交通信號設(shè)計

1、 行人(旅客)交通流線 車船交通流線 貨物交通流線 一、交通流線種類一、交通流線種類1.1 行人(旅客)交通流線 根據(jù)旅客旅行目的、辦理手續(xù)、客流性質(zhì)不同可以分為進站旅客流線、出站旅客流線，長途旅客流線、短途旅客流線、市郊旅客流線，國內(nèi)旅客流線、國際旅客流線，上行旅客流線、下行旅客流線等。在交通港站內(nèi)部也存在著由于人的走行和流動所形成的行人交通流線，一般稱之為旅客交通流線。1.2 車船交通流線 (1)道路（公路、城市道路）交通流線。慢行車輛交通流線-主要指自行車、人力車等非機動車輛；快行車輛交通流線-主要指輕騎、摩托車和汽車等機動車輛。 (2)有軌運輸交通流線。有軌運輸交通流線又可分為鐵路、地

2、鐵、輕軌、磁浮等線路上運行的列車流線。一般各種流線間互不過軌，流線間客流交換通過旅客走行完成。(3)水路運輸交通流線。水路運輸交通流線包括各種船舶在航道、港口航行形成的流線。(4) 航空運輸交通流線。航空運輸交通流線包括各種飛機、飛行器在航路、機場航行形成的流線。(5)專用道路交通流線。一些道路是專供某種車輛使用的，這樣就形成了專用的交通運輸流線。如行包交通流線、郵政交通流線等。1.3貨物交通流線 指各種貨物在貨流中心、貨運站等相同或不同運輸方式之間轉(zhuǎn)運、換裝所形成的貨物交通流線。如港口站由鐵路卸車的貨物到船舶裝船的貨物流線、到站貨物經(jīng)傳送帶輸送到堆碼場的貨物流線。 二、交通流線疏解二、交通流

3、線疏解1平行流線平行流線 交通流線之間沒有交叉，不占用共同的線路設(shè)備，可以同時平行作業(yè)。2會合流線會合流線從兩個或兩個以上不同方向的交通流匯合成一個方向的交通流線。在同一時間內(nèi)，互相妨礙，不能同時運行。3分歧流線分歧流線交通流由一個方向分成兩個不同的方向。在同一時間內(nèi)，一個交通實體只能選擇一個方向。4交叉流線交叉流線 包括橫斷與交織，交通流線從兩個不同的方向進入交叉點然后按兩個不同的方向離開交叉點，這時一個方向的交通流線與另一個方向的交通流線形成交叉。交通流線按照相互之間的影響和交叉干擾情況，可以分為以下四種形式 2.1 交通流線的平行與交叉 圖1：鐵路會合線路示意圖 由支線方向到達的列車需要

4、在線路所前一度停車，待主線方向列車通過區(qū)間騰空后，方可進入前方線路區(qū)間。為了保證直線列車安全停車，防止與主線通過列車發(fā)生沖突，一般在支線方向設(shè)置安全線。 2.1 交通流線的平行與交叉 圖2：鐵路分歧線路示意圖 圖2(a)為由客運站發(fā)出的旅客列車經(jīng)過分歧線路所后,可分別開往A、B兩方向。圖2(b)為由銜接線路A方向到達的客貨列車經(jīng)過分歧線路所后，旅客列車開往客運站方向，貨物列車開往編組站方向。 圖3（d）為交叉流線，設(shè)在兩個不同方向行駛的車流，互相交叉運行。有時也設(shè)置橋涵使之變?yōu)榱⒔?，但交通量較小時，也可允許平面交叉，例如平交型出入口。 圖3：公路道路交通流線交叉圖 圖3（a）為分歧流線，設(shè)在一

5、個方向行駛的車流因去向變化需要分開成兩個方向的交通運行狀態(tài)，例如主線車流分開流入匝道。 圖3（b）為會合流線，設(shè)在兩個方向行駛的車流因去向變化需要合為一個方向的交通運行狀態(tài)，例如匝道車流進入主線 圖3（c）為交織流線，設(shè)在兩個方向行駛的車流因去向變化需要先合后分的交通運行狀態(tài)，例如環(huán)道車流進、出主線。 圖4 公路道路交通流線布置的四種基本組合形式 2.2 交通流線的疏解 1時間疏解2平面交叉疏解 3立體交叉疏解 時間疏解時間疏解 時間疏解是對交通對象占用道路的時間加以綜合控制和計劃，避免對同一路由點的使用發(fā)生時間沖突，有計劃地通過時段分配使各沖突流線順利通過共同路由點的各項措施。時間疏解的案例

6、如鐵路列車運行圖的采用，城市道路交通中的綠光帶技術(shù)和理論。航空運輸中同一航路飛機飛行前后時間間隔的控制等。 平面交叉疏解平面交叉疏解 (1)平面交通信號機控制方式。即用交通信號機將相互交叉的交通流加以控制。通過信號控制，提高了車輛在交叉口的通行速度，避免了無序狀態(tài)下的相互干擾和堵塞,提高了安全性，隨控制方式不同，交通容量都得到一定提高。(2)平面交叉點分散布置方式。即將原來集中在一個交叉點相互交叉的交通流線通過流線的平面變形，使集中的交叉分散布置在幾個交叉點或交織區(qū)內(nèi)，分散交叉點位置，避免了交叉的重疊和產(chǎn)生堵塞的幾率。如圖7。 (3)平面交叉點增設(shè)通道方式。即增加交叉點通道，避免各方向車流相互

7、干擾，使交叉點能力與相鄰路段相適應(yīng)。如圖8 圖7 鐵路閘站布置示意圖 圖7(a)為單線與雙線鐵路交叉地點的閘站布置圖，在兩正線之間設(shè)置待避線3，便于單線CD的列車在待避線上作短時間停車，依次通過、兩條正線。 圖7(b)是按運轉(zhuǎn)種類分歧地點所設(shè)的閘站布置圖 圖7(c)是按線路方向會合的閘站布置圖 為保證列車停車后能迅速起動，待避線應(yīng)設(shè)在平直道上。為保證行車安全，待避線兩端均應(yīng)設(shè)安全線 圖8 樞紐迂回線示意圖1編組站；2客運站；3貨運站；4客、貨運站；5一中間站；6一港灣站 立體交叉疏解立體交叉疏解 在交叉口范圍內(nèi)，流線互相交叉或交織運行之后各自離去。然而這一短暫運行過程中形成的復(fù)雜交通狀態(tài)，使流

