交通設計14-城市道路交通控制的方案設計

交通設計14--城市道路交通控制的方案設計第一頁，共71頁。主要內(nèi)容交叉口感應信號控制方案設計（略）交叉口信號控制方式的選擇定時信號控制方案設計感應式路段行人過街控制方案設計第二頁，共71頁。交叉口信號控制方式的選擇交通信號燈設計條件及依據(jù)定時信號、感應信號第三頁，共71頁。交通信號燈設計條件及依據(jù)《道路交通信號燈安裝規(guī)范》－－－中華人民共和國家標準GB14886一94第四頁，共71頁。主路寬度（m）主路交通流量（輛/h）支路交通流量（輛/h）高峰小時12h高峰小時12h＜1075080003503800800900027021001200130001902000＞10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500當進入同一路口高峰小時及12h交通流量超過表1所列數(shù)值，或有特別要求的路口可設置機動車道信號燈。

第五頁，共71頁。設置機動車道信號燈的路口具有機動車、非機動車分隔線且道路寬度大于15m時，應設置非機動車道信號燈。當通過人行橫道的行人高峰小時流量超過500人次時，應設置人行橫道信號燈。實行分道控制的路口應設置車道信號燈每年發(fā)生人身傷害事故5次以上的交叉口第六頁，共71頁。定時信號、感應信號適用性A定時信號B感應信號第七頁，共71頁。交叉口信號控制機均按事先設定的配時方案運行－定周期單段式定時控制多時段式定時控制適用性（1）聯(lián)結(jié)幾個相鄰交通信號或一個信號網(wǎng)絡進行協(xié)調(diào)控制時，采用定時控制可使得信號啟動時間較易達到同步（2）不用檢測器；設施價格低于感應信號，安裝、維護方便（3）適用于交通量大、流量均衡的道路A定時信號第八頁，共71頁。交叉口進口道上設置車輛檢測器，隨車流信息而實時改變信號配時方案－單點感應控制

半感應控制（主路感應、次路感應）、全感應控制B感應信號適用性（1）交通量變化大且不規(guī)則or須降低主路被干擾的交叉口（2）主次相交的交叉口－在次路有車輛和行人時才中斷主路車流（3）輕交通量期間，可減少主路的延誤（4）不適宜定時聯(lián)動控制的交叉口第九頁，共71頁。規(guī)則十字交叉口交通控制方案考慮自行車的交叉口交通控制方案環(huán)形交叉口控制方案按車道控制方案定時信號控制方案設計第十頁，共71頁。確定多段式信號配時時段確定配時時段內(nèi)的設計交通量初始試算周期時長和交通信號相位方案信號周期時長各相位信號配時綠信比估評服務水平繪制信號配時圖

規(guī)則十字交叉口交通控制方案第十一頁，共71頁。思路先對各項參數(shù)進行優(yōu)化再根據(jù)實際約束條件進行校核第十二頁，共71頁。3）設計流量的確定6）信號周期時長5）交通信號相位相序設定4）渠化方案的確定1）交叉口定時信號配時流程圖2）配時設計的時段劃分第十三頁，共71頁。8）約束條件的確定9）混合交通條件下綠燈間隔時間的確定10）服務水平評估11）信號配時圖7）信號配時及綠信比第十四頁，共71頁。確定配時時段內(nèi)各進口道各流向的設計交通量確定各進口道車道渠化方案確定信號相位方案估算各相各類車道的設計飽和流量確定綠間隔時間(I)Y≤0.9是計算最佳周期時間計算總有效綠燈時間各相有效綠燈時間各相綠信比及顯示綠燈時間各顯示綠燈時間滿足最短綠燈時間畫出信號配時圖是否否各類車道設計交通量確定信號總損失時間(L)確定各相各類車道設計流量比(y)計算各相最大設計流量比總和(Y)確定多段式信號配時的時段劃分計算延誤服務水平滿足要求是否第十五頁，共71頁。單個交叉口定時交通信號配時時段－一天交通量的時變規(guī)律早、下午、晚－高峰時段早、中午、晚－低峰時段平峰時段

2）配時設計的時段劃分

第十六頁，共71頁。3）設計流量的確定按各配時時段內(nèi)交叉口進口道m(xù)、流向n分別確定交叉口各進口道不同流向的設計交通量?。旱谑唔?，共71頁。4）渠化方案的確定進口道標準寬度為3.0～3.25m當小車為主時，最小寬度可取為2.75m進口車道數(shù)較少時，設置右轉(zhuǎn)（或左轉(zhuǎn)）專用車道要慎重直右（或直左）車道第十八頁，共71頁。新建交叉口十字交叉口，進口車道數(shù)與車道劃分方案按下表選取試用T形交叉口，建議先用三相位信號第十九頁，共71頁。A基本概念

