第16讲 干道信号协调控制基本知识
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干线信号协调工作原理
干线信号协调是指在城市道路干线上,通过信号灯的控制,使车辆在道路上有序通行的一种交通管理方式。
干线信号协调的目的是提高道路通行能力,缓解交通拥堵,减少交通事故的发生。
干线信号协调的工作原理是基于交通流量的变化来进行信号灯的控制。
在干线上设置一系列的信号灯,通过信号灯的变化来控制车辆的通行。
信号灯的变化是根据交通流量的变化来进行调整的,当交通流量较大时,信号灯的绿灯时间会相应地延长,以便更多的车辆通过;当交通流量较小时,信号灯的绿灯时间会相应地缩短,以避免车辆等待时间过长。
干线信号协调的工作原理还包括交通信号控制系统的配合。
交通信号控制系统是指通过计算机技术来控制信号灯的变化,以达到最优的交通流量控制效果。
交通信号控制系统可以根据实时的交通流量数据来进行信号灯的控制,以达到最优的交通流量控制效果。
干线信号协调的工作原理还包括交通信号灯的设置。
交通信号灯的设置是根据道路的交通流量和车辆通行速度来进行的。
在交通流量较大的路段,应设置多个信号灯,以便更好地控制交通流量;在车辆通行速度较快的路段,应设置较长的绿灯时间,以便车辆能够顺畅通过。
干线信号协调是一种有效的交通管理方式,可以提高道路通行能力,
缓解交通拥堵,减少交通事故的发生。
干线信号协调的工作原理是基于交通流量的变化来进行信号灯的控制,同时还需要交通信号控制系统的配合和交通信号灯的设置。
.2干道信号协调控制相位差基本计算方法1917年,世界上第一个线控系统出现在美国的盐湖城,它是一个可同时控制6个交叉口的手动控制系统。
1922年德克萨斯州休斯顿市发展了可控制12个交叉口的瞬时交通信号系统,其控制特点是采用电子自动计时器对交叉口的交通信号进行协调控制。
1981年美国的J·D·C·Litter 和W·D·Brooks 等人利用最大绿波带相位差优化方法开发了最大绿波带交通信号设计优化程序(Maximal Bandwidth Traffic Signal Setting Optimization Program ,MAXBAND )。
总结以往的线控系统,相位差优化通常采用的两种设计思路是:(1)最大绿波带法;(2)最小延误法。
其中以最大绿波带为目标的相位差优化方法主要有图解法和数解法,本节主要介绍这两种相位差优化方法。
1.图解法图解法是确定线控系统相位差的一种传统方法,其基本思路是:通过几何作图的方法,利用反映车流运动的时间-距离图,初步建立交互式或同步式协调系统。
然后再对通过带速度和周期时长进行反复调整,从而确定相位差,最终获得一条理想的绿波带,即通过带。
下面以一个示例来说明图解法设计相位差的具体步骤。
如图8-2所示,连续五个交叉口)、、、、E D C B (A 纳入一个线控系统,假设系统通过带速度宜在36km /h 上下,相应的公用周期暂定为60s 。
图中横坐标反映各个信号交叉口间的距离,纵坐标反映车流前进的时间过程。
各竖线上的粗线段表示红灯时段,如A 交叉口竖线'AA 上的1~2、3~4、5~6段,细线表示绿灯时段。
选定第一个交叉口A 的信号作为基准信号,其绿灯时间起始位置为0。
在设计前首先要准备的资料包括:干道各交叉口道路的几何线形、交叉口的间距、交通流运行规则、交通流量及其变化规律以及平均车速等。
E 540D160C400B350A距离(m)图8-2相位差优化图解法示例(1)从A 点引一条斜线①,代表通过带速度推进线,其斜率等于车辆平均行驶车速(h km /36)的倒数。
干线信号协调工作原理干线信号协调工作原理是指通过控制交通信号,协调不同道路的车流,使交通效率最优化。
本文将介绍干线信号协调工作的原理及其运作过程,包括交通流量测量、交通信号控制器、信号协调算法和信号优化策略等方面。
一、交通流量测量交通流量测量是干线信号协调的基础,其目的是准确获取不同道路的车流量,以便后续控制信号。
交通流量测量可以采用人工或自动化方法,其中自动化方法是目前较为主流的方式。
自动化交通流量测量采用传感技术,通过车辆感应器、视频监控和无线通信等方式实现对交通流量的精准测量。
车辆感应器是一种常见的自动化交通流量测量设备,其可通过地面或天线感知车辆的通过情况,并生成交通流量数据。
视频监控则通过高清摄像机或红外线相机对道路上的车辆进行捕捉,并根据专用算法精准计算出车流量数据。
无线通信则是采用智能车载设备,每辆车上携带一枚无线通信装置,以向交通管理服务器发送实时车流量数据,并实时获取信号灯切换信息。
二、交通信号控制器交通信号控制器是干线信号协调的核心设备,其负责接收交通流量数据,并对信号进行控制。
信号控制器通常采用集中控制和分散控制两种方式,而在干线信号协调中,分散控制方式更为常用。
分散控制方式使用多个控制器分别控制不同的交通路口,各个控制器之间通过通讯协议进行数据交换,以协调整个干线的交通流量。
控制器通常与采集设备相结合使用,如车辆感应器、视频监控和无线通信等设备,以保证交通信号控制的准确性和高效性。
三、信号协调算法信号协调算法是干线信号协调的关键之一,其目的是在控制信号灯的切换时,尽可能多地引导车辆通过交叉口,减少红灯等待时间,提高路段的交通效率。
信号协调算法通常采用绿波带调度、优先通行和动态调整等策略。
绿波带调度是一种最为常见的信号协调方式,其基本原理是依据车速和车流量的情况,设置绿灯的时长,以形成无阻塞的连续绿灯带。
这种方式通常需要对不同道路的车流进行匹配和校准,以实现最佳协调效果。
优先通行策略则是通过预定道路和车辆通行顺序,实现最优化的交通协调。