【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間距相當(dāng)長(zhǎng)，必須設(shè)置行人過(guò)街通道時(shí)，系統(tǒng)可執(zhí)行行人過(guò)街感應(yīng)控制。路口行人過(guò)街控制具有請(qǐng)求控制和預(yù)案控制。系統(tǒng)能夠在區(qū)域協(xié)調(diào)控制的控制下及時(shí)響應(yīng)或等待響應(yīng)路段行人過(guò)街請(qǐng)求，使行人利用交通流間隙過(guò)街通行。（8）降級(jí)控制本系統(tǒng)采用的信號(hào)機(jī)本身具有異常降級(jí)功能，其故障降級(jí)順序可由區(qū)域控制機(jī)設(shè)定。當(dāng)出現(xiàn)通信中斷等其他故障時(shí)，可降級(jí)為區(qū)域協(xié)調(diào)控制方式或進(jìn)一步降級(jí)為單點(diǎn)控制、單點(diǎn)全感應(yīng)控制方式、單點(diǎn)半感應(yīng)控制方式、多時(shí)段定時(shí)控制。 單點(diǎn)控制策略交通信號(hào)單點(diǎn)信號(hào)控制，又稱(chēng)“點(diǎn)控”，用于單個(gè)信號(hào)的路口，屬于孤立交叉口的信號(hào)控制。根據(jù)交叉口的流量和流向，確定最佳配時(shí)方案，保證最大通行能力或最小延誤。（1）定周期控制。配時(shí)參數(shù)的各種組合，構(gòu)成不同的信號(hào)配時(shí)方案。定周期控制方式適用于那些交通量不大、變化較穩(wěn)定、相隔距離較遠(yuǎn)的交叉口。單點(diǎn)單一周期控制。預(yù)先調(diào)整信號(hào)機(jī)的控制相位、周期長(zhǎng)度和綠信比，根據(jù)設(shè)計(jì)好的相序輪流給各方向的車(chē)輛和行人分配通行權(quán)，控制不同方向的交通流。單點(diǎn)多時(shí)段定周期控制。若一天中各時(shí)間段的交通量相差較大，則應(yīng)采用多套配時(shí)方案。根據(jù)一天內(nèi)不同時(shí)段交通流量的變化，選擇相應(yīng)的配時(shí)方案，以適應(yīng)交通流變化的需要。（2）感應(yīng)式信號(hào)控制。根據(jù)車(chē)輛感應(yīng)器提供的信息調(diào)整周期長(zhǎng)度和綠燈時(shí)間。它可更好地適應(yīng)交通量的變化，減少延誤，提高交叉口的通行能力。特別適用于各方向交通量明顯隨時(shí)間變化較大且無(wú)規(guī)律的交叉路口。它的主要型式有以下兩種：半感應(yīng)式信號(hào)控制。在部分進(jìn)口道上設(shè)置車(chē)輛感應(yīng)器，通常設(shè)在次要路口。平時(shí)主干道維持長(zhǎng)綠信號(hào)，只有當(dāng)支路上有車(chē)輛到達(dá)交叉口時(shí)，才給以通行權(quán)，或者在主路完成最大綠燈時(shí)間后給予支路通行權(quán)。這種控制適用于主干道上交通量特別大，而支路上流量較小的交叉口。全感應(yīng)式信號(hào)控制。所有進(jìn)口道上都安裝車(chē)輛感應(yīng)器。當(dāng)主干道和支道的交通量都比較小時(shí)，主、支道入口的信號(hào)均維持最短綠燈時(shí)間，此時(shí)它相當(dāng)于定時(shí)周期控制，當(dāng)交通量較大時(shí)，可自動(dòng)延長(zhǎng)綠燈時(shí)間。全感應(yīng)式信號(hào)控制適用于相交道路的交通流量都比較大、且都不穩(wěn)定的情況。（3）手動(dòng)按鈕控制。手動(dòng)按鈕控制，屬于人工控制，它適用于支線路口或非交叉口的人行橫道處，平時(shí)主干道路是綠燈信號(hào)，有行人橫穿道路時(shí)，可按一下與信號(hào)機(jī)相連的開(kāi)關(guān)，則綠燈變?yōu)榧t燈。 