信号控制发展历史
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我国城市交通信号控制的现状与发展二零一二年四月本论文的背景和意义背景:我国近年城市交通信号控制的情况意义:1、减少交通事故,增加交通安全。
2、缓和交通拥挤、堵塞,提高运行效率。
3、节约能耗,降低车辆对环境的污染。
本论文的主要内容分析我国城市交通信号控制的现状、存在问题以及发展趋势。
本论文的结构安排本论文主要分为两大部分:第一部:分分析我国交通信号控制的现状以及存在问题;1、我国城市交通状况2、城市交通信号控制系统应用现状3、国内交通信号控制系统问题分析第二部分:分析我过交通信号控制的发展趋势。
1、交通系统的发展历程2、我国一些城市的发展计划和目标正文第一部分:分析我国交通信号控制的现状以及存在问题1、我国城市交通状况我国城市交通面临的总体形势:城市化势头迅猛、机动车拥有量增长迅速、道路交通基础设施落后、交通结构和路网结构不尽合理、市民的交通法规意识和交通安全常识缺乏,交通管理措施不完善、管理效率低下、城市交通拥挤严重、社会消耗巨大、交通事故多发、汽车废气对城市环境污染严重。
因此,在对我国城市交通目前的状况进行全面把握和详细解剖的基础上,探索解决我国城市交通问题行之有效的办法,展望城市道路交通的发展趋势和特点,探讨适合我国城市道路交通特点的道路交通管理发展战略,具有重要意义。
而交通控制实际上属于交通管理的范畴,交通控制是交通管理的某一表现方式。
将城市道路互相连起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口,是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在,是城市交通运输的瓶颈。
交叉口的通行能力又是决定道路通行能力的关键所在,对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制,对提高道路通行能力和服务水平具有重要意义。
2、城市交通信号控制系统应用现状交通控制的发展经历了点控、线控和面控3个阶段。
把控制对象区域内全部交通信号的控制作为一个交通控制中心管理下的整体控制系统,是单点信号、干线信号和网络信号系统的综合控制系统。
交通控制,也叫交通信号控制,或城市交通控制,就是依靠交通警或采用交通信号控制设施,随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。
它通过由电子计算机管理的交通控制设施对交通流进行限制、调节、诱导、分流以达到降低交通总量,疏导交通,保障交通安全与畅通的目的。
目录1起源与发展2交通信号控制系…3城市交通信号控…起源与发展城市交通控制的研究起源较早。
1868年英国伦敦燃汽信号灯的问世,标志着城市交通信号使用的开始。
1913年,在美国俄亥俄州的Cleveland市出现了世界上最早的交通信号控制。
1926年美国的Chicago市采用了交通灯控制方案,每个交叉口设有唯一的交通灯。
此后,交通控制技术和相关控制算法得到迅速发展和改善,提高了交通控制的安全性、有效性并减少了对环境的影响。
现代信息技术、电子技术、自动控制技术及计算机技术的发展使以信号灯为主体的交通控制手段迅速发展,交通信号机由手动到自动,交通信号由固定周期到可变周期,系统控制方式由点控、线控到面控,进而发展为智能交通控制系统。
1963年加拿大多伦多市建立了一套使用IBM650型计算机的集中协调感应控制信号系统。
之后,美国、英国、前联邦德国、日本、澳大利亚等国家相继建成计算机区域交通控制系统,这种系统一般还配备交通监视系统组成交通管理中心。
直到20世纪80年代初,全世界建有交通管制中心的城市有300多个。
各国广泛使用最具代表性城市道路交通控制系统有英国道路研究所的TRANSYT、SCOOT系统和澳大利亚开发的SCATS系统。
交通信号控制系统的控制参数交通信号控制系统是利用道路交叉口设立的交通灯信号对冲突交通流从时间上进行优化分配的装置。
基本参数如下:1) 交通信号灯:机动车与非机动车信号灯通常有三种颜色,即红、绿、黄。
红色表示不可通行,绿色表示可以通行,黄色表示越过停车线的车辆可以继续通行,其它不可通行。
行人过街信号灯通常有两种颜色,即红、绿。
