道路交通信號控制系統(tǒng)

解決方案第頁方案 第一章系統(tǒng)概述 31.1系統(tǒng)背景 3.1.2系統(tǒng)現(xiàn)狀 3. 1.3系統(tǒng)發(fā)展 5..4系統(tǒng)特點 6.第二章系統(tǒng)總體設(shè)計 82.1系統(tǒng)設(shè)計原則 82.2系統(tǒng)設(shè)計依據(jù) 9 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 10 12第三章系統(tǒng)功能 14 分中心監(jiān)控 143.3區(qū)域協(xié)調(diào)控制 153.4線協(xié)調(diào)控制 153.5特勤路線設(shè)定 17 3.7完全自適應(yīng) 18第頁方案3.8設(shè)備監(jiān)視和故障報警 183.9遠程控制與管理 193.10全面的交通流量統(tǒng)計分析 19 第四章主要硬件設(shè)備 234.1標準十字路口燈控系統(tǒng)設(shè)計 23 4.1.2主要設(shè)備配置清單 244.2主要硬件設(shè)備介紹 26信號機 26 第頁方案第一章系統(tǒng)概述1.1系統(tǒng)背景隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，人民群眾生活水平的日益提高，機動車擁有量快速增長，對交通出行越來越高的要求，給交通管理部門帶來了巨大壓力。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，造成道路擁堵的一個主要原因之一就是道路交叉口通行秩序混亂或者紅燈等待時間較長。面對這種情況，規(guī)范路口通行秩序，提高燈控路口通行效率，減少交。因此，建設(shè)一個依靠先進適用的交通模型和算法對交通信號控制參數(shù)(周期、眉睫。1.2系統(tǒng)現(xiàn)狀交通信號控制系統(tǒng)TRANSYT(TrafficNetworkStudyTool交通網(wǎng)絡(luò)研究工具)英國交通與道路研究所RL目前最成功的靜態(tài)系統(tǒng),但其缺點很明顯:計算量大,在大城市中這一問題尤為突出;不對周期進行優(yōu)化,故很難獲得整體最優(yōu)配時方案;它是離線優(yōu)化,需要大量的路網(wǎng)幾何、交通流數(shù)據(jù),需要花費大量的澳大利亞系統(tǒng)SCATS分層遞階式控制結(jié)構(gòu)。其控制中心備有一臺監(jiān)控計算機和一臺管理方案制器用于分析路口控制器送來的車流數(shù)據(jù),確定控制策略,并對本區(qū)域各路口進行實時SCATS系統(tǒng)充分體現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突出優(yōu)點,結(jié)構(gòu)易于更改,控制方案較；第二,系統(tǒng)過分依賴于計算機硬件,移植能力差；第三,選擇控制方案時,無實英國系統(tǒng)SCOOT是由英國道路研究所在TRANSYT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用自適應(yīng)控制方法于的是SCOOT為方案生成的控制系統(tǒng),是通過安裝在交叉口每條進口車道最上游的車T任何路口只能有固定的相序;獨立的控制子區(qū)的劃分不能自動完成,只能人工完成;安裝調(diào)試困難,對用戶的技術(shù)要求過高。意大利系統(tǒng)統(tǒng)方面進行以改善城市市中心交通為核心的UTSM(urbantrafficsys-temmanage)技術(shù)研究;另一方面采取引進與開發(fā)相結(jié)合的方針,建立了一些城市道路交通控制系統(tǒng)。第頁方案需要完善信號控制中,如果根據(jù)交叉路口的情況,適當采用多相位控制、變相序控制,可減少交叉路口的方面實1.3系統(tǒng)發(fā)展第一代為機械式交通信號控制技術(shù)。主要依靠目視采集信息，并加以判斷，由段控制。但其配時方案效果依賴于長期的觀察經(jīng)驗。考慮到未來幾年城市機動車仍會持續(xù)一第頁方案數(shù)據(jù)來路上多控制技術(shù)是把一個區(qū)域內(nèi)所有交通信號聯(lián)結(jié)起來進行區(qū)域協(xié)調(diào)控制的交通信號控制系1.4系統(tǒng)特點道路交通信號控制系統(tǒng)運用電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和GIS電子地圖等技術(shù)手制和疏導(dǎo)的主要手段。