交通信号控制优化化研究

Sc曲线
主路交通量Q（辆/小时）
二.信号灯设置
2.交叉口机动车信号灯设置条件

路 口 任 意 8 小 时 交 通 量
两条相交道路均为主干道时，应设置信号灯。 当相交道路中有一条为支路时，设置信号灯交通量满足 条件：
高 峰 小 时 交 通 量
二.信号灯设置
2.交叉口机动车信号灯设置条件
设置信号灯事故满足条件：
二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
没有机动车道和非机动车道隔离 带的道路：

对向信号灯灯杆宜安装在路缘线 切点附近。当道路较宽时，可采 用悬臂式安装在道路右侧人行道 上，也可根据需要在左侧人行道 上增设一个信号灯组。
二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
没有机动车道和非机动车道隔离 带的道路：

<12m
5. 信号灯设置条件安装方式
二.信号灯设置
5. 信号灯设置条件安装方式
二.信号灯设置
5. 信号灯设置条件安装方式
二.信号灯设置
6. 信号灯安装数量
信号灯安装数量：

当进口停车线与对向信号灯 的距离大于50米时，应在进 口处增设至少一个信号灯组 ； 当进口停车线与对向信号灯 的距离大于70米时，对向信 号灯应选用发光单元透光面 尺寸为φ400mm的信号灯。
一.交通信号发展及相关设备
美国电器制造者协会交通控制标准
由于基于微处理器的交通信号控制器能够加入新的软 硬件来增加新的功能，经销商不断推出了多种交通信 号控制器，产生了各种控制器之间的不兼容性。
20世纪80起，许多经销商一起起草了一个标准规范 NEMA-TS。提供信号协调感应控制、预先清空信号和一 种可选择的串行通信的连接方式。
二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置

左弯待转区信号灯的设置： 桥下路口或较大的平交路口 划有左弯待转区时，如果进 入左弯待转区的车辆不容易 观察到本方位的对向信号灯 的变化时，宜在另一方位的 对向增设一组左转方向指示 信号灯。
二.信号灯设置
8. 信号灯安装高度
机动车信号灯安装高度：


3年内平均每年发生5次以上交通事故的路口，从事故原因 分析通过设置信号灯可避免发生事故的，应设置信号灯。

对3年内平均每年发生一次以上死亡交通事故的路口，应 设置信号灯。
设置信号灯综合条件：

交通量及事故等条件满足80%时，路口应设置信号灯。 特殊要求交叉口，如常用警卫工作路线上的路口、协调控 制范围内的交叉口可设置信号灯。
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
存在问题
左直右箭头一体化设置
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
存在问题
在没有单独左转车道和受保护左转相位条件下，采用绿色左箭头
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
存在问题
直行信号采用箭头，同时右转和左转信号采用圆形与箭头组合
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
本茨和他发明的世界第一辆汽车
戴姆勒和他发明的四轮汽车
一.交通信号发展及相关设备
世界第一座交通信号灯 1868年，英国政府议会大厦前，用煤气作 光源安装了交通指示灯，红色表示停止，绿色表示通行。使用不 久后爆炸。
现代意义交通信号灯 1914年，美国俄亥俄州科利夫兰市 街道设置了红绿灯。 1927年美国为了统一信号灯颜色， 制定了《交通信号颜色》标准。
当道路较窄时（机非道路总宽12 米以下）时，可采用柱式安装在 道路两侧人行道上。 当进口停车线与对向信号灯的距 离大于50米时，应在进口停车线 附近增设一个信号灯组。
>50m

