信號(hào)燈黃閃示意圖 手動(dòng)控制 手動(dòng)控制，交通管理人員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)車(chē)流情況人為控制路口放行狀態(tài)。 在由于節(jié)假日或交通事故導(dǎo)致路口嚴(yán)重?fù)矶?，需人工疏?dǎo)交通時(shí)，可幫助現(xiàn) 場(chǎng)交通管理人員方便的改變 信號(hào)燈工作狀態(tài)。 手動(dòng)控制支持 2 種模式，一種是機(jī)箱按鍵模式，一種是遙控器模式。手動(dòng)控制主要包括三項(xiàng)功能： 1) 黃閃； 2) 全紅； 3) 步進(jìn)。 步進(jìn)，信號(hào)燈按照相序執(zhí)行下一個(gè)綠燈相位，按下步進(jìn)后，信號(hào)燈會(huì)進(jìn)入切換狀態(tài)，當(dāng)前綠燈相位進(jìn)入綠閃，再跳轉(zhuǎn)紅燈。即原先設(shè)定的相位過(guò)渡機(jī)制保留不變的前提下，提前執(zhí)行下一個(gè)相序動(dòng)作。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 16 圖 10 手動(dòng)控制按鍵板 設(shè)備故障檢測(cè)、處理 功能 信號(hào)控制系統(tǒng)任何輕微的故障在信號(hào)燈上反饋出來(lái)都是不能接受的大問(wèn)題，所以故障檢測(cè)機(jī)制的 引入必不可少。 信號(hào)機(jī)配備了獨(dú)立的故障檢測(cè)模塊，可以對(duì)內(nèi)、外設(shè)備進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)、自診斷和記錄功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障后進(jìn)行故障降級(jí)來(lái)確保交通安全，并發(fā)出故障警示信號(hào)。信號(hào)機(jī)故障類(lèi)型分為嚴(yán)重故障和一般故障，其中嚴(yán)重故障包括：綠沖突故障、同一燈組紅綠沖突故障、一組相位對(duì)應(yīng)紅燈信號(hào)均故障。一般故障包括：通信故障、檢測(cè)器故障 、電源故障 等。 嚴(yán)重故障 當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，交通信號(hào)控制機(jī)立即改為黃閃控制 。 嚴(yán)重故障包括以下幾種情況： ? 綠沖突故障 預(yù)先設(shè)定的沖突相位（不應(yīng)同時(shí)點(diǎn)亮綠燈的相位）在實(shí)際運(yùn)行 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 17 中發(fā)生同時(shí)點(diǎn)亮綠燈的情況， 綠沖突 可能導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故 ； ? 同一燈組紅綠沖突故障 信號(hào)燈線發(fā)生搭線或其他短路現(xiàn)象時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致同一燈組的紅綠信號(hào)同時(shí)點(diǎn)亮，這種情況的發(fā)生將使駕駛員無(wú)所適從； ? 一組相位對(duì)應(yīng)紅燈信號(hào)均故障 某一路輸出所有信號(hào)燈的紅燈均不能點(diǎn)亮，將導(dǎo)致該相位的機(jī)動(dòng)車(chē)沒(méi)有停止信號(hào)； 一般故障 一般故障表現(xiàn)為不影響道路交通安全的其他一般故障，發(fā)現(xiàn)故障后能自動(dòng)降級(jí)到更可靠的控制方式，保證信號(hào)機(jī)繼續(xù)正常工作。 ? 通信故障 信號(hào)機(jī)與中心之間的通訊故障，這種情況下，基于區(qū)域控制的方案會(huì)自動(dòng)降級(jí)到單點(diǎn) /線協(xié)調(diào) 的控制方式。 ? 車(chē)輛檢測(cè)故障 信號(hào)機(jī)通過(guò) 設(shè)定的故障檢測(cè)機(jī)制，判斷線圈檢測(cè)器是斷路 還是短路。這種情況下，基于感應(yīng)控制的方案會(huì)自動(dòng)降級(jí)到多時(shí)段周期控制。 ? 電源故障 信號(hào)機(jī)電源電壓超出正常使用范圍時(shí)，信號(hào)機(jī)能自動(dòng)檢測(cè)，并生成故障報(bào)警信息 。 交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決方案 18 故障存儲(chǔ)與發(fā)送 交通信號(hào)控制機(jī)能對(duì)所有在運(yùn)行期間采集的故障信息進(jìn)行存儲(chǔ)記錄 ，并 向中心上傳故障信息，所存儲(chǔ)的信息也可通過(guò)手提電腦安裝的工具軟件顯示、查閱。 信號(hào)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視功能 信號(hào)機(jī)支持用客戶端軟件登陸信號(hào)機(jī)，通過(guò)圖形、圖標(biāo)的形式展示各關(guān)鍵參數(shù)的狀態(tài)。 版本信息 查看所用設(shè) 備硬件型號(hào)和軟件型號(hào)，在設(shè)備維護(hù)時(shí)可以第一時(shí)間反饋到所需的版本 信息。 圖 11 版