具有以下特點：控制方式強，兼容性好第頁方案4.數(shù)據(jù)傳輸安全可靠采用加密隧道及數(shù)據(jù)校驗技術(shù)，前端信號主機與后臺管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通訊采確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽?，避免?shù)據(jù)失真或被非法截取和串改。信號機采用工業(yè)級8.0寸觸摸屏，內(nèi)置全真彩圖形化界面顯示，人機交互簡單，第頁方案第二章系統(tǒng)總體設(shè)計2.1系統(tǒng)設(shè)計原則穩(wěn)定性在選取系統(tǒng)軟件平臺、采取系統(tǒng)安全防護措施、日志管理和設(shè)置系統(tǒng)管理權(quán)限安全性在系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的通信環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等，安全體系應(yīng)該獨立提出，提供整體的安全解可移植性可擴展性系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備具有擴展能力。易用性容錯設(shè)計第頁方案因此，如何避免故障，如何把故障所產(chǎn)生的危害降到最低，系統(tǒng)必須具有相應(yīng)的容2.2系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)等標準和規(guī)范。具體符合下述標準規(guī)劃：GAT規(guī)范》；GATTGB；GBT60-2006軟件工程產(chǎn)品質(zhì)量》；《GB/T20999-2007交通信號控制機與上位機間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議》；YD79通信電源設(shè)備安裝工程驗收規(guī)范》；《GA/T299-2001交通流量調(diào)查》；方案2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (1)數(shù)據(jù)接入公安內(nèi)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用程序服務(wù)器信號機通信服務(wù)器移動終端工作組交換機移動終端交換機路由器公安邊界路由器交換機前端信號控制端路口信號機流量檢測器操作控制終端操作控制終端操作控制終端流量檢測器流量檢測器流量檢測器路口信號機路口信號機路口信號機燈燈燈燈2.1數(shù)據(jù)接入公安內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)信號控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為四個部分，信號機專屬網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)通訊、公安內(nèi)通過光纖通道與后臺服務(wù)進行數(shù)據(jù)通訊，為確保接入公安內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫安全可靠，認證合格后才能接入公安內(nèi)網(wǎng)，運營商無線頁方案。 (2)信號控制通用網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖操作控制終端操作控制終端操作控制終端通訊服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用程序服務(wù)器服務(wù)器工作組交換機移動終端控制端路口信號機流量檢測器流量檢測器流量檢測器流量檢測器路口信號機路口信號機路口信號機移動終端由器圖信號控制通用網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖，頁第頁方案圖2.3系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖GIS報表組件服務(wù)，數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，文件服務(wù)，日志管頁方案第第頁方案第三章系統(tǒng)功能3.1集中監(jiān)控交通信號控制系統(tǒng)管理中心與前端信號機通過標準通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互，中心管理系統(tǒng)可訪問前端任一個路口信息、查看信號機工作狀態(tài)、檢測器采集的車流中心主界面使用地圖，實現(xiàn)在GIS電子地圖上顯示所有路口信息及對應(yīng)的燈圖層，查看路口信號3.2分中心監(jiān)控控制中心具備支持多個分中心監(jiān)控的能力，分中心具備區(qū)域控制軟件的所有功能。