04點控定時控制資料課件

道路交通控制南京理工大學4-單點交通控制4多階段定時信號控制123交通檢測技術(shù)單點感應信號控制單點智能信號控制單點信號控制單點信號控制

單個交叉口的信號控制也稱為點控，比如城市郊區(qū)和交叉口間距較大、相互影響不明顯的交叉口，可以實行點控。點控方式：（多時段）定時控制，感應控制，智能控制。

單點定時信號控制單點定時信號控制（配時設(shè)計）內(nèi)容主要包括：（1）確定多段式信號配時的時段劃分

（2）配時時段內(nèi)的設(shè)計交通量

（3）交叉口車道渠化與交通信號相位方案

（4）信號周期時長

（5）各相位信號綠信比

（6）性能指標計算與服務水平評估

單點定時信號控制單點定時信號控制參數(shù)：相位，周期時長，綠信比

兩種設(shè)計思路：

（1）先對各項參數(shù)進行優(yōu)化，再根據(jù)實際約束條件與服務水平要求進行校核，如果不符合約束條件與服務水平要求，則需要對配時參數(shù)甚至是交叉口車道渠化與交通信號相位方案進行相應的優(yōu)化調(diào)整；（2）先列出各項實際約束條件，再結(jié)合這些約束條件進行各項參數(shù)的尋優(yōu)。

前一種思路得出的最終結(jié)果可能并非最優(yōu)，但是計算方法簡便；后一種思路得出的結(jié)果更加科學，但尋優(yōu)過程較為復雜，適合于應用計算機軟件進行計算。單點定時信號控制時段劃分時段交通量交叉口渠化相位設(shè)計周期時間綠信比紅綠燈時間性能評價服務水平配時圖多時段定時控制-時段劃分為使信號配時能適應各個時段的不同交通量，提高交叉口的通行效率，各時段的信號配時方案應按所對應的交通流規(guī)律分別優(yōu)化計算確定。

時段劃分可視實際情況分為：早高峰時段、午高峰時段、晚高峰時段、早低峰時段、午低峰時段、晚低峰時段等。

多時段定時控制-交通量的確定

設(shè)計交通量的確定：為第i時段第j進口道第k流向的高峰15分鐘交通量。多時段定時控制-交通量的確定

實際交通量可以實測，最后折算成標準車流量pcu/h。車型分類分類定義換算系數(shù)車型分類換算系數(shù)輕型車輛3輪或4輪車輛1.0公共汽車和大型客車2.0中型車輛2軸、多于4輪1.5摩托車0.4重型車輛多于2軸2.3自行車0.2返回

車道的渠化包括：根據(jù)道路寬度確定車道數(shù)、車道的用途?！锔鶕?jù)進口道各向車流的設(shè)計交通量確定各流向的車道數(shù)★由于車輛在交叉口行駛的速度較低，因此交叉口進口道的寬度可略小于路段上車道的寬度★在設(shè)計交叉口出口道時，應注意與信號相位設(shè)計同時考慮，最好保證在同一相位中，進口道數(shù)目與出口道數(shù)目匹配。

一般說來，車道的用途有：直行、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、直行左轉(zhuǎn)、直行右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。多時段定時控制-

車道渠化

多時段定時控制-相位設(shè)計

相位設(shè)計的內(nèi)容包括：相位數(shù)和相序多時段定時控制-相位設(shè)計

①信號相位必須同進口道車道渠化（即車道功能劃分）同時設(shè)計。例如，當進口道較窄、無左轉(zhuǎn)專用車道時，則不能設(shè)置左轉(zhuǎn)專用相位②有左轉(zhuǎn)專用車道且平均每個信號周期內(nèi)有3輛以上的左轉(zhuǎn)車輛到達時，宜設(shè)置左轉(zhuǎn)專用相位；③在同一信號相位中，各相關(guān)進口道左轉(zhuǎn)車每周期平均到達量相近時，宜采用雙向左轉(zhuǎn)專用相位（對向左轉(zhuǎn)車流一起放行），否則宜采用單向左轉(zhuǎn)專用相位（對向左轉(zhuǎn)車流分別放行）；④當信號相位中出現(xiàn)不均衡車流時，可以通過合理設(shè)置搭接車流（相當于設(shè)置交通信號的早斷與滯后），最大程度地提高交叉口的運行效率。多時段定時控制-相位設(shè)計