配時(shí)方案設(shè)計(jì) 配時(shí)方案設(shè)計(jì)流程6 信號(hào)配時(shí)方案設(shè)計(jì)流程圖道路平面交叉口所采取的信號(hào)控制方式無(wú)論是固定式控制還是感應(yīng)式控制，控制范圍無(wú)論是單點(diǎn)還是區(qū)域，都需要根據(jù)單點(diǎn)交叉口的幾何特性、交通流條件，選擇信號(hào)相位方案和確定信號(hào)配時(shí)參數(shù)。在信號(hào)控制交叉口，在任何時(shí)間燈色顯示完全相同的燈組的組合，稱(chēng)為一個(gè)信號(hào)相位。所有這些信號(hào)相位及其合理地安排這些控制狀態(tài)地顯示順序統(tǒng)稱(chēng)為相序。確定信號(hào)相序，是對(duì)信號(hào)輪流給某些方向的車(chē)輛或行人分配通行權(quán)順序的確定。信號(hào)機(jī)按照設(shè)定的相序，輪流開(kāi)放不同的信號(hào)顯示，輪流對(duì)各個(gè)方向的車(chē)輛和行人給予通行權(quán)。交通配時(shí)方案的驗(yàn)證：在交通控制中，交通配時(shí)方案是整個(gè)系統(tǒng)的核心功能，其效果的好壞直接影響到交通狀況。因此配時(shí)方案測(cè)試是整個(gè)測(cè)試工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。整個(gè)配時(shí)方案測(cè)試工作從三個(gè)層面展開(kāi)：（1）實(shí)驗(yàn)室中完成配時(shí)方案是否被正確實(shí)現(xiàn)在試驗(yàn)中針對(duì)配時(shí)方案的測(cè)試主要完成配時(shí)方案是否按照設(shè)計(jì)要求正確實(shí)現(xiàn)，不對(duì)配時(shí)方案控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。其測(cè)試方法一般采用：根據(jù)配時(shí)方案設(shè)計(jì)，人工輸入交通流數(shù)據(jù)，驗(yàn)證配時(shí)方案實(shí)現(xiàn)的正確性。（2）仿真軟件對(duì)配時(shí)方案的控制效果進(jìn)行初步評(píng)價(jià)根據(jù)交通調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)，利用仿真軟件，驗(yàn)證控制方案的控制效果，并給出基本評(píng)價(jià)。（3）路口現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證配時(shí)方案的控制效果配時(shí)方案經(jīng)過(guò)仿真軟件進(jìn)行初步驗(yàn)證后，必須到路口進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。測(cè)試一般采用：交通調(diào)查：獲取交通狀況信息；方案配置：根據(jù)交通狀況，配置配時(shí)方案運(yùn)行需要的參數(shù)，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足路口交通要求的控制方案；（4）路口驗(yàn)證控制效果：路口驗(yàn)證一般按照配時(shí)方案要求，安排不同數(shù)量的車(chē)輛在不同時(shí)段實(shí)際跑路獲得通行時(shí)間、停車(chē)測(cè)試、以及車(chē)輛通行數(shù)量等數(shù)據(jù)。分析測(cè)試所得數(shù)據(jù)，對(duì)配時(shí)方案控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化。 