8、線速度大大降低，通行能力減小，交通安全嚴重惡化，往往造成交通堵塞，形成交通瓶頸。為了避免上述不利狀況，保持各種流順利而迅速通過交叉口，必須修建立體交叉，使各向車流在不同平面上通過。各行其道，互不干擾，從而顯著提高行車速度，增大通行能力，同時保證交通安全，改善交通環(huán)境，提高社會效益。第五章第五章 交通信號設(shè)計交通信號設(shè)計一、交叉口的交通特性分析一、交叉口的交通特性分析 在同樣車道數(shù)的情況下，平面交叉口的通行能力總在同樣車道數(shù)的情況下，平面交叉口的通行能力總是小于路段的通行能力，這就導(dǎo)致在相交道路路段在交通是小于路段的通行能力，這就導(dǎo)致在相交道路路段在交通量還不十分大的時候，交叉口處已接近或達到飽

9、和，從而量還不十分大的時候，交叉口處已接近或達到飽和，從而使平面交叉處交通擁擠。使平面交叉處交通擁擠。 1、簡單交叉口、簡單交叉口 2、交叉口車輛不同類型的交錯點、交叉口車輛不同類型的交錯點 同一行駛方向的車輛不同方向分開的地點，稱為分同一行駛方向的車輛不同方向分開的地點，稱為分叉點叉點(分流點分流點)(如圖如圖a)；來自不同行駛方向的車輛以較小的；來自不同行駛方向的車輛以較小的角度向同一方向匯合的地點，稱為匯合點角度向同一方向匯合的地點，稱為匯合點(合流點合流點)(如圖如圖b)；來自不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉的地點，來自不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉的地點，稱為沖突點稱為

10、沖突點(交叉點交叉點)(如圖如圖c及及d)。 交叉口設(shè)計中，要盡量設(shè)法減少沖突點和交叉口設(shè)計中，要盡量設(shè)法減少沖突點和匯合點，而尤其是要減少和消滅沖突點。匯合點，而尤其是要減少和消滅沖突點。 2、三條路（、三條路（T字形）交叉口交錯點字形）交叉口交錯點 二、信號交叉口控制二、信號交叉口控制 早在早在19世紀，人們就開始研究交通信號，用信號燈世紀，人們就開始研究交通信號，用信號燈指揮道路上的車輛交通，控制車輛進入交叉口的秩序。指揮道路上的車輛交通，控制車輛進入交叉口的秩序。1886年倫敦的威斯敏斯特教堂安裝了一臺紅綠兩色年倫敦的威斯敏斯特教堂安裝了一臺紅綠兩色煤氣照明燈，用以指揮路口馬車的通行，

11、不幸發(fā)生意外爆煤氣照明燈，用以指揮路口馬車的通行，不幸發(fā)生意外爆炸，致遭人們反對而夭折。炸，致遭人們反對而夭折。1917年美國鹽湖城開始使用聯(lián)動式信號系統(tǒng)，將六年美國鹽湖城開始使用聯(lián)動式信號系統(tǒng)，將六個路口作為一個系統(tǒng)，用人工手動方法加以控制。個路口作為一個系統(tǒng)，用人工手動方法加以控制。1、信號機發(fā)展概述、信號機發(fā)展概述 二、信號交叉口控制二、信號交叉口控制 1918年初紐約街頭出現(xiàn)了新的人工手動紅黃綠三色年初紐約街頭出現(xiàn)了新的人工手動紅黃綠三色信號燈，同現(xiàn)在的信號機甚為相似。信號燈，同現(xiàn)在的信號機甚為相似。1922年美國休斯頓建立了一個同步控制系統(tǒng)，以一年美國休斯頓建立了一個同步控制系統(tǒng)，以

12、一個崗?fù)橹行目刂茙讉€路口。個崗?fù)橹行目刂茙讉€路口。1926年英國倫敦成立了第一臺自動交通信號機在大年英國倫敦成立了第一臺自動交通信號機在大街上使用，可以說是城市交通自動控制信號機的開始。街上使用，可以說是城市交通自動控制信號機的開始。1、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述 2、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述 （1）TRANSYT系統(tǒng)系統(tǒng)TRANSYT系統(tǒng)是一種脫機操作的定時控制系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由仿系統(tǒng)是一種脫機操作的定時控制系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由仿真模型和優(yōu)化模型兩部分組成。建立仿真模型的目的是用數(shù)學(xué)方法真模型和優(yōu)化模型兩部分組成。建立仿真模型的目的是用數(shù)學(xué)方法模擬車流在交通網(wǎng)

13、絡(luò)上的運行狀況，研究配時參數(shù)的改變對交通流模擬車流在交通網(wǎng)絡(luò)上的運行狀況，研究配時參數(shù)的改變對交通流的影響，以便客觀的評價任意一組配時方案的優(yōu)劣。將交通信息和的影響，以便客觀的評價任意一組配時方案的優(yōu)劣。將交通信息和初始配時參數(shù)作為原始數(shù)據(jù)，通過仿真得出系統(tǒng)的性能指標初始配時參數(shù)作為原始數(shù)據(jù)，通過仿真得出系統(tǒng)的性能指標（Performance Index）作為配時優(yōu)化的目標函數(shù)，用）作為配時優(yōu)化的目標函數(shù)，用“爬山法爬山法”進行優(yōu)化，產(chǎn)生比初始配時優(yōu)越的、新的配時方案，再把新的信號進行優(yōu)化，產(chǎn)生比初始配時優(yōu)越的、新的配時方案，再把新的信號配時輸入到仿真系統(tǒng)，反復(fù)迭代，最后得到性能指標達到最佳的

