第七章-交通控制與管理課件

7.1概述交通工程學

交通控制與管理的目的：交通控制是利用交通信號調(diào)節(jié)交通流以實現(xiàn)交通效益（迅速、通暢、安全、環(huán)保）的進一步改善的技術，因此最佳的交通控制是建立在交通流的可控性基礎之上，建立在工程性改善交通措施基礎之上，隨著高新技術的發(fā)展，交通控制技術正向智能交通系統(tǒng)（ITS）技術演變;

交通管理是運用各種手段和措施實現(xiàn)交通需求與交通設施服務能力達到最佳的平衡，確保交通安全與通暢，改善環(huán)境等。具有微觀的性質(zhì)；主要是對交叉口的控制與管理。7.1概述交通工程學交通控制與管理的目的：1進行交通控制與管理的原因

1.自行車輛太大（非根本原因）；

2.太大的交叉口面積，干擾交通（誤區(qū)）；

3.交通流的渠化；

4.行政部門不協(xié)調(diào)（設計、規(guī)劃、管理）交通控制與管理的主要手段：

交通規(guī)則及限制措施的規(guī)定、條例等；交通信號；交通標志；交通標示。進行交通控制與管理的原因2基本技術發(fā)展情況（考察國內(nèi)外情況）單點交通信號控制（以一個交叉口為單元，50年代以前）；定時信號控制；感應式信號控制；

脫機系統(tǒng)控制（若干交叉口信號協(xié)調(diào)控制60～70年代，TRANSYT等）綠波帶控制；網(wǎng)絡化控制實時自適應控制系統(tǒng)(70～80年代，基于實時采集的路面交通流信息動態(tài)優(yōu)化計算最佳的控制方案）

單點實時自適應控制；網(wǎng)絡實時自適應控制系統(tǒng)（SCOOT－英國,SCATS－澳大利亞,75-2443系統(tǒng)－中國）基本技術發(fā)展情況（考察國內(nèi)外情況）3中國城市交通控制系統(tǒng)基本情況

北京、大連等：SCOOT—英國系統(tǒng)上海、廣州、杭州、沈陽等：SCATS—澳大利亞系統(tǒng)深圳等：京三系統(tǒng)—日本系統(tǒng)；南寧、武漢、長春、鄭州等—西班牙系統(tǒng)太原等—意大利系統(tǒng)；濟南等：美國系統(tǒng)；還有韓國系統(tǒng)等，真可謂“八國”系統(tǒng)共存；實踐證明：這些系統(tǒng)不僅不適應于中國的混合道路交通情況，且無法適應于連續(xù)流與間斷流的協(xié)調(diào)控制、公共汽車交通優(yōu)先控制，更無法適應于中國城市發(fā)展智能交通系統(tǒng)(ITS)的需要；中國系統(tǒng)的開發(fā)研究長期以來被錯誤地認為是硬件之事，國外恰恰相反；交通監(jiān)控系統(tǒng)在中國將形成巨大的產(chǎn)業(yè)：高速公路里程每年1000~2000公里增加，各大中城市發(fā)展交通矛盾日趨嚴重。中國城市交通控制系統(tǒng)基本情況

北京、大連等：SCOOT—英國4第七章-交通控制與管理課件57.2交叉口的單點信號控制交通工程學一、交通信號1、交通信號的作用：在時間上將互相沖突的交通流進行分離，使之能安全、迅速地通過交叉口。2、交通信號的含義：紅燈——不可通行信號綠燈——可以通行信號黃燈——通行權終止或通行權變化提示信號；

3、交通信號的基本參數(shù)：周期時長：是信號燈綠、黃、紅顯示一周所需的時間，即各種燈色顯示時間之和。信號相位：信號輪流給某些方向的車輛或行人以通行權的一種次序。綠信比：一個相位的綠燈時長與周期時間之比。綠時差：相鄰兩聯(lián)動信號間綠燈啟亮時的時間差(系統(tǒng)協(xié)調(diào)的聯(lián)動信號）7.2交叉口的單點信號控制交通工程學一、交通信號16周期長相位A相位B綠燈時間紅燈時間黃燈時間北兩相位信號周期長相位A相位B綠燈時間紅燈時間黃燈時間北兩相位信號7交通工程學三、單點定時信號的配時和通行能力1、英國TRRL方法（1）飽和流量——在一次連續(xù)的綠燈時間內(nèi)，交叉口進口道上連續(xù)車隊能夠通過進口道停車線換算為小客車的最多車輛數(shù)。

W

——進口道寬度二、信號燈設置的依據(jù)我國目前尚無此項規(guī)范。1、考查交通繁忙程度、混亂程度和事故多少，來確定是否需要實施信號控制。2、考慮交叉口的沖突數(shù)，主次干道的交通流量，行人的需要，事故記錄。交通工程學三、單點定時信號的配時和通行能力二、信號燈8當W<5.5時，S用下表所列數(shù)值飽和流量的修正進口道坡度修正：進口道每1%的上下坡坡度，飽和流量減（或增）3%。環(huán)境修正：環(huán)境良好飽和流量可取標準值的120%。右轉(zhuǎn)車修正：右轉(zhuǎn)車看作直行車，但把右轉(zhuǎn)車的小客車換算值增75%。當W<5.5時，S用下表所列數(shù)值飽和流量的修正9交通工程學（2）流量比——進口道實際到達交通量同該進口道飽和流量之比：

（3）有效綠燈時間和信號損失時間有效綠燈時間——實際可用于通車的綠燈時間；綠燈間隔時間——上一相位綠燈結束到下一相位綠燈起亮之間的時間；信號損失時間——包括起動損失和綠燈間隔時間中的部分損失時間。ge=g+A－lge——有效綠燈時間g——實際綠燈時間A——黃燈時間l——起動損失時間損失時間損失時間飽和流量有效綠燈時間實際綠燈時間黃燈時間紅紅綠黃交通工程學（2）流量比——進口道實際到達交通量同該進10交通工程學（4）最佳周期時間