二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
有机动车道和非机动车道隔离带 的道路：

设有机动车道和非机动车道隔离 带的道路，在隔离带的宽度允许 情况下，对向信号灯灯杆宜安装 在机非隔离带缘头切点向后2米以 内。当道路较宽时，可采用悬臂 式安装在右侧隔离带，也可根据 需要在左侧机非隔离带内增设一 个信号灯组。
二.信号灯设置
3.交叉口非机动车、人行信号灯设置条件
非机动车信号灯：
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。
人行信号灯：
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。
30s-180s
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
5. 绿灯时间
g ge 绿信比 λ=ge/C
有效绿灯时间
6. 有效绿灯时间
绿灯时间 放行车流率
饱和流量s
前损失时间
后损失时间
t
i相位 与i相位冲突 相位
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
7. 黄灯时间
现行的《中华人民共和国道路交通安全法》这样表述，在由红、黄、绿 组成的三色交通信号灯中，“黄灯表示警示”；《道路交通安全法实施 条例》第38条进而对黄灯作出规定：“黄灯亮时，已越过停止线的车辆 可以继续通行，没有越过停车线的车辆就原地等待。”
交通信号 势信号。
道路上常用的信号有灯光信号和手
信号灯主要在道路交叉口没有进行完全空间分 离的条件下实现时间的分离。
一.交通信号发展及相关设备
交通控制的诞生、发展与汽车工业并行，以信号控制 技术为基础。
1770年法国人居尼奥就制造出了第一辆蒸汽机驱动的三轮车，这是 汽车发展史上的第一个里程碑。 1885年，德国人卡尔· 本茨制成了世界第一辆三轮汽车。几乎同期， 另一位德国人戈特利· 戴姆勒在一辆四轮车上安装了他发明的发动机。 他们俩被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者，同时1886年1月 29本茨制造的汽车取得了专利权，人们把这一天看作汽车的诞生日。

二.信号灯设置
6. 信号灯安装数量
信号灯安装数量：

安装在出口处的信号灯组中某组信号灯指示 车道较多，所指示车道从停车线至停车线后 50m不在以下三种范围内时，应相应增加一组 或多组信号灯： 无图案宽角度信号灯基准轴左右各10°；



无图案窄角度信号灯基准轴左右各5°；
图案指示信号灯基准轴左右各10°。
一.交通信号发展及相关设备
在20世纪90年代起，由于1991年的联合运输地 面交通效率法案（ISTEA）和计算机和通信技 术快速发展的结果，交通信号控制出现了新的 研究方向，两个重要的标准化的问题提了出来 ： 1. ITS国家交通通信协议（NTCIP） 2. 先进的交通控制器（ATC）
一.交通信号发展及相关设备
报告提纲
一 交通信号发展及相关设备 二 信号灯设置（GB14886-2006） 三 单个交叉口信号配时优化
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
（ 1）
满盘灯
箭头灯
箭头与圆形单 独并列
箭头与圆形 复合
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
二.信号灯设置
1.信号灯灯头设置形式
存在问题
未设置多相位，而左直右箭头同时亮
专题三：信号灯设置及单个交叉口信号配时优化
合肥工业大学通运输工程学院
报告提纲
一 交通信号发展及相关设备 二 信号灯设置（GB14886-2006） 三 单个交叉口信号配时优化
报告提纲
一 交通信号发展及相关设备 二 信号灯设置（GB14886-2006） 三 单个交叉口信号配时优化
一.交通信号发展及相关设备
二.信号灯设置
4.路段人行横道信号灯和机动车信号灯设置条件
设置信号灯流量满足条件：

双向机动车车道数达到或多于3条，双向机动车高峰小时 流量超过750PCU及12h流量超过8000PCU的路段上，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
行横道信号灯和相应的机动车信号灯。
二.信号灯设置
二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
有机动车道和非机动车道隔离带 的道路：

当停车线与对向信号灯的距离大 于50米时，应在进口隔离带内增 设一个信号灯组。 若隔离带宽度较小，不能安装信 号灯杆，则按没有机动车道和非 机动车道隔离带的道路规定安装 。
>50m

二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
立交桥：
当量小汽车换算系数表
存在问题
复合箭头设置
二.信号灯设置
2.交叉口机动车信号灯设置条件

两条相交道路均为主干道时，应设置信号灯。 当相交道路中有一条为支路时，设置信号灯交通量满足 条件：
次路通行能力Sc（辆/小时）
500 400 300 200 100 0 400 600 800 1000 1200 1400 不饱和区 过饱和区

立交桥桥跨处信号灯安装在 桥体上或进口车道右侧。如 立交桥下有两次停车线的， 应在立交桥另一侧增设一个 信号灯组。
二.信号灯设置
7. 信号灯安装位置
环形交叉口：