14、系配時輸入到仿真系統(tǒng)，反復(fù)迭代，最后得到性能指標達到最佳的系統(tǒng)配時方案。統(tǒng)配時方案。2、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述、信號控制系統(tǒng)發(fā)展概述 （2）SCATS系統(tǒng)系統(tǒng)SCATS控制系統(tǒng)是一種實時自適應(yīng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是自控制系統(tǒng)是一種實時自適應(yīng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是自70年代開始研究，并于年代開始研究，并于80年代初投入使用。最初應(yīng)用于澳大利亞年代初投入使用。最初應(yīng)用于澳大利亞悉尼市，故而得此名。目前，我國的上海等城市采用了悉尼市，故而得此名。目前，我國的上海等城市采用了SCATS系系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由澳大利亞新南威爾士干線道路局的西姆斯統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由澳大利亞新南威爾士干線道路局的西姆斯（A.G.Sims）

15、等人開發(fā)的，實際上也是一種實時配時方案選擇系）等人開發(fā)的，實際上也是一種實時配時方案選擇系統(tǒng)。統(tǒng)。（3）SCOOT系統(tǒng)系統(tǒng)SCOOT即即“綠信比、信號周期及相位差優(yōu)化技術(shù)綠信比、信號周期及相位差優(yōu)化技術(shù)”，是，是一種對交通信號網(wǎng)實時協(xié)調(diào)控制的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。一種對交通信號網(wǎng)實時協(xié)調(diào)控制的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。三、交通信號燈構(gòu)造及安裝三、交通信號燈構(gòu)造及安裝 基本要求：基本要求：交通信號機由信號燈及控制系統(tǒng)組成，依靠信號燈交通信號機由信號燈及控制系統(tǒng)組成，依靠信號燈顯示的燈色直接指揮管理交通的運行，故信號燈的構(gòu)造必顯示的燈色直接指揮管理交通的運行，故信號燈的構(gòu)造必須能保證車輛及行人清晰地辨別信號。對信

16、號燈性能的要須能保證車輛及行人清晰地辨別信號。對信號燈性能的要求，須滿足在晝夜從前方求，須滿足在晝夜從前方100150m距離處即可看清的亮距離處即可看清的亮度；光束的發(fā)散角向左右及下方均在度；光束的發(fā)散角向左右及下方均在45以上，即自以上，即自45方向認別的正確率應(yīng)達到方向認別的正確率應(yīng)達到99，同時要求不應(yīng)受日光或附，同時要求不應(yīng)受日光或附近光線的影響而模糊不清或混淆。近光線的影響而模糊不清或混淆。 1、交通信號燈構(gòu)造、交通信號燈構(gòu)造2、交通信號燈安裝形式、交通信號燈安裝形式懸臂式懸臂式 路側(cè)立柱式路側(cè)立柱式 2、交通信號燈安裝形式、交通信號燈安裝形式中心立柱式中心立柱式 懸掛式懸掛式 2、

17、交通信號燈安裝形式、交通信號燈安裝形式行人信號燈行人信號燈 三、交通信號設(shè)計三、交通信號設(shè)計1、信號相位方案、信號相位方案交通控制從控制范圍來說包括點控、線控、面控，交通控制從控制范圍來說包括點控、線控、面控，從控制方法來說包括定時和感應(yīng)控制，而單個交叉口點控從控制方法來說包括定時和感應(yīng)控制，而單個交叉口點控制定時信號還是一種基本的控制方式。因此，本節(jié)主要探制定時信號還是一種基本的控制方式。因此，本節(jié)主要探討點控制定時信號配時技術(shù)的基本原理，就是如何根據(jù)交討點控制定時信號配時技術(shù)的基本原理，就是如何根據(jù)交叉口的道路條件及交叉口各進口道到達交通的流向與流量叉口的道路條件及交叉口各進口道到達交通的

18、流向與流量來確定定時信號的配時方案。來確定定時信號的配時方案。點控制定時信號配時點控制定時信號配時實質(zhì)上就是確定信號相位方案實質(zhì)上就是確定信號相位方案和信號基本控制參數(shù)。和信號基本控制參數(shù)。 1、信號相位方案、信號相位方案確定信號相位方案，就是對信號輪流給某些方向的確定信號相位方案，就是對信號輪流給某些方向的車輛或行人分配通行權(quán)順序的確定。即車輛或行人分配通行權(quán)順序的確定。即相位方案相位方案是在一個是在一個信號周期內(nèi)，安排了若干種控制狀態(tài)（每一種控制狀態(tài)對信號周期內(nèi)，安排了若干種控制狀態(tài)（每一種控制狀態(tài)對某些方向的車輛或行人配給通行權(quán)），并合理地安排了這某些方向的車輛或行人配給通行權(quán)），并合理

19、地安排了這些控制狀態(tài)的顯示次序。些控制狀態(tài)的顯示次序。信號控制機按設(shè)定的相位方案，輪流開放不同的信信號控制機按設(shè)定的相位方案，輪流開放不同的信號顯示，輪流對各向車輛和行人給予通行權(quán)。把每一種控號顯示，輪流對各向車輛和行人給予通行權(quán)。把每一種控制狀態(tài)制狀態(tài),即對各進口道不同方向所顯示的不同燈色的組合，即對各進口道不同方向所顯示的不同燈色的組合，稱為一個稱為一個信號相位信號相位。 兩相位信號配時圖兩相位信號配時圖 具有專用左轉(zhuǎn)相位的相位方案具有專用左轉(zhuǎn)相位的相位方案 交通信號控制的八個相位交通信號控制的八個相位 交通信號控制設(shè)計程序框圖交通信號控制設(shè)計程序框圖 2、相位方案設(shè)計、相位方案設(shè)計（1）

20、畫出交通流線（從各進口道開始交通流的方）畫出交通流線（從各進口道開始交通流的方向），畫出相互不交叉或者不合流的交通流線組合，分別向），畫出相互不交叉或者不合流的交通流線組合，分別作為一個相位的對象；作為一個相位的對象；（2）上述流線組合中，可以允許交叉或合流的合）上述流線組合中，可以允許交叉或合流的合并為一個相位；并為一個相位；（3）決定相位的順序；）決定相位的順序；（4）進行綜合檢查和必要的修正。）進行綜合檢查和必要的修正。 2.1、相位方案設(shè)計程序、相位方案設(shè)計程序相位方案的設(shè)計應(yīng)先充分考慮交叉口的構(gòu)造（各進口道相位方案的設(shè)計應(yīng)先充分考慮交叉口的構(gòu)造（各進口道及出口道的寬度、車道數(shù)、交叉角