韋伯斯特根據(jù)其定時信號交叉口的延誤公式，得出使延誤最小的定時信號最佳周期時間公式：

L=

——每個周期的總損失時間，

Y——組成周期的全部信號相的最大y（流量比）值之和。l

——啟動損失時間

I——綠燈間隔時間A——黃燈時間交通工程學（4）最佳周期時間l——啟動損失時間A11交通工程學（6）通行能力（5）信號配時

有效綠燈時間每周期的有效綠燈時間按各相位的ymax值之比進行分配，得各相位的ge，然后的各相位的實際顯示綠燈時間有效綠燈時間周期總損失時間周期時間流量比黃燈時間啟動損失時間損失時間損失時間飽和流量有效綠燈時間實際綠燈時間黃燈時間紅紅綠黃交通工程學（6）通行能力（5）信號配時有效綠燈時間周122、澳大利亞ARRB方法澳大利亞ARRB方法系阿克賽立克在韋伯斯特共識的基礎上加以改進提出的。在韋伯斯特延誤公式中，當飽和度X1時，延誤d無窮，即X越接近于1，算得的延誤越不正確，更無法計算超飽和交通情況下的延誤。因此，阿克塞力克考慮了超飽和交通情況，把延誤公式改為：式中：D——總延誤，N0——平均溢流排隊車數(shù)，q——流量y——流量比c—信號周期長度飽和度x2、澳大利亞ARRB方法澳大利亞ARRB方法系阿克賽立克在韋13同時，再考慮停車因素，完全停車的停車率周期時間溢流排隊車數(shù)再把優(yōu)化周期時間的指標改為油耗，而把油耗做成延誤與停車的函數(shù)，即油耗流量比式中：D——總延誤H——每小時完全停車數(shù)H=hqk——停車損失參數(shù)，可按不同優(yōu)化要求，取不同的值。綠信比同時，再考慮停車因素，完全停車的停車率周期時間溢流排隊車數(shù)再14要求油耗最小時，取K=0.4；消費（包括延誤、時間損失等）最小時，K=0.2；只是延誤最小時，K=0。則最佳周期時間成為周期總損失時間停車損失參數(shù)組成周期的全部信號相最大流量比值之和要求油耗最小時，取K=0.4；消費（包括延誤、時間損失等15交通工程學3、停車線法一條直行或直左混行車道的通行能力：c

——信號燈周期長度；t燈——綠燈時間t0

——排隊待行的第一輛車從起動到通過停車線的時間，不同車種混行時取2.3s；ti——車隊通過停車線的間隔時間；u左比——混行車道中左轉(zhuǎn)車所占的百分比；M——折減系數(shù)。參數(shù)M值，是除ti值中已包含的各項影響因素之外的一項參數(shù)，主要反映車輛通過交叉口的不均勻性。一般M=0.9。交通工程學3、停車線法參數(shù)M值，是除ti值中已包含的16

參數(shù)ti值，據(jù)實測，ti小=2.5s，ti大=3.5s，ti拖=7.5s。如分車種分車道行駛，可按實際車種選用ti值。如為混合車種，應按大型車所占比例查表或插入計算。

參數(shù)t燈值，在計算現(xiàn)狀交叉口通行能力時，應采用實際值。在設計新交叉口或取得上述資料有困難時，可參照以測交叉口的數(shù)值選用。左轉(zhuǎn)專用車道的通行能力：2.96為大、小車比例是3：7時的ti值。右轉(zhuǎn)專用車道的通行能力：3.26為大、小車各占一半時的ti值。參數(shù)ti值，據(jù)實測，ti小=2.5s，ti大=3.17四、交通感應信號的配時和通行能力四、交通感應信號的配時和通行能力18交通工程學四、交通感應信號的配時和通行能力1、交通感應信號——通過車輛檢測器測定到達進口道的交通情況，使信號顯示時間隨測得交通到達情況而變化的一種控制方式。2、控制參數(shù)（1）初期綠燈時間兩個因素：1)使停在停車線和檢測器之間的車輛全部駛出停車線所需的綠燈時間；2)保證行人安全穿過街道所需最短綠燈時間。（2）單位綠燈延長時間是判斷車流是否中斷的參數(shù)，一般為3～4s,車流中斷則綠燈滅,未中斷則綠燈時間延長.(判斷是否小于某一車頭時距）（3）綠燈極限延長時間為了保持最佳綠燈信號比而規(guī)定的綠燈時間的延長限度，信號到達綠燈極限延長時間時，綠燈結束并改換相位。（4）檢測器的位置檢測器到停車線的間距，取車輛在單位綠燈延長時間內(nèi)可行駛的距離。交通工程學四、交通感應信號的配時和通行能力19交通工程學3、感應信號的種類（1）全感應控制：是在所有進口道上都設置檢測器，并根據(jù)各個進口道的交通量來分配綠燈時間的一種控制。適用于等級相當?shù)牡缆废嘟?、其交通量相仿、變化大且難于預測的交叉口上。（2）半感應控制：檢測器只設置在次要道路上，并給予最小限度的必要的綠燈時間，而把大部分綠燈時間都給主要道路的一種控制。主干綠燈到初期綠燈主干道有車次干道綠燈次干道綠燈結束到最大綠燈否是否有無是在主干道上設置檢測器的半感應控制交通工程學3、感應信號的種類主干綠燈到初期綠燈主干道20012201定時周期信號全感應信號4、感應信號的通行能力012201定時周期信號全感應信號4、感應信號的通行能力21交通工程學一、概述

把一批交通信號控制連接起來，加以協(xié)調(diào)控制，形成交通信號控制系統(tǒng)。交通信號控制系統(tǒng)的種類：1、線控制一條干道上相鄰交叉口交通信號的聯(lián)動控制，稱為線控制。2、面控制整個區(qū)域內(nèi)各交叉口交通信號的區(qū)域控制，稱為面控制。7.3城市交通控制系統(tǒng)交通工程學一、概述7.3城市交通控制系統(tǒng)22交通工程學二、信號控制系統(tǒng)的基本參數(shù)1、時差絕對時差：

