第3章交通信号控制基础

智慧城市交通管理系统解决方案第一章概述 (2)1.1 智慧城市交通管理系统的定义 (2)1.2 智慧城市交通管理系统的发展历程 (3)1.2.1 传统交通管理系统阶段 (3)1.2.2 信息化交通管理系统阶段 (3)1.2.3 智慧城市交通管理系统阶段 (3)1.3 智慧城市交通管理系统的意义与价值 (3)第二章交通数据采集与处理 (4)2.1 交通数据采集技术 (4)2.1.1 视频监控技术 (4)2.1.2 地磁车辆检测技术 (4)2.1.3 车载传感器技术 (4)2.1.4 移动通信技术 (4)2.2 交通数据处理与分析 (4)2.2.1 数据清洗与整合 (4)2.2.2 数据分析 (4)2.2.3 数据挖掘 (5)2.3 交通数据安全与隐私保护 (5)2.3.1 数据加密 (5)2.3.2 数据脱敏 (5)2.3.3 访问控制 (5)2.3.4 数据审计 (5)2.3.5 法律法规约束 (5)第三章智能交通信号控制 (5)3.1 信号控制策略 (6)3.2 实时交通流控制 (6)3.3 信号控制优化方法 (6)第四章智能交通诱导 (7)4.1 交通诱导系统设计 (7)4.2 实时交通诱导策略 (7)4.3 个性化交通诱导服务 (8)第五章智能停车管理 (8)5.1 停车资源信息采集 (8)5.2 停车场智能管理 (8)5.3 停车诱导与预约服务 (9)第六章公共交通优化 (9)6.1 公共交通运行监测 (9)6.1.1 数据采集与处理 (9)6.1.2 监测指标体系 (9)6.1.3 监测系统架构 (9)6.2 公共交通调度优化 (9)6.2.1 调度策略优化 (10)6.2.2 调度算法研究 (10)6.2.3 调度系统设计 (10)6.3 公共交通信息服务 (10)6.3.1 信息服务内容 (10)6.3.2 信息服务系统设计 (10)6.3.3 信息服务策略优化 (10)第七章出行服务创新 (10)7.1 出行服务模式创新 (10)7.2 出行服务个性化推荐 (11)7.3 出行服务评价与反馈 (11)第八章智能交通违法行为管理 (11)8.1 交通违法行为识别技术 (12)8.1.1 识别技术原理 (12)8.1.2 识别技术方法 (12)8.1.3 识别技术应用 (12)8.2 交通违法行为处理与处罚 (12)8.2.1 处理流程 (12)8.2.2 处罚措施 (12)8.3 交通违法行为预警与预防 (13)8.3.1 预警机制 (13)8.3.2 预防措施 (13)第九章安全驾驶与预防 (13)9.1 安全驾驶辅助系统 (13)9.1.1 系统概述 (13)9.1.2 系统构成 (13)9.1.3 系统应用 (14)9.2 交通预警与处理 (14)9.2.1 预警系统概述 (14)9.2.2 预警系统构成 (14)9.2.3 处理流程 (14)9.3 交通安全教育与宣传 (14)9.3.1 教育与宣传内容 (14)9.3.2 教育与宣传方式 (14)第十章智慧城市交通管理系统的实施与评估 (15)10.1 系统设计与实施 (15)10.2 系统运行与维护 (15)10.3 系统评估与优化 (16)第一章概述1.1 智慧城市交通管理系统的定义智慧城市交通管理系统是指在现代信息技术、物联网、大数据、云计算等先进技术的基础上，对城市交通进行智能化管理、调度与优化的一种新型城市交通管理体系。

eda交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握交通灯的基本原理及其在现代社会交通管理中的作用。

2. 学生能了解EDA（电子设计自动化）的基本概念，并运用其原理设计简单的交通灯控制系统。

3. 学生掌握交通灯工作周期的计算方法，以及不同交通情况下信号灯变换的逻辑规则。

技能目标：4. 学生能够通过EDA软件进行交通灯电路的设计与仿真，具备基本的电子设计能力。

5. 学生能够运用所学知识分析并解决交通灯控制中的实际问题，具备一定的创新设计思维。

情感态度价值观目标：6. 学生通过设计交通灯控制系统，培养对工程技术的兴趣，增强社会责任感和团队合作意识。

7. 学生能够在项目实践中体验科学探究的乐趣，提高学习科学的积极性，形成良好的学习习惯。

8. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强对现代科技改善生活品质的认识，培养创新精神和实践能力。

本课程设计针对的是具有一定电子学基础的中高年级学生，课程性质为实践性强的综合设计课。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，课程目标旨在分解为具体的学习成果，以便通过后续的教学设计和评估，有效提升学生对交通工程和电子设计自动化知识的综合应用能力。

二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合课本相关章节，科学系统地组织以下内容：1. 交通灯基本原理：讲解交通灯的功能、结构及工作原理，对应教材第3章“交通信号控制基础”。

