§11.1區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)定義與分類§11.2定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng)§11.3SCATS自適應(yīng)控制系統(tǒng)

§11.4SCOOT自適應(yīng)控制系統(tǒng)第十一講區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)

§11.1定義與分類區(qū)域交通控制系統(tǒng)定義：把某一城區(qū)的一部分或全部交通信號(hào)的控制作為一個(gè)統(tǒng)一指揮控制中心管理下的整體的控制系統(tǒng)。作用：1.整體監(jiān)視和監(jiān)控，達(dá)到局部最優(yōu)；2.可因地制宜的選擇合適的控制方法；3.可以提高設(shè)備利用率。§11.1定義與分類分類1.按控制策略分類（1）定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng)。也即固定配時(shí)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。利用歷史數(shù)據(jù)及現(xiàn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行脫機(jī)優(yōu)化處理，并對(duì)整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)施多時(shí)段定時(shí)控制。（2）適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作控制系統(tǒng)。也稱為自適應(yīng)控制系統(tǒng)或動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制系統(tǒng)。是指在控制區(qū)域中設(shè)置車輛檢測(cè)器，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并實(shí)施聯(lián)機(jī)最優(yōu)控制?！?1.1定義與分類2.按控制方式分類（1）方案選擇式預(yù)先做好各種配時(shí)方案，按照實(shí)際采集數(shù)據(jù)，選取最佳控制方案，并實(shí)施交通控制。（2）方案形成式根據(jù)采集的交通數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算最佳控制參數(shù)，進(jìn)行控制。3.按照控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類(1)集中控制式。這種控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是控制中心可直接對(duì)路口控制器進(jìn)行操作(其信息傳輸媒介是通信線路)，便于直接從控制中心了解各個(gè)信號(hào)交叉口的交通情況；該種控制方式的缺點(diǎn)是控制策略的計(jì)算復(fù)雜，設(shè)備線路繁雜，投資大，維護(hù)費(fèi)用高?！?1.1定義與分類(2)分層遞階式。這種控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是城市交通控制中心不直接對(duì)路口級(jí)的信號(hào)控制器進(jìn)行操作，而是通過(guò)中間控制層完成，這樣做可以減少控制設(shè)備．提高控制的實(shí)時(shí)性，使控制策略的選取更加簡(jiǎn)單。因此，在實(shí)際中，這種系統(tǒng)控制方式被廣為采用。集中控制式與分層遞階式比較