指各個信號的綠燈起點對于某一個標準信號綠等起點的的時間之差；

相對時差：

指相鄰兩信號的綠燈起點之間的時間之差，

相對時差等于兩個信號絕對時差之差。2、周期時間在信號控制系統(tǒng)中，各交叉口交通信號的周期時間必須是統(tǒng)一的。根據(jù)交通量計算出交叉口交通信號的周期時間，選其中最大的一個周期作為這個系統(tǒng)公用的周期時間。3、綠信比信號控制系統(tǒng)中各個信號的綠信比，根據(jù)交叉口各向交通量確定。交通工程學二、信號控制系統(tǒng)的基本參數(shù)23交通工程學三、聯(lián)動控制聯(lián)動控制——在一條干道上，將相鄰交叉口信號燈以某種方式協(xié)調(diào)起來，按照一種既定的方案同步聯(lián)動的一種控制系統(tǒng)。1、定時式聯(lián)動控制定時式聯(lián)動控制各信號間的協(xié)調(diào)方法：（1）同時聯(lián)動控制：聯(lián)結在一個系統(tǒng)中的全部信號，在同一時刻，對著同一車流，顯示相同的燈色，這種控制方法只適用在少量距離十分接近的相鄰交叉口上。（2）交變聯(lián)動控制：聯(lián)結在一個系統(tǒng)中相鄰交叉口的信號，在同一時刻，顯示相反的燈色。這就是說，如果一輛車子，在半個周期的時間內(nèi)，恰能駛過兩個交叉口時，則可不必停車。這種控制方法適用于各交叉口間距十分接近的干道上。交通工程學三、聯(lián)動控制24圖解法——用繪制時間－距離圖來確定線控制配時的方法：（1）繪圖前的準備工作調(diào)查（交叉口間距、干道及相交道路的寬度、進口道寬度及進口道車道數(shù)、分方向的交通量及交通量的日變、時變狀況、限制車速或?qū)嶋H車速等。（2）確定公用周期時間根據(jù)各交叉口的設計交通量計算各交叉口的周期時間，把需要周期時間最長的交叉口作為關鍵交叉口，并把這周期時間定為系統(tǒng)的公用周期時間。（3）確定各交叉口各相位的綠燈時間（4）確定時差：參考干道上原有的實際車速，考慮路線特征、各路段的行人干擾情況和流量-車速關系等的因素。（3）“綠波帶”聯(lián)動控制

也叫連續(xù)通行聯(lián)動控制，就是根據(jù)路上的要求車速與交叉口的間距，確定合適的時差，用以協(xié)調(diào)各相鄰交叉口上綠燈啟亮時刻的一種聯(lián)動控制。聯(lián)動控制系統(tǒng)由一臺（信號）中心控制器掌握各局部控制器，使系統(tǒng)保持協(xié)調(diào)一致。圖解法——用繪制時間－距離圖來確定線控制配時的方法：（3）“25450m600m500m650m600mABCDEF每一周期長50秒綠波寬度11.2秒10.5秒車速25.8公里車速25.4公里時間.秒距離.米450m600m500m650m600mABCDEF每一周期26交通工程學2、感應式聯(lián)動控制感應式聯(lián)動控制——可以隨交通狀況的變化而自動改變控制參數(shù)的聯(lián)動控制系統(tǒng)。方法：根據(jù)上下行交通量，設置3～5種周期及相應時差（相位差）的控制圖形。設置在路上的車輛檢測器，測得路上的實際交通交通數(shù)據(jù)后，把這些信息送到控制器或計算機進行數(shù)據(jù)處理，并按期結果，選擇最接近于測得交通數(shù)據(jù)所適用的控制圖形，定出信號控制參數(shù)?？刂破骰蛴嬎銠C及按這些控制參數(shù)指揮信號燈的運行。交通工程學2、感應式聯(lián)動控制27五種周期：60、65、70、80、90秒五種時差：（1）使通過帶為最大的時差（2）使通過帶最大而又考慮其上下界限的時差（3）上行交通優(yōu)先的時差（4）下行交通優(yōu)先的時差（5）相同時差五種周期：60、65、70、80、90秒28交通工程學四、區(qū)域控制區(qū)域交通控制系統(tǒng)是將城市某個區(qū)域中的所有交叉口作為控制對象，對整個區(qū)域各交叉口的交通流用計算機進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)控制。（1）定時控制系統(tǒng)：利用交通流歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，進行脫機優(yōu)化處理，得出多時段的最優(yōu)信號配時方案，存入控制器或控制計算機內(nèi)，對整區(qū)交通實施多段定時控制。

優(yōu)點：控制簡單、可靠、效益投資比高。

缺點：靈活性差，一段時間后需要重新調(diào)查數(shù)據(jù)。（2）自適應控制系統(tǒng)：是一種實時聯(lián)機的控制系統(tǒng)，也叫動態(tài)相應控制系統(tǒng)。在控制區(qū)交通網(wǎng)絡中埋設檢測器，實施采集交通流數(shù)據(jù)，實施聯(lián)機最優(yōu)控制。

