交通灯控制“绿波带”算法思路与说明
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交通绿波带设计市郾城区第二实验中学物理综合实践活动小组指导老师:亚平朱燕伟何冠超2014年12月交通绿波带设计市郾城区第二实验中学物理综合实践活动小组【实践活动背景】1、社会背景随着社会经济和城市交通的快速发展,城市规模的不断扩大,交通日益繁忙,交通信号灯已经成为疏导交通最常见和最有效的手段。
随着汽车的普及,经常出现交通堵塞问题。
每当上下班时间和节假日,一些重要路段都会堵的水泄不通,红灯时车队常常会排到好远。
这种现象产生的原因很多,交通信号灯设置不合理是导致堵塞的一个重要原因。
如何设计智能化交通信号灯成为了一项重要课题。
绿波带是指计算车辆通过某一路段的时间,再对各个路口的红绿灯信号进行协调,车辆在通过时能连续获得绿波带一路绿灯的技术。
交通信号“绿波”控制是一项比较特殊的系统。
这项系统一般被称为“绿波带”。
城市交叉口信号绿波控制一般是指一条主干道中若干个连续交叉口交通信号间的协调控制。
目的是使行驶在主干道协调控制的交叉口的车辆,可以不遇红灯或者少遇红灯而通过这个协调控制系统中的各交叉口。
从被控制的主干道路各交叉口的灯色来看,绿灯就像波浪一样向前行而形成绿波,我们称这种交通信号协调控制方式为“绿波带”控制。
此外,绿波带所带来的并不只是安全和畅通,其实绿波带还潜移默化的让交通参与者形成了一种出行时间的规律性。
走在没有绿波带控制的一条路上,红绿灯的启动是随机无序的,你不能算出自己到达目的地的大概时间,当交通参与者习惯了绿波带,就能大体知道从出发地到目的地的大概时间,甚至是比较准确的时间,这就方便了大家对出行时间的估计。
在现代城市交通信号控制中,为了保证主要路线的畅通,经常会使用干线协调控制,即“绿波带”控制模式。
有了“绿波带”,那么其优先保持畅通的车流,就可以“一路绿灯”地通过其道路控制区域,尽量减少路口的停留时间。
当然,“绿波带”主要还是为了保证某个交通流的畅通。
2、学生学习背景前段时间,我们学习了有关电学方面的知识。
绿波速度计算公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:绿波速度是一种交通管理中常用的计算方法,通过绿波速度可以提高交通运行效率,减少交通拥堵。
绿波速度计算公式是指在一定的地点布设信号灯,使相邻交叉口的信号灯绿灯时间依次错开,车辆可以顺利通过多个信号灯而不用停车等待,从而形成“绿波车流”,提高交通流量,减少排队等待时间的方法。
下面我们将介绍一下绿波速度计算公式的具体内容。
绿波速度计算公式的原理主要基于车辆通过信号灯群的时间间隔和车辆的速度,通过控制信号灯的绿灯时间和车辆通过速度,使车辆在一定的速度下可以顺利通过多个信号灯,从而避免停车等待,提高道路运行效率。
绿波速度计算公式中涉及到的一些重要参数包括:绿灯时间、红灯时间、车辆通过速度、信号灯之间的距离等。
根据这些参数,可以计算出车辆通过每个信号灯的时间,从而得出车辆通过整个信号灯群所需要的时间。
在实际应用中,绿波速度计算公式可以通过交通仿真软件模拟出具体情况,以便更好地进行交通管理和优化。
通过对绿波速度计算公式的合理应用,可以有效提高道路通行效率,减少交通拥堵,提升交通网络的整体运行水平。
绿波速度计算公式是一种有效的交通管理工具,可以大大提高道路通行效率,减少交通拥堵,为城市交通运行提供更好的服务。
希望相关部门能够更多地运用这一计算方法,不断优化交通管理策略,为市民提供更加便利、快捷的出行体验。
