第14講城市道路交通控制方案設(shè)計,課程名稱交通設(shè)計,主要內(nèi)容,交叉口感應(yīng)信號控制方案設(shè)計（略）,交叉口信號控制方式的選擇,定時信號控制方案設(shè)計,感應(yīng)式路段行人過街控制方案設(shè)計,交叉口信號控制方式的選擇,交通信號燈設(shè)計條件及依據(jù)定時信號、感應(yīng)信號,交通信號燈設(shè)計條件及依據(jù),道路交通信號燈安裝規(guī)范中華人民共和國家標(biāo)準(zhǔn)GB14886一94,當(dāng)進(jìn)入同一路口高峰小時及12h交通流量超過表1所列數(shù)值，或有特別要求的路口可設(shè)置機(jī)動車道信號燈。,設(shè)置機(jī)動車道信號燈的路口具有機(jī)動車、非機(jī)動車分隔線且道路寬度大于15m時，應(yīng)設(shè)置非機(jī)動車道信號燈。當(dāng)通過人行橫道的行人高峰小時流量超過500人次時，應(yīng)設(shè)置人行橫道信號燈。實行分道控制的路口應(yīng)設(shè)置車道信號燈每年發(fā)生人身傷害事故5次以上的交叉口,定時信號、感應(yīng)信號,適用性,A定時信號,B感應(yīng)信號,交叉口信號控制機(jī)均按事先設(shè)定的配時方案運行定周期單段式定時控制多時段式定時控制,適用性,（1）聯(lián)結(jié)幾個相鄰交通信號或一個信號網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時，采用定時控制可使得信號啟動時間較易達(dá)到同步（2）不用檢測器；設(shè)施價格低于感應(yīng)信號，安裝、維護(hù)方便（3）適用于交通量大、流量均衡的道路,A定時信號,交叉口進(jìn)口道上設(shè)置車輛檢測器，隨車流信息而實時改變信號配時方案單點感應(yīng)控制半感應(yīng)控制（主路感應(yīng)、次路感應(yīng)）、全感應(yīng)控制,B感應(yīng)信號,適用性,（1）交通量變化大且不規(guī)則or須降低主路被干擾的交叉口（2）主次相交的交叉口在次路有車輛和行人時才中斷主路車流（3）輕交通量期間，可減少主路的延誤（4）不適宜定時聯(lián)動控制的交叉口,規(guī)則十字交叉口交通控制方案考慮自行車的交叉口交通控制方案環(huán)形交叉口控制方案按車道控制方案,定時信號控制方案設(shè)計,確定多段式信號配時時段確定配時時段內(nèi)的設(shè)計交通量初始試算周期時長和交通信號相位方案信號周期時長各相位信號配時綠信比估評服務(wù)水平繪制信號配時圖,規(guī)則十字交叉口交通控制方案,思路先對各項參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化再根據(jù)實際約束條件進(jìn)行校核,3）設(shè)計流量的確定,6）信號周期時長,5）交通信號相位相序設(shè)定,4）渠化方案的確定,1）交叉口定時信號配時流程圖,2）配時設(shè)計的時段劃分,8）約束條件的確定,9）混合交通條件下綠燈間隔時間的確定,10）服務(wù)水平評估,11）信號配時圖,7）信號配時及綠信比,單個交叉口定時交通信號配時時段一天交通量的時變規(guī)律早、下午、晚高峰時段早、中午、晚低峰時段平峰時段,2）配時設(shè)計的時段劃分,3）設(shè)計流量的確定,按各配時時段內(nèi)交叉口進(jìn)口道m(xù)、流向n分別確定交叉口各進(jìn)口道不同流向的設(shè)計交通量?。?4）渠化方案的確定,進(jìn)口道標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.03.25m當(dāng)小車為主時，最小寬度可取為2.75m進(jìn)口車道數(shù)較少時，設(shè)置右轉(zhuǎn)（或左轉(zhuǎn)）專用車道要慎重直右（或直左）車道,新建交叉口十字交叉口，進(jìn)口車道數(shù)與車道劃分方案按下表選取試用T形交叉口，建議先用三相位信號,A基本概念B常規(guī)相位方案C常見組合相位方案a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不平衡b進(jìn)口道之間流量不均衡,5）交通信號相位相序設(shè)定,信號階段各個信號相位是周期性交替獲得綠燈顯示的，即通過交叉口的“通行權(quán)”依次輪流分配給各個相位。