智能交通系统教学课件

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三、信号控制系统分类
按控制范围分：
单个交叉口的交通控制
也称单点信号控制，“点控制”。
干道交叉口信号协调控制
也称“绿波”信号控制，“线控制”。
区域交通信号控制系统
“面控制”。
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三、信号控制系统分类（续）
按控制方法分：
定时控制：交叉口信号控制机均按事先设定的配时方案运行， 称定周期控制。(Pretimed Control)
有单段式定时控制和多段式定时控制 有单个交叉口的定时控制、静态线控系统和静态面控系统。
感应控制：是在交叉口进口道上设置车辆检测器，信号灯配 时方案可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制
方式。(Traffic Actuated Control)
可分为：半感应控制和全感应控制。
(Actuated & Semi-Actuated Control)
交通量(Traffic Flow, Traffic Volume)
在一定时间间隔内，通过一条公路或一条给定车道或方向的 某一点的车辆总数。单位为辆数或辆/单位时间。
可分为：到达率、离开率
车速Speed (and Travel time) 车流密度Density：D=F/S
占用一个给定公路或车道的车辆总数。单位为车辆数/公里 或车辆数/公里/车道。
（线控或面控系统）也是最优的。对于多路口联合控制，需统筹 考虑各路口的周期、绿信比，而且要妥善地确定不同路口信号之 间的相位差。
一个周期中，绿灯时间与周期长度之比称为绿信比。 绿信比：S = G / C；
G----绿灯时间，C----周期 绿信比的大小对于疏通交通流和减少路口总等待时间有着举足轻
重的作用。 通过合理地分配各车流方向的绿灯时间（绿信比），可使各方向
上阻车次数、等待时间减至最少。 应该注意：单个路口信号的最优配时并不等于对于整个交通网络
常用时间占有率Occupancy来表示。
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交通量(Traffic Flow, Traffic Volume)
最重要、最容易测量。
流量：q ＝N／T
N:通过断面AA’的车辆数;
T:测量时间
设hi为第i辆车的车头时距，有
q
N T
N
N
hi
i 1
1 N
1
N
hi
i 1
1 h
h ：平均车头时距
三个基本控制参数：
周期长度 绿信比 相位差
信号控制系统的功能就是最佳地确定各路口在各车 流方向上的这些控制参数，并付诸实施。
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四、信号控制的基本参数(续)
周期长度：(Cycle length)
信号灯运行一个循环所需的时间，等于绿灯、黄灯、红灯时间之 和。
The sum of all traffic phases is equal to the cycle length. 一般信号灯最短周期不小于36s；最长周期不超过2min。 适当的周期长度对路口处交通流的疏散和减少车辆等待时间具有
用感应控制方式的线控制、面控制也称为动态线控系统和动态面控系 统。
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四、信号控制的基本参数
用以给相互冲突的交通流以先后通过的通行权， 即在时间上将相互冲突的交通流进行分离，以 便它们安全地通过交叉路口。
相位：信号化的交叉路口，给予车辆及行人以通行 权的时序叫信号的相位，简称相。(Phase)
100 ti
i1 %
T
：车道占有率 %；
ti ：第i辆车的检测器占用时间；
T ：观测时间；
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二、交通流的特性（续）
微观：交通流中的单个车辆的行为
间距和间隔 (Spacing and Headway)
间距：车道上连续车辆间的距离。 间隔：连续车辆通过车道上某点的时间
通常用的是两相控制信号，如图。 另外有三相、四相、八相的控制方式，如图。 信号的相位数根据路口的需要选择，相位越多，交通越安
全，但交叉路口的利用率就越小。
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两相控制信号
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三相控制信号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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四相控制信号
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四、信号控制的基本参数(续)
式中：L ---- 一个周期内的总损失时间；
Y ---- 整个交叉路口中，各个相位的y值的总和，即Y=y，y是流 量与饱和流量的比值。（即繁忙度）
周期与延误的关系如下图：（Cp应略大于Co，取90%的饱和量）
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四、信号控制的基本参数(续)
绿信比： (Split)
重要意义。 又具体分为：（英国运输与道路研究所TRRL的结果）
最佳周期（Co） 最小周期（Cm） 实际应用的周期（Cp）
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四、信号控制的基本参数(续)
最佳周期（Co）： 最小周期（Cm）： 实际应用的周期（Cp）：
CO
1.5L 1Y
5
Cm
L 1Y
Cp
0.9L 0.9 Y
车辆：公共汽车、电车、出租车、货车、摩托车、 自行车、地铁、其它车辆。
路：快速干道、主干道、次干道、支路。 管理与控制系统：车辆检测器、计算机、交通信号
灯、路旁显示板、广播、闭路电视等。
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二、交通流的特性(交通流参数)
宏观：将交通流作为一个整体。
智能交通系统
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第二章 交通控制系统基础
交通系统主要组成 交通流的特性 信号控制系统的分类 信号控制的基本参数 点、线、面控制系统 高速公路交通控制系统 交通控制系统的基本评价指标
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一、交通系统主要组成
交通系统主要组成部分：（要素）
人：驾驶员、乘务员、维修人员、管理人员、乘客、 行人、其他有关人员。
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车速Speed (and Travel time)
在特定的观测地点、沿特定路线上的，交通运 行状况的重要计量。
vi
dx dt
lim
it(t2
t1)
0
x2 t2
x1 t1
时间平均速度（地点速度） 区间平均速度
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车道占有率(Occupancy)
车道上，车辆占用时间与总观测时间之比。 n