對于新建交叉口，在缺乏交通量數(shù)據(jù)的情況下，對車道功能劃分應先采用試用方案，然后根據(jù)通車后實際各流向的交通流量調(diào)整車道劃分及信號相位方案。

新建十字交叉口，建議試用方案。多時段定時控制-最佳周期

延誤是評價交叉口服務水平的主要指標，確定最佳周期的目的是使延誤最小。一般來說，車輛通過交叉口的延誤主要是受車輛到達率和交叉口通行能力的影響。對于低飽和交通流的延誤，可以采用穩(wěn)態(tài)理論分析。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

當交叉口處于低飽和交通狀態(tài)時，即便在整個時間段內(nèi)，各個信號周期的各進口道車輛到達率隨機變化，在某些信號周期內(nèi)可能出現(xiàn)車輛的到發(fā)不平衡，產(chǎn)生過剩滯留車隊，但是經(jīng)過短短的一兩個信號周期后，過剩滯留車隊將會消失，就整個時間段而言，車輛的到發(fā)始終保持平衡，過剩滯留車隊對交叉口的延誤時間與停車次數(shù)產(chǎn)生的影響不大，能夠通過一定的計算公式予以表達。由此，便建立起了交叉口處于低飽和交通狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)理論。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

穩(wěn)態(tài)理論的研究對象是，當交叉口進口道處于低飽和交通狀態(tài)下，車道與交叉口的延誤時間與停車次數(shù)模型?；炯僭O(shè)：（1）各進口道車輛到達率穩(wěn)定不變（穩(wěn)定流）；（2）各進口道通行能力不變（常數(shù)）；（3）車輛延誤時間與車輛到達率的相關(guān)關(guān)系穩(wěn)定不變；

（4）非飽和交通，車輛到發(fā)始終保持平衡。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

假設(shè)不計黃燈時間tY（后補償時間tBC與后損失時間tBL均為0），并忽略前損失時間tFL，則進口道的車輛到達與駛離情況如圖.ABDFQECGHIq車輛數(shù)N時間t假設(shè)：黃燈時間為0啟動時間為0排隊長度，消散時間，延誤時間=???S低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

排隊長度，消散時間，延誤時間

EF等于一個綠燈時間車道最多能夠放行的車輛數(shù)ABDFQECGHI排隊長度Nj延誤時間dkq車輛數(shù)N時間t總延誤時間D=？？S低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

在一個信號周期內(nèi)，全部到達車輛的總延誤時間D等于各車輛延誤時間di的總和，等于圖中延誤三角形ABC的面積。

低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

總延誤：在一個周期C內(nèi)的車輛平均延誤：

此項延誤是依據(jù)前三項基本假設(shè)得到的，稱之為均衡相位延誤。代入：假設(shè)：黃燈時間為0啟動時間為0低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論★當進口道交通流量q增加時，均衡相位平均延誤時間增加；★當進口道飽和流量S增加時，均衡相位平均延誤時間減少；★當進口道方向綠信比增加時，均衡相位平均延誤時間減少；★當信號周期C增加時，均衡相位平均延誤時間增加。

由于汽車的加速起動特性（損失時間不為0），實際均衡相位延誤會略大于公式理論值。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

均衡相位延誤是基于交通流量q為常量的基本假設(shè)推導出來的。事實上，車輛到達率在一個信號周期與另一個信號周期之間是有隨機波動的。盡管在整個時間段內(nèi)交通流量穩(wěn)定不變，總的平均飽和度小于1，但卻并不排除在個別信號周期內(nèi)，車輛到達率的隨機波動導致出現(xiàn)暫時的過飽和現(xiàn)象，使得停車線后的排隊車輛在一次綠燈時間內(nèi)都不能放空，從而大大增加了交叉口的延誤。這種暫時過飽和情況所產(chǎn)生的延誤即稱之為隨機延誤。

低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

韋伯斯特（Webster）利用排隊論與計算機模擬相結(jié)合的方法，提出了進口道車輛隨機平均延誤時間：

可以看出，當進口道飽和度增加時，隨機平均延誤時間將顯著攀升，特別是當飽和度接近1時，隨機平均延誤時間將趨向于無窮大；

當兩條進口道具有相等的飽和度時，交通流量大的進口道出現(xiàn)暫時過飽和情況的可能性將稍小，因此其所對應的隨機平均延誤時間也較小。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

