【文章內(nèi)容簡介】 段控制有明顯改善，但是又由于它的控制方式仍屬于方案選擇式，所以系統(tǒng)動態(tài)性能的改善又十分有限，故稱之為準(zhǔn)動態(tài)系統(tǒng)。2 十字路口信號控制的基本理論和方法 交通信號燈在道路上用來傳遞具有法定意義指揮交通流通行或停止的光、聲、手勢等，都是交通信號。交通信號是在空間上無法實(shí)現(xiàn)分離原則的地方，主要在平面交叉口上，用來在時間上給交通流分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。交通信號燈用輪流顯示不同燈色來指揮交通的通行或停止。隨著信號燈的發(fā)展，各國使用的信號燈存在不同的差別，各自給信號燈賦予不同的含義。我國目前使用的信號燈基本上與國際規(guī)定一致，具體含義如下:(l)綠燈亮?xí)r，允許車輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不準(zhǔn)妨礙直行的車輛和被放行的行人通行。(2)黃燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，但已越過停止線的車輛和已進(jìn)入人行通道的行人，可以繼續(xù)通行。(3)紅燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行。(4)綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛按箭頭所示方向通行。(5)黃燈閃爍時，車輛、行人須在確保安全的原則下通行。(6)右轉(zhuǎn)彎車輛和T形交叉口右邊無人行橫道的直行車輛，遇黃燈或紅燈時，在不妨礙被放行的車輛和行人通行的情況下可以通行。 信號燈的設(shè)置當(dāng)交叉路口的交通量接近路口的通行能力時，考慮在交叉路口設(shè)置交通信號控制。信號燈設(shè)得合理、正確，能較充分地發(fā)揮道路的交通效益，如設(shè)置不當(dāng)，非但浪費(fèi)了設(shè)備和資金，并且會對交通造成不良后果。如有些不合理信號控制的路口，由于主要道路上駕駛員遇紅燈而停車，但他在相當(dāng)長的時間內(nèi)并未看到次要道路上有車通行，往往會引起有意或無意的闖紅燈。因此，信號控制交叉口的交通事故，多發(fā)生在交通量較低的交叉口上或交通量較低的時間內(nèi)。在吸取國外信號燈設(shè)置經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國目前具體的交通狀況，路口信號燈的設(shè)置與改進(jìn)要運(yùn)用交通工程學(xué)理論作指導(dǎo)，根據(jù)路口的地形特點(diǎn)、車流狀況，作好車輛與行人交通流量的調(diào)查，進(jìn)口道上車輛行駛速度的調(diào)查，交通事故及違章調(diào)查，車輛可穿越的空當(dāng)及延誤調(diào)查等，具體問題具體分析，制定優(yōu)化的信號配時，保證現(xiàn)代交通高效、節(jié)能、低公害運(yùn)行。交叉路口交通信號燈安裝方式有兩種，一種是安裝在伸向交叉路口中央上空型臂上。一種是安裝在路口邊或中央的燈柱上。信號燈的排列方式通常分為兩種:(1)水平排列式從道路的中心線一側(cè)起以紅、黃、綠的順序向路邊排列。常用于路面較寬的道路。(2)垂直排列式從上往下依次是紅、黃、綠燈。這種方式常用于路面較窄的道路。按固定方式排列信號燈有兩個好處:一是把紅燈信號放在最醒目的位置。二是可使患有色盲的人憑借位置來判斷信號的含義。在交叉路口中央上空安裝信號燈時應(yīng)符合車輛通行凈空高度界限的要求。信號燈的亮度應(yīng)保證人們在1O0m以外能看清。 交通信號的控制方式根據(jù)所采用的控制裝置的不同，交通信號一般有三種控制方式：(1)周期式信號。這種信號的周期長、相位、綠燈時間、轉(zhuǎn)換時間等都是事先確定的。信號通過規(guī)定的周期運(yùn)行，每個周期的周期長和相位都恒定不變。依靠所提供的設(shè)備，可用幾種預(yù)定配時方案，每一種都在一天規(guī)定的時間中交替使用。(2)半感應(yīng)式信號。這種信號保證主干路總保持綠燈直到設(shè)在次干路上的檢測器探到有車輛到達(dá)。這時信號經(jīng)過一個適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換間隔后，立刻為次干路顯示綠燈，該綠燈就維持到次干路上的車輛全部通過路口或持續(xù)到預(yù)定的最大綠燈時間為止。