红色表示不可通行,绿色表示可以通行。
PLC发展历史PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制的电子设备。
它可以接收输入信号并根据预设的程序进行逻辑运算和输出控制信号,以实现自动化过程控制。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代,以下是PLC发展历史的详细描述。
1. 早期自动化控制系统20世纪早期,工业生产过程主要依靠机械设备和电气元件进行控制。
然而,这种控制方式存在许多局限性,包括不灵便、难以维护和调整等问题。
为了解决这些问题,工程师们开始研究并开辟一种更灵便、可编程的自动化控制系统。
2. 发展初期20世纪60年代初,PLC的雏形开始浮现。
当时,计算机技术的进步为PLC的发展提供了基础。
最早的PLC由可编程记忆器和逻辑运算单元组成,用于控制离散工业过程。
这些早期的PLC主要用于汽车工业和创造业的控制系统。
3. 发展成熟期20世纪70年代,PLC的发展进入成熟期。
随着集成电路技术的发展,PLC的体积变小,功能更加强大。
此时,PLC已经可以处理更复杂的控制任务,并具备了更多的输入输出接口。
PLC的应用范围逐渐扩大,涉及到更多的行业和领域。
4. 技术革新20世纪80年代,随着计算机技术的不断进步,PLC的性能和功能得到了进一步提升。
微处理器的应用使得PLC的运算速度更快,存储容量更大。
同时,PLC 的编程环境也得到了改善,使得工程师们能够更方便地编写和调试PLC的程序。
5. 网络化和智能化20世纪90年代,PLC开始向网络化和智能化方向发展。
PLC与其他设备的通信变得更加方便,可以通过网络进行远程监控和控制。
此外,PLC还具备了更强大的数据处理和故障诊断能力,能够更好地满足工业自动化的需求。
6. 现代PLC进入21世纪,PLC已经成为工业自动化领域中不可或者缺的设备。
现代PLC 具备了更高的性能、更丰富的功能和更强的可靠性。
PLC系统不仅可以控制生产过程,还可以进行数据采集、分析和优化。
此外,PLC还能够与其他智能设备和系统进行无缝集成,实现更高效、更智能的工业自动化控制。
信号控制发展历史控制技术的发展:“红”“绿”灯的起源------红绿装的启发1868年第一个信号灯——煤气交通信号灯,手牵皮带转动灯箱1914年——电气信号灯1918年——第一盏名副其实的三色灯1926年——自动化控制器应用与信号灯1928年——首台感应式交通信号机1952年——配时方案选择式的信号灯控制。
1963年——计算机控制的道路交通信号协调控制系统19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。
后来,英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了。
由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯——煤气交通信号灯,这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。
不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此,城市的交通信号灯被取缔了。
直到1914年,在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯,不过,这时已是“电气信号灯”。
第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。
它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上。
1927——黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。
一天,他站在繁华的十字路口等待绿灯信号,当他看到红灯而正要过去时,一辆转弯的汽车呼的一声擦身而过,吓了他一身冷汗。
回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯,提醒人们注意危险。
他的建议立即得到有关方面的肯定。