阿克塞立科推導出的阿氏隨機平均延誤時間：

為進口道平均過剩滯留車輛數(shù)

進口道飽和度是決定隨機平均延誤時間大小最主要的因素。隨著飽和度的增高，隨機平均延誤時間將迅速增大。

低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

綜合均衡相位平均延誤時間de的計算公式與隨機平均延誤時間dr的計算公式，可得建立在穩(wěn)態(tài)理論基礎(chǔ)上的進口道車輛平均延誤時間：

將一個信號周期內(nèi)各進口道的總延誤時間相加求出交叉口的總延誤時間，再除以一個信號周期內(nèi)到達交叉口的車輛數(shù)即得交叉口的平均延誤時間。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

在忽略不完全停車的情況下，從圖可以看出，在一個信號周期內(nèi)，有一次停車的車輛總數(shù)H等于圖中延誤三角形ABC的高CD：

從而可以推得進口道的均衡相位平均停車次數(shù)he等于：

當進口道的交通流量q減少或飽和流量S增加，即進口道交通流量比y減小時，均衡相位平均停車次數(shù)he減少；當進口道方向綠信比λ增加時，均衡相位平均停車次數(shù)he減少；信號周期C的大小與均衡相位平均停車次數(shù)he基本無關(guān)。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

車輛到達率的隨機波動所導致出現(xiàn)的暫時過飽和，將使得停車線后的排隊車輛在一次綠燈時間內(nèi)都不能放空，產(chǎn)生平均過剩滯留車隊，出現(xiàn)二次停車現(xiàn)象。這種暫時過飽和情況所產(chǎn)生的停車次數(shù)即稱之為隨機停車次數(shù)，阿克塞立科等人通過研究分析給出了隨機平均停車次數(shù)hr的近似計算公式：

當進口道飽和度增大時，隨機平均停車次數(shù)將迅速增大，特別是當飽和度接近1時，隨機平均停車次數(shù)將趨向于無窮大；當信號周期C增加時，隨機平均停車次數(shù)減少。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

綜合均衡相位平均停車次數(shù)與隨機平均停車次數(shù)的計算公式，可得建立在穩(wěn)態(tài)理論基礎(chǔ)上的進口道車輛平均停車次數(shù)h的計算公式：

將一個信號周期內(nèi)各進口道的總停車次數(shù)相加求出交叉口的總停車次數(shù)，再除以一個信號周期內(nèi)到達交叉口的車輛數(shù)即得交叉口的平均停車次數(shù)。低飽和交通流的穩(wěn)態(tài)理論

當飽和度接近1時，由穩(wěn)態(tài)理論所推導出來的延誤時間與停車次數(shù)計算公式均不能給出正確的結(jié)果，按照計算公式得到的延誤時間與停車次數(shù)都趨向于無窮大，這與實際情況相悖，此時需要尋找新的理論模型來進行研究。過飽和交通流的定數(shù)理論

定數(shù)理論的研究對象是，當交叉口進口道處于過飽和交通狀態(tài)下，車道與交叉口的延誤時間與停車次數(shù)的數(shù)學表達式。定數(shù)理論的基本假設(shè)：

①各進口道的車輛平均到達率穩(wěn)定不變；②各進口道斷面的通行能力為常數(shù)；③時間段起始點的初始排隊長度為零；④過飽和排隊車輛長度隨時間的增長而直線增加。過飽和交通流的定數(shù)理論

當交叉口處于過飽和交通狀態(tài)，進口道的到達車輛數(shù)將明顯大于其最大可放行車輛數(shù)，每次綠燈結(jié)束時存在線性增長的滯留排隊車輛，過飽和進口道車輛延誤分析圖

ABCDEFGQJqHIS車輛數(shù)N時間t延誤多邊形過飽和交通流的定數(shù)理論

平均延誤：

平均停車次數(shù)：

近飽和交通流的過渡函數(shù)曲線

當車輛到達率q逐漸加大時，飽和度x將隨之逐漸增加，此時進口車道所對應的延誤時間、停車次數(shù)、排隊長度等性能指標也將經(jīng)歷一個逐漸增加的過程。所以可以通過尋找一段“中間”過渡曲線將低飽和度段曲線與過飽和度段曲線有機連接起來的方法，來描述近飽和交通狀態(tài)下性能指標隨飽和度變化的變化趨勢。