項(xiàng)目體制分布式控制集中式控制智能和功能的分布分布到各級(jí)集中于中心一級(jí)可靠性具有多級(jí)保險(xiǎn)功能，高一級(jí)控制失靈系統(tǒng)功能損失較小為提高系統(tǒng)的可靠性，中心常用雙機(jī)備分，否則中心主機(jī)失靈，系統(tǒng)功能損失嚴(yán)重控制中心需要多個(gè)中心站只需一個(gè)中心站，主要設(shè)備集中于一個(gè)中心傳輸線路傳輸線路較省，小區(qū)中心可以設(shè)置在控制區(qū)域的中心傳輸線路均須由各交叉口聯(lián)到中心，當(dāng)區(qū)域范圍大時(shí)，線路造價(jià)明顯上升系統(tǒng)靈活性系統(tǒng)控制戰(zhàn)略有很大靈活性，可以分期實(shí)施，一次投資不需太大靈活性差，一次投資大軟件開(kāi)發(fā)比較復(fù)雜，需要開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的控制程序比較簡(jiǎn)單維修室外設(shè)備較復(fù)雜，需要較高水平的維修隊(duì)伍室外設(shè)備簡(jiǎn)單，容易維修使用場(chǎng)合大面積或一個(gè)城市的控制小范圍的或信號(hào)比較集中的城市控制§1圾1.2定時(shí)度式脫撿機(jī)操迫作系劫統(tǒng)TR董AN冤SY燥T（Tr蛇af陳fi估c漏Ne摩tw搞or蝴k饅St異ud坐y突To抗ol）“交貧通網(wǎng)粱絡(luò)研岸究工奧具”賢是由裳英國(guó)唯交通孔與道脆路研楊究所虹于19疲96年所清提出哪的離毫線優(yōu)稈化交圖通網(wǎng)覆絡(luò)信因號(hào)配漆時(shí)的云一套棍軟件目。20世紀(jì)60年代貝以來(lái)信，TR呼AN摟SY捉T得到秒廣泛蘆應(yīng)用袖，取莖得明警顯效扮果；狀到19次80年，TR優(yōu)AN箏SY楊T軟件冶已經(jīng)朋修改脊過(guò)8次。TR怒AN性SY骨T軟件擴(kuò)的構(gòu)評(píng)成TR籮AN膜SY富T仿真冒模型交通駁網(wǎng)絡(luò)贊結(jié)構(gòu)喘圖式周期撲流量勻變化解圖示車流槐在連幅線上蓄運(yùn)行忠狀況面的模拜擬優(yōu)化綠時(shí)毅差的販優(yōu)選綠燈胞時(shí)間筆的優(yōu)壺選控制盜子區(qū)茂的劃末分信號(hào)塌周期廚時(shí)間晃的選些擇TR康A(chǔ)N瘡SY蒙T組成莊（兩絞部分味）⑴仿真毒在信仙號(hào)控利制網(wǎng)抗絡(luò)上姻的車替隊(duì)模革型（繡宏觀學(xué)模型蒙）⑵信號(hào)吃配時(shí)失方案純優(yōu)化奪設(shè)計(jì)哀（計(jì)先算機(jī)說(shuō)程序鋼）TR逐AN斃SY繳T基本趴原理鍵圖一、送信共號(hào)網(wǎng)也絡(luò)配宗時(shí)優(yōu)吵選的敞目標(biāo)幫函數(shù)討論境車流標(biāo)在路幣網(wǎng)絡(luò)繼上運(yùn)淺動(dòng)狀風(fēng)況的圈主要公參數(shù)絡(luò)，即流平均意延誤菠、平風(fēng)均排執(zhí)隊(duì)長(zhǎng)智度、騎停車祥率或罩燃油短消耗皇量等問(wèn)。以霧他們服為自掠變量降可以幻玉建立辰如下扁函數(shù)攀：h—傳—延誤殲時(shí)間迷；d—販—停車觸率；c—嶺—耗油滅量若求皺得一病組配瘡時(shí)參驢數(shù)，鎮(zhèn)則分踢別對(duì)野自變菌量求伙偏導(dǎo)族：一、揚(yáng)信唐號(hào)網(wǎng)瓶絡(luò)配線時(shí)優(yōu)脫選的累目標(biāo)要函數(shù)TR暫AN協(xié)SY覆T系統(tǒng)夫中綜捏合目代標(biāo)參冒數(shù)包鳥(niǎo)括延爺誤時(shí)炎間與顆停車飄次數(shù)悲在內(nèi)接的“稀運(yùn)行偶指標(biāo)百”：二、太優(yōu)化險(xiǎn)過(guò)程1.綠時(shí)航差優(yōu)慘化、束優(yōu)選條件享：①滿毅足最加小綠催燈時(shí)風(fēng)間②滿足常路網(wǎng)吐交通吐需求二、煌優(yōu)化鼻過(guò)程2.綠燈貼時(shí)間公優(yōu)化二、另優(yōu)化晶過(guò)程3.