于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族,遍及全世界陆、海、空交通领域了。
交通信号控制技术的发展与应用一、引言交通信号控制技术作为城市交通管理的重要手段,可以有效缓解交通拥堵、提高道路通行能力、减少交通事故等问题。
本文将从历史发展、现状分析和未来展望三个方面,深入探讨交通信号控制技术的发展与应用。
二、历史发展交通信号控制技术的历史可以追溯到19世纪末期。
当时,最早的交通信号灯被发明并安装在伦敦市街道上,当时的信号控制方式是根据时钟控制信号的切换。
20世纪初期,交通信号控制技术开始逐步完善,在机械控制方式的基础上,出现了电气控制、电子控制、计算机控制等不同技术形式。
20世纪70年代以后,随着单片机技术的发展,交通信号控制技术开始向智能化、自适应、网络化方向发展。
三、现状分析交通信号控制技术在现代城市交通管理中扮演着至关重要的角色。
目前,国内外关于交通信号控制的研究已经十分深入,得到了广泛的应用。
现代交通信号控制系统主要依靠计算机、传感器、通信技术等现代科技手段,实现了交通信号的实时监测、数据分析、状态判断、控制调度等全过程智能化控制。
值得一提的是,目前人工智能技术的应用,为交通信号控制注入了新的活力。
人工智能可以分析路网拥堵情况、车流量变化情况等实时数据,优化信号控制策略,最大程度地提高道路通行效率。
四、未来展望未来交通信号控制技术将进一步朝着网络化、智能化的方向发展。
随着5G、物联网等新兴技术的广泛运用,交通信号控制系统将与其他智能设备紧密联动,实现更加精准、灵活、自适应的控制。
另外,在未来,交通信号控制技术还将与无人驾驶技术相结合,实现交通的自动化驾驶和全自动控制。
这将会进一步提高交通安全性和可靠性,有效预防交通事故发生,提高道路通行效率。
五、结论综上所述,交通信号控制技术已经成为现代城市交通管理中的不可或缺的一环。
随着科技的不断进步和创新,交通信号控制技术将会逐步发展,实现更加精细化、智能化的管理。
我们相信,在未来,交通信号控制技术将会为我们创造更加便捷、安全、高效的出行环境。
交通行业智能交通信号控制与管理方案第一章智能交通信号控制与管理概述 (2)1.1 智能交通信号控制与管理定义 (2)1.2 智能交通信号控制与管理发展历程 (2)1.2.1 传统信号控制阶段 (3)1.2.2 固定周期信号控制阶段 (3)1.2.3 适应性信号控制阶段 (3)1.2.4 智能交通信号控制与管理阶段 (3)1.3 智能交通信号控制与管理的重要性 (3)第二章智能交通信号控制系统架构 (4)2.1 系统总体架构 (4)2.2 数据采集与处理 (4)2.2.1 数据采集 (4)2.2.2 数据处理 (4)2.3 控制策略与算法 (5)2.4 系统集成与优化 (5)第三章交通流信息检测技术 (5)3.1 感应线圈检测技术 (5)3.2 视频检测技术 (6)3.3 车载传感器检测技术 (6)3.4 其他检测技术 (6)第四章交通信号控制策略 (6)4.1 固定配时控制策略 (7)4.2 适应型控制策略 (7)4.3 实时控制策略 (7)4.4 特殊情况下的控制策略 (7)第五章智能交通信号控制与管理算法 (8)5.1 遗传算法 (8)5.2 神经网络算法 (8)5.3 群智能算法 (8)5.4 混合智能算法 (9)第六章智能交通信号控制系统评价与优化 (9)6.1 评价指标体系 (9)6.2 评价方法与模型 (10)6.3 系统优化策略 (10)6.4 案例分析 (10)第七章智能交通信号控制与管理政策与法规 (11)7.1 政策背景与法规体系 (11)7.2 智能交通信号控制与管理政策 (11)7.2.1 政策目标 (11)7.2.2 政策措施 (11)7.3 智能交通信号控制与管理法规 (11)7.3.1 法规体系 (11)7.3.2 法规内容 (12)7.4 政策与法规的实施与监管 (12)第八章智能交通信号控制与管理案例分析 (12)8.1 城市道路交叉口案例分析 (12)8.2 高速公路案例分析 (12)8.3 公共交通案例分析 (13)8.4 城市拥堵治理案例分析 (13)第九章智能交通信号控制与管理发展趋势 (14)9.1 技术发展趋势 (14)9.2 应用发展趋势 (14)9.3 政策与法规发展趋势 (14)9.4 行业合作与发展趋势 (15)第十章智能交通信号控制与管理实施与推广 (15)10.1 实施步骤与方法 (15)10.1.1 项目筹备阶段 (15)10.1.2 系统设计与开发阶段 (15)10.1.3 系统实施与调试阶段 (15)10.1.4 系统运行与维护阶段 (15)10.2 推广策略 (16)10.2.1 政策扶持 (16)10.2.2 技术交流与合作 (16)10.2.3 宣传培训 (16)10.2.4 示范项目推广 (16)10.3 市场前景与投资分析 (16)10.4 社会效益与影响 (16)10.4.1 提高交通运行效率 (16)10.4.2 降低交通率 (16)10.4.3 节能减排 (16)10.4.4 促进产业升级 (16)第一章智能交通信号控制与管理概述1.1 智能交通信号控制与管理定义智能交通信号控制与管理是指在交通信号控制系统中,运用现代信息技术、数据通信技术、电子技术、计算机技术等,对交通信号灯进行智能化控制与优化管理,以提高道路通行能力,降低交通拥堵,保障交通安全,提高交通效率的一种先进交通管理方式。
浅谈中国地铁信号系统发展作者:杞洪来源:《城市建设理论研究》2014年第08期摘要:近年来随着我国城市的快速发展,交通问题日益严重,为了解决交通及环境各方面问题,地铁也呈现井喷式发展。
而地铁信号系统作为地铁安全保障与高效运行的基础,其重要性日益凸显。
关键词:地铁;信号系统;CBTC中图分类号:U231+.7 文献标识码: A前言:我国地铁从无到有,信号系统也从最早的基于轨道电路的信号系统,发展到现在国际领先的基于“基于通信的列车自动控制系统”(Communication Based Train Control,简称CBTC),经历了三代人,近40年的基础研究,10年公关终于圆梦。
我国早在1969年最先提出了CBTC理论,虽然中间几经曲折,我们落后于人,但最终通过不懈努力,十年攻关路,三载下海人。
我们迎头赶上,成为了世界第四个自主研发CBTC系统,掌握其核心技术的国家。
1 我国地铁信号系统发展历史50多年的地铁发展历史大致有三个阶段,而我们地铁信号系统基于传输系统不同也分为3个阶段。
通过历史,让我们一步步揭开地铁信号发展的历程。
1.1我国地铁发展历史中国地铁产业半个世纪的发展历程,大致上可分为三个阶段。
第一阶段,1956年至上世纪80年代,1956年北京地铁就在领袖人物的政治考虑和革命豪情之下应运而生,成为我国第一条地铁线路,承担的主要是“战备为主,兼顾交通”作用。
1984年天津地铁运营,成为我国第二条地铁线路。
这个阶段我国的地铁还只是政治考虑的战备产物,所以发展缓慢。
第二阶段,由上个世纪90年代初至20世纪末,大型城市广州和上海改革开放以来,随着各地经济的高速发展与人口、机动车的急剧增长,大塞车等交通现象严重影响着城市发展。
大城市开始考虑并实施地铁项目以缓解交通压力。
此时的地铁是以“交通为主,兼顾战备”的功能修建,以培养人才,学习先进技术为目的。
第三阶段21世纪至现在,随着我国经济的告诉发展,城市规模扩大。
PLC发展历史PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它可以根据预先设定的程序,对输入信号进行逻辑运算和控制输出信号,实现对生产过程的自动控制。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代,下面将为您详细介绍PLC的发展历程。
1. 早期自动化控制系统在PLC出现之前,工业自动化控制主要依靠继电器控制系统。
这些系统使用大量的继电器和电气元件,布线复杂,维护困难。
由于继电器的可靠性和寿命限制,系统的可靠性和可扩展性受到限制。
2. 第一代PLC第一代PLC于20世纪60年代末问世。
它们采用固定的硬连线逻辑,由专门的工程师进行编程和调试。
这些PLC具有较低的处理能力和存储容量,通常只能处理简单的逻辑控制任务。
然而,它们的出现极大地简化了自动化控制系统的设计和维护工作。
3. 第二代PLC随着计算机技术的快速发展,第二代PLC在20世纪70年代初出现。
这些PLC采用了可编程的存储器和微处理器技术,使得程序的编写和修改更加方便。
此外,第二代PLC还具备更高的处理能力和存储容量,能够处理更复杂的控制任务。