在綠波信號系統(tǒng)中，分配給次干路的綠燈時間必須限制在預(yù)定的時間內(nèi)。該系統(tǒng)的周期長和綠燈時間可根據(jù)需要隨時進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)次干路沒有車輛時，主干路總是保持綠燈，事實(shí)上分配到次干路的綠燈時間可充分利用，所有“多余的”綠燈時間則都分配給主干路。(3)全感應(yīng)式信號。該信號的所有相位全由傳動檢測器來控制。一般每個相位都要規(guī)定最小與最大綠燈時間。這種控制方式的周期長度和綠燈時間可根據(jù)需要作很大的變動。周期中的某些相位是可以任意選擇使用的，當(dāng)檢測器未測出交通量時，該時刻的相位可自動取消。目前，許多信號系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)控制，使用計算機(jī)系統(tǒng)控制的地理交叉口，其信號一般采用預(yù)定周期式控制。有些城市還部分地實(shí)現(xiàn)了交替信號的線或面的聯(lián)動控制，在這樣的系統(tǒng)中，計算機(jī)充當(dāng)了主控機(jī)和監(jiān)視器的角色。此時，信號的聯(lián)動不僅對提高單個信號交叉口的通行能力和服務(wù)水平有很大作用，而且還對提高整條道路或整個路網(wǎng)的通行能力發(fā)揮著極其重要的作用。 城市道路智能交通信號控制系統(tǒng)智能交通信號控制系統(tǒng)是城市道路交通管理系統(tǒng)中對交叉路口、行人過街，以及環(huán)路出入口采用信號控制的子系統(tǒng)。主要包括交通工程設(shè)計、車輛信息采集、數(shù)據(jù)傳輸與處理、控制模型算法與仿真分析、優(yōu)化控制信號調(diào)整交通流等。國內(nèi)外各大中城市己有的交通信號控制系統(tǒng)就是根據(jù)不同環(huán)境條件，基于各自城市道路的規(guī)劃和發(fā)展水平建立起來的。 智能交通信號控制系統(tǒng)的基本組成智能交通信號控制系統(tǒng)的基本組成是：主控中心、路口交通信號控制機(jī)以及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。其中主控中心包括操作平臺、交互式數(shù)據(jù)庫、效益指標(biāo)優(yōu)化模型、數(shù)據(jù)(圖像)分析處理等。圖21 城市道路智能交通信號控制系統(tǒng)框圖 交通信號控制系統(tǒng)的主要術(shù)語和參數(shù)1)周期周期是指信號燈色發(fā)生變化，顯示一個循環(huán)所需的時間，也稱周期長，即紅、黃、綠燈時間之和。它是決定點(diǎn)控制定時信號交通效益的關(guān)鍵控制參數(shù)，用C表示。一般信號燈的最短周期長度不少于36秒，否則就不能保證幾個方向的車輛順利通過交叉口。最長周期長度一般不超過120秒。從疏散交通的角度講，顯然當(dāng)交通需求越大時，周期應(yīng)越長，否則一個周期內(nèi)到達(dá)的車輛不能在該周期的綠燈時間內(nèi)通過交叉口，就會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。2)相位相位：即信號相位，是指在周期時間內(nèi)按需求人為設(shè)定的，同時取得通行權(quán)的一個或幾個交通流的序列組。3)相位差相位差:具有相同周期長的相關(guān)路口，在同方向上的兩個相關(guān)相位的啟動時間差，稱為相位差。從某一車流方向來看，為使車輛在交叉口處不受阻而流暢通過，與其使相關(guān)聯(lián)信號同時顯示同一燈色(特別是綠燈開始時間)，不如使綠燈開始時間錯開一些。這里稱時間對“錯開”為相位差。把干線上某一路口作為基準(zhǔn)路口，其他各路口的協(xié)調(diào)相位起始時刻滯后于基準(zhǔn)路口的協(xié)調(diào)相位起始時刻的最小時間差，稱為絕對相位差。車輛行使方向任意相鄰路口的協(xié)調(diào)相位起始時刻的最小時間差，稱為相對相位差。通常用時距圖表示信號配時與距離的關(guān)系。圖22 時距圖以第1個交叉口的信號為基準(zhǔn)，則圖中的Al、AA3分別為交叉口4的信號的絕對相位差。要確定路口信號間的相對相位差，則需要先確定車輛的行駛方向。當(dāng)車輛由路口1沿道路駛向路口4時，Bl是路口2信號和路口1信號的相對相位差。B2是路口3信號和路口2信號的相對相位差。當(dāng)車輛