21、等），交通條件（交通量、左及出口道的寬度、車道數(shù)、交叉角等），交通條件（交通量、左右轉(zhuǎn)率、大型車混入率、橫過行人數(shù)、直行交通量等）以及交叉右轉(zhuǎn)率、大型車混入率、橫過行人數(shù)、直行交通量等）以及交叉口的布局（附近與交通相關(guān)的設(shè)施、視覺的良好與否等）口的布局（附近與交通相關(guān)的設(shè)施、視覺的良好與否等） 在同一個方向上不能同時表示綠、黃、紅、黃燈閃、紅燈在同一個方向上不能同時表示綠、黃、紅、黃燈閃、紅燈閃信號中的兩個以上的信號；閃信號中的兩個以上的信號；從綠信號到紅信號變化的中間要有從綠信號到紅信號變化的中間要有黃信號黃信號；從綠箭頭信號到紅信號時原則上應(yīng)插入黃信號，但是當(dāng)綠從綠箭頭信號到紅信號時原則上

22、應(yīng)插入黃信號，但是當(dāng)綠箭頭信號短、可以確保交通安全的情況下，可省略黃信號；箭頭信號短、可以確保交通安全的情況下，可省略黃信號；從紅信號到綠信號、或紅信號到綠箭頭信號變化時不插入從紅信號到綠信號、或紅信號到綠箭頭信號變化時不插入黃信號；黃信號；用綠箭頭信號來給予通行權(quán)時，注意不應(yīng)產(chǎn)生和其它交通用綠箭頭信號來給予通行權(quán)時，注意不應(yīng)產(chǎn)生和其它交通流的交錯；流的交錯；對互相交叉的兩組交通流，不要同時表示綠信號或黃燈、對互相交叉的兩組交通流，不要同時表示綠信號或黃燈、黃燈閃等信號。黃燈閃等信號。 2.2、車輛用信號的表示、車輛用信號的表示 對同一個人行橫道，不要同時表示綠信號或綠燈閃和紅信對同一個人行橫

23、道，不要同時表示綠信號或綠燈閃和紅信號；號；從綠信號變化到紅信號，要插入綠燈閃信號；從綠信號變化到紅信號，要插入綠燈閃信號；從紅信號變化到綠信號，不插入綠燈閃信號；從紅信號變化到綠信號，不插入綠燈閃信號；車輛用信號在進行閃光控制時行人用信號應(yīng)滅燈。車輛用信號在進行閃光控制時行人用信號應(yīng)滅燈。 2.3、行人用信號的表示、行人用信號的表示 對同一個人行橫道，不要同時表示綠信號或綠燈閃和紅信對同一個人行橫道，不要同時表示綠信號或綠燈閃和紅信號；號；從綠信號變化到紅信號，要插入綠燈閃信號；從綠信號變化到紅信號，要插入綠燈閃信號；從紅信號變化到綠信號，不插入綠燈閃信號；從紅信號變化到綠信號，不插入綠燈閃

24、信號；車輛用信號在進行閃光控制時行人用信號應(yīng)滅燈。車輛用信號在進行閃光控制時行人用信號應(yīng)滅燈。 2.4、行人用信號的表示、行人用信號的表示 2.5、有軌電車用信號的表示、有軌電車用信號的表示 用黃箭頭信號給予通行權(quán)，但這時要注意與別的交通不產(chǎn)用黃箭頭信號給予通行權(quán)，但這時要注意與別的交通不產(chǎn)生交叉生交叉 2.6、相位方案設(shè)計的基本事項、相位方案設(shè)計的基本事項 2.6.1、應(yīng)確保同一交通流線上相位的連續(xù)性應(yīng)確保同一交通流線上相位的連續(xù)性 對于同一交通流線處理相位的分割對于同一交通流線處理相位的分割 2.6.2、時差式信號相位的使用方法、時差式信號相位的使用方法 （1）禁止提前給出綠信號）禁止提前

25、給出綠信號 對向交通量的綠信號開始時刻對向交通量的綠信號開始時刻 1的的A方向左轉(zhuǎn)車在方向左轉(zhuǎn)車在2開始時有可能和開始時有可能和B方向的直行車發(fā)生方向的直行車發(fā)生交叉；交叉； 1開始時，開始時，B方向的交通有可能快速搶行；方向的交通有可能快速搶行；在在2中，即使中，即使A方向的左轉(zhuǎn)除外，方向的左轉(zhuǎn)除外，A方向的左轉(zhuǎn)車經(jīng)過方向的左轉(zhuǎn)車經(jīng)過1后后繼續(xù)利用繼續(xù)利用2的可能性很高。的可能性很高。2.6.2、時差式信號相位的使用方法、時差式信號相位的使用方法 （2）設(shè)置行人專用信號燈）設(shè)置行人專用信號燈條件許可時，應(yīng)設(shè)置行人專用信號燈。因為為了保證安全，條件許可時，應(yīng)設(shè)置行人專用信號燈。因為為了保證安全

26、，必須將機動車交通和行人交通完全分離。必須將機動車交通和行人交通完全分離。（3）其它注意事項）其它注意事項一般來說，采用時差式信號相位控制時，綠信號時間設(shè)置較一般來說，采用時差式信號相位控制時，綠信號時間設(shè)置較短的方向可以認為是左轉(zhuǎn)交通需求較少。但有時在考察交叉短的方向可以認為是左轉(zhuǎn)交通需求較少。但有時在考察交叉口的形狀、交通狀況等后，如有必要也可探討禁止左轉(zhuǎn)的管口的形狀、交通狀況等后，如有必要也可探討禁止左轉(zhuǎn)的管理措施。如果實施禁左規(guī)則有困難時，可用箭頭信號表示左理措施。如果實施禁左規(guī)則有困難時，可用箭頭信號表示左轉(zhuǎn)專用相位。轉(zhuǎn)專用相位。 2.6.3、綠箭頭燈的使用方法、綠箭頭燈的使用方法