4. 第三代PLC第三代PLC在20世纪80年代初出现,它们采用了更先进的微处理器和存储器技术。
这些PLC具有更高的速度和更大的存储容量,能够处理更复杂的控制逻辑和算法。
此外,第三代PLC还引入了模块化设计,使得系统的扩展和维护更加灵活和方便。
5. 现代PLC随着计算机技术的不断进步,现代PLC具备了更强大的处理能力、更大的存储容量和更高的可靠性。
现代PLC通常采用开放式结构,支持多种通信接口和网络协议,可以与其他设备进行数据交换和远程监控。
此外,现代PLC还具备更友好的用户界面和更强大的编程工具,使得工程师能够更快速、更高效地进行程序开发和调试。
6. PLC在工业自动化中的应用PLC在工业自动化中的应用非常广泛。
它们可以用于控制机械设备、生产线、工艺过程等。
PLC发展历史引言概述:PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的数字计算机。
它的发展历史可以追溯到20世纪60年代,从那时起,PLC已经在工业领域中发挥着重要作用。
本文将逐步介绍PLC的发展历史,并详细阐述其在工业控制中的重要性。
一、PLC的起源1.1 美国的控制系统需求- 20世纪60年代,美国的制造业需求迅速增长,对控制系统的要求也随之增加。
- 传统的电气控制系统无法满足复杂的控制需求,因此需要一种新的解决方案。
1.2 发明PLC的动机- 由于电子技术的快速发展,人们开始探索用数字计算机替代传统控制系统的可能性。
- 发明PLC的目的是提供一种灵活、可编程的控制系统,以满足不断变化的制造需求。
1.3 第一台PLC的诞生- 1968年,美国的一家公司发明了第一台PLC,名为Modicon 084。
- Modicon 084采用了可编程存储器和逻辑运算器,成为了PLC的先驱。
二、PLC的发展与演进2.1 技术的进步- 随着电子技术的不断进步,PLC的功能不断扩展。
- 1970年代,PLC开始支持模拟输入/输出和通信功能,使其在更广泛的应用领域中得以应用。
2.2 硬件和软件的改进- 1980年代,PLC的硬件和软件得到了显著改进。
- 采用更先进的微处理器和操作系统,使PLC的运算速度和可靠性得到提升。
2.3 开放式系统的出现- 1990年代,PLC开始支持开放式系统,使不同厂商的PLC可以互相通信和交互。
- 这一改进使得PLC的应用更加灵活和可扩展。
三、PLC在工业控制中的重要性3.1 灵活性和可编程性- PLC可以根据不同的控制需求进行编程,适应不同的工业场景。
- 这种灵活性使得PLC成为工业控制中的重要工具。
3.2 高效性和可靠性- PLC的硬件和软件经过严格测试和优化,具有高效和可靠的性能。
- 这使得PLC能够实时响应控制指令,并确保工业过程的稳定运行。
3.3 可扩展性和互联性- PLC支持模块化设计,可以根据需要进行扩展和升级。
城市交通信号系统对比分析综述现代城市交通的智能控制与管理(urban traffic control system,UTCS)是智能交通系统的重要组成部分。
而交叉口的通行能力又是决定道路通行的关键所在,若对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制,可缓解拥堵区域的交通压力,使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理,降低或消除对道路的瓶颈影响,提高道路的通行能力和服务水平。
所以城市交通控制的核心落实到如何根据交通需求来合理分配交通资源,提高通行效率。
交通信号控制的发展经历了点控、线控和面控3个阶段。
把控制对象区域内全部交通信号的监控作为一个交通监控中心管理下的整体控制系统,是单点信号、干线信号和网络信号系统的综合控制系统。
一、外国城市交通信号系统的研究现状。
自1868年英国伦敦首次使用煤气信号灯以来,道路交通信号控制经历了百余年的发展。
英国、澳大利亚、美国、意大利、德国和加拿大等西方发达国家投入大量的人力、物力研究交通信号控制系统,取得了一系列成果。
目前比较成功的典型的交通信号控制系统有TRANSYT、SCOOT和SCATS等等。