延誤多邊形多時段定時控制-最短周期

在理想情況下，當交叉口的信號周期運行最短信號周期時長時，一個周期內(nèi)到達交叉口的車輛將恰好在一個周期內(nèi)被放行完，既無滯留車輛，也無富余綠燈時間。最短信號周期Cmin應當恰好等于一個周期內(nèi)全部關(guān)鍵車流總的綠燈損失時間加上對應到達車輛以各自進口道飽和流量放行通過交叉口所需時間之和，即：

多時段定時控制-最佳周期

如果采用最短信號周期時長作為交叉口信號控制周期，交叉口的飽和度將保持為1，隨機平均延誤時間將顯著增加，控制效果很不理想；

如果交叉口信號周期過長，均衡相位平均延誤時間將會隨之增長，控制效果也不盡人意。

故必存在一個最佳信號周期時長，使得關(guān)鍵車流平均延誤時間達到最小。

多時段定時控制-最佳周期

對于未飽和交通狀態(tài)，由穩(wěn)態(tài)理論可知，交叉口關(guān)鍵車流平均延誤時間d可表示為：

最佳周期就是如下的無約束最優(yōu)問題：

由于綠信比與周期有一定關(guān)系，故這是一個非線性最優(yōu)問題。

多時段定時控制-最佳周期

非線性最優(yōu)問題很復雜，有傳統(tǒng)的組合優(yōu)化方法和智能算法。

組合優(yōu)化方法有最速下降法、多維牛頓型方法、共軛方向法、變尺度法、坐標輪換法、鮑威爾法、單形替換法等

智能算法有遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、專家系統(tǒng)算法、基于知識的廣義優(yōu)化算法。

下降算法求解非線性規(guī)劃的基本思路：1）選擇初始點2）選擇迭代方向（搜索方向），使得沿該方向目標函數(shù)值下降（極小化問題）3）由出發(fā)，沿方向作向量（），得到使目標函數(shù)值減小的一點，為搜索步長，即：

，且4）檢驗是否為極值點若滿足，則為極值點（局部）否則，令，重復第2步。多時段定時控制-最佳周期多時段定時控制-最佳周期

Webster對非飽和交通狀態(tài)經(jīng)過反復近似計算，提出了最小延誤為目標函數(shù)的最佳周期計算公式：

L為各相位損失時間之和，Y為各相位最大流量比之和。

各相位最大流量比之和Y是每個相位中各方向?qū)嶋H或設(shè)計交通流量中最大流量與飽和流量之比。多時段定時控制-最佳周期

阿氏最佳信號周期時長C0是將關(guān)鍵車流平均停車次數(shù)和延誤時間合在一起作為評定配時方案的綜合指標，對應于綜合指標最小的信號周期時長。綜合指標P可表示為：

式中，K表示關(guān)鍵車流平均停車次數(shù)h的加權(quán)系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，要使燃油消耗量最少，K=0.4；要使運營費用最少，K=0.2；要使關(guān)鍵車流總延誤時間最少，K=0；要使關(guān)鍵車流總排隊長度最小，K=-0.3。多時段定時控制-阿氏最佳周期

經(jīng)過近似計算，阿氏最佳信號周期的簡化公式為：

可以看出，K值愈大，信號周期愈長，較長的信號周期有利于減少停車次數(shù)，減少燃油消耗量以及尾氣污染；K值愈小，信號周期愈短，較短的信號周期有利于減少延誤時間，減少車輛排隊長度。

然而，由于C0只對關(guān)鍵車流有利，因此采用比阿氏最佳信號周期稍短一點的時間作為實際信號周期，有利于減少非關(guān)鍵車流的延誤時間和過街行人的受阻延誤。多時段定時控制-實用周期