27、主要交通流采用綠箭頭信號主要交通流采用綠箭頭信號 對主交通流，例如對直行交通相位用綠箭頭燈表示時，原則上應(yīng)使對主交通流，例如對直行交通相位用綠箭頭燈表示時，原則上應(yīng)使綠箭頭信號比普通的綠燈先亮。在圖中，為使綠箭頭信號比普通的綠燈先亮。在圖中，為使A、B兩個方向的直兩個方向的直行交通流暢通，用行交通流暢通，用1給出綠箭頭燈信號控制，用給出綠箭頭燈信號控制，用2接連表示通常的綠接連表示通常的綠燈信號，可以同時對直行交通和向燈信號，可以同時對直行交通和向D方向的轉(zhuǎn)向交通給予通行權(quán)，方向的轉(zhuǎn)向交通給予通行權(quán)，因此是較好的方案。因此是較好的方案。 在圖在圖 b)中，中，1對對A、B全方向的交通給予通行權(quán)

28、后，全方向的交通給予通行權(quán)后，2只作只作A、B主流主流直行交通的綠箭頭控制，因此直行交通的綠箭頭控制，因此1的后半部分開始左轉(zhuǎn)的車和的后半部分開始左轉(zhuǎn)的車和2的綠箭的綠箭頭燈信號中得到通行權(quán)的對向直行車有發(fā)生沖突的危險，同時頭燈信號中得到通行權(quán)的對向直行車有發(fā)生沖突的危險，同時1中中得到通行權(quán)的來自得到通行權(quán)的來自B的右轉(zhuǎn)交通和的右轉(zhuǎn)交通和2中橫過行人也有可能發(fā)生交叉，中橫過行人也有可能發(fā)生交叉，因此該方案不是理想方案。因此該方案不是理想方案。 2.6.3、綠箭頭燈的使用方法、綠箭頭燈的使用方法 轉(zhuǎn)車與交叉方向右轉(zhuǎn)車的組合處理轉(zhuǎn)車與交叉方向右轉(zhuǎn)車的組合處理 把左轉(zhuǎn)車和與之交叉方向的右轉(zhuǎn)車組合起

29、來處理的時候，亦可用圖把左轉(zhuǎn)車和與之交叉方向的右轉(zhuǎn)車組合起來處理的時候，亦可用圖所示的綠箭頭燈。在圖所示的綠箭頭燈。在圖a)的情況下，不會發(fā)生的情況下，不會發(fā)生D方向的左右轉(zhuǎn)車和方向的左右轉(zhuǎn)車和AB向的行人之間的交叉，方案較好；向的行人之間的交叉，方案較好； 但在圖但在圖b)的情況下的情況下,對于來自對于來自D方向的右轉(zhuǎn)車方向的右轉(zhuǎn)車, 在在2和和3中授予了通行中授予了通行權(quán)后，在權(quán)后，在2中右轉(zhuǎn)車專用箭頭時開始右轉(zhuǎn)的車流，在其后的中右轉(zhuǎn)車專用箭頭時開始右轉(zhuǎn)的車流，在其后的3中也將中也將保持一定的速度繼續(xù)通過，因此不但會妨礙保持一定的速度繼續(xù)通過，因此不但會妨礙3中獲得通行權(quán)的行人中獲得通行權(quán)

30、的行人正常過道，而且會產(chǎn)生交叉，因此此方案不理想。正常過道，而且會產(chǎn)生交叉，因此此方案不理想。 2.6.3、綠箭頭燈的使用方法、綠箭頭燈的使用方法 采用綠箭頭信號處理左轉(zhuǎn)車的例子采用綠箭頭信號處理左轉(zhuǎn)車的例子 圖圖a)是通常采用的方法，沒有什么問題。圖是通常采用的方法，沒有什么問題。圖b)中，中，1時取得時取得通行權(quán)開始左轉(zhuǎn)的車流，在通行權(quán)開始左轉(zhuǎn)的車流，在2中也保持相當(dāng)?shù)乃俣壤^續(xù)通過，中也保持相當(dāng)?shù)乃俣壤^續(xù)通過，很有可能與很有可能與2中取得通行權(quán)的對向直行車發(fā)生交叉，危險性中取得通行權(quán)的對向直行車發(fā)生交叉，危險性高，不宜采用。高，不宜采用。 2.6.4、橫過行人的處理、橫過行人的處理 避免左

31、右轉(zhuǎn)車與步行者交叉的信號相位實例避免左右轉(zhuǎn)車與步行者交叉的信號相位實例 如圖所示的如圖所示的Y形交叉口形交叉口,b)中的中的2D方向左轉(zhuǎn)車和方向左轉(zhuǎn)車和B的過道行人的過道行人交叉，由于左轉(zhuǎn)車速度快而很危險。此時，要象交叉，由于左轉(zhuǎn)車速度快而很危險。此時，要象a)那樣設(shè)計那樣設(shè)計成三個相位，把成三個相位，把B的行人相位挪到的行人相位挪到3較好。較好。 2.7、飽和交通流量的計算、飽和交通流量的計算 進口道飽和流量的定義進口道飽和流量的定義：在一次連續(xù)的綠燈時間內(nèi)，交叉口進口道：在一次連續(xù)的綠燈時間內(nèi)，交叉口進口道上能夠連續(xù)通過停車線的車隊折算為轎車的最多車輛數(shù)。上能夠連續(xù)通過停車線的車隊折算為轎

32、車的最多車輛數(shù)。近年來的研究表明，交叉口進口道經(jīng)劃分車道渠化交通以近年來的研究表明，交叉口進口道經(jīng)劃分車道渠化交通以后，進口道飽和流量隨進口道車道數(shù)的增加而增加，而車道飽和流后，進口道飽和流量隨進口道車道數(shù)的增加而增加，而車道飽和流量隨道路、交通條件不同而有差異。所以必須分別計算各條車道的量隨道路、交通條件不同而有差異。所以必須分別計算各條車道的飽和流量，然后再把各條車道的飽和流量累計成進口道的飽和流量。飽和流量，然后再把各條車道的飽和流量累計成進口道的飽和流量。 2.7、飽和交通流量的計算、飽和交通流量的計算 影響飽和流量的因素影響飽和流量的因素 :不考慮對向車流的影響時不考慮對向車流的影響