配時(shí)方案計(jì)算方法信號(hào)配時(shí)的合理性是影響信號(hào)交叉口通行能力和延誤的關(guān)鍵，根據(jù)交叉口信號(hào)配時(shí)的有關(guān)理論，在充分考慮中國(guó)城市道路交叉口交通流運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)仿真分析及實(shí)際驗(yàn)證，利用本系統(tǒng)對(duì)信號(hào)交叉口進(jìn)行配時(shí)設(shè)計(jì)，具有計(jì)算精度高、計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)信號(hào)機(jī)的常用算法為：（1）信號(hào)周期：式中：C0－信號(hào)最佳周期，單位：s；L－周期總損失時(shí)間，單位：s，其計(jì)算如下式：式中：l－車(chē)輛啟動(dòng)損失時(shí)間，一般為3秒；i－綠燈間隔時(shí)間，即黃燈時(shí)間加全紅燈清路口時(shí)間，一般黃燈為3s，全紅燈為2～4s；A－黃燈時(shí)間，有一般為3s；n－所設(shè)相位數(shù)；Y－組成周期全部相位的最大流量比之和，即式中：yi－第i個(gè)相位的最大流量比，即式中：qi－第i個(gè)實(shí)際到達(dá)流量；si－第i相位流向的飽和流量。（2）信綠比：式中：Ge－周期有效綠燈時(shí)間，單位為：s；各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：每一相位換相時(shí)四面路口全紅時(shí)間：式中：ri－第i相全紅時(shí)間，單位為s；Ii－第i組綠燈間隔時(shí)間，單位為s；Ai－第i相黃燈時(shí)間，單位為s。 綠波的設(shè)計(jì)方案 概述為了確保干道上車(chē)輛能夠暢通行駛，首先在一條干道上幾個(gè)相鄰交叉口的交通信號(hào)實(shí)行協(xié)調(diào)控制，使車(chē)流在干道上行駛的過(guò)程中，暢通無(wú)阻地通過(guò)沿途所有交叉路口，這就是通常意義上的綠波控制。通過(guò)采用綠波控制，能降低車(chē)輛的平均延誤、平均停車(chē)次數(shù)，從而減少車(chē)輛油耗，降低大氣、噪聲等污染，為綠色交通提供技術(shù)上的保證。 影響因素影響道路通行的主要因素有以下幾種：（1）車(chē)流量，車(chē)流量的大小直接關(guān)系到計(jì)算公式的結(jié)果，所以車(chē)流量的準(zhǔn)確性在綠波帶設(shè)計(jì)時(shí)十分關(guān)鍵。（2）汽車(chē)啟動(dòng)損失時(shí)間，指汽車(chē)在由紅燈轉(zhuǎn)綠燈后的起步時(shí)間，不同的車(chē)型及行車(chē)習(xí)慣都有著不同的時(shí)間，一般取平均值。（3）干道長(zhǎng)度，干道長(zhǎng)度是計(jì)算相鄰交叉口相位時(shí)差的基本依據(jù)。干道長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般在500～1000m為宜。（4）渠化，即車(chē)行道劃分，在綠波帶的設(shè)計(jì)中，一般需將左轉(zhuǎn)和直行分開(kāi)，有利于增大綠波帶寬度。（5）綠波設(shè)計(jì)時(shí)速，該速度通過(guò)干道長(zhǎng)度及車(chē)輛平均通過(guò)時(shí)間的得出，在實(shí)際中需要根據(jù)實(shí)際情況修正。理論上每個(gè)路口間的路段都有各自的平均速度值，在計(jì)算過(guò)程中取其平均值作為綠波設(shè)計(jì)時(shí)速。（6）信號(hào)周期，綠波帶所有涉及的路口都需要統(tǒng)一周期，如果其中某個(gè)路口周期很短可采用雙周期控制的方式來(lái)滿(mǎn)足通行的需要。（7）非機(jī)動(dòng)車(chē)的影響，該影響路口非常顯著，所以在實(shí)際調(diào)試中須考慮這一因素。（8）橫向干擾，在路段行駛中也存在著行人及非機(jī)動(dòng)車(chē)橫向穿行的干擾，這也是設(shè)計(jì)中須注意的因素。（9）天氣影響，體現(xiàn)在：溫度、濕度、風(fēng)、雨、雪、冰、霜、積水等天氣對(duì)行車(chē)的影響，具體表現(xiàn)在車(chē)輛平均時(shí)速的變化。 