優(yōu)點：能較好地適應交通流的隨機變化，

缺點：結構復雜、投資高、對各種設備可靠性要求高。交通工程學四、區(qū)域控制29交通工程學五、其他交通控制系統(tǒng)1、交通誘導系統(tǒng)通過設置在街道上或交叉口上的可變交通標志，也可通過有線或無線廣播向駕駛員提供交通情報并進行交通誘導。2、交通監(jiān)視系統(tǒng)包括電視監(jiān)視系統(tǒng)和交通信號確認及故障顯示系統(tǒng)。3、交通優(yōu)先控制系統(tǒng)對某些車輛，如公共汽車或緊急車輛實施優(yōu)先控制。4、交通管制系統(tǒng)由交通信號控制系統(tǒng)、交通情報收集系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、交通監(jiān)視系統(tǒng)及交通優(yōu)先控制系統(tǒng)等各類系統(tǒng)組成。交通工程學五、其他交通控制系統(tǒng)30交通工程學7.4高速干道的交通控制(1)高速干道主線本身的交通控制；(2)出口匝道交通控制系統(tǒng)；(3)進口匝道交通控制系統(tǒng)。交通工程學7.4高速干道的交通控制(1)高速干道主31一、高速干道主線的交通控制1、主線控制的作用：（1）取得均勻的行車速度，使瓶頸路段的通行能力達到最大；（2）車速突變而產(chǎn)生沖擊波時，可防止汽車尾撞事故；（3）出現(xiàn)事故或因維修工作而是通行能力受到限制時，可提高高速干道的使用效率。2、控制方法（1）可變車速控制（2）車道封閉控制（3）可逆車道控制一、高速干道主線的交通控制32交通工程學二、進口匝道控制進口匝道控制的作用：減少高速干道系統(tǒng)內(nèi)所有車輛的行程時間，使流量平滑均勻，并使車輛從匝道進入交匯區(qū)的沖撞事故減少?？刂品椒ǎ?、封閉匝道（缺乏靈活性）(1)互通式立交非常接近，交織問題非常嚴重。(2)有較多車輛要在匝道上排隊，但沒有足夠長度容納排隊車輛的匝道。(3)附近有較好的道路可供繞道行駛。2、匝道定時限流控制（高峰時期）3、匝道車輛感應限流控制（在匝道停車線前裝置車輛檢測器）4、匝道車輛感應交匯控制（在高速干道上和匝道上都安裝檢測器）5、匝道系統(tǒng)控制（把一系列匝道集中起來作為一個整體統(tǒng)一考慮）交通工程學二、進口匝道控制33檢測器匝道信號燈可交匯空檔的探測可交匯空檔一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈可交匯空檔的探測可交匯空檔一種可交匯空檔控制34檢測器匝道信號燈可交匯空檔的駛?cè)肟山粎R空檔一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈可交匯空檔的駛?cè)肟山粎R空檔一種可交匯空檔控制35檢測器匝道信號燈車流匯合一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈車流匯合一種可交匯空檔控制系統(tǒng)36三、高速干道通道系統(tǒng)控制通道系統(tǒng)——以高速干道為主體，把匝道及附近的平行道路、連系道路、城市干道等組成一個整體系統(tǒng)；通道系統(tǒng)控制就是使這個系統(tǒng)整體交通最有效的一種控制方法。三、高速干道通道系統(tǒng)控制37交通工程學一、交通規(guī)則——是交通運行和交通管理的根本法規(guī)。1、目的：保證車輛與行人在道路上能安全運行。2、內(nèi)容：車輛技術狀況；司機自覺遵守駕駛規(guī)程；車輛載重、高度、長度和寬度遵守規(guī)定；車輛遵守行車速度限制；車輛和行人在路上應遵守的條例；管理交通用的標志、號志及標示的尺寸和設置地位；交通信號的作用和設置地位。7.5交通管理交通工程學一、交通規(guī)則7.5交通管理38交通工程學二、道路標志——是用文字或符號對交通進行導向、警告、規(guī)制或指示的一種道路交通管理設施。1、交通標志的分類國內(nèi)：

指示標志:用以指引司機行駛和停車的標志；警告標志：敬告司機注意危險地點的標志，將車速降低到規(guī)定的速度；

禁令標志：是根據(jù)交通情況，為保障安全而對車輛必須加以限制的標志。國際：導向標志；警戒標志；規(guī)制標志；指示標志交通工程學二、道路標志392、交通標志三要素（1）色彩紅色：禁令黃色：警告綠色：導向藍色：導向、指示。（2）形狀：三角、圓形、矩形。（3）符號：簡單明了。2、交通標志三要素40禁止駛車禁止

機動車通行

禁止

載貨汽車通行禁止

行人通行禁止

向左向右轉(zhuǎn)彎禁止超車解除

禁止超車禁止車輛

臨時或長時停放禁止車輛長時間停放禁令標志禁止駛車禁止

機動車通行禁止

載貨汽車通行禁止

行人通41警告標志警告標志42指示標志

指示標志

43交通工程學三、路面交通標示——是鑲嵌或涂在路面或路旁構筑物表面用來表示交通規(guī)制、警告或?qū)虻氖疽饩€、顏色、符號或文字。1、交通標示的種類（1）涂料示意線(實線、虛線）（2）涂料符號(自行車、行人）（3）反射型視線誘導標示交通工程學三、路面交通標示442、交通標示的特性（1）色彩（白色）（2）反射性（夜間視認）（3）視認性：兩條并行線與同寬的一條線比較，前者的視認性較好；長方形縱橫比為1：1.414時視認性最好；暗底色上的白色標示，看起來比實際的要大一些。虛線標示長度與間隔之比以2：3比較適宜，也可用3：5。在霧天，白色視認性明顯下降，黃色下降較少；運行速度越快，視認距離愈短。2、交通標示的特性45交通工程學四、停車管理——是對路上停車及路外停車進行控制與管理。1、路上停車管理（1）限制停車時間：停車率高的地方、有車輛等待停車的地方、有兩排停車的地方可限制停車時間（2）限制停車地點交叉路口及路旁進出口附近、人行橫道附近、消防栓附近、公共交通?？空靖浇粶释＼?。交通工程學四、停車管理462、路外停車管理是指路外停車場（庫）的電子計算機管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)由設在停車場內(nèi)的車輛檢測器、設在通往停車場路上的停車場交通標志、電子計算機控制中心和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。檢測器通過傳輸系統(tǒng)將所在停車場的停車情況報告給幾段及控制中心，使控制中心及時指導停車場是否還有空位，然后在停車場交通標志上顯示出來，可避免車輛在路上盲目尋找停車場，減少路上的交通量。2、路外停車管理是指路外停車場（庫）的電子計算機472、路外停車管理2、路外停車管理48交通工程學五、單向交通——指一條道路上車輛只能向一個方向行駛。1、單向交通的種類（1）固定的單向交通；（2）可以逆轉(zhuǎn)的單向交通；（3）時間性的單向交通；（4）車種性的單向交通。2、單向交通的優(yōu)點（1）提高通行能力（2）減少交通事故（3）提高行車速度（4）有助于解決停車問題交通工程學五、單向交通49交通工程學3、單向交通的缺點（1）增加車輛繞道行駛的距離；（2）給公共車輛乘客帶來不便，增加步行距離；（3）增加行人過街的困難；（4）容易迷路。2、實施單向交通具備的條件（1）具有相同起終點的兩條平行道路，間距≤400m；（2）具有明顯的潮汐交通特性的街道，寬度不到三車道的，可實施可逆單向交通；（3）復雜的多枝交叉口，某些方向的交通可另有出路的，才可把相應的進口道改為單向交通。交通工程學3、單向交通的缺點50交通工程學六、公共車輛優(yōu)先通行1、原因公共車輛載客量大，可以有效地利用道路，因此公共車輛優(yōu)先通行可以提高公共車輛的運行效率與服務質(zhì)量，誘導人們多乘公交出行，是減少城市交通量的一種途徑。2、公共車輛專用車道（回授）