第二篇示例:绿波速度计算是交通工程领域的一个重要内容,它是指在道路上设置的绿灯时间安排的优化,以确保车辆能够以最佳速度通过路口,从而减少交通拥堵和提高交通效率。
绿波速度计算公式是用来计算车辆通过一系列相邻路口时的最佳行车速度的数学模型,它是基于交通信号控制理论和路段设计原则的,可以帮助交通工程师设计合理的信号配时方案,优化交通流畅度。
绿波速度计算公式的原理和方法主要涉及信号相位、交通流量、车辆速度等因素,通过建立适当的数学模型,进行详细的计算和分析,从而确定最佳的绿波速度。
交通信号控制绿波带的实现和干线协调控制许工整理摘 要:本文就交通信号干线协调控制绿波带的特征,实现办法和使用要点,做了比较详细的论述。
关键字:绿波带、干线协调控制、交通信号控制在现代城市交通信号控制中,为了保证主要路线的畅通,经常会使用干线协调控制,即“绿波带"控制模式。
有了“绿波带",那么其优先保持畅通的车流,就可以“一路绿灯"地通过其道路控制区域,尽量减少路口的停留时间。
当然,“绿波带"主要是为了保证某个交通流的畅通,这样一来,往往会限制其它交通流的通行时间。
下面,就“绿波带"的基本特性,做一阐述。
(一)、“绿波带"的适用范围:“绿波带"的控制模式,比较适合以下场合:1、联结两个中心区之间的主要干道,如通往郊区飞机场的道路,通往卫星城镇的道路,小城市的主要干道。
2、实现“绿波带"的路口,其交通流量大致接近。
3、实现“绿波带"的路段,其交通秩序比较好。
比如说,很少有行人横穿马路,机动车辆、三轮车和其它非机动车辆都能各行其道。
(二)、“绿波带"的实现方法:目前,只考虑单向绿波带。
所有参与绿波带的路口,要按以下办法统一:1、把要实现绿波的车流,放在第一相位。
2、基准时间要一致。
3、周期要一致:时段方案要确立一套为绿波带专用,要设置为一致,所采用的配时方案也要一致。
相位一的绿灯时间要一致。
4、根据路段长度及平均车速,确定绝对相位差。
此外,要把控制模式设定为线控或无电缆协调控制。
路口信号机在执行线控或无电缆协调控制模式时,到了绝对相位差所指点的时间前6秒黄闪,前3秒全红,然后从相位一开始起步,按专用时段方案执行该控制模式。
(三)、“绿波带"的管理:考虑到实际因素的影响,“绿波带"设置完成后,也要进行有效的管理。
1、路口信号机的时钟校准:2、配时方案的及时调整:3、新增路口的管理:(四)、双向“绿波带"的分析:1、路口模型:实线表示从A到G的车流,其起始时间分别为X1、X2…X6。
绿波速度的原理绿波速度的原理什么是绿波速度?绿波速度是城市交通中的一种优化措施,通过调整红绿灯的周期和配时,使得相邻路口的红灯变绿的时刻保持一定的时间间隔,从而实现车辆绿灯延续时间的最大化和交通流量的优化。
绿波速度的原理绿波速度的实现依赖于以下几个原理:1.红绿灯的周期和配时:绿波速度需要对红绿灯进行周期和配时的调整。
周期是指红灯和绿灯交替的时间长度,配时是指每个相位(不同方向)红灯和绿灯的持续时间。
通过合理设置红绿灯的周期和配时,可以使得车辆在相邻路口的红灯变绿的时刻相对稳定。
2.车辆行驶速度的控制:绿波速度要求车辆行驶的速度与红绿灯的周期和配时相匹配。
当车辆以适当的速度行驶时,就能够在绿灯亮起时到达路口,从而保持绿波通行。
3.交通流量的预测和调整:绿波速度需要对交通流量进行预测和调整。
交通流量的预测可以通过车辆占有率、车辆排队长度等指标进行估计,而交通流量的调整可以通过改变红绿灯的周期和配时来实现。
以上三个原理相互协调,使得绿波速度可以在一定程度上改善交通状况,减少车辆的排队等待时间,提高道路通行效率。