設(shè)計(jì)流程（1）配時(shí)所需的數(shù)據(jù)道路交通數(shù)據(jù)對(duì)于綠波帶的設(shè)計(jì)和計(jì)算依據(jù)有著十分重要的作用，在確定線控制系統(tǒng)的配時(shí)方案之前，必須調(diào)查收集必要的道路交通數(shù)據(jù)。交叉口間距：相鄰交叉口停車(chē)線到停車(chē)線的距離，及每個(gè)交叉口主干道車(chē)輛排隊(duì)的平均距離。交叉口渠化設(shè)計(jì)：干道及相交道路的寬度，各進(jìn)口道寬度及進(jìn)口道車(chē)道數(shù)。交通量：交叉口上交通流向、流量、各向交通量的日變、時(shí)變圖，此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到計(jì)算值的準(zhǔn)確性。交通管理規(guī)則：如限速、限制轉(zhuǎn)彎、是否限制停車(chē)等。車(chē)速和延誤：路上（或每對(duì)交叉口之間的）規(guī)定行駛車(chē)速或?qū)嶋H行駛車(chē)速（或行駛時(shí)間），及當(dāng)時(shí)所用控制方式下的延誤。然后根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，特別是交叉口間距及交通量數(shù)據(jù)，確定干線上交叉口納入線控制的范圍。把交叉口間距過(guò)長(zhǎng)和交通量相差懸殊、影響信號(hào)協(xié)調(diào)效果的交叉口，排除在線控制系統(tǒng)之外，或納入另一相宜的系統(tǒng)內(nèi)，再用這些數(shù)據(jù)計(jì)算入線控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的各信號(hào)所需的配時(shí)，確定一批配時(shí)方案?jìng)溆?。?）計(jì)算配時(shí)方案計(jì)算步驟如下：根據(jù)每一交叉口的平面布局及計(jì)算交通量，按單點(diǎn)定時(shí)控制的配時(shí)方法，確定每一交叉口所需的周期時(shí)長(zhǎng)。以所需周期時(shí)長(zhǎng)最大的交叉口為關(guān)鍵交叉口，以此周期時(shí)長(zhǎng)為線控系統(tǒng)的備選系統(tǒng)周期時(shí)長(zhǎng)。以各交叉口所需周期時(shí)長(zhǎng)并根據(jù)主次道路的流量比，計(jì)算各交叉口各相位的綠信比及顯示綠燈時(shí)間。上步算得關(guān)鍵交叉口上主干道相位的顯示綠燈時(shí)間，就是各交叉口上對(duì)干道方向所必須保持的最小綠燈長(zhǎng)度，顯示綠燈時(shí)間和有效綠燈時(shí)間見(jiàn)下公式：gm=gmelm+lgme=（CmLm）max?[ ym, ym39。]Ym式中：gm為關(guān)鍵交叉口上主干道方向顯示綠燈時(shí)間，單位：秒；gme為關(guān)鍵交叉口上主干道方向有效綠燈時(shí)間，單位：秒；lm為關(guān)鍵交叉口綠燈間隔時(shí)間，單位：秒；l為啟動(dòng)損失時(shí)間，單位：秒；Cm為系統(tǒng)周期時(shí)長(zhǎng)，單位：秒；Lm為關(guān)鍵交叉口總損失時(shí)間，單位：秒；ym, ym39。為關(guān)鍵交叉口上主干道兩向的流量比；Ym為關(guān)鍵交叉口上最大流量比之和。以上計(jì)算的配時(shí)方案，在線控系統(tǒng)中，只是設(shè)計(jì)方案，要根據(jù)配合協(xié)調(diào)系統(tǒng)時(shí)差的需要而進(jìn)行調(diào)整。（3）選定公共周期時(shí)長(zhǎng)交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)周期時(shí)長(zhǎng)，不僅決定于各交叉口信號(hào)配時(shí)的結(jié)果，還同取得適用時(shí)差有關(guān)，所以在協(xié)調(diào)系統(tǒng)時(shí)差時(shí)要經(jīng)過(guò)反復(fù)試算來(lái)確定。