B常規(guī)相位方案

C常見組合相位方案

a進口道內(nèi)部流量比不平衡

b進口道之間流量不均衡5）交通信號相位相序設定第二十頁，共71頁。信號階段各個信號相位是周期性交替獲得綠燈顯示的，即通過交叉口的“通行權(quán)”依次輪流分配給各個相位。通行權(quán)的每一次轉(zhuǎn)換就稱為一個信號階段，一個信號周期是由幾個信號階段循環(huán)構(gòu)成的。是根據(jù)交叉口通行權(quán)在一個周期內(nèi)的更迭次數(shù)來劃分的。一個信號周期內(nèi)通行權(quán)交接幾次，就是幾個信號階段。A基本概念信號相位一個周期內(nèi)，一股或幾股車流，不管任何瞬間都獲得完全相同的信號燈色顯示，那么就把他們獲得不同燈色的連續(xù)時序稱作一個信號相位是按車流獲得信號顯示的時序來劃分的，有多少種不同的時序排列，就有多少個信號相位。第二十一頁，共71頁。什么叫相位?一般把在一種信號燈色的條件下允許通行的流向組合稱為相位。國外常把允許通行的流向叫相位．把允許通行的流向組合稱為狀態(tài)(或階段)。國外這種劃分方法，有利于進行多相位控制，因為它可以對相同流向中的某種交通流提前(或延遲)放行，也可以對它提前(或延遲)截斷，使之在綠燈時間內(nèi)更合理有效地利用路口空間。它不僅解決了路口通行權(quán)問題，而且也解決了先行權(quán)問題，使信號控制更符合“路權(quán)”概念。第二十二頁，共71頁。第二十三頁，共71頁。第二十四頁，共71頁。組合相位在某相位結(jié)束前啟動另一個相位的一股或多股車流在信號周期中增加了一種特別的小相位，這種小相位可以看作是“組合”在兩個基本的信號相位之間。組合相位組在組合相位組內(nèi)部，任意兩個相鄰相位之間都存在跨相位車流。在組合相位組之間，不存在跨越兩合相位組的相位車流。第二十五頁，共71頁。當同一相位的兩股或多股車流中一個方向的流量相對較多，這樣就會出現(xiàn)：某一方向車流在同一相位中最后放完其他相位的車流為此等待所以，合理地設置組合相位可以極大程度地提高交叉口運行效率。第二十六頁，共71頁。組合相位、組合相位組進口道的G、H流量較大，且非沖突，便可在1、3相位之間插入組合相位2第二十七頁，共71頁。組合相位鏈在同一個組合相位組內(nèi)部，能夠代表整個組合相位組流程的幾個相位組成的集合。同一個組合相位組內(nèi)部，可以具有多個組合相位鏈。車流G與車流F、車流H與車流E關鍵組合相位鏈在同一個組合相位組內(nèi)部，流量比總和最大的組合相位鏈為關鍵組合相位鏈。第二十八頁，共71頁。B常規(guī)相位方案第二十九頁，共71頁。A基本概念

B常規(guī)相位方案

C常見組合相位方案

a進口道內(nèi)部流量比不平衡

b進口道之間流量不均衡第三十頁，共71頁。a進口道內(nèi)部流量比不均衡第三十一頁，共71頁。b進口道之間流量比不均衡－1東進口道與西進口道之間流量不均衡第三十二頁，共71頁。北進口道直行流量與東進口道左轉(zhuǎn)流量均相對較大南進口道直行流量與西進口道左轉(zhuǎn)流量均相對較大b進口道之間流量比不均衡－2第三十三頁，共71頁。1）交叉口定時信號配時流程圖2）配時設計的時段劃分3）設計流量的確定5）交通信號相位相序設定4）渠化方案的確定6）信號周期時長第三十四頁，共71頁。6）信號周期時長信號周期是紅、綠、黃信號顯示一個循環(huán)所用的時間，單位為秒。一個交叉口的所有相位均采用同一信號周期。最佳周期co是通行效益指標最佳的交通信號周期時間。最短周期cm是到達車輛剛好能全部通過交叉口的周期時間的最小值。第三十五頁，共71頁。最佳周期co按照英國學者韋伯斯特方法，在指定的條件下，使車輛總延誤最小的配時方案即為最優(yōu)方案。其目的是獲得最佳的周期和綠信比。第三十六頁，共71頁。最短信號周期cm采用cm時，在一個周期內(nèi)到達交叉口的車輛剛好全部被放行，即無滯留車輛，信號周期也無富余；因此cm恰好等于一個周期內(nèi)綠燈損失時間L加上全部到達車輛以飽和流量通過交叉口所需的有效綠燈時間。第三十七頁，共71頁。實用最小周期交叉口的飽和度為0.9時．道路的通行能力即已達到臨界值。應對交叉口通行能力進行折減，得到實用最小周期。第三十八頁，共71頁。