1.1 TRANSYT系统TRANSYT(Traffic Network Study Tool,交通网络研究工具)英国交通与道路研究所(TRRL)于1968年开发成功的一套脱机操作的区域定时协调控制系统,目前最新版本号是13.1.0,是目前最成功的静态系统,在世界各国有着广泛的应用。
系统首先建立交通仿真模型,通过公式得到系统的性能指标(Performance Index,PI)。
系统采用瞎子爬山法优化值,取其最小值。
不足之处在于,一是计算量太大,路网较大时问题则更加突出;二是脱机优化要求花费大量人力物力预先采集路网信息和交通流信息,同时也不能适应交通状况的实时变化;三是瞎子爬山法有可能使PI值落入局部最小值而无法获得真正的全局最优解,TRANSYT-7F 8.1以后版本采用了改进的遗传算法,但因为对周期长度、相位差、绿信比和相序的优化不是同时进行,仍然有可能错过全局最优解。
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轨道交通信号与控制的国际比较研究随着全球城市化进程的加速,轨道交通在现代交通体系中扮演着愈发重要的角色。
轨道交通信号与控制作为保障轨道交通安全、高效运行的关键技术,其发展水平在不同国家存在着一定的差异。
对轨道交通信号与控制进行国际比较研究,有助于我们借鉴国际先进经验,推动我国轨道交通事业的发展。
一、各国轨道交通信号与控制技术的发展历程1、欧洲欧洲是现代轨道交通的发源地之一,其信号与控制技术的发展历史悠久。
早在 19 世纪,欧洲就开始建设铁路,并逐步形成了较为完善的信号系统。
例如,英国在 19 世纪中叶就采用了机械信号设备来保障列车的运行安全。
随着技术的不断进步,欧洲逐渐引入了电气集中联锁、自动闭塞等先进技术,大大提高了铁路运输的效率和安全性。
2、美国美国的轨道交通发展相对较晚,但发展速度较快。
在20 世纪初期,美国开始大规模建设铁路,并在信号与控制技术方面进行了大量创新。
例如,美国率先采用了列车自动控制系统(ATC),实现了列车的自动驾驶和自动防护。
3、日本日本的轨道交通以其高效、准时而闻名于世。
在信号与控制技术方面,日本从 20 世纪 50 年代开始,大力发展电气集中联锁和自动闭塞技术,并不断进行技术升级和创新。
如今,日本的新干线采用了先进的列车运行控制系统(ATC)和列车通信网络,实现了高速列车的安全、高效运行。
4、中国中国的轨道交通发展虽然起步较晚,但在改革开放以来取得了举世瞩目的成就。
在信号与控制技术方面,中国经历了从引进国外技术到自主创新的发展过程。
目前,中国的高铁信号与控制技术已经达到了世界先进水平,如中国自主研发的 CTCS-3 级列车运行控制系统,为高铁的安全、高速运行提供了有力保障。
二、各国轨道交通信号与控制技术的特点1、欧洲欧洲的轨道交通信号与控制技术注重标准化和兼容性。
由于欧洲各国的铁路网络相互连接,因此需要建立统一的标准和规范,以确保列车在不同国家之间的顺畅运行。
此外,欧洲的信号与控制技术还注重安全性和可靠性,采用了多重冗余和备份措施,以应对各种突发情况。
交通信号灯的历史背景与意义随着城市化进程的不断加快,城市交通的问题也愈发突出。
交通拥堵和交通事故已成为城市交通安全和开发的两大难题。
而交通信号灯作为城市道路交通管理的重要设施,发挥着极其重要的作用,它可以引导车辆和行人在道路上有序地行驶,减少交通事故的发生率,是保障出行安全的重要保障措施。
那么,交通信号灯的历史背景和意义是什么呢?让我们一起来探讨。
一、交通信号灯的历史背景早在19世纪,城市的出现带来了新的交通问题。
由于人口快速增加、交通工具的出现和道路的局限性,城市的交通系统出现了混乱和拥堵。
在这样的背景下,交通信号灯的出现是不可避免的。
1868年,位于伦敦的用于监管火车交通的铁路信号灯被安装在了纽约市的一座街角。
这是该城市第一次使用交通信号灯。
21年后,第一座红绿灯被安装在了克利夫兰的街角。
19世纪末期,交通信号灯变得越来越流行,这一趋势推动了这一设备的发展,并带来了许多不同设计和功能的灯光系统的出现。
二、交通信号灯的意义1. 提高交通安全交通信号灯的存在是为了避免道路上的堵塞和秩序混乱。
有统计数据显示,交通信号灯可减少80%的交通事故发生。
通过交通信号灯的引导,车辆和行人在行驶道路时可以减少交通事故发生的可能性,从而提高了道路的安全性。
2. 降低交通拥堵随着城市化的发展,车辆数量不断增加,交通拥堵更加常见。