绿波速度的应用范围绿波速度的应用范围主要集中在城市道路交通中的交叉口和路段。
绿波速度可以通过对交叉口红绿灯的周期和配时的调整,使得相邻路段的红灯变绿的时刻保持一定的时间间隔,从而使车辆在一段路段上能够持续畅通通行。
绿波速度的优点和局限性绿波速度有以下几个优点:•提高交通效率:绿波速度使得交通流动更加顺畅,减少了交通拥堵和排队等待时间。
•减少车辆碰撞事故:绿波速度可以减少车辆在路口等待的时间,降低了车辆碰撞的可能性。
•节省能源和减少排放:绿波速度可以使车辆以较为理想的速度行驶,从而减少了油耗和尾气排放。
然而,绿波速度也存在一些局限性:•交通流量波动性较大:交通流量的波动会对绿波速度的实现产生一定影响,如交通高峰时段和交通事故等突发情况会打乱绿波通行。
•需要准确的交通流量预测:为实现绿波速度,需要对交通流量进行准确的预测和监测,这对于数据的收集和处理提出了一定的要求。
设计绿波交通控制。
(三个十字路口)(原创实用版)目录一、绿波交通控制的概念和原理二、三个十字路口的绿波交通控制设计1.绿波交通控制的优势2.设计目标和原则3.设计方法和步骤三、具体实施策略1.信号灯配时策略2.道路通行能力提升策略3.交通违法治理策略四、效果评估与优化1.效果评估指标2.优化方向和措施正文一、绿波交通控制的概念和原理绿波交通控制,又称为交通信号协调控制,是一种通过优化信号灯配时,使车辆在多个路口连续行驶过程中,遇到绿灯的次数较多,从而减少等待时间和提高道路通行效率的交通管理方法。
其原理是在一定时间内,将各个路口的信号灯配时调整为相邻路口的绿灯亮起时间接近,使得车辆在行驶过程中能够顺畅通过。
二、三个十字路口的绿波交通控制设计1.绿波交通控制的优势绿波交通控制相比于传统的信号灯控制,具有以下优势:(1)减少等待时间:通过优化信号灯配时,使得车辆在行驶过程中遇到绿灯的次数较多,从而减少等待时间。
(2)提高通行效率:绿波交通控制能够提高道路通行能力,缓解交通拥堵现象。
(3)优化交通流:绿波交通控制可以引导交通流有序分布,避免交通拥堵和事故的发生。
2.设计目标和原则(1)设计目标:通过绿波交通控制设计,使得三个十字路口的通行能力得到提高,车辆行驶过程中的等待时间减少,交通秩序得到改善。
(2)设计原则:在设计过程中,应遵循以下原则:a.确保交通安全:在优化信号灯配时时,要充分考虑交通安全因素,避免出现绿灯时间过短导致车辆行驶过快的现象。
b.公平分配时间:在设计绿波交通控制时,要公平分配各个路口的绿灯时间,避免出现某一路口绿灯时间过长,而其他路口绿灯时间过短的现象。
c.考虑交通需求:在设计过程中,要充分考虑不同时间段的交通需求,根据实际情况灵活调整信号灯配时。
3.设计方法和步骤(1)收集数据:在设计之前,需要收集三个十字路口的交通流量、速度、车辆类型等基础数据。
(2)分析数据:通过对收集到的数据进行分析,了解各个路口的交通特点和需求。
设计绿波交通控制。
(三个十字路口)【实用版】目录一、引言二、绿波交通控制的概念和原理三、三个十字路口的绿波交通控制设计四、绿波交通控制的优点五、结论正文一、引言随着城市交通的日益拥堵,对于交通管理的要求也越来越高。
绿波交通控制作为一种智能化的交通管理方式,可以有效地提高道路通行能力,减少拥堵现象。
本文将针对三个十字路口的设计绿波交通控制进行探讨。
二、绿波交通控制的概念和原理绿波交通控制,又称为协调控制,是一种根据道路交通流量和车辆行驶速度,控制各路口信号灯的时序,使车辆在各路口连续行驶过程中遇到绿灯的控制方法。