环形路口设置信号灯对进出 环岛的车辆进行控制，在环 岛内设置四个信号灯组分别 指示进入环岛的机动车，在 环岛外层设置四个信号灯组 分别指示出环岛的机动车。
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
1.信号相位
视频
2.相位图
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
1.信号相位
1）左转相位
许可式左转：在对向的直行车流运行时，左转车流利 用直行车流空挡穿过交叉口； 保护式左转：左转专用相位，不受任何冲突影响；
无对象左转式：由于交叉口的几何特点，左转车流不
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数

8. 绿灯间隔
相位一
I
绿 灯 间 隔
绿 灯 间 隔
相位二

9. 临界车道 所谓临界车道是指每一信号相位上，交通 量最大的那条车道。
三. 单个交叉口信号配时优化
2.交通信号控制配时计算步骤
资料 准备
方案实施
交通 调查
延误分析
确定配 时方案 数
绿信比 计算
2）半感应式交通信号控制器寻求下步控制决策车辆检测数据处理判 断决策实施控制; 3）全感应式交通信号控制器;
4）无线缆协调式交通信号控制器; 5）中心计算机控制式交通信号控制器; 6）行人过街交通信号控制器。交叉口附近的人行过街信号一般由路 口交通信号控制器进行控制，但在一些路段上的人行过街道，则由一 种专门的过街控制器控制。行人过街控制器可分为定周期式和行人按 钮式。
会与对向的车流（单行道、T型交叉口）发生冲突。
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
1.信号相位
1）左转相位
相位设置：
无独立左转车道时，不能设置左转保护相位； 左转交通量小于100v/h，则很少设置左转保护相位； 左转交通量大于240v/h，一般要设置左转保护相位； 左转交通量每个信号周期到达车辆大于2辆时，可考 虑设置左转保护相位。
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数

1.信号相位
2）右转相位
北
右转交通量在300v/h以上，具 有右转专用道，可考虑设置右转 保护相位； 行人和非机动车交通量达到 800v/h以上，将对右转车流产生 很大影响，需考虑设置右转保护 相位；
三. 单个交叉口信号配时优化
1. 配时参数
3.周期长度 4.信号配时图
采用悬臂式安装时，高度5.5m至7m； 采用柱式安装时，高度不应低于3m； 安装于立交桥体上时，不得低于桥体净空； 非机动车道信号灯：安装高度为2.5m至3m； 人行横道信号灯：安装高度为2m至2.5m； 车道信号灯：安装高度5.5m至7m； 道口信号灯：高度不应低于3m。
报告提纲
一 交通信号发展及相关设备 二 信号灯设置（GB14886-2006） 三 单个交叉口信号配时优化
一.交通信号发展及相关设备
黄色交通信号灯 20世纪20年代，中国著名电视专家胡汝鼎教授
留学美国，拜读在大发明家爱迪生门下。一次过街时，红灯熄灭 好长时间绿灯才亮，一辆小汽车擦身而过，差一点出事故。为了
保证行人安全，他建议在红绿之间加一色谱中明度最高的颜色：
黄色，黄色易见性仅次于红、澄色，本身又寓意警告注意。 20世纪20年代后，红、黄、绿三色信号灯得到推广。
1. 信号灯
机动车、非机动车、行人、方向 、车道、闪光警告、道口信号灯。
一.交通信号发展及相关设备
2. 交通信பைடு நூலகம்机
1）固定配时式交通信号控制器。又称为定周期式交通信号控制器， 通常分为两种：一种是单时段式，一种是多时段式。
交通信号机外观与内景
一.交通信号发展及相关设备
2. 交通信号机
绿灯间 隔确定
行人过街 配时确定
周期长 度计算
三. 单个交叉口信号配时优化
2.交通信号控制配时计算步骤
1).确定配时方案数
(1)交通要求——在指定
的单位时间内要求使用 某段道路的车辆总和。
交叉口总交通要求（TD） 穿过交通要求(CD）
三. 单个交叉口信号配时优化
2.交通信号控制配时计算步骤