通行權(quán)的每一次轉(zhuǎn)換就稱為一個信號階段，一個信號周期是由幾個信號階段循環(huán)構(gòu)成的。是根據(jù)交叉口通行權(quán)在一個周期內(nèi)的更迭次數(shù)來劃分的。一個信號周期內(nèi)通行權(quán)交接幾次，就是幾個信號階段。,A基本概念,信號相位一個周期內(nèi)，一股或幾股車流，不管任何瞬間都獲得完全相同的信號燈色顯示，那么就把他們獲得不同燈色的連續(xù)時序稱作一個信號相位是按車流獲得信號顯示的時序來劃分的，有多少種不同的時序排列，就有多少個信號相位。,什么叫相位?一般把在一種信號燈色的條件下允許通行的流向組合稱為相位。國外常把允許通行的流向叫相位把允許通行的流向組合稱為狀態(tài)(或階段)。國外這種劃分方法，有利于進(jìn)行多相位控制，因為它可以對相同流向中的某種交通流提前(或延遲)放行，也可以對它提前(或延遲)截斷，使之在綠燈時間內(nèi)更合理有效地利用路口空間。它不僅解決了路口通行權(quán)問題，而且也解決了先行權(quán)問題，使信號控制更符合“路權(quán)”概念。,組合相位在某相位結(jié)束前啟動另一個相位的一股或多股車流在信號周期中增加了一種特別的小相位，這種小相位可以看作是“組合”在兩個基本的信號相位之間。,組合相位組在組合相位組內(nèi)部，任意兩個相鄰相位之間都存在跨相位車流。在組合相位組之間，不存在跨越兩合相位組的相位車流。,當(dāng)同一相位的兩股或多股車流中一個方向的流量相對較多，這樣就會出現(xiàn)：某一方向車流在同一相位中最后放完其他相位的車流為此等待所以，合理地設(shè)置組合相位可以極大程度地提高交叉口運行效率。,組合相位、組合相位組,進(jìn)口道的G、H流量較大，且非沖突，便可在1、3相位之間插入組合相位2,組合相位鏈在同一個組合相位組內(nèi)部，能夠代表整個組合相位組流程的幾個相位組成的集合。同一個組合相位組內(nèi)部，可以具有多個組合相位鏈。車流G與車流F、車流H與車流E,關(guān)鍵組合相位鏈在同一個組合相位組內(nèi)部，流量比總和最大的組合相位鏈為關(guān)鍵組合相位鏈。,B常規(guī)相位方案,A基本概念B常規(guī)相位方案C常見組合相位方案a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不平衡b進(jìn)口道之間流量不均衡,a進(jìn)口道內(nèi)部流量比不均衡,b進(jìn)口道之間流量比不均衡1,東進(jìn)口道與西進(jìn)口道之間流量不均衡,北進(jìn)口道直行流量與東進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流量均相對較大南進(jìn)口道直行流量與西進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流量均相對較大,b進(jìn)口道之間流量比不均衡2,1）交叉口定時信號配時流程圖,2）配時設(shè)計的時段劃分,3）設(shè)計流量的確定,5）交通信號相位相序設(shè)定,4）渠化方案的確定,6）信號周期時長,6）信號周期時長,信號周期是紅、綠、黃信號顯示一個循環(huán)所用的時間，單位為秒。一個交叉口的所有相位均采用同一信號周期。最佳周期co是通行效益指標(biāo)最佳的交通信號周期時間。最短周期cm是到達(dá)車輛剛好能全部通過交叉口的周期時間的最小值。,最佳周期co按照英國學(xué)者韋伯斯特方法，在指定的條件下，使車輛總延誤最小的配時方案即為最優(yōu)方案。其目的是獲得最佳的周期和綠信比。,最短信號周期cm采用cm時，在一個周期內(nèi)到達(dá)交叉口的車輛剛好全部被放行，即無滯留車輛，信號周期也無富余；因此cm恰好等于一個周期內(nèi)綠燈損失時間L加上全部到達(dá)車輛以飽和流量通過交叉口所需的有效綠燈時間。,實用最小周期交叉口的飽和度為0.9時道路的通行能力即已達(dá)到臨界值。應(yīng)對交叉口通行能力進(jìn)行折減，得到實用最小周期。,綠燈間隔時間從失去通行權(quán)的上一個相位綠燈結(jié)束到下一個相位另一方向綠燈開始的時間稱為綠燈間隔時間。,在信號配時上，當(dāng)計算的綠燈間隔時間小于3s時，用3s黃燈時間；大于3s時，則在3s黃燈之外，其余時間配以紅燈；此時，所有相位信號全部是紅燈，稱為全紅時間。