其原理是在一定时间内,将路口信号灯的绿灯时间调整为相同的时长,以保证车辆在行驶过程中能够连续通过各个路口。
三、三个十字路口的绿波交通控制设计1.收集数据:首先需要收集三个十字路口的交通流量、行驶速度、道路状况等基础数据,以便进行绿波交通控制的设计。
2.确定控制策略:根据收集到的数据,确定合适的绿波交通控制策略,如固定周期控制、动态协调控制等。
3.设计相位图:根据控制策略,设计各路口信号灯的相位图,确保车辆在行驶过程中能够连续通过各个路口。
4.优化调整:通过实际运行情况,不断优化和调整绿波交通控制策略,以达到最佳的控制效果。
四、绿波交通控制的优点1.提高通行能力:绿波交通控制能够使车辆在行驶过程中遇到绿灯,减少等待时间,提高道路通行能力。
2.缓解交通拥堵:绿波交通控制能够有效地平衡各路口的交通流量,减少拥堵现象,提高道路运行效率。
3.节能减排:绿波交通控制能够减少车辆在行驶过程中的等待时间,降低能耗,减少尾气排放,有利于环境保护。
4.提高交通管理水平:绿波交通控制作为一种智能化的交通管理方式,能够提高我国交通管理的技术水平。
五、结论综上所述,绿波交通控制在提高道路通行能力、缓解交通拥堵、节能减排等方面具有显著优势。
针对三个十字路口的绿波交通控制设计,可以通过收集数据、确定控制策略、设计相位图、优化调整等步骤进行实施。
浅谈“绿波”交通控制模式对于经常开车出门的有车一族来说,频繁地遇到红灯是一件令人抓狂的事情。
在现代城市交通信号控制中,为了避免这种情形,保证主要路线的畅通,经常会使用干线协调控制,使得优先保持畅通的车流可以'一路绿灯'地通过其道路控制区域,即'绿波带'控制模式。
“绿波”交通作为城市干线控制的一种方法,就是在道路的一连串交叉口上,安装一套具有特定周期和绿信比的自动控制信号灯,使得主干道上的车流依次到达前方各交叉口时,均会避开红灯,遇上绿灯。
这种“绿波”交通可以减少车辆在交叉口前的停车延误,提高道路上的平均行车速度和通行能力。
既然“绿波”控制这么好用,那么是否所有干道上的交叉口都应设计成“绿波”通行控制模式呢?答案是否定的。
采用“绿波”通行控制模式的要求极为严格,例如交叉口的之间的距离要大致相等;双向行驶车辆的车速要大致相等或呈一定倍数的比例关系,才能保证双向车辆到达交叉口时都遇到绿灯。
如果某一方向车速过快或过慢,就会提前或延迟到达交叉口,都会遇到红灯,要停车等候才能进入“绿波”交通。
干线上的“绿波”交通控制还受到次干路上交通流特征的影响,以及主线上不同车型行驶特征的影响。
一般情况下,单向交通的道路组织“绿波”交通时由于没有对向交通的约束,会比较容易实现。
那么究竟什么时候适合设置“绿波”交通控制模式呢?“绿波”交通为了达到通过调整干线各交叉口的信号配时实现车辆在干线中“一路绿灯”的目标,一般来说包含的设计要素有:周期时长(可以由关键交叉口确定)、绿信比(可以由各交叉口实际交通状况确定)、相位差(可以由路段平均速度与路段长度确定)。
因此,对于“绿波”交通控制模式的适用条件归结起来有以下几点:(1)饱和度不大的干线交叉口:因为如果干线的交通量过大甚至有拥挤现象,会导致其路段行程车速不稳定;(2)干线路段出入口较少的干线:因为过多的出入口会影响路段上车辆的平均车速,一旦信号配时放空了交叉口车辆,则会造成排队影响绿波带宽。
设计绿波交通控制。
(三个十字路口)摘要:一、引言二、绿波交通控制的原理三、设计绿波交通控制的方法1.分析交通流量和流向2.设定合适的绿波速度3.协调路口的信号灯配时四、在三个十字路口应用绿波交通控制的实例1.路口A的绿波设计2.路口B的绿波设计3.路口C的绿波设计五、绿波交通控制的效果分析六、总结与展望正文:一、引言随着我国城市化进程的加速,交通问题日益突出,如何在有限的道路资源下提高交通效率成为了一项重要的课题。
