区域信号协调控制

《道路交通控制技术》课程教学大纲一、课程目标通过《道路交通控制技术》的学习，帮助学生了解交通管理与控制相关课程之间的关系，交通管理与控制原则与基本内容，交通管理与控制的现状、发展趋势。

基于此本课程重点探究了道路交通控制和管理技术，在简要回顾道路交通控制技术发展历程的基础上，帮助学生了解交通信号控制的实施条件、单个路口交通信号控制、干道交通信号协调控制、区域交通信号协调控制、快速道路交通信号控制、行人与自行车交通信号控制、交通信号控制系统设备、交通信号控制系统的实施以及城市智能交通系统中与交通信号控制密切相关的一些应用，同时可以掌握一定的控制技能。

1.学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对道路交通控制有一个理性的认识，掌握城市交通信号控制的特点，能够规划交通控制线路，培养学生整体思维、融会贯通。

2.能够利用前期课程编程、PLC、单片机、制图与该课程的相关知识设计交通信号控制方案以及实现交通信号控制的优化。

二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《道路交通控制技术》以讲授、讨论为方式，使学生对道路交通控制技术有了全面的了解，在获取新知识的技能的同时，提升了学生在道路交通控制方面的知识素养和专业运用能力，提高学生综合分析能力及处理信息的能力。

为毕业实习等专业课程学习奠定基础。

本教材较全面地介绍了道路交通控制的相关知识及实用技术。

1表1 课程目标、知识单元与学时分配2342、课程实验教学内容及要求5电路课程实验注重基础知识、基本技能的培养，以加强学生基本电工技术训练，着重于实验操作和实践技能的训练，以期达到用所学电路理论知识解决实际问题的能力，为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础，使学生初步具备验证电路、设计电路、处理实际线路的能力。

通过实验，使学生具备如下知识和能力：1）、学会设备操作、报告撰写基础知识，培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。

智能交通系统中存在的问题及改进措施改革开放以来，随着我国经济建设的快速发展，我国的道路交通也得到了快速的发展。

目前随着人们生活水平的提高，交通堵塞已成为人们日益关注的焦点问题。

针对这些问题，我国交通部门在交通方面引入了一些先进的技术，采用网络技术来改善我国交通的现状，但是在实行的时候，仍然存在许多问题。

本文主要阐述了智能交通系统中存在的问题以及相应的改进措施。

关键字：智能交通系统；发展现状；存在问题；对策0 引言随着科学技术的不断进步，各种计算机信息技术运用到了人们生活的每一个方面。

针对道路交通混乱等现象，交通部门可以引进智能交通系统，使用先进的技术，把人与车辆的行驶合并到一个整体，并制定一定的行驶秩序，在一定程度上降低安全事故的发生，保证道路交通的顺畅，同时也降低了交通部门的劳动成本。

1 智能交通系统的重要性分析20世纪的时候，西方各个国家的发展达到了鼎盛的时期，但是随之而来的交通问题，严重影响了人们的生活，因此各大国家开始研究交通控制系统，大概在20世纪80年代的时候，交通运输系统得到了快速的发展。

目前随着我国城市化脚步的加快，各种交通工具相继发展起来，以至于我国的交通压力越来越大，甚至经常出现交通问题，严重影响了城市居民的正常生活。

众所周知，解决交通问题的主要方法是修建道路，但是只靠修建道路进行交通的维护是远远不够的。

针对日益突出的交通问题，交通部门若想在有限的空间，维持好良好的交通秩序，就要采取先进的技术，例如智能交通系统，将先进的计算机技术、电子科技技术以及网络技术等与车辆和行人合理的结合起来，从根本上解决道路拥堵问题。

其中，在道路交通管理中使用智能交通系统，一方面能够缓解道路拥堵的问题，另一方面也大大提高了道路的交通安全。

2 目前我国智能交通系统中存在的问题目前，针对我国交通运输情况，我国引进了智能交通系统，但是在对智能交通系统使用的过程中依然存在许多的问题，其中主要包括以下几个方面：2.1 区域信号协调控制系统与本国交通状况不符在我国的智能交通系统中，区域信号协调控制系统大致分为两种：一种是固定的区域信号协调系统，另一种是实时的可以自行调控的区域信号协调系统。

引言城镇道路交通在现代社会经济发展过程中起着重要的作用，城市道路交通的良好发展，可以给社会带来巨大的经济效益，和社会效益。

19世纪60年代西方许多发达国家中的大型城市就出现了许许多多的严重的交通问题。

随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快，许多大中型城市机动车保有量急剧增长，城市交通需求和城市道路设施之间的矛盾日益加剧，城市交通问题已成为城市经济发展和经济增长中不可忽视的问题。