實用信號周期Cp是保證所有車道飽和度均低于其飽和度實用限值xp的信號周期時長?？梢酝茖С觯憾鄷r段定時控制-最佳周期

可見，確定最佳周期的關(guān)鍵是確定總損失時間L和最大流量比之和Y。多時段定時控制-總損失時間

信號總損失時間是指各相位損失時間之和，即：

其中：（1）啟動時間LS應實測，無實測數(shù)據(jù)時可取3s

（2）綠燈間隔時間可以取3s，如果大于3s，則其中3s為黃燈，

其余為紅燈時間。（3）在我國黃燈時間取3s（在美國取3-5s，英國取4s）（4）可以不計全紅時間。多時段定時控制-最大流量比之和的確定

飽和流量的確定：（1）基本飽和流量飽和流量與交叉口幾何因素、渠化方式有關(guān)，盡量實測，若無實測數(shù)據(jù)，可在基本飽和流量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上校正（折算）。車道基本飽和流量直行車道1400~2000，平均1650左轉(zhuǎn)車道1300~1800，平均1550右轉(zhuǎn)車道1550多時段定時控制-最大流量比之和的確定

飽和流量的確定：（2）折算飽和流量

車道校正系數(shù)：寬度校正系數(shù)，坡度校正系數(shù)

直行車道飽和流量為自行車校正系數(shù)多時段定時控制-最大流量比之和的確定

飽和流量的確定：（2）折算飽和流量

左轉(zhuǎn)專用車道飽和流量有左轉(zhuǎn)專用相位無左轉(zhuǎn)專用相位

右轉(zhuǎn)專用車道飽和流量有右轉(zhuǎn)專用相位無右轉(zhuǎn)專用相位

多時段定時控制-最大流量比之和的確定

飽和流量的確定：（2）折算飽和流量直左合用車道飽和流量直右合用車道飽和流量直左右合用車道飽和流量短車道飽和流量

（可供排隊的空間小于要求排隊長度的車道）

多時段定時控制-最大流量比之和的確定

最大流量比之和的確定：

各相位的最大流量比為本相位中實際或設(shè)計流量與飽和流量之比的最大值。

若，須重新進行車道渠化或相位設(shè)計。

多時段定時控制-綠燈時間的確定

總有效綠燈時間：

相位綠燈時間的分配通常是以平均車輛阻滯延誤最小為原則，按照這一原則，要求各股關(guān)鍵車流的飽和度應大致相等，相位綠信比與相位交通流量比應大致成正比，即

則各相位有效綠燈時間：多時段定時控制-綠燈時間的確定各相位顯示綠燈時間：

最短綠燈時間：需要考慮人行橫道長度和行人過街速度在信號周期、綠燈時間和黃燈時間確定后，紅燈時間就自然而定。多時段定時控制-評價

交叉口信號控制評價主要考慮飽和度、延誤和排隊長度等因素。

根據(jù)延誤的大小，依照服務水平標準可以確定交叉口的服務水平，如果服務水平達不到要求，則需要重新設(shè)計或進行渠化/相位調(diào)整。多時段定時控制

步驟：

（1）分時段，確定實際交通量或設(shè)計交通量（2）車道渠化，相位設(shè)計（3）確定最大流量比之和（4）計算損失時間（5）計算最佳周期（6）計算有效綠燈時間（7）計算各相位顯示綠燈時間（8）評價（9）配時圖

多時段定時控制-計算示例

某十字交叉口，已知某時段內(nèi)高峰小時交通流量，綠燈間隔時間為3s，每次綠燈時間內(nèi)的啟動損失為3s，黃燈時間取3s，不考慮行人和自行車的影響，試為此交叉口進行信號配時設(shè)計。說明：若直左混合或直右混合，則每輛左轉(zhuǎn)車以1.75倍直行車折算，每輛右轉(zhuǎn)車以1.25倍直行車折算，折算后，飽和流量按直行車道計算。有左（右）轉(zhuǎn)專用車道和專用相位的不折算，飽和流量按左（右）轉(zhuǎn)車道計算。多時段定時控制-計算示例進口轉(zhuǎn)向不同車型交通量道路寬度(m)小客車重型車公共汽車摩托車北進口直行100105207右轉(zhuǎn)205010左轉(zhuǎn)200010南進口直行150205307右轉(zhuǎn)10505左轉(zhuǎn)201005西進口直行600150151014右轉(zhuǎn)305020左轉(zhuǎn)30060020東進口直行500100151514右轉(zhuǎn)4010010左轉(zhuǎn)26020010返回多時段定時控制-計算示例