不論系統(tǒng)內(nèi)存在多少臺區(qū)域控制計算機和路口信號控制機，各分中心訪問區(qū)域方案活3.3區(qū)域協(xié)調(diào)控制區(qū)域內(nèi)的多個交叉路口交通信號協(xié)調(diào)起來加以控制的控制方式。系統(tǒng)對子區(qū)的劃分和合并，根據(jù)交通流量的歷史及現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與交通網(wǎng)的環(huán)境、幾何條件予以判定，所定的基礎(chǔ)路段作為控制系統(tǒng)的基本單位。在優(yōu)選并后的新子區(qū)，在必要時還可以自動重新分開為原先的兩個子區(qū)。子區(qū)合并之后，相位差方案得到實現(xiàn)為止。3.4線協(xié)調(diào)控制線協(xié)調(diào)控制分為單向協(xié)調(diào)控制和雙向協(xié)調(diào)控制兩種。單線協(xié)調(diào)由于控制的單向數(shù)倍時，可獲得理想的效果。各交叉口間距不等時，信號協(xié)調(diào)控制就較難實現(xiàn)，必道路上車輛的延誤。雙向綠波協(xié)調(diào)控制一般采用續(xù)進式進行協(xié)調(diào)控制，根據(jù)路上的要求車速與交叉頁方案雙向綠波協(xié)調(diào)需要的要素：交叉口間距、街道及交叉口的布局、交通量、交通管制規(guī)則、平均車速；計算得到配時方案；選定周期時長；協(xié)調(diào)相位；確定信號時差。特路口以間距較大的路口作為路段的劃分點，因為間距太大(超過1000米)干擾變第頁方案3.5特勤路線設(shè)定綠燈時間等參數(shù)的控制，由信號機修改下個階段的放行相位，并且立刻結(jié)束當前階段的長綠時間，直接進入綠閃，這樣能平滑的進入到特勤控制。特勤控制完成后，用戶能夠在控制中心人工特勤控制，從預(yù)先配置好的警衛(wèi)路線預(yù)案中選擇，為執(zhí)行警衛(wèi)任務(wù)的車隊和其它特勤車輛(如消防車、緊急救護車、工程搶險車等)提供快速通行路線。系統(tǒng)將需特勤控制線路上的交叉口的特勤方案，預(yù)存到各信號機第第頁方案3.6路口渠化路口渠化和配時方案的設(shè)計是進行信號控制的基礎(chǔ)，系統(tǒng)可以根據(jù)路口的初始渠劃、車流特征，對路口進行信號配時，得到交叉口的通行能力和飽和度及交叉口服務(wù)水平，驗證路口的當前渠化和配時方案是否合理，如果不合理，重新渠化或是3.7完全自適應(yīng)在路口交通流不大的情況下，系統(tǒng)軟件根據(jù)實時交通流檢測信息，自動計算綠3.8設(shè)備監(jiān)視和故障報警有對各個區(qū)域級控制的工作設(shè)備進行實時監(jiān)視的功能。對各個區(qū)域級控警。故障信息可保存年。；路口控制方案、信號狀態(tài)等交通控制狀態(tài)；交通信號狀態(tài)信息在信號燈色變化時可實時進行開放性傳送。系統(tǒng)還可以設(shè)定是否對路口信號燈進行故障檢測，如果不設(shè)置故障檢測，路口執(zhí)行黃閃方案。中心計算機能夠監(jiān)視以下各類故障：系統(tǒng)中心軟/硬件故障；傳輸單元故障；頁方案信號控制器、車輛檢測器、可變標志等路口設(shè)備故障。報警并生3.9遠程控制與管理系統(tǒng)按等級設(shè)置用戶的權(quán)限。當發(fā)現(xiàn)緊急情況下需要手工干預(yù)時擁有權(quán)限的用戶將個別路口切換到手動方式，然后根據(jù)用戶需要類似路口手動控制方式進行遠程3.10全面的交通流量統(tǒng)計分析小時交3.11日志管理第頁方案3.12系統(tǒng)管理路口管理、信號機管理、行政區(qū)域管理、控制區(qū)域管理、控制子區(qū)域管理、單位管理，包括用戶賬號、用戶作人員可將用戶密碼重置為用戶的角色信息，包括角等管理，設(shè)置系統(tǒng)管理的第第頁方案信息供路口域負責(zé)人，可括所屬控制名稱、單位編頁方案部門管理對部門進行新增、修改、查看、查詢等管理，部門信息包括部門名稱、部門狀圖管理GIS地圖管理包括查詢路口信號機、查看路口信號機狀態(tài)、查看路口信息、查看路口信號機實時燈態(tài)功能。