绿波交通控制作为一种有效的交通管理手段,越来越受到各个城市的重视。
本文将以三个十字路口为例,详细介绍如何设计绿波交通控制。
二、绿波交通控制的原理绿波交通控制是一种通过协调信号灯控制策略,使行驶在规定速度范围内的车辆在连续的绿灯信号下通过多个路口的交通管理方法。
其原理是通过提高路段行驶速度,减少车辆在路口的等待时间,从而提高道路通行能力。
三、设计绿波交通控制的方法1.分析交通流量和流向:首先需要对目标路段的车辆流量和流向进行全面调查,了解各时段的车辆分布情况,为后续设计提供数据支持。
2.设定合适的绿波速度:根据交通流量和流向分析结果,结合道路条件,确定合适的绿波速度。
绿波速度应既能保证车辆在绿波内通过路口,又不能过快导致交通事故。
3.协调路口的信号灯配时:根据绿波速度和路口间的距离,合理调整信号灯的配时,确保车辆在连续的绿灯信号下通过路口。
四、在三个十字路口应用绿波交通控制的实例1.路口A的绿波设计:通过对路口A的交通流量和流向分析,确定绿波速度为40km/h。
根据路口间的距离和绿波速度,协调信号灯配时,确保车辆在路口A顺利通过绿波。
2.路口B的绿波设计:通过对路口B的交通流量和流向分析,确定绿波速度为45km/h。
根据路口间的距离和绿波速度,协调信号灯配时,确保车辆在路口B顺利通过绿波。
3.路口C的绿波设计:通过对路口C的交通流量和流向分析,确定绿波速度为50km/h。
根据路口间的距离和绿波速度,协调信号灯配时,确保车辆在路口C顺利通过绿波。
绿波控制相位差绿波控制绿波控制是指在城市道路上设置信号灯时,通过调整各个路口的信号灯相位差,使得车辆在行驶过程中遇到的红灯最少,从而提高交通效率和减少交通拥堵。
下面将从绿波控制的原理、实现方式和优缺点三个方面进行详细介绍。
一、绿波控制的原理绿波控制的原理是基于信号灯相位差的调整。
相位差是指两个信号灯之间变化状态的时间差,也就是一个信号灯由红变为绿所需要的时间和另一个信号灯由绿变为红所需要的时间之和。
通过调整不同路口之间的相位差,可以使车辆在行驶过程中遇到最少的红灯,从而实现交通畅通。
二、绿波控制的实现方式1. 定时调节法定时调节法是最简单常用的一种方式。
这种方式利用计算机或者机械装置对各个路口进行定时开关,并根据车流量、道路长度等因素来确定每个路口开放时间和关闭时间。
这种方法适用于车流量稳定、道路长度相等的情况,但是当车流量变化时就会出现问题。
2. 感应调节法感应调节法是利用传感器对车流量进行检测,从而实现绿波控制。
这种方式可以根据实时车流量情况来进行相位差的调整,从而更加准确地控制交通信号灯。
但是这种方式需要安装传感器和计算机系统,成本较高。
3. 遥控调节法遥控调节法是利用无线通信技术对各个路口进行远程控制。
这种方式可以根据实时车流量情况和交通指挥中心的指令来进行相位差的调整,从而更加灵活地控制交通信号灯。
但是这种方式需要建立完善的无线通信网络和指挥中心,成本也比较高。
三、绿波控制的优缺点1. 优点(1)提高交通效率:通过绿波控制可以使车辆在行驶过程中遇到最少的红灯,从而提高交通效率。
(2)减少交通拥堵:通过绿波控制可以有效减少交通拥堵,缓解城市交通压力。
(3)降低排放污染:通过绿波控制可以使车辆在行驶过程中减少急刹车、急加速等操作,从而降低排放污染。
2. 缺点(1)成本较高:绿波控制需要安装传感器、计算机系统或者建立无线通信网络和指挥中心,成本较高。