33、時:車道位置（靠邊車道、非靠邊車道）；車道位置（靠邊車道、非靠邊車道）；車輛組成；混合行駛車道中轉(zhuǎn)彎車輛所占比例；轉(zhuǎn)彎車輛轉(zhuǎn)彎行駛車輛組成；混合行駛車道中轉(zhuǎn)彎車輛所占比例；轉(zhuǎn)彎車輛轉(zhuǎn)彎行駛路徑的半徑路徑的半徑(m)；進口道路坡度；進口道路坡度G(%)；車道寬度；車道寬度W1(m)。 考慮對向車流的影響時，除上述影響因素外，還有以下幾個因素：考慮對向車流的影響時，除上述影響因素外，還有以下幾個因素：同向車流的飽和度；對向車流的比例；交叉口中可停放左轉(zhuǎn)車的車同向車流的飽和度；對向車流的比例；交叉口中可停放左轉(zhuǎn)車的車位數(shù)等。位數(shù)等。 還有路面干濕情況，濕路面飽和流量平均降低約還有路面干濕情況，濕路面

34、飽和流量平均降低約6%。 2.7.1、不考慮對向車流、不考慮對向車流1）車道位置的影響）車道位置的影響進口道一條車道直行車的正常飽和流量隨車道所處進口道一條車道直行車的正常飽和流量隨車道所處位置的不同而異。實測統(tǒng)計結(jié)果表明：右側(cè)最靠邊車道的平位置的不同而異。實測統(tǒng)計結(jié)果表明：右側(cè)最靠邊車道的平均飽和流量為均飽和流量為Sar=1940輛輛/h；其它車道的平均飽和流量為；其它車道的平均飽和流量為Sal=2080輛輛/h。 2）車輛組成影響）車輛組成影響 各種車型的車輛折算成轎車車輛的折算系數(shù)不同，各種車型的車輛折算成轎車車輛的折算系數(shù)不同，因此對于不同的車輛組成，飽和流量也不相同。據(jù)實測統(tǒng)計因此對

35、于不同的車輛組成，飽和流量也不相同。據(jù)實測統(tǒng)計結(jié)果，各種車型的轎車當(dāng)量換算系數(shù)如表所列。結(jié)果，各種車型的轎車當(dāng)量換算系數(shù)如表所列。 3）轉(zhuǎn)彎交通的影響（）轉(zhuǎn)彎交通的影響（r和和f的影響）的影響）按曲線路徑行駛時，連續(xù)車流臨界車頭時距一般大按曲線路徑行駛時，連續(xù)車流臨界車頭時距一般大于直線行駛時，因此轉(zhuǎn)彎行駛時的飽和流量相應(yīng)也較小。車于直線行駛時，因此轉(zhuǎn)彎行駛時的飽和流量相應(yīng)也較小。車流中混有轉(zhuǎn)彎車輛時，轉(zhuǎn)彎車輛對直行車有影響?；煊修D(zhuǎn)彎流中混有轉(zhuǎn)彎車輛時，轉(zhuǎn)彎車輛對直行車有影響。混有轉(zhuǎn)彎車輛時的飽和流量，受轉(zhuǎn)彎車輛車輛時的飽和流量，受轉(zhuǎn)彎車輛轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑r和和轉(zhuǎn)彎車輛所占轉(zhuǎn)彎車輛所占比例比例

36、f的影響。的影響。 要取得包括、要取得包括、r兩項影響因素在內(nèi)的飽和流量表達式的最簡單的方兩項影響因素在內(nèi)的飽和流量表達式的最簡單的方法是：設(shè)混行車流中車輛間的平均臨界車頭時距，恰好是直行車平法是：設(shè)混行車流中車輛間的平均臨界車頭時距，恰好是直行車平均臨界車頭時距和受半徑影響轉(zhuǎn)彎車平均臨界車頭時距的加權(quán)平均均臨界車頭時距和受半徑影響轉(zhuǎn)彎車平均臨界車頭時距的加權(quán)平均值。即值。即()1 .51aSSrr( )1 (1)aSS fTf11( , )( )affS f rSS r右側(cè)靠邊車道右側(cè)靠邊車道Sar=1940輛輛/h,非靠邊車道非靠邊車道Sal=2080輛輛/h, 兩兩種車道飽和流量之差為種

37、車道飽和流量之差為140輛輛/h。 4）進口道坡度的影響）進口道坡度的影響為研究進口道坡度對飽和流量的影響，需先對飽和流量作轉(zhuǎn)為研究進口道坡度對飽和流量的影響，需先對飽和流量作轉(zhuǎn)彎車輛影響的校正，表達式為彎車輛影響的校正，表達式為式中：式中：S混有轉(zhuǎn)彎車輛時的飽和流量（輛混有轉(zhuǎn)彎車輛時的飽和流量（輛/h）；）；S校正后的飽和流量，相當(dāng)于在一條只有直行校正后的飽和流量，相當(dāng)于在一條只有直行車的車道上測得的飽和流量（輛車的車道上測得的飽和流量（輛/h）。）。1.5(1)fSSr4）進口道坡度的影響）進口道坡度的影響飽和流量受坡度影響調(diào)查的結(jié)果是：上坡坡度增加，飽和流飽和流量受坡度影響調(diào)查的結(jié)果是：

38、上坡坡度增加，飽和流量降低，其關(guān)系大致是上坡坡度每增加量降低，其關(guān)系大致是上坡坡度每增加1%飽和流量減少飽和流量減少2%。下坡坡度對飽和流量沒有明顯的影響。下坡坡度對飽和流量沒有明顯的影響。通常上坡道上居中車道的飽和流量略大于靠邊車道。考慮坡通常上坡道上居中車道的飽和流量略大于靠邊車道。考慮坡度影響的平均飽和流量可表示如下：度影響的平均飽和流量可表示如下：上坡靠邊車道上坡靠邊車道 S=1940-36G上坡非靠邊車道上坡非靠邊車道 S=2080-51G式中：式中：G-坡度（坡度（%）。）。(,)2080 14042nnSGG2.8、所需顯示率和交叉口飽和度的計算、所需顯示率和交叉口飽和度的計算