在選定試算周期時(shí)長(zhǎng)時(shí)，常用的依據(jù)是：使通過(guò)帶速度接近街上車(chē)輛的實(shí)際平均車(chē)速，定出一段周期時(shí)長(zhǎng)的備選范圍，如果系統(tǒng)中信號(hào)間距相當(dāng)整齊，則用典型信號(hào)間距l(xiāng)和測(cè)得的車(chē)速v可由下公式定出一批周期時(shí)長(zhǎng)C。C=lv*3600式中：C 為系統(tǒng)周期時(shí)長(zhǎng)，單位：秒；v 為路口車(chē)輛可連續(xù)通行的車(chē)速，單位：Km/h。把這些備選周期時(shí)長(zhǎng)與從各個(gè)交叉口配時(shí)計(jì)算所得的所需系統(tǒng)周期時(shí)長(zhǎng)對(duì)比，如果其中某個(gè)周期時(shí)長(zhǎng)接近或略大于該公用周期時(shí)長(zhǎng)，則選用此周期時(shí)長(zhǎng)作為試算的基礎(chǔ)，但要檢驗(yàn)所選用的周期時(shí)長(zhǎng)能否保證各個(gè)交叉口有效地運(yùn)行。如果所要設(shè)計(jì)的線控系統(tǒng)同其他線控系統(tǒng)相交或相近，這些線控系統(tǒng)已采用的周期時(shí)長(zhǎng)就可定為要設(shè)計(jì)系統(tǒng)的周期時(shí)長(zhǎng)。（4）確定信號(hào)時(shí)差信號(hào)時(shí)差有圖解法和數(shù)解法兩種，下圖為信號(hào)時(shí)差圖解法：7 信號(hào)時(shí)差圖上圖中，信號(hào)周期長(zhǎng)度為C，其中綠燈時(shí)段為t1，紅燈時(shí)段為t2；單向平均時(shí)速分別為VV2；交叉口間的距離長(zhǎng)度為：lll3（該距離長(zhǎng)度由：兩交叉口停車(chē)線間的距離加車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度l△組成）；按比例繪圖后可得信號(hào)相位差t’及綠波帶長(zhǎng)度t0。 丁字路口配置實(shí)例丁字路口交通信號(hào)控制建設(shè)配時(shí)為例：現(xiàn)狀丁字路口該交叉口進(jìn)行增加進(jìn)口道車(chē)道數(shù)的渠化改造后，交叉口各進(jìn)口道車(chē)道功能劃分渠化圖如下：8 丁字路口渠化圖1 丁字路口高峰小時(shí)交通量調(diào)查數(shù)據(jù)如下表：進(jìn)口道南 進(jìn) 口西 進(jìn) 口東 進(jìn) 口流向 左 轉(zhuǎn) 右 轉(zhuǎn)直 行右 轉(zhuǎn)直 行左 轉(zhuǎn)交通量（pcu/h）64326824465582773247經(jīng)分析，確定信號(hào)相位方案如下圖所示：按照信號(hào)配時(shí)方法中的常用方法進(jìn)行信號(hào)配時(shí)，具體配時(shí)計(jì)算過(guò)程如下：每周期的有效綠燈時(shí)間：各相位的有效綠燈時(shí)間：各相位的實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：根據(jù)以上結(jié)果得XX丁字路口信號(hào)配時(shí)圖為：9 XX丁字路口信號(hào)配時(shí)圖該交叉口相應(yīng)通行能力計(jì)算如下：上式中S i為某進(jìn)口道第i車(chē)道的飽和流量根據(jù)公式可得：由此可得各進(jìn)口車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力滿(mǎn)足要求。下圖是根據(jù)以上計(jì)算結(jié)構(gòu)使用Synchro交通仿真模擬軟件得到的結(jié)果：10 南進(jìn)口左轉(zhuǎn)11 東西雙方向直行12 東西雙方向直行黃燈13 西進(jìn)口左轉(zhuǎn)通過(guò)仿真軟件進(jìn)行道路控制仿真模擬后，可以得出上述配時(shí)方案可以保證各車(chē)道車(chē)輛通行能力的要求，減少車(chē)輛的平均等待次數(shù)及平均等待時(shí)間。 