綠燈間隔時間屬于信號換相(變換相位)的損失時間，也是一個信號相位內(nèi)的燈色組合之一。,信號周期時長Max120s、Min40s,信號總損失時間,流量比總和,啟動損失時間,綠燈間隔時間,黃燈時長,7）信號配時及綠信比,總有效綠燈時間各相位的綠信比,周期相同，各相位的綠信比不一定相等。系統(tǒng)控制中聯(lián)動信號的參數(shù)相位差相對、絕對相對相位差是指在各交叉口的周期時間均相同的聯(lián)動信號系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時間s之差相對相位差與周期時間之比稱為相對相位差比在聯(lián)動信號系統(tǒng)中選定一個標(biāo)準(zhǔn)路口，規(guī)定該路口的相位差為零，其它路口相對于標(biāo)推路口的相位差稱為絕對相位差,7）信號配時及綠信比,各相位實際顯示綠燈時間,有效綠燈時間實際綠燈時間黃燈時間總損失時間,l包括綠燈初和黃燈末的損失時間（起動損失時間和消耗損失時間）,B組合相位-有效綠燈時間gej,A常規(guī)相位-有效綠燈時間gej,A常規(guī)相位-有效綠燈時間gej,例,劃分組合相位組在各組內(nèi)尋找關(guān)鍵組合相位鏈按等飽和度原則分配綠燈時間,B組合相位-有效綠燈時間gej,例,組合相位鏈第一組合相位組：G+F或E+H第二組合相位組：A或C第三組合相位組：B或D,關(guān)鍵組合相位鏈,按等飽和度原則分配綠燈時間,第一組合相位組第二組合相位組第三組合相位組,第一組合相位組,關(guān)鍵組合相位鏈：G+F由于yGyE且yHyF則：,進(jìn)口道的G、H流量較大,yG,關(guān)鍵組合相位鏈：E+H。由于yGyE且yHyF則：,例題,8）約束條件的確定,安全性約束：行人與非機(jī)動車最短綠燈時間服務(wù)水平約束車輛平均延誤附錄B表B1行人等待最長紅燈時間可靠性約束各相位車流最大飽和度不能大于0.9。物理條件約束,僅考慮機(jī)動車的綠燈間隔時間I當(dāng)充分考慮非機(jī)動車與行人的交通特性時，綠燈間隔時間I的確定過程比較復(fù)雜。詳見附錄A,9）混合交通條件下綠燈間隔時間的確定,停車線到?jīng)_突點距離,車輛在進(jìn)口道上的行駛車速,車輛制動時間,10）服務(wù)水平評估平均停車延誤,11）信號配時圖,規(guī)則十字交叉口交通控制方案,定時信號控制方案設(shè)計,考慮自行車的交叉口交通控制方案,環(huán)形交叉口控制方案,按車道控制方案,考慮自行車的交叉口交通控制方案自行車最短綠燈時長自行車延誤計算,把交叉沖突的形式通過延長交織段的距離轉(zhuǎn)化成一次合流與一次分流的交織沖突。據(jù)研究，在每小時20km以下車速條件下，完成一次交織的最短距離不應(yīng)小于70m，此時環(huán)島的直徑不應(yīng)低于150m。自由交織行駛的環(huán)形交叉口不能通過增加進(jìn)口道的車道數(shù)或環(huán)道的寬度來提高通行能力。先行原則進(jìn)口道上設(shè)置停車標(biāo)志的方法，把環(huán)道內(nèi)的自由交織運行有組織的交織運行。,環(huán)形交叉口控制方案,北京南三環(huán)路原玉泉營環(huán)島，長軸長200m，短軸長59m，島內(nèi)設(shè)有三條車道，通行能力為每小時3000輛。由于北京三環(huán)路各路口均為立交橋，僅此一個路口為大型環(huán)島，所以在交通高蜂時該環(huán)島經(jīng)常堵車。大型環(huán)島島的直徑或長軸大于100m,無信號控制的十字型環(huán)形交叉口通行能力3000pcu/h信號控制信號控制的環(huán)形交叉口與普通交叉口的不同信號燈的配置信號燈頭的面對方向停車線的畫法信號控制方式,A渠化方案設(shè)計,B信號控制方案設(shè)計,左轉(zhuǎn)兩步控制法信號燈的配置入口燈環(huán)道燈由這兩組燈輪流給入環(huán)車輛與環(huán)內(nèi)車輛分配通行權(quán)，使它們有條件以多股車流分時段通過環(huán)形交叉口.停車線入環(huán)車流停車線環(huán)內(nèi)車流停車線,A渠化方案設(shè)計,環(huán)道燈,入口燈,人行橫道后1m的位置，作為入環(huán)車流的停車線,近左側(cè)導(dǎo)向