子區(qū)教的劃師分二、俯優(yōu)化忽過(guò)程4.信號(hào)政周期蓋時(shí)間誦的選贏擇TR您AN曠SY拾T可以晉為交凱通網(wǎng)佳絡(luò)各喚子區(qū)魯選取閱一個(gè)PI值最緒小公缸共信浸號(hào)周海期時(shí)隨長(zhǎng)，烈同時(shí)躍還可遙以確余定哪短些交捐叉口明應(yīng)該葡采用騾雙周礦期。選擇割交通評(píng)路網(wǎng)攔中交制通量甲最重律（飽風(fēng)和度劉最高向）交星叉口供，保餃證其Y值較錄大。自動(dòng)精選用掛公用芽信號(hào)柳周期架；確定前控制蹤蝶范圍其內(nèi)交豪叉口譽(yù)雙周猾期的翁設(shè)置鍬；借助辰于控驢制子淋區(qū)劃聯(lián)分避宿免周脖期過(guò)監(jiān)長(zhǎng)。TR鋤AN蓄SY摘T方法調(diào)的經(jīng)餅濟(jì)效矮益序號(hào)項(xiàng)目低限%高限%1路網(wǎng)上行駛的車輛平均延誤時(shí)間減少15402路網(wǎng)通行能力增加5153車輛燃油消耗量下降5204較少交通事故0155設(shè)置公共汽車專用車道，并使用“BUSTRANSYT”作配時(shí)設(shè)計(jì)，則可以減少公共汽車延誤10306設(shè)置“緊急綠波”時(shí)，可使消防車延誤時(shí)間減少33507尾氣污染減少515脫機(jī)乒控制再系統(tǒng)貓的不例足依賴癢于歷陳史交涉通流絲式數(shù)據(jù)爪，交驕通數(shù)亦據(jù)更尤新對(duì)怨配時(shí)祝方案里要求縮慧高；控制網(wǎng)對(duì)策斬靈活包性較伴差（百緊急皮事件載處理姥）；無(wú)實(shí)盯時(shí)的句交通抬信息看反饋橡，被詞動(dòng)式敞交通奪控制龍?！?傘1.3SC省AT歇S自適勸應(yīng)控犬制系黃統(tǒng)SC茶AT跟S實(shí)時(shí)盞自適余應(yīng)控狗制系拼統(tǒng)（Sy數(shù)dn架ey興C播o-or獵di獎(jiǎng)na華te么dAd將ap諷ti社ve瓶T魄ra纏ff仿ic貼S魔ys娃te棕m）采用方案黎選擇餡式配箱時(shí)方貨案與單點(diǎn)辰感應(yīng)悼控制相結(jié)跡合的蒸控制撇方式膽。SC燒AT檢S實(shí)時(shí)閉自適暑應(yīng)控宿制系配統(tǒng)子系稼統(tǒng)的嘉劃分音與合磨并周期曉時(shí)長(zhǎng)有的選囑擇配時(shí)千參數(shù)提優(yōu)化綠信棍比方魂案的和選擇綠時(shí)歪差方困案的菜選擇一、SC吧AT濱S控制設(shè)系統(tǒng)支結(jié)構(gòu)采用洞方案灣選擇絹配時(shí)僅方案度與單犁點(diǎn)感嫂應(yīng)控胖制相咸結(jié)合造的控推制方鎖式。SC攔AT侍S分為館三級(jí)寶：中岡央監(jiān)喂控中戒心異→勿地區(qū)先監(jiān)控攻中心香→故子樓控制塌區(qū)鼠→鋒信號(hào)昂控制點(diǎn)機(jī)二、SC杠AT袋S系統(tǒng)睡優(yōu)化SC默AT陣S以信號(hào)漢周期、綠信箭比及綠時(shí)匆差作為脖各自悼獨(dú)立阿的參敵數(shù)進(jìn)吐行優(yōu)倦化，員優(yōu)化滅過(guò)程錘以“飽陰和度本”和“綜倆合流猜量”為主覆要參藍(lán)數(shù)。（1）飽用和度蹤蝶（DS）定義醋：車只流有個(gè)效利滋用的授綠燈河時(shí)間娘與顯榆示綠虎燈時(shí)糊間之肺比。其中:—綠燈普期間例，無(wú)感車通丑過(guò)的則時(shí)間書(shū)；t—通過(guò)險(xiǎn)停車墻斷面聯(lián)前后伶車輛柴的空泄檔時(shí)榨間；h—空檔挨個(gè)數(shù)踐。二、SC惹AT莫S系統(tǒng)降優(yōu)化（2）綜裹合流俯量朗通過(guò)隱停車壘線的鉆混合吃車流刑大小疫?！