仅靠增加城市道路建设不能很好的解决城市的交通问题，尤其是在城市中心地带，大中型城市的路网密度已经相当大，而且已趋近于饱和状态！再加上社会对环境的重视程度越来越大，土地资源的限制，石油危机以及当时的财政状况等很多因素的影响；同时，在科学技术上，系统工程，计算机技术的成就，给交通管理系统提供了强大的技术支持。

所以，只有通过科学的交通管理与控制才是充分发挥路网通行能力的重要举措，才是解决城市交通拥堵问题的有效途径。

目前国内外交通管理部门都已将城市交通管理与控制放在提高城市经济发展的重要位置上，针对城市路网的拥堵问题，各种城市交通管理及控制系统都已经投入了使用，将对城市交通进行科学的管理和控制。

这些年，国内在城市道路交通方面的管理和优化中，城市道路交叉口进口道的信号周期时长和相位控制是对城市交叉口交通问题控制的手段之一。

对城市道路交叉口信号时长，绿信比和相位等的信号控制能很好的分配交叉口的各个进口道交通流，缓解城市道路交叉口的拥堵问题。

达到提高城市区域交通路网的控制和各个路网通行能力的运行效益的目的。

而城市内的交通问题都集中在交叉口地带，因此交叉口是一个城市交通问题的瓶颈地带，是城市解决道路交通问题的关键部位。

各种交通运动体（各种机动车流，非机动车流和行人流）在城市交叉口不断交叉，发生冲突不断地地分离，合并，让本来就很复杂城市交叉口变得使得更繁琐，交通状况更加的复杂，因此，现代城市的交通拥堵问题就集中表现在城市道路交叉口处，然而通过信号控制和优化提高城市道路交叉口的通行能力就成为解决城市交通道路交通拥堵问题的重要前提。

公路道路交通信号灯协调控制道路交通是现代城市交通的重要组成部分，道路交通信号灯系统在城市的道路交通组织中具有非常重要的角色。

然而，如何通过正确的控制方法和协调技术来提高信号灯系统的效率成为当前道路交通领域的一项重要研究内容。

本文将从交通信号控制的原理、信号灯协调优化技术及其在实际应用中的效果等方面进行探讨，旨在探究如何优化交通信号控制，以便为城市道路交通的安全和效率提供更好的服务。

一、交通信号控制的原理交通信号控制是通过控制红、绿、黄三种颜色的信号灯，调整车辆的通行速度与强度，从而使道路上交通流量实现平衡，并有效地避免拥堵。

交通信号控制系统主要包含以下几种模式：1.交叉口信号控制这种模式适用于城市的十字交叉口和T字路口，主要是通过控制红、绿灯的时间间隔，让车辆交替通过，从而控制车辆通过量，使车流平衡。

2.行人信号控制这种模式主要是为行人设立的，通过控制红、绿信号的变化，让行人在合理时间内安全通过道路。

3.公交信号控制这种模式是为了公交快速通行和保证公交安全的要求，通过调整公交专用车道的信号来控制公交车的速度，提高公交车通行效率。

4.绿波带信号控制这种模式是把道路分成若干段，并通过协调各段段行车速度，达到车辆绿灯延时绿波的效果，从而实现车流畅通。

二、信号灯协调优化技术针对现在城市交通拥堵的严重问题，信号灯协调优化技术是解决复杂城市交通拥堵问题的一种有效手段，其优化核心是提高信号灯运行效率。

信号灯协调控制技术的主要方法有如下几种：1.协调控制技术在城市交通枢纽、路段设置了多个信号灯时，若单独调控灯组，则会造成互相干扰。

通过信号灯协调控制，不同灯组不是单独工作，而是按一定的时间、顺序相互配合工作，从而达到优化整个信号灯系统的效果。

2.感应控制技术感应控制技术是利用电子控制设备，检测车辆数量和速度等信息，然后实时调整信号灯的时间，以便更好地控制车辆的通行速度和强度，从而控制城市道路交通流，提高道路的通行效率。