在GIS電子地圖上顯示所有路口信息及對應(yīng)的紅綠燈燈圖層，查看路口信號燈的實第頁第頁第方案第四章主要硬件設(shè)備4.1標準十字路口燈控系統(tǒng)設(shè)計方案四車道(有渠化帶)的十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)需要配置的主要設(shè)備如下表所示：1.2.1前端配置設(shè)設(shè)備名稱規(guī)格型號產(chǎn)品型號數(shù)量單位配置道路交通信號控制機十六相位道路交通信號控制機STHWITS1臺每個路口配置1臺道路交通信號燈單燈單色豎裝三聯(lián)體 (紅黃綠)左轉(zhuǎn)方向燈FX400-3-ST010014套每個車道配置1套單燈單色豎裝三聯(lián)體 (紅黃綠)直行方向燈FX400-3-ST010024套每個車道配置1套單燈單色豎裝三聯(lián)體 (紅黃綠)右轉(zhuǎn)方向燈FX400-3-ST010034套每個車道配置1套倒計時器出光面大于4套每個方向配置1套二聯(lián)體帶倒計時人行燈RX400-3-ST010078臺每個方向配置2臺，交通信號燈8m信號燈桿(熱鍍鋅)ST01-HW-ITS-SP-H4套每個方向配置1套，桿H-L=6.5M*6mm-8M*56.5-L8-01根據(jù)路口情況配置Φ89人行信號燈桿件89*4.5mm*3500mmST01-HW-ITS-SP-H3.5-89-018套每個方向配置2套，根據(jù)路口情況配置頁方案1.2.2后端配置名稱應(yīng)用程序服務(wù)器(通訊服務(wù)器服務(wù)器配置相數(shù)據(jù)庫服務(wù)器GIS地圖服務(wù)器基本描述部署web應(yīng)用程序系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，安裝ORACLE安裝電子地圖服務(wù)及控件數(shù)據(jù)庫性能參數(shù)CPU:Intel至強5600XeonE56202.4GHZ雙核4線程12MB三級緩存標配內(nèi)存:DDR38GB；冗余電源企業(yè)服務(wù)器標準版CPU:Intel至強5600XeonE56202.4GHZ雙核四線程12MB三級緩存標配內(nèi)存:DDR38GB冗余電源兼容WindowsServer2008x64數(shù)據(jù)中心，包括Hyper-VdHatxxRedHat5.xx86_64CPU:Intel至強5600XeonE56202.4GHZ雙核四線程12MB三級緩存數(shù)量111單位臺臺臺備注路口數(shù)量大于20則需配置通訊服務(wù)器，少于20個路口可不配置通訊服務(wù)如果信號機數(shù)據(jù)需要接入公安內(nèi)網(wǎng)，需多配置一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器方便數(shù)據(jù)同步第頁頁方案標配內(nèi)存標配內(nèi)存:DDR38GB冗余電源支持：WindowsServer2008，標準WindowsServer2008，企業(yè)dHatxxRedHat5.xx86_644.2主要硬件設(shè)備介紹對國內(nèi)外現(xiàn)有的交通信號機進行深入研究和借鑒的基礎(chǔ)上，工程的豐富經(jīng)驗，自主軟硬件均采用模塊化設(shè)計，具有功能齊備、應(yīng)用快捷方便、核心技術(shù)先進、界面友好，應(yīng)用靈活、擴展性好、通信順暢、可靠性高、負載能力強、維護方便的特點，通信號控制機A型(不含車檢器，不含行人請求)、B型(含車檢器)、C型(含車第頁方案產(chǎn)品功能功能系列控制功能特色功能功能項線協(xié)調(diào)控制多時段控制感應(yīng)控制單點自適應(yīng)控制手動控制實時燈態(tài)控制遙設(shè)信號機參數(shù)信號機防盜報警信號機自動校時開放式網(wǎng)絡(luò)接口特勤綠波功能人機對話功能系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)定、修改、查詢交通流信息采集系統(tǒng)功能產(chǎn)品參數(shù)過電壓保護系統(tǒng)故障黃閃功能故障自動屏蔽及降級功能第方案型號外形尺寸重量基本參數(shù)接口類型系統(tǒng)參數(shù)工作環(huán)境外殼材料外殼防