C合京流量予；DS張—飽和端度；g—綠燈戲時(shí)間厘；S—最大飯流率元或單鐵位小劑時(shí)最負(fù)大流臺(tái)量（暗輛／h）三、萄信號(hào)蒸周期號(hào)長(zhǎng)度呢的選至擇為保肢持連默續(xù)性精，周秩期做除小步兩調(diào)整姑，其較長(zhǎng)度句變化雁在±6石s以內(nèi)刷，調(diào)趴整量酒：新周正期長(zhǎng)燈度為四、冒綠信陶比（1）推鍋算比璃較方秋案的即各向塑飽和需度DS值（2）對(duì)營(yíng)各個(gè)門(mén)進(jìn)口艘道飽舉和度DS值中笨，對(duì)系應(yīng)每謊一綠姑信比某方案飼，找鳴出一絞個(gè)最晨高的DS值。（3）對(duì)沈四種次綠信南比方屆案中長(zhǎng)對(duì)應(yīng)奧的最津高飽峽和度DS值進(jìn)牲行比煉較，DS值低午的中煩選。五、蠟綠燈花時(shí)差其中帶修算正后控時(shí)差招；搬規(guī)定躁方案杯規(guī)定區(qū)的綠貨燈起潑步時(shí)良距；譜修正菊系數(shù)倒；藥綠快燈起籮步時(shí)讓距與邪信號(hào)死周期馳的函種數(shù)關(guān)謀系?！?踏1.4SC臘OO萄T自適翠應(yīng)控演制系帆統(tǒng)SC會(huì)OO威T（Sp跡li義t－Cy銜cl彎e—裂Of矮fs撲et貓O搏pt太im乖iz攜at編io低n第Te旨ch多ni筐qu都e）即“綠幟信比—周期—綠時(shí)旅優(yōu)化柏技術(shù)位”特點(diǎn)波：方跪案形軍成式筑的控種制系寨統(tǒng)，估系統(tǒng)搬結(jié)構(gòu)銳是集中野控制航結(jié)構(gòu)一、SC暈OO榮T系統(tǒng)楚結(jié)構(gòu)SC億OO碎T(mén)檢測(cè)檢測(cè)啦器的爆布設(shè)監(jiān)測(cè)麻數(shù)據(jù)追的采巴集子區(qū)劃定眠子區(qū)模型車隊(duì)坑預(yù)測(cè)排隊(duì)捆預(yù)測(cè)擁擠闖預(yù)測(cè)效能它預(yù)測(cè)優(yōu)化策略次序參數(shù)礦優(yōu)選一、SC高OO洽T系統(tǒng)五大驅(qū)部分念關(guān)系路網(wǎng)上的實(shí)時(shí)交通狀況況車輛檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理對(duì)路網(wǎng)執(zhí)行控制配時(shí)參數(shù)組存儲(chǔ)單元現(xiàn)行配時(shí)方案最新優(yōu)化配時(shí)參數(shù)對(duì)配時(shí)參數(shù)調(diào)整交通模型配時(shí)參數(shù)優(yōu)選下游停車線斷面流量圖式現(xiàn)行方案的PI值調(diào)整配時(shí)后PI值系統(tǒng)監(jiān)測(cè)故障監(jiān)視各交叉口車輛排隊(duì)現(xiàn)行配時(shí)參數(shù)繼續(xù)調(diào)整調(diào)整完畢二、絮配時(shí)士?jī)?yōu)選板目標(biāo)犧函數(shù)與TR理AN賞SY革T類似趟，SC禽OO往T系統(tǒng)赴也采遙用多端元目丑標(biāo)函涉數(shù)作婆為路遍網(wǎng)信擁號(hào)配憲時(shí)方仿案實(shí)眉施優(yōu)駛選的御依據(jù)涌。目標(biāo)垃函數(shù)禿：三、陪優(yōu)化1）優(yōu)惕化策野略：SC機(jī)OO鴉T系統(tǒng)嘉優(yōu)化乞策略逼是通帝過(guò)對(duì)似交通厲量檢沙測(cè)并最不斷皂調(diào)整環(huán)配時(shí)推參數(shù)俘（周控期時(shí)棒間、繭綠信胸比、掌綠時(shí)遵差）譽(yù)。2）綠撕信比咐的優(yōu)男選根據(jù)墓上游映車輛宅到達(dá)纏圖式珠，判姑斷是喊否需胞要改彩變綠味燈放閃行時(shí)脂間。扭優(yōu)選夏原則止：使劃交叉舞口總柳飽和栗度最駝小，浙與此獲同時(shí)棕，考喪慮車像輛排僅隊(duì)長(zhǎng)注度、慘擁擠疫程度秀及最鏈短綠懸燈時(shí)元長(zhǎng)的健限制晉等。3）綠植燈起忌步時(shí)養(yǎng)距的徒優(yōu)選依據(jù)訓(xùn)：與披交叉考口直哥接關(guān)仁聯(lián)的投路段古上車柜輛延