交通信号灯的存在可以确保交通流速的平稳,并减少拥堵。
不仅如此,信号灯还可以控制道路上车辆的数量和速度,从而保证交通系统的效率。
3. 提高交通效率以前,我们可能会遇到这样的情形:在某个十字路口等待绿灯时,前方已经堵成了一片,使我们处于一种非常尴尬的境地。
而有了交通信号灯,这些需求就得到了满足。
它可以控制交通流量的大小和速度,使交通系统的效率更高,也为城市的人们提供了便利。
4. 方便行人出行交通信号灯不仅能够引导行车,还能为行人提供便利。
可以说,交通信号灯对行人出行的指导作用比车辆更大。
行人穿越马路时,信号灯可以指示何时可以行走、何时不能行走,从而有效避免交通事故的发生。
信号控制发展历史
控制技术的发展:
“红”“绿”灯的起源------红绿装的启发
1868年第一个信号灯——煤气交通信号灯,手牵皮带转动灯箱
1914年——电气信号灯
1918年——第一盏名副其实的三色灯
1926年——自动化控制器应用与信号灯
1928年——首台感应式交通信号机
1952年——配时方案选择式的信号灯控制。
1963年——计算机控制的道路交通信号协调控制系统
19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。
后来,英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了。
由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯——煤气交通信号灯,这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。
不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此,城市的交通信号灯被取缔了。
直到1914年,在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯,不过,这时已是“电气信号灯”。
第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。
它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上。
1927——黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。
一天,他站在繁华的十字路口等待绿灯信号,当他看到红灯而正要过去时,一辆转弯的汽车呼的一声擦身而过,吓了他一身冷汗。
回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯,提醒人们注意危险。
他的建议立即得到有关方面的肯定。
于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族,遍及全世界陆、海、空交通领域了。
但这种说法站不住脚,世界上第一盏红黄绿三色、四方向的交通信号灯在1920年10月就已经投入使用,这盏由警察威廉•波茨发明的信号灯,被安装在了底特律伍德沃德大街和福特街的交会处,其三色灯光的含义与今天基本一致。
而用黄色代表“慎行”的想法也不新鲜,铁路系统很早就开始运用,1899年,纽约、纽黑文和哈德福德的铁路系统就使用了三色灯,红色是“停止”,绿色代表“全部清除”,黄色代表“谨慎”。
1868 年,英国在伦敦威斯敏斯特街口安装了世界上第一组交通信号灯。
这揭开了城市道路交通信号灯控制的序幕,从此人类结束了道路交通无序的历史。
1926 年,英国在沃尔佛汉普顿首次安装和使用自动化控制器来控制道路交通信号。
它起初采用固定周期控制的方式,随后出现了多时段的定周期控制方式。
这标志着城市道路交通自动控制的开始。
1928 年,美国研制出了世界上首台感应式交通信号机,首次实现了道路交通控制信号
根据交通流进行调整。
1952 年,美国在科罗拉多州丹佛市首次将计算机与交通检测器结合起来,从而实现了配时方案选择式的信号灯控制。
1963 年,加拿大在多伦多市建立了一套由计算机控制的道路交通信号协调控制系统,当时使用的是IBM650 型计算机,成为了世界上第一个具有计算机道路交通控制系统的国家。
