单点交叉口信号控制基础
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单点信号控制介绍单点信号控制简称“点控制”,它以单个交叉口为控制对象,是交通信号控制的最基本形式。
控制原理是根据交叉口的流量和流向,确定配时相位次序方案,设定每个相位的绿信比时间,尽量使得交叉口各个方向交通流的通行能力最大、延误最小。
点控制又可以分为两类:定时信号控制和感应式信号控制两种。
(1)定时信号控制定时信号控制是目前我国普遍采用,最基本、最常见的交叉口信号控制形式,这种控制方式设备简单、投资少、维护方便。
同时,信号控制机可以升级与临近的信号灯联机后,上升为干线控制或区域控制。
定时信号控制是指信号控制的周期和绿信比两个参数是预先设计并且设置后不变的。
需要改变参数时,需人为调整重新设置各个参数。
设计的一般步骤为:信号相位方案设计、信号周期长度、确定每个相位的绿灯时间分配——绿信比。
定时信号控制,在参数设置合理情况下,是十分可靠理想的控制方式。
因为城市交通流特性往往其重复性很大,比如,每个星期1、星期2~4、星期5和周末的交通流基本上是每一个星期重复出现的。
因此,当我们将这些交通流检测完整,将数据模型的时段绿信比正确,交通流的模型设置准确后,一般情况下,一个设计水平好的定时控制将会运行十分有效。
另一方面,因为定时信号控制,并不需要完全依赖实时交通流检测,因此,许多情况下,定时信号控制又节省了对地面交通流检测设施的要求。
当然,如果需要得到完整的交通流模型,交通流的检测又是必需的设备。
(2)感应式信号控制感应式信号控制是针对定时信号控制而言增加了对支线道路交通流检测功能而改变支线交通绿信比的一种控制。
它的原理是在一个信号周期内,如果支线交通流没有检测到流量或流量很小时,原先设置的支线相位的绿信比可以随交通流量减少而削减其原有绿信比时间,甚至完全放弃(无支线交通流情况),并且将多余出的时间增加给主线交通的绿灯时间,从而达到提高主线交通通行能力的作用。
其工作原理是:在交叉口支线进口设置“车辆到达”检测器。
(交通运输)道路交通管理与控制_第五章单点交叉⼝的信号控制表5-1 交叉⼝设置信号灯的交通流量标准主道路宽度(M)主路交通流量(辆/H)⽀路交通流量(辆/H)⾼峰⼩时12H ⾼峰⼩时12H⼩于10750 8000 350 3800 800 9000 270 2100 1200 13000 190 2000⼤于10900 10000 390 4100 1000 12000 300 2800 1400 15000 210 2200 1800 20000 150 1500注:①表中交通流量按⼩客车计算,其他车辆应折算为⼩客车当量。
②12h交通流量为7:00—19:00的交通流量。
(2)设置机动车道信号灯的交叉⼝,当道路具有机动车、⾮机动车分道线且道路宽度⼤于15m时,应设置⾮机动车道信号灯。
(3)设置机动车道信号灯的交叉⼝,当通过⼈⾏横道的⾏⼈⾼峰⼩时流量超过500⼈次时,应设置⼈⾏横道信号灯。
(4)实⾏分道控制的交叉⼝应设置车道信号灯。
(5)在交叉⼝间距⼤于500m、⾼峰⼩时流量超过750辆以及12h流量超过8000辆的路段上,当通过⼈⾏横道的⾏⼈⾼峰⼩时流量超过500⼈时,可设置⼈⾏横道信号灯及相应的机动车道信号灯。
⼆、交通信号控制参数⼀般来说,在交通控制中⾄少有3个基本参数是可以由信号机直接控制的,这就是周期C、绿信⽐λ和相位差tos。
除此之外,某些信号机还能对相位数进⾏控制,如从2相位变成4相位或相反等。
(⼀)步伐和步长考虑左图所⽰的灯控路⼝。
每个⽅向最多有8种灯⾊:红、黄、绿、左箭头、直箭头、右箭头、⼈⾏红灯、⼈⾏绿灯。
当进⾏信号控制时,这些灯⾊中的某些将被点亮。
某⼀时刻,灯控路⼝各个⽅向各信号灯状态所组成的⼀组确定的灯⾊状态称为步伐,不同的灯⾊状态构成不同的步伐。
例如:信号机在时刻7:30开机,此时,南北⽅向左转绿箭头灯和红灯亮,东西⽅向的红灯亮,所有⼈⾏红灯亮,其他灯均不亮,若该状态持续35s,则我们说这是控制⽅案中的⼀个步伐,其步长为35s。
比人行红灯、人行绿灯。
当进行信号控制时,这些灯色中的某些将被点亮。
某一时刻,灯控路口各个方表示。
相位差分绝对相位差和相对相位差。
图单个交叉口定时信号控制是其他信号控制方法的基础,本节将介绍定时信号控制的基本原理和定时信号控制配时的基本流程,:)中,,分别为第一和第二相位的有效绿灯时间;,则分别显这两个相位的流量比率。
公式(式中:——配时时段中,进口道(5-13)式中:——配时时段中,进口道式中:——第——各类进口车道各类校正系数。
各类进口车道各有其专用相位时的基本饱和流量式中:式中:式中:————绿初左转自行车数(辆式中:——直行车到基本饱和流量(式中:式中:——对向直行车道数的影响系数,见表——对向直行车流量(式中:——转弯半径校正系数,若),则可按下式计算:式中:可用下式表示:式中:——过街行人消耗绿灯时间(=0.15 =0.7/C /C 自行车影响校正系数式中:若无实测数据时可用简化方法估算式中:——直行自行车每周期平均交通量(辆——自行车道宽度((5-29)式中:——车辆在进口道上的行使车速(——车辆制动时间(——第——设计交通量(——设计饱和流量(式中:式中:——行人过街道长度(——行人过街步速,取式中:——均匀延误,即车辆均匀到达所产生的延误(——随机附加延误,即车辆随机到达并引起超饱和周期所产生的附加延误(——初始排队附加延误,即在延误分析期初停有上一时段留下积余车辆的初始排队使后续车辆承担的附加延误(其中,对于,可按下式计算:式中:——不饱和延误(——分析期初始积余车辆,须实测;——绿灯期车流到达率校正系数,按下式计算:,可用式,其随前式算得的在式中:式中:——交叉口每车的平均信控延误(——进口道式中,个相位的非机动车流量;(5-55)式中,为考虑机动车、非机动车和行人交通的绿灯间隔时间;为机动车流绿灯间隔时间;灯间隔时间;为非机动车尾流与机动车流绿灯间隔时间;为非机动车流绿灯间隔时间;间;向非机动车流与行人流绿灯间隔时间;向机动车流与行人流绿灯间隔时间;—行人反应时间,—行人绿灯信号开始时等待的人数,一般等于一个周期行人的到达量P;—行人流率,即单位时间单位宽度内通过某一断面的人数,和是两个关键的参数。