在多車道道路上，劃出一條車道，用路面標示或交通到同其他車道分隔，專供公共車輛通行，可避免公共車輛同其他車輛的相互干擾。設公共車輛專用道與提高交叉口的通行能力有矛盾。因為公共車輛一般總比其他車輛少，交叉口停車線前會出現(xiàn)公共車輛專用車道上停車稀少而其他車道上排長隊的嚴重不均現(xiàn)象，使進口道的通車效率降低，這個矛盾，可采用在停車線前布置“回授”車道的方法來緩和，即公交專用車道劃到離停車線尚有一段距離的地方，留下的這段車道除供公共車輛停車外，其他車輛也可“回授”（10～50米）到這條車道上來，以避免這條車道通車效率的降低。交通工程學六、公共車輛優(yōu)先通行513、公共車輛專用街（公共車與行人）商業(yè)街4、交通信號的公共車輛優(yōu)先控制四種方法：（1）按公共車輛的交通量調(diào)整信號周期，減少公交在交叉口的停車時間；（2）增加公交的通車次數(shù)并降低延誤時間；（3）公共車輛感應信號；（改變相位）（4）公共車輛放行專用信號燈3、公共車輛專用街（公共車與行人）527.1概述交通工程學

交通控制與管理的目的：交通控制是利用交通信號調(diào)節(jié)交通流以實現(xiàn)交通效益（迅速、通暢、安全、環(huán)保）的進一步改善的技術，因此最佳的交通控制是建立在交通流的可控性基礎之上，建立在工程性改善交通措施基礎之上，隨著高新技術的發(fā)展，交通控制技術正向智能交通系統(tǒng)（ITS）技術演變;

交通管理是運用各種手段和措施實現(xiàn)交通需求與交通設施服務能力達到最佳的平衡，確保交通安全與通暢，改善環(huán)境等。具有微觀的性質(zhì)；主要是對交叉口的控制與管理。7.1概述交通工程學交通控制與管理的目的：53進行交通控制與管理的原因

1.自行車輛太大（非根本原因）；

2.太大的交叉口面積，干擾交通（誤區(qū)）；

3.交通流的渠化；

4.行政部門不協(xié)調(diào)（設計、規(guī)劃、管理）交通控制與管理的主要手段：

交通規(guī)則及限制措施的規(guī)定、條例等；交通信號；交通標志；交通標示。進行交通控制與管理的原因54基本技術發(fā)展情況（考察國內(nèi)外情況）單點交通信號控制（以一個交叉口為單元，50年代以前）；定時信號控制；感應式信號控制；

脫機系統(tǒng)控制（若干交叉口信號協(xié)調(diào)控制60～70年代，TRANSYT等）綠波帶控制；網(wǎng)絡化控制實時自適應控制系統(tǒng)(70～80年代，基于實時采集的路面交通流信息動態(tài)優(yōu)化計算最佳的控制方案）

單點實時自適應控制；網(wǎng)絡實時自適應控制系統(tǒng)（SCOOT－英國,SCATS－澳大利亞,75-2443系統(tǒng)－中國）基本技術發(fā)展情況（考察國內(nèi)外情況）55中國城市交通控制系統(tǒng)基本情況

北京、大連等：SCOOT—英國系統(tǒng)上海、廣州、杭州、沈陽等：SCATS—澳大利亞系統(tǒng)深圳等：京三系統(tǒng)—日本系統(tǒng)；南寧、武漢、長春、鄭州等—西班牙系統(tǒng)太原等—意大利系統(tǒng)；濟南等：美國系統(tǒng)；還有韓國系統(tǒng)等，真可謂“八國”系統(tǒng)共存；實踐證明：這些系統(tǒng)不僅不適應于中國的混合道路交通情況，且無法適應于連續(xù)流與間斷流的協(xié)調(diào)控制、公共汽車交通優(yōu)先控制，更無法適應于中國城市發(fā)展智能交通系統(tǒng)(ITS)的需要；中國系統(tǒng)的開發(fā)研究長期以來被錯誤地認為是硬件之事，國外恰恰相反；交通監(jiān)控系統(tǒng)在中國將形成巨大的產(chǎn)業(yè)：高速公路里程每年1000~2000公里增加，各大中城市發(fā)展交通矛盾日趨嚴重。中國城市交通控制系統(tǒng)基本情況

北京、大連等：SCOOT—英國56第七章-交通控制與管理課件577.2交叉口的單點信號控制交通工程學一、交通信號1、交通信號的作用：在時間上將互相沖突的交通流進行分離，使之能安全、迅速地通過交叉口。2、交通信號的含義：紅燈——不可通行信號綠燈——可以通行信號黃燈——通行權終止或通行權變化提示信號；