（1）車道渠化多時段定時控制-計算示例

（2）相位設(shè)計

先設(shè)置兩個相位：A相位B相位多時段定時控制-計算示例

（3）實際交通量對于A相：北進口：（換算成標準車流量）

南進口：

多時段定時控制-計算示例

（3）實際交通量對于B相：東進口：（假設(shè)直行車平均分布在兩條車道上）直右：

直左：

多時段定時控制-計算示例

（3）實際交通量對于B相：西進口：（假設(shè)直行車平均分布在兩條車道上）直右：

直左：

多時段定時控制-計算示例

（4）飽和流量

由于左右轉(zhuǎn)向車輛已經(jīng)折算到流量中，不再對混行車道的飽和流量進行折算，則查表可得：北進口和南進口的飽和流量為1650pcu/h。西進口和東進口每車道的飽和流量為1650pcu/h。車道基本飽和流量直行車道1400~2000，平均1650左轉(zhuǎn)車道1300~1800，平均1550右轉(zhuǎn)車道1550多時段定時控制-計算示例

（5）最大流量比之和

對于A相：對于B相：則最大流量比之和為：

由于Y>0.9，此時的信號控制方案不合理，應重新渠化或設(shè)計相位數(shù)據(jù)多時段定時控制-計算示例

（6）車道渠化與相位設(shè)計

由于東西進口的左轉(zhuǎn)車較多，可設(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道與左轉(zhuǎn)相位。A相位B相位多時段定時控制-計算示例（6）車道渠化與相位設(shè)計

由于東西進口的左轉(zhuǎn)車較多，可設(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道與左轉(zhuǎn)相位。C相位多時段定時控制-計算示例

（7）設(shè)計交通量對于A相：（不變）北進口：（換算成標準車流量）

南進口：

多時段定時控制-計算示例

（7）設(shè)計交通量對于B相：東進口：（直右）

西進口：（直右）多時段定時控制-計算示例

（7）設(shè)計交通量對于C相：東進口：（由于有專用左轉(zhuǎn)相位，不需折算）

西進口：多時段定時控制-計算示例

（8）飽和流量同理，查表可得：北進口和南進口的飽和流量為1650pcu/h。西進口和東進口混合車道的飽和流量為1650pcu/h。西進口和東進口左轉(zhuǎn)車道的飽和流量為1550pcu/h。多時段定時控制-計算示例

（9）最大流量比之和

對于A相：對于B相：對于C相：

則最大流量比之和為：由于Y>0.9，此時的信號控制方案不合理，應重新渠化或設(shè)計相位。多時段定時控制-計算示例

（10）車道渠化與相位設(shè)計在設(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道與左轉(zhuǎn)相位后，把直行車和右轉(zhuǎn)車集中在一條車道，反而更擁擠，于是進行進口道的展寬，相位方案不變。多時段定時控制-計算示例

（10）車道渠化與相位設(shè)計

多時段定時控制-計算示例

（10）車道渠化與相位設(shè)計

C相位A相位B相位多時段定時控制-計算示例

（11）設(shè)計交通量對于A相：（不變）北進口：（換算成標準車流量）

南進口：

多時段定時控制-計算示例

（11）設(shè)計交通量對于B相：東進口：（假設(shè)直行車平均分布在兩條車道上）直右：

直行：

多時段定時控制-計算示例

（11）設(shè)計交通量對于B相：西進口：（假設(shè)直行車平均分布在兩條車道上）直右：

直行：

多時段定時控制-計算示例

（11）設(shè)計交通量對于C相：東進口：（由于有專用左轉(zhuǎn)相位，不需折算）

西進口：多時段定時控制-計算示例

（12）最大流量比之和

對于A相：對于B相：對于C相多時段定時控制-計算示例

（12）最大流量比之和

則最大流量比之和為：

問題：如果Y仍然大于0.9，應該怎么辦？多時段定時控制-計算示例

（13）確定損失時間

多時段定時控制-計算示例

（14）最佳周期：（15）總有效綠燈時間：

多時段定時控制-計算示例

（16）各相位有效綠燈時間：

有效綠燈分配的思想是根據(jù)各相位流量之間的比例分配。

多時段定時控制-計算示例

（17）各相位顯示綠燈時間：最短綠燈時間為：21s多時段定時控制-計算示例

（18）最短綠燈時間：

計算的最小綠燈時間為A相位（南北進口）的綠燈時間，在此時間內(nèi)應保證東西進口的行人過街，所以最短綠燈時間為：可以看出，最小綠燈時間滿足要求。如果不能滿足要求，需要加長信號周期，重新計算。多時段定時控制-計算示例