系統(tǒng)解決方案 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)拓?fù)浣煌ㄐ盘?hào)控制系統(tǒng)主要由路口信號(hào)機(jī)、車(chē)輛檢測(cè)器、通信系統(tǒng)和中心控制計(jì)算機(jī)與控制軟件組成。本系統(tǒng)采用三層控制結(jié)構(gòu)，分為路口控制層、傳輸層和中心控制層。1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D 軟件系統(tǒng)架構(gòu)2 系統(tǒng)軟件構(gòu)架交通信號(hào)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化設(shè)計(jì)原則，功能模塊獨(dú)立性強(qiáng)、耦合度低，便于維護(hù)和升級(jí)。本應(yīng)用軟件為C/S開(kāi)發(fā)模式，以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，選用Oracle 9i標(biāo)準(zhǔn)版，可升級(jí)為Oracle 10g。在操作平臺(tái)方面，服務(wù)器端采用Linux操作系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，客戶(hù)端采用Windows操作平臺(tái)以保證系統(tǒng)良好的交互性和可操作性。 前端設(shè)備建設(shè)（1）FIAMM174。（非凡174。） FTSC116交通信號(hào)機(jī)FIAMM174。（非凡174。） FTSC116交通信號(hào)控制機(jī)是由我公司根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的一款全功能信號(hào)機(jī)，符合GB 25280—2010標(biāo)準(zhǔn)。其主要功能有：1. LED顯示屏顯示信號(hào)機(jī)當(dāng)前工作信息及配置信息2. 控制功能216。 人工手動(dòng)功能216。 黃閃控制功能216。 全紅控制功能216。 多時(shí)段定時(shí)控制功能216。 感應(yīng)控制功能216。 綠波控制功能216。 無(wú)線纜控制功能216。 公交優(yōu)先功能216。 火車(chē)優(yōu)先控制功能（2）FIAMM174。（非凡174。） FVD104車(chē)輛檢測(cè)器車(chē)輛檢測(cè)器采用我公司自主研發(fā)的車(chē)輛檢測(cè)器FIAMM174。（非凡174。） FVD104。路口感應(yīng)控制的線圈布設(shè)在停車(chē)線后1～4m，可以根據(jù)感應(yīng)控制的需求進(jìn)行任意的配置，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的感應(yīng)控制方案。將檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)平滑處理后，通過(guò)擁擠程度計(jì)算獲得交通擁擠數(shù)據(jù)，通過(guò)交通需求計(jì)算獲得交通需求數(shù)據(jù)，車(chē)道計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。3 線圈檢測(cè)示意圖此外車(chē)輛檢測(cè)器還有視頻及微波兩種方式：視頻檢測(cè)器：視頻檢測(cè)器設(shè)在路面上方，通過(guò)檢測(cè)圖像像素變化處理方式獲得交通流的運(yùn)行情況，檢測(cè)精度和抗干擾能力稍差，成本較高，但無(wú)需破壞路面。視頻檢測(cè)器可按用戶(hù)定義的時(shí)間間隔，對(duì)車(chē)輛實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)，并計(jì)算各類(lèi)交通參數(shù)。攝像機(jī)具有檢測(cè)和方向存在事件檢測(cè)功能；