39、所需顯示率的計算所需顯示率的計算所需顯示率所需顯示率是指該相位完全能夠處理該相位期間各是指該相位完全能夠處理該相位期間各進口道的設(shè)計交通量所需的進口道的設(shè)計交通量所需的最小綠燈時間比率最小綠燈時間比率。即，。即，i相位處相位處理的進口道理的進口道j的設(shè)計交通量除以飽和交通流量得到的的設(shè)計交通量除以飽和交通流量得到的飽和度飽和度就就是該進口道的是該進口道的所需顯示率所需顯示率，其中的，其中的最大值最大值即為相位的即為相位的所需顯所需顯示率（相位的飽和度）示率（相位的飽和度）。2.8、所需顯示率和交叉口飽和度的計算、所需顯示率和交叉口飽和度的計算 2.9、黃燈時間、全紅時間的設(shè)計和損失時間、黃燈時

40、間、全紅時間的設(shè)計和損失時間 1、清場時間的標準值、清場時間的標準值信號相位變化時所需的清場時間，即黃燈時間和全信號相位變化時所需的清場時間，即黃燈時間和全紅時間的標準值按駛?cè)虢徊婵跁r的速度和交叉口跨度（停車紅時間的標準值按駛?cè)虢徊婵跁r的速度和交叉口跨度（停車線間距，即對向進口道的停車線間的距離）可參考下表設(shè)定線間距，即對向進口道的停車線間的距離）可參考下表設(shè)定（此為日本采用的標準）。在規(guī)劃、設(shè)計時，車輛進入交叉（此為日本采用的標準）。在規(guī)劃、設(shè)計時，車輛進入交叉口的速度可采用交叉口的設(shè)計速度。口的速度可采用交叉口的設(shè)計速度。 遇到黃信號的車輛原則上要遇到黃信號的車輛原則上要停在停車線的位置停

41、在停車線的位置，不，不能安全停車時可以繼續(xù)前進，但若是變紅時就不能越過停車能安全停車時可以繼續(xù)前進，但若是變紅時就不能越過停車線了。因此，面對黃信號時駕駛員都要預(yù)先判斷能否在停車線了。因此，面對黃信號時駕駛員都要預(yù)先判斷能否在停車線安全停車，不能安全停車時，能否在變成紅燈前越過停車線安全停車，不能安全停車時，能否在變成紅燈前越過停車線，預(yù)測不準時會產(chǎn)生車輛沖突現(xiàn)象。為詳細研究，可把車線，預(yù)測不準時會產(chǎn)生車輛沖突現(xiàn)象。為詳細研究，可把車輛所處狀態(tài)細分為輛所處狀態(tài)細分為4種情況：進退兩難狀態(tài)，選擇通過狀態(tài)，種情況：進退兩難狀態(tài)，選擇通過狀態(tài)，容易沖突狀態(tài)和冒險通過狀態(tài)。容易沖突狀態(tài)和冒險通過狀態(tài)。

42、 1）進退兩難狀態(tài)和選擇通過狀態(tài)）進退兩難狀態(tài)和選擇通過狀態(tài)進退兩難狀態(tài)進退兩難狀態(tài)指的是駕駛員既不能以通常的減速度指的是駕駛員既不能以通常的減速度停止，也不能保持原來的速度不變而通過的狀態(tài)。停止，也不能保持原來的速度不變而通過的狀態(tài)。選擇通過選擇通過狀態(tài)狀態(tài)是指既可以以通常的減速度安全停車，又可以保持原來是指既可以以通常的減速度安全停車，又可以保持原來的速度不變通過的狀態(tài)。的速度不變通過的狀態(tài)。2）容易沖突狀態(tài)和冒險通過狀態(tài)）容易沖突狀態(tài)和冒險通過狀態(tài)容易沖突狀態(tài)容易沖突狀態(tài)是指黃信號時間內(nèi)可能越過停車線進是指黃信號時間內(nèi)可能越過停車線進入交叉口，但不可能在全紅信號結(jié)束之前通過交叉口的狀態(tài)；

43、入交叉口，但不可能在全紅信號結(jié)束之前通過交叉口的狀態(tài)；冒險通過狀態(tài)冒險通過狀態(tài)是指在黃信號開始之后進入了交叉口內(nèi)，并且是指在黃信號開始之后進入了交叉口內(nèi)，并且能在全紅信號結(jié)束之前穿過交叉口的狀態(tài)（由行駛速度和位能在全紅信號結(jié)束之前穿過交叉口的狀態(tài)（由行駛速度和位置來決定）。置來決定）。 3）黃信號時間的確定）黃信號時間的確定 4）全紅時間的確定）全紅時間的確定 車輛在實際交叉口的平均減速度一般在車輛在實際交叉口的平均減速度一般在3m/s2以下，通常的路面車輛減速性能較高，但以下，通常的路面車輛減速性能較高，但急減速會帶來一定危險。因此取平均減速度為急減速會帶來一定危險。因此取平均減速度為3m/

44、s2，反應(yīng)時間為，反應(yīng)時間為0.7s。表上所示黃信。表上所示黃信號時間只依賴于車輛駛近交叉口時的速度，速度越高，時間越長。但是實際情況下駕號時間只依賴于車輛駛近交叉口時的速度，速度越高，時間越長。但是實際情況下駕駛員每碰到黃信號都要進行判斷要不要停車，因此希望黃信號時間應(yīng)該一致，所以表駛員每碰到黃信號都要進行判斷要不要停車，因此希望黃信號時間應(yīng)該一致，所以表中所示為黃信號時間的標準值，當(dāng)速度為中所示為黃信號時間的標準值，當(dāng)速度為50km/h以上時可取以上時可取4s，速度為，速度為50km/h以下以下時可取時可取3s。 表中全紅時間取決于停車線之間的距離和車輛駛近交叉口時的速度。停車線之間距離表

45、中全紅時間取決于停車線之間的距離和車輛駛近交叉口時的速度。停車線之間距離越大，則全紅時間越長；車輛速度越高，則全紅時間越短。但是，實際上全紅時間越越大，則全紅時間越長；車輛速度越高，則全紅時間越短。但是，實際上全紅時間越長，越增加交叉方向停止等待車輛的焦急程度，容易闖紅燈，同時容易產(chǎn)生黃信號時長，越增加交叉方向停止等待車輛的焦急程度，容易闖紅燈，同時容易產(chǎn)生黃信號時不停車、全紅時越過停止線的現(xiàn)象。因此，在實際使用時，表中全紅時間的標準值以不停車、全紅時越過停止線的現(xiàn)象。因此，在實際使用時，表中全紅時間的標準值以全紅時間不超過黃信號時間為原則全紅時間不超過黃信號時間為原則,取用取用4s,兩者之和