交通行业术语（中英文对照）Stop-line——停车线A congested link——阻塞路段Weighting factor——权重因子Controller——控制器Emissions Model——排气仿真the traffic pattern——交通方式Controller——信号机Amber——黄灯Start-up delay——启动延误Lost time——损失时间Off-peak——非高峰期The morning peak——早高峰Pedestrian crossing——人行横道Coordinated control systems——协调控制系统On-line——实时Two-way——双向交通Absolute Offset——绝对相位差Overlapping Phase——搭接相位Critical Phase——关键相位Change Interval——绿灯间隔时间Flow Ratio——流量比Arterial Intersection Control 干线信号协调控制Fixed-time Control——固定式信号控制Real-time Adaptive Traffic Control——实时自适应信号控制Green Ratio——绿信比Through movement——直行车流Congestion——阻塞，拥挤The percentage congestion——阻塞率The degree of saturation——饱和度The effective green time——有效绿灯时间The maximum queue value——最大排队长度Flow Profiles——车流图示Double cycling——双周期Single cycling——单周期Peak——高峰期The evening peak periods——晚高峰Siemens——西门子Pelican——人行横道Fixed time plans——固定配时方案One-way traffic——单向交通Green Ratio——绿信比Relative Offset——相对相位差Non-overlapping Phase——非搭接相位Critical Movement——关键车流Saturation Flow Rate——饱和流率Isolated Intersection Control——单点信号控制（点控）Area-wide Control——区域信号协调控制Vehicle Actuated (V A)——感应式信号控制The Minimum Green Time——最小绿灯时间Unit Extension Time——单位绿灯延长时间The Maximum Green Time——最大绿灯时间Opposing traffic——对向交通（车流）Actuation——Control——感应控制方式Pre-timed Control——定周期控制方式Remote Control——有缆线控方式Self－Inductfanse——环形线圈检测器Signal—— spacing——信号间距Though-traffic lane——直行车道Inbound——正向Outbound——反向第一章交通工程—— Traffic Engineering运输工程—— Transportation Engineering铁路交通—— Rail Transportation航空交通—— Air Transportation水上交通—— Water Transportation管道交通—— Pipeline Transportation交通系统—— Traffic System交通特性—— Traffic Characteristics人的特性—— Human Characteristics车辆特性—— Vehicular Characteristics交通流特性—— Traffic Flow Characteristics道路特性—— Roadway Characteristics交通调查—— Traffic Survey交通流理论—— Traffic Flow Theory交通管理—— Traffic Management交通环境保护——Traffic Environment Protection 交通设计—— Traffic Design交通统计学—— Traffic Statistics交通心理学—— Traffic Psychology汽车力学—— Automobile Mechanics交通经济学—— Traffic Economics汽车工程—— Automobile Engineering人类工程—— Human Engineering环境工程—— Environment Engineering自动控制—— Automatic Control应用数学—— Applied Mathematics电子计算机—— Electric Computer第二章公共汽车—— Bus无轨电车—— Trolley Bus有轨电车—— Tram Car大客车—— Coach小轿车—— Sedan载货卡车—— Truck拖挂车—— Trailer平板车—— Flat-bed Truck动力特性—— Driving Force Characteristics牵引力—— Tractive Force空气阻力—— Air Resistance滚动阻力—— Rolling Resistance坡度阻力—— Grade Resistance加速阻力—— Acceleration Resistance附着力—— Adhesive Force汽车的制动力—— Braking of Motor Vehicle 自行车流特性—— Bicycle flow Characteristics 驾驶员特性—— Driver Characteristics刺激—— Stimulation感觉—— Sense判断—— Judgment行动—— Action视觉—— Visual Sense听觉—— Hearing Sense嗅觉—— Sense of Smell味觉—— Sense of Touch视觉特性—— Visual Characteristics视力—— Vision视野—— Field of Vision色彩感觉—— Color Sense眩目时的视力—— Glare Vision视力恢复—— Return Time of Vision动视力—— Visual in Motion亮度—— Luminance照度—— Luminance反应特性—— Reactive Characteristics刺激信息—— Stimulant Information驾驶员疲劳与兴奋—— Driving Fating and Excitability 交通量—— Traffic V olume交通密度—— Traffic Density地点车速—— Spot Speed瞬时车速—— Instantaneous Speed时间平均车速—— Time mean Speed空间平均车速—— Space mean speed车头时距—— Time headway车头间距—— Space headway0交通流模型—— Traffic flow model自由行驶车速—— Free flow speed阻塞密度—— Jam density速度－密度曲线—— Speed-density curve流量－密度曲线—— Flow-density curve最佳密度—— Optimum concentration流量——速度曲线—— Flow-speed curve最佳速度—— Optimum speed连续流—— Uninterrupted traffic间断流—— Interrupted traffic第三章交通调查分析—— Traffic survey and analysis 交通流调查—— Traffic volume survey车速调查—— Speed survey通行能力调查—— Capacity survey车辆耗油调查—— Energy Consumption Survey居民出行调查—— Trip Survey车辆出行调查—— Vehicle Trip Survey停车场调查—— Parking Area Survey交通事故调查—— Traffic Accident Survey交通噪声调查—— Traffic Noise Survey车辆废气调查—— Vehicle