綠燈間隔時間從失去通行權(quán)的上一個相位綠燈結(jié)束到下一個相位另一方向綠燈開始的時間稱為綠燈間隔時間。第三十九頁，共71頁。在信號配時上，當計算的綠燈間隔時間小于3s時，用3s黃燈時間；大于3s時，則在3s黃燈之外，其余時間配以紅燈；此時，所有相位信號全部是紅燈，稱為全紅時間。綠燈間隔時間屬于信號換相(變換相位)的損失時間，也是一個信號相位內(nèi)的燈色組合之一。第四十頁，共71頁。信號周期時長Max－120s、Min－40s信號總損失時間流量比總和啟動損失時間綠燈間隔時間黃燈時長第四十一頁，共71頁。7）信號配時及綠信比總有效綠燈時間各相位的綠信比第四十二頁，共71頁。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。系統(tǒng)控制中聯(lián)動信號的參數(shù)相位差－相對、絕對相對相位差是指在各交叉口的周期時間均相同的聯(lián)動信號系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時間s之差相對相位差與周期時間之比稱為相對相位差比－％在聯(lián)動信號系統(tǒng)中選定一個標準路口，規(guī)定該路口的相位差為零，其它路口相對于標推路口的相位差稱為絕對相位差第四十三頁，共71頁。7）信號配時及綠信比各相位實際顯示綠燈時間

有效綠燈時間＝實際綠燈時間＋黃燈時間—總損失時間

l包括綠燈初和黃燈末的損失時間（起動損失時間和消耗損失時間）第四十四頁，共71頁。第四十五頁，共71頁。B組合相位--有效綠燈時間gejA常規(guī)相位--有效綠燈時間gej

第四十六頁，共71頁。A常規(guī)相位--有效綠燈時間gej

第四十七頁，共71頁。例第四十八頁，共71頁。劃分組合相位組在各組內(nèi)尋找關鍵組合相位鏈按等飽和度原則分配綠燈時間B組合相位--有效綠燈時間gej第四十九頁，共71頁。例組合相位鏈第一組合相位組：G+F或E+H第二組合相位組：A或C第三組合相位組：B或D關鍵組合相位鏈第五十頁，共71頁。按等飽和度原則分配綠燈時間第一組合相位組第二組合相位組

第三組合相位組

第五十一頁，共71頁。第一組合相位組關鍵組合相位鏈：G+F由于yG＞yE且yH＞

yF則：進口道的G、H流量較大yG第五十二頁，共71頁。關鍵組合相位鏈：E+H。由于yG＞yE且yH＞yF則：第五十三頁，共71頁。例題項目北進口南進口東進口西進口交通量q（pcu/h）620720390440飽和流量s（pcu/h）2400240010001000第五十四頁，共71頁。項目北進口南進口東進口西進口交通量q（pcu/h）620720390440飽和流量s（pcu/h）2400240010001000流量比y0.260.30.390.44最大流量比ymax0.30.44相位劃分n第一相位第二相位相位劃分第一相位第二相位顯示綠燈時間（s）3452黃燈時間（s）33四面全紅時間（s）44合計時間（s）4159周期時間（s）100第五十五頁，共71頁。8）約束條件的確定安全性約束：行人與非機動車最短綠燈時間服務水平約束車輛平均延誤－－－－－－－附錄B表B－1行人等待最長紅燈時間可靠性約束各相位車流最大飽和度不能大于0.9。物理條件約束第五十六頁，共71頁。僅考慮機動車的綠燈間隔時間I當充分考慮非機動車與行人的交通特性時，綠燈間隔時間I的確定過程比較復雜。詳見附錄A9）混合交通條件下綠燈間隔時間的確定停車線到?jīng)_突點距離車輛在進口道上的行駛車速車輛制動時間第五十七頁，共71頁。10）服務水平評估－平均停車延誤11）信號配時圖第五十八頁，共71頁。規(guī)則十字交叉口交通控制方案定時信號控制方案設計考慮自行車的交叉口交通控制方案環(huán)形交叉口控制方案按車道控制方案第五十九頁，共71頁?？紤]自行車的交叉口交通控制方案－自行車最短綠燈時長－自行車延誤計算第六十頁，共71頁。把交叉沖突的形式通過延長交織段的距離轉(zhuǎn)化成一次合流與一次分流的交織沖突。據(jù)研究，在每小時20km以下車速條件下，完成一次交織的最短距離不應小于70m，此時環(huán)島的直徑不應低于150m。自由交織行駛的環(huán)形交叉口不能通過增加進口道的車道數(shù)或環(huán)道的寬度來提高通行能力。先行原則－進口道上設置停車標志的方法，把環(huán)道內(nèi)的自由交織運行－有組織的交織運行。環(huán)形交叉口控制方案第六十一頁，共71頁。北京南三環(huán)路原玉泉營環(huán)島，長軸長2