46、即清場時間最大值取兩者之和即清場時間最大值取7s為好。為好。 2、損失時間的計算、損失時間的計算信號控制的損失時間發(fā)生在相位變化時，即不能有效使用的時間。信號控制的損失時間發(fā)生在相位變化時，即不能有效使用的時間。因此該時間過長，會降低交叉口的交通處理能力（交通容量）。因此該時間過長，會降低交叉口的交通處理能力（交通容量）。通常損失時間是處理交叉口內(nèi)車輛的清場時間和綠燈開后不能立通常損失時間是處理交叉口內(nèi)車輛的清場時間和綠燈開后不能立即形成飽和交通流量而產(chǎn)生的起車延誤時間之和。即形成飽和交通流量而產(chǎn)生的起車延誤時間之和。實際上，清場時間中黃信號時間中的一部分車輛是接著綠信號交實際上，清場時間中黃

47、信號時間中的一部分車輛是接著綠信號交通流繼續(xù)通行，可作為有效綠信號時間的一部分。為了簡單起見，通流繼續(xù)通行，可作為有效綠信號時間的一部分。為了簡單起見，設(shè)黃信號時間中的這部分有效時間與綠信號開始時起車延誤時間設(shè)黃信號時間中的這部分有效時間與綠信號開始時起車延誤時間相抵消，則有效綠信號時間與實際綠信號的時間相等，損失時間相抵消，則有效綠信號時間與實際綠信號的時間相等，損失時間與清場時間相等。與清場時間相等。2.10、周期長和綠信比的確定、周期長和綠信比的確定 當(dāng)相位方案已設(shè)定，求得飽和交通流量后，就要討論相對于該相位當(dāng)相位方案已設(shè)定，求得飽和交通流量后，就要討論相對于該相位方案的最佳周期長，以及

48、求各相位的綠信號時間的分配，即綠信比方案的最佳周期長，以及求各相位的綠信號時間的分配，即綠信比2.10.1周期長的計算周期長的計算 式中交叉口飽和度所示是各相位飽和度之和，這些值中，式中交叉口飽和度所示是各相位飽和度之和，這些值中，對于左轉(zhuǎn)專用相位的飽和度隨周期長不同而不同。因此，對于左轉(zhuǎn)專用相位的飽和度隨周期長不同而不同。因此，由上式計算周期長后，要再一次計算交叉口飽和度來檢驗由上式計算周期長后，要再一次計算交叉口飽和度來檢驗值的準確性。值的準確性。 最佳周期長是由仿真試驗求得的，在推導(dǎo)過程中假定交通最佳周期長是由仿真試驗求得的，在推導(dǎo)過程中假定交通隨機到達。按此式求得的最佳周期長可作為設(shè)定

49、周期長的隨機到達。按此式求得的最佳周期長可作為設(shè)定周期長的標準，比該周期長取值更大時延誤減小，所以更安全。但標準，比該周期長取值更大時延誤減小，所以更安全。但是在實際情況中，若交通量大，隨機性就小，過長的周期是在實際情況中，若交通量大，隨機性就小，過長的周期長會導(dǎo)致延誤增大長會導(dǎo)致延誤增大,以及后面將要敘述的左轉(zhuǎn)交通處理上以及后面將要敘述的左轉(zhuǎn)交通處理上的問題。的問題。 1 ( /0.9)optLC2）最大周期長）最大周期長過長的周期長除了增大延誤之外，從駕駛員、行人等待信號的心理效過長的周期長除了增大延誤之外，從駕駛員、行人等待信號的心理效果來考慮也不好，同時也存在右轉(zhuǎn)交通處理上的問題。實際

50、上最大周果來考慮也不好，同時也存在右轉(zhuǎn)交通處理上的問題。實際上最大周期長取期長取120s左右為好，也可以比左右為好，也可以比120s更長，但最好不超過更長，但最好不超過180s。3）左轉(zhuǎn)專用車道的長度和周期長的關(guān)系）左轉(zhuǎn)專用車道的長度和周期長的關(guān)系等待左轉(zhuǎn)的車輛數(shù)超過左轉(zhuǎn)專用車道的停留容量時，將妨礙其它車輛等待左轉(zhuǎn)的車輛數(shù)超過左轉(zhuǎn)專用車道的停留容量時，將妨礙其它車輛的行駛，使實際交通容量下降。的行駛，使實際交通容量下降。 4）過飽和狀態(tài)下的周期長）過飽和狀態(tài)下的周期長過飽和狀態(tài)下的周期長的確定原則是周期長要使處理交通量（交通容過飽和狀態(tài)下的周期長的確定原則是周期長要使處理交通量（交通容量）達到

51、最大。量）達到最大。此周期長與各進口道的擁擠狀態(tài)及多種交通要素有關(guān)。此周期長與各進口道的擁擠狀態(tài)及多種交通要素有關(guān)。以下討論增加周期長時，使處理交通量減少或增加的因素。以下討論增加周期長時，使處理交通量減少或增加的因素。（1）周期長增大導(dǎo)致交通量處理能力降低的因素）周期長增大導(dǎo)致交通量處理能力降低的因素左轉(zhuǎn)車數(shù)量和左轉(zhuǎn)車道停留量左轉(zhuǎn)車數(shù)量和左轉(zhuǎn)車道停留量：當(dāng)一個信號周期內(nèi)的左轉(zhuǎn)車交通量：當(dāng)一個信號周期內(nèi)的左轉(zhuǎn)車交通量超過左轉(zhuǎn)車道停留容量時，左轉(zhuǎn)車的等待行列將堵塞直行車道，超過左轉(zhuǎn)車道停留容量時，左轉(zhuǎn)車的等待行列將堵塞直行車道，降低降低綠信號時間后半部分交通量的處理能力。綠信號時間后半部分交通量的處理能力。相對兩個周期長不同的交叉