3、交通信號的基本參數(shù)：周期時長：是信號燈綠、黃、紅顯示一周所需的時間，即各種燈色顯示時間之和。信號相位：信號輪流給某些方向的車輛或行人以通行權的一種次序。綠信比：一個相位的綠燈時長與周期時間之比。綠時差：相鄰兩聯(lián)動信號間綠燈啟亮時的時間差(系統(tǒng)協(xié)調(diào)的聯(lián)動信號）7.2交叉口的單點信號控制交通工程學一、交通信號158周期長相位A相位B綠燈時間紅燈時間黃燈時間北兩相位信號周期長相位A相位B綠燈時間紅燈時間黃燈時間北兩相位信號59交通工程學三、單點定時信號的配時和通行能力1、英國TRRL方法（1）飽和流量——在一次連續(xù)的綠燈時間內(nèi)，交叉口進口道上連續(xù)車隊能夠通過進口道停車線換算為小客車的最多車輛數(shù)。

W

——進口道寬度二、信號燈設置的依據(jù)我國目前尚無此項規(guī)范。1、考查交通繁忙程度、混亂程度和事故多少，來確定是否需要實施信號控制。2、考慮交叉口的沖突數(shù)，主次干道的交通流量，行人的需要，事故記錄。交通工程學三、單點定時信號的配時和通行能力二、信號燈60當W<5.5時，S用下表所列數(shù)值飽和流量的修正進口道坡度修正：進口道每1%的上下坡坡度，飽和流量減（或增）3%。環(huán)境修正：環(huán)境良好飽和流量可取標準值的120%。右轉(zhuǎn)車修正：右轉(zhuǎn)車看作直行車，但把右轉(zhuǎn)車的小客車換算值增75%。當W<5.5時，S用下表所列數(shù)值飽和流量的修正61交通工程學（2）流量比——進口道實際到達交通量同該進口道飽和流量之比：

（3）有效綠燈時間和信號損失時間有效綠燈時間——實際可用于通車的綠燈時間；綠燈間隔時間——上一相位綠燈結束到下一相位綠燈起亮之間的時間；信號損失時間——包括起動損失和綠燈間隔時間中的部分損失時間。ge=g+A－lge——有效綠燈時間g——實際綠燈時間A——黃燈時間l——起動損失時間損失時間損失時間飽和流量有效綠燈時間實際綠燈時間黃燈時間紅紅綠黃交通工程學（2）流量比——進口道實際到達交通量同該進62交通工程學（4）最佳周期時間

韋伯斯特根據(jù)其定時信號交叉口的延誤公式，得出使延誤最小的定時信號最佳周期時間公式：

L=

——每個周期的總損失時間，

Y——組成周期的全部信號相的最大y（流量比）值之和。l

——啟動損失時間

I——綠燈間隔時間A——黃燈時間交通工程學（4）最佳周期時間l——啟動損失時間A63交通工程學（6）通行能力（5）信號配時

有效綠燈時間每周期的有效綠燈時間按各相位的ymax值之比進行分配，得各相位的ge，然后的各相位的實際顯示綠燈時間有效綠燈時間周期總損失時間周期時間流量比黃燈時間啟動損失時間損失時間損失時間飽和流量有效綠燈時間實際綠燈時間黃燈時間紅紅綠黃交通工程學（6）通行能力（5）信號配時有效綠燈時間周642、澳大利亞ARRB方法澳大利亞ARRB方法系阿克賽立克在韋伯斯特共識的基礎上加以改進提出的。在韋伯斯特延誤公式中，當飽和度X1時，延誤d無窮，即X越接近于1，算得的延誤越不正確，更無法計算超飽和交通情況下的延誤。因此，阿克塞力克考慮了超飽和交通情況，把延誤公式改為：式中：D——總延誤，N0——平均溢流排隊車數(shù)，q——流量y——流量比c—信號周期長度飽和度x2、澳大利亞ARRB方法澳大利亞ARRB方法系阿克賽立克在韋65同時，再考慮停車因素，完全停車的停車率周期時間溢流排隊車數(shù)再把優(yōu)化周期時間的指標改為油耗，而把油耗做成延誤與停車的函數(shù)，即油耗流量比式中：D——總延誤H——每小時完全停車數(shù)H=hqk——停車損失參數(shù)，可按不同優(yōu)化要求，取不同的值。綠信比同時，再考慮停車因素，完全停車的停車率周期時間溢流排隊車數(shù)再66要求油耗最小時，取K=0.4；消費（包括延誤、時間損失等）最小時，K=0.2；只是延誤最小時，K=0。則最佳周期時間成為周期總損失時間停車損失參數(shù)組成周期的全部信號相最大流量比值之和要求油耗最小時，取K=0.4；消費（包括延誤、時間損失等67交通工程學3、停車線法一條直行或直左混行車道的通行能力：c

——信號燈周期長度；t燈——綠燈時間t0

——排隊待行的第一輛車從起動到通過停車線的時間，不同車種混行時取2.3s；ti——車隊通過停車線的間隔時間；u左比——混行車道中左轉(zhuǎn)車所占的百分比；M——折減系數(shù)。參數(shù)M值，是除ti值中已包含的各項影響因素之外的一項參數(shù)，主要反映車輛通過交叉口的不均勻性。一般M=0.9。交通工程學3、停車線法參數(shù)M值，是除ti值中已包含的68

參數(shù)ti值，據(jù)實測，ti小=2.5s，ti大=3.5s，ti拖=7.5s。如分車種分車道行駛，可按實際車種選用ti值。如為混合車種，應按大型車所占比例查表或插入計算。