(2)对车流量变化敏感度不够高:定时调节法对车流量变化敏感度不够高,可能会出现交通拥堵。
基于“绿波带”的算法思路与说明
“绿波带”,一种新型的交通:绿波带就是在指定的交通线路上,当规定好路段的车速后,要求信号控制机根据路段距离,把该车流所经过的各路口绿灯起始时间,做相应的调正,这样一来,以确保该车流到达每个路口时,正好遇到“绿灯”。
所以“绿波带”的原理是根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。
因此我们所知道的数据量有:当前时间,即小时um H 、分钟in M 以及秒数ec S ;两个相邻路口X 、Y 的路程xy S ,路口间限速xy V ;以及路口A (起点路口)到路口X 的时间ax T ;红绿灯的周期m T ,黄灯y T ,红灯Tr ,绿灯Tg ;最后的输出
Py (黄)
,Pr (红),Pg (绿)。
首先①,算出Y 路口距离A 路口的时间间隔差:
m %xy xy ax ay T V S T T )(÷+=
其中,Tay 是运用这样算法的原因是: 路口A 到达路口Y 之间的限速是不定的,有可能在这两个路口之间的某段路程mn S 的限速就不是xy V ,而是mn V 。
因此求出距离Y 路口
最近的路口X间的时间间隔再加上路口A到路口X的时间间隔既是路口A
到路口Y的时间间隔。
同理,ax
T是由距离X路口最近的路口W间的时间间隔再加上路口A到路口W的时间间隔既是路口A到路口X的时间间隔,因此一步步的从前面得到后面所需要的时间差即可就出任意的一个路口到起始点路口的时间间隔。
Ps:路口A的aa
S均是零,
T以及aa
即得aa
T为零。
而后面一个模除红绿灯周期m
T,得到间隔差ay
T就小于m
T。
这样ay
T,大于等于零,方便了后面计算。
其次②,算出任意时间点,任意路口的红绿灯的时间:
H
T)
S
(+
M
T
=
⨯
⨯
+
+
ay
Tm
%
tay T
-
m
ec
um
3600
in
60
其中,Sec
⨯60
+
3600是求的此时的时间距离00:Hum+
Min
⨯
00:00时刻的总秒数,总秒数减去ay
T是此时路口Y距离路口A延迟的时间,而加上m
T是解决算法中的一个漏洞。
这个漏洞就是当ay
⨯
+
⨯在午夜从新调整
-
Hum+
60
Min
3600T
Sec
时会出现一个负值,而负值在这个项目的算法中是不被识别的,所以加上一个周期m
T从而使得无论何时,得到的负值都被m
T就会T给修改回到了正值,得到的结果再模除m
使得结果最小差tay
T就包含在【0,m
T。
这样tay
T)中了,方便了下面的计算。
最后③,比较tay
T的结果,看它在哪个状态,就输出结果使得红绿灯点亮哪个状态:
Pg);
Pr,
Py,
,
%d"
Pg
%d,
Pr
%d,
Py
("
printf
1;
Pg
Pr
Py
Tm)
&Ttay
&
Tr)
Ty
(
Ttay
(
if
0;
Pg
1
Pr
Py
Tr))
Ty
(
&Ttay
&
Ty
Ttay
(
if 0;
Pg
Pr
1
Py
Ty)
&Ttay
&
Ttay
(
if
=
=
=
=
=
=
<
+
>=
=
=
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+
<
>=
=
=
=
<
>=
有上述可以看出最后一步就是一个校准的过程,在随时随刻的校准红绿灯的状态。
所以,上诉的三步为算法的主体,现在就缺少了一个循环的过程与夜里23:59:00到00:00:00之间红绿灯会有较大改变的问题。
以下是解决问题的设想。