2. EDA软件介绍：介绍EDA软件的基本功能、操作方法及其在电子设计中的应用，对应教材第5章“电子设计自动化技术”。

3. 交通灯控制系统设计：a. 设计要求：分析交通灯控制系统的需求，明确设计目标和功能要求。

b. 电路设计：学习并运用EDA软件设计交通灯控制电路，对应教材第6章“数字电路设计”。

c. 仿真测试：利用EDA软件对设计电路进行仿真测试，验证设计方案的可行性。

4. 交通灯控制逻辑：学习并掌握交通灯工作周期的计算方法，以及不同交通情况下的信号灯变换规则，对应教材第3章“交通信号控制策略”。

交通信号控制的基础理论知识第2章交通信号控制的基础理论知识2.1交通控制的分类城市交通控制有多种⽅式，其分类也有很多种。

从不同的⾓度看有不同的划分⽅式。

1、从控制策略的⾓度可分为三种类型（1）定时控制:交通信号按事先设定的配时⽅案运⾏，配时的依据是交通量的历史数据。

⼀天内只⽤⼀个配时⽅案的称为单时段定时控制，⼀天内不同时段选⽤不同配时⽅案的称为多时段定时控制。

根据历史交通数据确定其最优化配时的⽅法webster(1958)，Bollis(1960)，Miller(1963)，Blunden(1964)，Allsop(1971)等⼈的著作中已有详述。

我国杨佩昆等学者也有这⽅⾯的研究成果。

现在最常⽤的信号配时⽅法有:韦尔伯特法、临界车道法、停车线法、冲突点法。

定时控制⽅法是⽬前使⽤最⼴的⼀种交通控制⽅式，它⽐较适应于车流量规律变化、车流量较⼤(甚⾄接近于饱和状态)的路⼝。

但由于其配时⽅案根据交通调查的历史数据得到，⽽且⼀经确定就维持不变，直到下次重新调整。

很显然，这种⽅式不能适应交通流的随机变化，因⽽其控制效果较差。

（2）感应控制:感应信号控制没有固定的周期，他的⼯作原理为在感应信号控制的进⼝，均设有车辆检测器，当某⼀信号相位开始启亮绿灯，感应信号控制器内预先设置⼀个“初始绿灯时间”。

到初始绿灯时间结束时，增加⼀个预置的时间间隔，在此时间间隔内若没有后续车辆到达，则⽴即更换相位;若检测到有后续车辆到达，则每检测到⼀辆车，就从检测到车辆的时刻起，绿灯相位延长⼀个预置的“单位绿灯延长时间”。

绿灯⼀直可以延长到⼀个预置的“最⼤绿灯时间”。

当相位绿灯时间延长到最⼤值时，即使检测器仍然检测到有来车，也要中断此相位的通⾏权，转换信号相位。

感应式信号控制根据检测器设置的不同⼜可以分为半感应控制和全感应控制。

只在交叉⼝部分进道⼝上设置检测器的感应控制称为半感应控制，在交叉⼝全部进道⼝上都设置检测器的称为全感应控制。

第三章区间闭塞第一节闭塞的基本概念一、相关概念1、区间的概念：为保证行车安全和铁路线路必要的通过能力，将铁路线路分成若干个长度不等的段落，每一段线路叫做一个区间。

（在同一个区间，同一时间只准许一列列车运行！）2、分界点的概念：相邻两个区间的分界称为分界点。

分界点是车站、线路所及自动闭塞区间的通过信号机的通称。

3、区间的分类：根据分界点的不同分为站间区间、所间区间、闭塞分区。

（1）站间区间：两端的分界点均为车站（2）所间区间：两端的分界点均为线路所或者线路所与车站间的区间。

（3）闭塞分区：通过信号机是自动闭塞区段上的分界点，或者一个通过信号机一个进站信号机/站界标。

4、区间与分界点的界限（1）区间与车站的界限单线：以进站信号机机柱中心线为界双线：进站信号机机柱或站界标的中心为界。

（2）区间与线路所或者通过信号机的界限以该区间通过信号机机柱的中心线为界。

5、闭塞的概念：用信号或者凭证，保证列车按照空间间隔法运行的技术方法。

6、列车由车站驶向区间运行的条件：（1）验证区间空闲（人工、轨道电路、计轴设备）（2）要有进入区间的凭证（出站信号机、通过信号机）（3）实行区间闭塞二、实行区间闭塞的基本方法：时间间隔法、空间间隔法1、时间防护（时间间隔法）指列车按照事先规定好的时间自车站发车，使两列列车之间间隔一定的运行时间。

（时间间隔法不可以保证列车运行安全）2、空间防护（空间间隔法）把铁路线路划分为若干线段，在每个线段内，只准许一个列车运行，使前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法，也就是把列车在空间上间隔开。

我国采用此种方法。

三、实现区间闭塞的制式/闭塞分类：（一）站间闭塞1、人工闭塞定义：采用电气路签或路牌、路票作为列车占用凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。

分类：电话闭塞、电报闭塞、路牌闭塞、路签闭塞电话闭塞（备用方法）：两站通过电话联系，列车凭路票行车。

电报闭塞：两站通过电报联系，设有专门的电报闭塞机，列车凭路票行车。