參數(shù)t燈值，在計算現(xiàn)狀交叉口通行能力時，應采用實際值。在設計新交叉口或取得上述資料有困難時，可參照以測交叉口的數(shù)值選用。左轉(zhuǎn)專用車道的通行能力：2.96為大、小車比例是3：7時的ti值。右轉(zhuǎn)專用車道的通行能力：3.26為大、小車各占一半時的ti值。參數(shù)ti值，據(jù)實測，ti小=2.5s，ti大=3.69四、交通感應信號的配時和通行能力四、交通感應信號的配時和通行能力70交通工程學四、交通感應信號的配時和通行能力1、交通感應信號——通過車輛檢測器測定到達進口道的交通情況，使信號顯示時間隨測得交通到達情況而變化的一種控制方式。2、控制參數(shù)（1）初期綠燈時間兩個因素：1)使停在停車線和檢測器之間的車輛全部駛出停車線所需的綠燈時間；2)保證行人安全穿過街道所需最短綠燈時間。（2）單位綠燈延長時間是判斷車流是否中斷的參數(shù)，一般為3～4s,車流中斷則綠燈滅,未中斷則綠燈時間延長.(判斷是否小于某一車頭時距）（3）綠燈極限延長時間為了保持最佳綠燈信號比而規(guī)定的綠燈時間的延長限度，信號到達綠燈極限延長時間時，綠燈結束并改換相位。（4）檢測器的位置檢測器到停車線的間距，取車輛在單位綠燈延長時間內(nèi)可行駛的距離。交通工程學四、交通感應信號的配時和通行能力71交通工程學3、感應信號的種類（1）全感應控制：是在所有進口道上都設置檢測器，并根據(jù)各個進口道的交通量來分配綠燈時間的一種控制。適用于等級相當?shù)牡缆废嘟?、其交通量相仿、變化大且難于預測的交叉口上。（2）半感應控制：檢測器只設置在次要道路上，并給予最小限度的必要的綠燈時間，而把大部分綠燈時間都給主要道路的一種控制。主干綠燈到初期綠燈主干道有車次干道綠燈次干道綠燈結束到最大綠燈否是否有無是在主干道上設置檢測器的半感應控制交通工程學3、感應信號的種類主干綠燈到初期綠燈主干道72012201定時周期信號全感應信號4、感應信號的通行能力012201定時周期信號全感應信號4、感應信號的通行能力73交通工程學一、概述

把一批交通信號控制連接起來，加以協(xié)調(diào)控制，形成交通信號控制系統(tǒng)。交通信號控制系統(tǒng)的種類：1、線控制一條干道上相鄰交叉口交通信號的聯(lián)動控制，稱為線控制。2、面控制整個區(qū)域內(nèi)各交叉口交通信號的區(qū)域控制，稱為面控制。7.3城市交通控制系統(tǒng)交通工程學一、概述7.3城市交通控制系統(tǒng)74交通工程學二、信號控制系統(tǒng)的基本參數(shù)1、時差絕對時差：

指各個信號的綠燈起點對于某一個標準信號綠等起點的的時間之差；

相對時差：

指相鄰兩信號的綠燈起點之間的時間之差，

相對時差等于兩個信號絕對時差之差。2、周期時間在信號控制系統(tǒng)中，各交叉口交通信號的周期時間必須是統(tǒng)一的。根據(jù)交通量計算出交叉口交通信號的周期時間，選其中最大的一個周期作為這個系統(tǒng)公用的周期時間。3、綠信比信號控制系統(tǒng)中各個信號的綠信比，根據(jù)交叉口各向交通量確定。交通工程學二、信號控制系統(tǒng)的基本參數(shù)75交通工程學三、聯(lián)動控制聯(lián)動控制——在一條干道上，將相鄰交叉口信號燈以某種方式協(xié)調(diào)起來，按照一種既定的方案同步聯(lián)動的一種控制系統(tǒng)。1、定時式聯(lián)動控制定時式聯(lián)動控制各信號間的協(xié)調(diào)方法：（1）同時聯(lián)動控制：聯(lián)結在一個系統(tǒng)中的全部信號，在同一時刻，對著同一車流，顯示相同的燈色，這種控制方法只適用在少量距離十分接近的相鄰交叉口上。（2）交變聯(lián)動控制：聯(lián)結在一個系統(tǒng)中相鄰交叉口的信號，在同一時刻，顯示相反的燈色。這就是說，如果一輛車子，在半個周期的時間內(nèi)，恰能駛過兩個交叉口時，則可不必停車。這種控制方法適用于各交叉口間距十分接近的干道上。交通工程學三、聯(lián)動控制76圖解法——用繪制時間－距離圖來確定線控制配時的方法：（1）繪圖前的準備工作調(diào)查（交叉口間距、干道及相交道路的寬度、進口道寬度及進口道車道數(shù)、分方向的交通量及交通量的日變、時變狀況、限制車速或?qū)嶋H車速等。（2）確定公用周期時間根據(jù)各交叉口的設計交通量計算各交叉口的周期時間，把需要周期時間最長的交叉口作為關鍵交叉口，并把這周期時間定為系統(tǒng)的公用周期時間。（3）確定各交叉口各相位的綠燈時間（4）確定時差：參考干道上原有的實際車速，考慮路線特征、各路段的行人干擾情況和流量-車速關系等的因素。（3）“綠波帶”聯(lián)動控制