Emission Survey平均日交通量—— Average Daily Traffic(ADT)周平均日交通量—— Week Average Daily Traffic月平均日交通量—— Month Average Daily Traffic年平均日交通量—— Annual Average Daily Traffic高峰小时交通量—— Peak hour V olume年最大小时交通量——Highest Annual Hourly V olume年第30位最高小时交通量——Thirtieth Highest Annual Hourly V olume 高峰小时比率—— Peak Ratio时间变化—— Time Variation空间变化—— Spatial Variation样本选择—— Selection Sample样本大小—— Size of Sample自由度—— Freedom车速分布—— Speed Distribution组中值—— Mid-Class Mark累计频率—— Cumulative Frequency频率分布直方图——Frequency Distribution Histogram85%位车速—— 85% Percentile Speed限制车速—— Regulation Speed服务水平—— Level of Service牌照对号法—— License Number Matching Method跟车测速—— Car Following Method浮动车测速法——Moving Observer Speed Method通行能力调查—— Capacity Studies饱和流量—— Saturation Flow第四章泊松分布—— Poisson Distribution交通特性的统计分布——Statistical Distribution of Traffic Characteristics驾驶员处理信息的特性Driver Information Processing Characteristics 跟车理论—— Car Following Theory交通流模拟—— Simulation of Traffic Flow间隔分布—— Interval Distribution二项分布—— Binomial Distribution拟合—— Fitting移位负指数分布—— Shifted Exponential Distribution排队论—— Queuing Theory运筹学—— Operations Research加速骚扰—— Acceleration Noise停车波—— Stopping Wave起动波—— Starting Wave第五章城市交通规划—— Urban Traffic Planning土地利用—— Land-Use可达性—— Accessibility起讫点调查—— Origin –Destination Survey出行端点—— Trip End期望线—— Desire Line主流倾向线—— Major Directional Desire Line 调查区境界线—— Cordon Line分隔查核线—— Screen Line样本量—— Sample Size出行发生—— Trip Generation出行产生—— Trip Production出行吸引—— Trip Attraction发生率法—— Generation Rate Method回归发生模型—— Regression Generation Model 类型发生模型—— Category Generation Model 出行分布—— Trip Distribution现在型式法—— Present Pattern Method重力模型法—— Gravity Model Method行程时间模型—— Travel Time Model相互影响模型—— Interactive Model分布系数模型—— Distribution Factor Model交通方式划分—— Model Split , Mode Choice转移曲线—— Diversion Curve交通量分配—— Traffic Assignment最短路径分配（全有全无）Shortest Path Assignment(All-or-Nothing) 多路线概率分配Probabilistic Multi-Route Assignment线权—— Link Weight点权—— Point Weight费用——效益分析—— Cost –benefit Analysis现值法—— Present Value Method第六章交通安全—— Traffic Safety交通事故—— Traffic Accident交通死亡事故率—— Traffic Fatal-Accident Rate交通法规—— Traffic Law多发事故地点—— High accident Location交通条例—— Traffic Regulation交通监视—— Traffic Surveillance事故报告—— Accident Report冲撞形式—— Collision Manner财产损失—— Property Damage事故档案—— Accident File事故报表—— Accident Inventory固定目标—— Fixed Object事故率—— Accident Ratelxy事故数法——Accident Number Method质量控制法——Quality Control Method人行横道——Pedestrian Crosswalk行人过街道信号——Pedestrian Crossing Beacon人行天桥——Passenger Foot-Bridge人行地道——Passenger Subway栅栏——Gate立体交叉——Underpass(Overpass)标线——Marking无信号控制交叉口——Uncontrolled Intersection让路标志——Yield Sign停车标志——Stop Sign渠化交通——Channelization traffic 单向交通——One-Way 禁止转弯——No Turn Regulation 禁止进入——No-Entry 禁止超车——Prohibitory Overtaking 禁止停车——Prohibitory Parking 禁止通行——Road Closed 安全带——Life Belt第七章交通控制与管理——Traffic Control and Management 交通信号——Traffic Signal 单点定时信号——Isolated Pre-timed Signal 信号相位——Signal Phase 周期长度——Cycle Length 绿信比——Split 优先控制——Priority Control 延误——Delay 流量比——Flow Ratio 有效绿灯时间——Effective Green Time 损失时间——Loss Time 绿灯间隔时间——Intergreen Interval 信号配时——Signal Timing (or Signal Setting) 交通感应信号——Traffic Actuated Signal 城市交通控制系统——Urban Traffic Control System 联动控制——Coordinated Control 区域控制——Area Control 时差—— Offset同时联动控制——Simultaneous Coordinated Control交变联动控制—— Alternate Coordinated Control绿波带——Green Wave连续通行联动控制—— Progressive Coordinated Control中心控制器—— Master Controller局部控制器—— Local——Controller实时—— Real Time联机—— On-line脱机—— Off-line爬山法——Hill-Climbing“小型高效”区域控制系统——Compact Urban Traffic Control System 道路控制系统—— Corridor Control System交通仿真—— Traffic Simulation时间扫描法—— Time Scanning事件扫描法—— Event Scanning。