这是道路交通信号控制技术发展的里程碑,使得道路交通信号控制进入了一个崭新的阶段。
城市道路交通信号控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导,在交通信号设备发明以前,繁忙道路交叉口的运作管理是由交警来完成的。
1868年,第一台交通信号控制机的诞生开始改变了这一状态,从19世纪中叶信号灯的诞生至今,交通信号控制技术己经发生多次重大变革,大体经历了四个主要的发展阶段:
第一代为机械式交通信号控制技术,主要依靠目视采集信息,并加以判断,手动控制红绿灯点亮时间长短,这种技术完全依靠人脑进行控制,控制的随意性很大。
第二代是固定配时交通信号控制技术"主要靠经验和历史交通数据确定单台交通控制器的信号周期和绿信比,由计算机技术,实现自动控制,主要分为定周期控制和多时段控制,这种技术并不能实时反映路口的交通流量变化。
第三代是感应式交通信号控制技术,主要根据车辆检测器测得的交通流数据来调节单台交通控制器信号显示时间的控制方式,主要分为半感应控制和全感应控制。
第四代是线控技术和区域交通信号协调控制技术,线控技术是把一条道路上多个相邻交叉路口的交通信号协调起来加以控制的控制方式。
区域交通信号协调控制技术是把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系统。
单点控制
单点控制又称为点控制,是指每个交叉口的交通信号控制只按照该交叉口的自身实际情况独立运行,不与邻近的交叉口有任何联系"这种方式适用于相邻交叉口相距较远!线控没有很大效果时,是交通信号控制的基本形式,是目前我国大部分交叉路口采用的控制方式"
干线控制
干线相邻交叉口协调控制策略控制是为了减少车辆在各个交叉口的停车次数,提出的一种各路口间相互协调的配时方案"干线协调控制策略方法是基于绿波的概念,相邻交又路口执行相同的信号控制周期,主干道相位的绿灯开启时间(相位差)错开一定的时间,交叉口的次道在一定程度上服从主干道上的交通"当一列车队在具有许多交叉口的一条主干道上行驶时,协调控制使得车辆在通过干线交又口时总是在绿灯开始时到达,因而无需停车地通过交叉口,提高了车辆行车速度和道路通行能力,确保道路畅通,减少车辆在行驶过程中的延误时间"线控是面控系统的一个重要组成部分,也是在点控基础上发展起来的"
面控制
面控制是将整个区域中所有的信号交叉口作为协调控制的对象,控制区内各种受控交通信号均受中心指挥室的集中控制"把一个城市区域内所有交叉口的交通信号连起来综合加以协调控制,使得区域内的各个车辆在通过某些交叉口时所产生的总损失(包括延误!停车次数!油耗等)最小,或者使区域内交通网络的通行能力最大"
世界上最早的红绿灯,安装在伦敦议会大厦前的马路上。
那时制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的煤气灯红灯表示禁止通行,绿灯则表示可以通行。
此后交通事故果然大大减少,红绿灯也渐渐得到了许多国家的采用。
1923年,上海公共租界开始在部分十字路口使用机械装置指示车辆停止和前进,并雇佣印度人控制红绿交通信号灯,管理租界马路交通拥挤等问题。
这就是中国最早的红绿灯。
在柏林街头,许多红绿灯上都是这对戴着帽子,形象丰满,神态可掬的小人。
其实,这是前东德留下来的符号。
在柏林大部分市区,如果红绿灯是用这两小人做标志,那就提示这位置就是二十几年前的东德区了。
作为世界童话大师安徒生的故乡,丹麦的欧登赛市随处可见安徒生的形象,就连街头的红绿灯也是安徒生的剪影。
作为世界三大宗教朝圣地之一的耶路撒冷,神圣与庄严应该是城市的主基调。
不过其实这个城市也有自己诙谐的一面,据说在街道的路口,你会看到由爱开玩笑的交警部门制作的笑脸交通灯,而且是做在了黄灯的位置,估计是善意提醒那些打算在黄灯闪烁时准备冲灯的驾驶者吧。
比利时的布鲁塞尔是一座海边的浪漫城市,情人节那天,就连街上的交通信号灯也变成心型,向所有人传递着浪漫温馨的节日气息。
这是马德里街头的艺术交通灯,跃出的小人似乎代表着红灯时等待的司机和行人,人在原地心却已经飞起。
英国伦敦金丝雀码头有一棵特别的树交通灯树,它由艺术家皮埃尔·威温特设计,共有75盏交通灯,已经成为伦敦金丝雀码头的标志性建筑之一。
树上任意变换的灯光并不是因为当地交通混乱,而是为了反映人们内心的浮躁与不安。