也叫連續(xù)通行聯(lián)動控制，就是根據(jù)路上的要求車速與交叉口的間距，確定合適的時差，用以協(xié)調(diào)各相鄰交叉口上綠燈啟亮時刻的一種聯(lián)動控制。聯(lián)動控制系統(tǒng)由一臺（信號）中心控制器掌握各局部控制器，使系統(tǒng)保持協(xié)調(diào)一致。圖解法——用繪制時間－距離圖來確定線控制配時的方法：（3）“77450m600m500m650m600mABCDEF每一周期長50秒綠波寬度11.2秒10.5秒車速25.8公里車速25.4公里時間.秒距離.米450m600m500m650m600mABCDEF每一周期78交通工程學2、感應式聯(lián)動控制感應式聯(lián)動控制——可以隨交通狀況的變化而自動改變控制參數(shù)的聯(lián)動控制系統(tǒng)。方法：根據(jù)上下行交通量，設置3～5種周期及相應時差（相位差）的控制圖形。設置在路上的車輛檢測器，測得路上的實際交通交通數(shù)據(jù)后，把這些信息送到控制器或計算機進行數(shù)據(jù)處理，并按期結果，選擇最接近于測得交通數(shù)據(jù)所適用的控制圖形，定出信號控制參數(shù)。控制器或計算機及按這些控制參數(shù)指揮信號燈的運行。交通工程學2、感應式聯(lián)動控制79五種周期：60、65、70、80、90秒五種時差：（1）使通過帶為最大的時差（2）使通過帶最大而又考慮其上下界限的時差（3）上行交通優(yōu)先的時差（4）下行交通優(yōu)先的時差（5）相同時差五種周期：60、65、70、80、90秒80交通工程學四、區(qū)域控制區(qū)域交通控制系統(tǒng)是將城市某個區(qū)域中的所有交叉口作為控制對象，對整個區(qū)域各交叉口的交通流用計算機進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)控制。（1）定時控制系統(tǒng)：利用交通流歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，進行脫機優(yōu)化處理，得出多時段的最優(yōu)信號配時方案，存入控制器或控制計算機內(nèi)，對整區(qū)交通實施多段定時控制。

優(yōu)點：控制簡單、可靠、效益投資比高。

缺點：靈活性差，一段時間后需要重新調(diào)查數(shù)據(jù)。（2）自適應控制系統(tǒng)：是一種實時聯(lián)機的控制系統(tǒng)，也叫動態(tài)相應控制系統(tǒng)。在控制區(qū)交通網(wǎng)絡中埋設檢測器，實施采集交通流數(shù)據(jù)，實施聯(lián)機最優(yōu)控制。

優(yōu)點：能較好地適應交通流的隨機變化，

缺點：結構復雜、投資高、對各種設備可靠性要求高。交通工程學四、區(qū)域控制81交通工程學五、其他交通控制系統(tǒng)1、交通誘導系統(tǒng)通過設置在街道上或交叉口上的可變交通標志，也可通過有線或無線廣播向駕駛員提供交通情報并進行交通誘導。2、交通監(jiān)視系統(tǒng)包括電視監(jiān)視系統(tǒng)和交通信號確認及故障顯示系統(tǒng)。3、交通優(yōu)先控制系統(tǒng)對某些車輛，如公共汽車或緊急車輛實施優(yōu)先控制。4、交通管制系統(tǒng)由交通信號控制系統(tǒng)、交通情報收集系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、交通監(jiān)視系統(tǒng)及交通優(yōu)先控制系統(tǒng)等各類系統(tǒng)組成。交通工程學五、其他交通控制系統(tǒng)82交通工程學7.4高速干道的交通控制(1)高速干道主線本身的交通控制；(2)出口匝道交通控制系統(tǒng)；(3)進口匝道交通控制系統(tǒng)。交通工程學7.4高速干道的交通控制(1)高速干道主83一、高速干道主線的交通控制1、主線控制的作用：（1）取得均勻的行車速度，使瓶頸路段的通行能力達到最大；（2）車速突變而產(chǎn)生沖擊波時，可防止汽車尾撞事故；（3）出現(xiàn)事故或因維修工作而是通行能力受到限制時，可提高高速干道的使用效率。2、控制方法（1）可變車速控制（2）車道封閉控制（3）可逆車道控制一、高速干道主線的交通控制84交通工程學二、進口匝道控制進口匝道控制的作用：減少高速干道系統(tǒng)內(nèi)所有車輛的行程時間，使流量平滑均勻，并使車輛從匝道進入交匯區(qū)的沖撞事故減少。控制方法：1、封閉匝道（缺乏靈活性）(1)互通式立交非常接近，交織問題非常嚴重。(2)有較多車輛要在匝道上排隊，但沒有足夠長度容納排隊車輛的匝道。(3)附近有較好的道路可供繞道行駛。2、匝道定時限流控制（高峰時期）3、匝道車輛感應限流控制（在匝道停車線前裝置車輛檢測器）4、匝道車輛感應交匯控制（在高速干道上和匝道上都安裝檢測器）5、匝道系統(tǒng)控制（把一系列匝道集中起來作為一個整體統(tǒng)一考慮）交通工程學二、進口匝道控制85檢測器匝道信號燈可交匯空檔的探測可交匯空檔一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈可交匯空檔的探測可交匯空檔一種可交匯空檔控制86檢測器匝道信號燈可交匯空檔的駛?cè)肟山粎R空檔一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈可交匯空檔的駛?cè)肟山粎R空檔一種可交匯空檔控制87檢測器匝道信號燈車流匯合一種可交匯空檔控制系統(tǒng)檢測器匝道信號燈車流匯合一種可交匯空檔控制系統(tǒng)88三、高速干道通道系統(tǒng)控制通道系統(tǒng)——以高速干道為主體，把匝道及附近的平行道路、連系道路、城市干道等組成一個整體系統(tǒng)；通道系統(tǒng)控制就是使這個系統(tǒng)整體交通最有效的一種控制方法。三、高速干道通道系統(tǒng)控制89交通工程學一、交通規(guī)則——是交通運行和交通管理的根本法規(guī)。1、目的：保證車輛與行人在道路上能安全運行。2、內(nèi)容：車輛技術狀況；司機自覺遵守駕駛規(guī)程；車輛載重、高度、長度和寬度遵守規(guī)定；車輛遵守行車速度限制；車輛和行人在路上應遵守的條例；管理交通用的標志、號志及標示的尺寸和設置地位；交通信號的作用和設置地位。7.5交通管理交通工程學一、交通規(guī)則7.5交通管理90交通工程學二、道路標志——是用文字或符號對交通進行導向、警告、規(guī)制或指示的一種道路交通管理設施。1、交通標志的分類國內(nèi)：

指示標志:用以指引司機行駛和停車的標志；警告標志：敬告司機注意危險地點的標志，將車速降低到規(guī)定的速度；

禁令標志：是根據(jù)交通情況，為保障安全而對車輛必須加以限制的標志。國際：導向標志；警戒標志；規(guī)制標志；指示標志