（22）配時圖：A相位B相位C相位21s38s32sC=100s南北進口東西直右東西左轉(zhuǎn)

（23）評價信號周期時長

關(guān)鍵車流確定信號周期關(guān)鍵車流

關(guān)鍵車流是指那些能夠?qū)φ麄€交叉口的通行能力和信號配時設(shè)計起決定作用的車流。由關(guān)鍵車流的定義可知，只要給予關(guān)鍵車流足夠的綠燈通行時間，滿足其在通行能力上的要求，那么其它各向車流的通行要求就都自然得以滿足，因此關(guān)鍵車流也就是交通狀況相對較差的車流。

關(guān)鍵車流主要是根據(jù)各車流所要求的必要通行時間的對比結(jié)果來判定。關(guān)鍵車流的確定可以等效為尋找“信號相位與車流對應關(guān)系圖”中的最長閉合路徑，即所謂的關(guān)鍵路徑。關(guān)鍵車流

關(guān)鍵車流是指那些能夠?qū)φ麄€交叉口的通行能力和信號配時設(shè)計起決定作用的車流。由關(guān)鍵車流的定義可知，只要給予關(guān)鍵車流足夠的綠燈通行時間，滿足其在通行能力上的要求，那么其它各向車流的通行要求就都自然得以滿足，因此關(guān)鍵車流也就是交通狀況相對較差的車流。

關(guān)鍵車流主要是根據(jù)各車流所要求的必要通行時間的對比結(jié)果來判定。關(guān)鍵車流的確定可以等效為尋找“信號相位與車流對應關(guān)系圖”中的最長閉合路徑，即所謂的關(guān)鍵路徑。關(guān)鍵車流

關(guān)鍵車流

車流1與車流5在一個以上的信號相位中獲得通行權(quán)，為搭接車流；車流2、3、4、6只在一個信號相位中獲得通行權(quán)，為非搭接車流。關(guān)鍵車流“信號相位與車流對應關(guān)系圖”，圓圈表示圓圈中的序號所對應的信號相位的起始時刻，圓圈之間的箭頭連線代表獲得通行權(quán)的車流。關(guān)鍵車流

一個信號周期既可以表示為各信號相位時間之和，也可以表示為“信號相位與車流對應關(guān)系圖”中任意一條相鄰的同一名稱的圓圈之間的路徑。

從圓圈A起始到圓圈A結(jié)束來看，共存在3條不同路徑（1→6、2→3→6、2→4→6），即信號周期＝車流1的通行時間＋車流6的通行時間＝車流2的通行時間＋車流3的通行時間＋車流6的通行時間＝車流2的通行時間＋車流4的通行時間＋車流6的通行時間關(guān)鍵車流

從圓圈B起始到圓圈B結(jié)束來看，又存在2條不同路徑（3→5、4→5），即信號周期＝車流3的通行時間＋車流5的通行時間＝車流4通行時間＋車流5的通行時間；

從圓圈C起始到圓圈C結(jié)束來看，不再存在不同路徑。

因此關(guān)鍵車流也將在（1→6）、（2→3→6）、（2→4→6）、（3→5）、（4→5）這五組車流組合中產(chǎn)生。關(guān)鍵車流

各向車流的通行時間ti不單單包括其綠燈顯示時間tGi，也包含綠燈間隔時間Ii；通行時間也可表示為該向車流獲得的有效綠燈時間tEGi與該向車流的損失時間li之和。

為了滿足各向車流通行能力的要求，各向車流的通行時間應滿足以下關(guān)系式：關(guān)鍵車流

tmini1為滿足車流i通行能力要求所必要的通行時間；tEGmini為滿足車流i通行能力要求所必要的最短有效綠燈時間；

為滿足車流i通行能力要求所必要的最小綠信比。其中

又取決于對該向車流飽和度的實際要求，即飽和度實用限值的大小，

由下式給出：關(guān)鍵車流

為了滿足各向車流安全通行的要求，各向車流的通行時間還應滿足以下關(guān)系式：

式中，tmini2為滿足車流i安全通行要求所必要的通行時間；tGmini與Gmi為滿足車流i安全通行要求所必要的最短綠燈顯示時間。

綜合通行能力與安全通行兩方面的因素考慮，各向車流的通行時間最終應滿足關(guān)系式：關(guān)鍵車流

因此關(guān)鍵車流也將在（1→6）、（2→3→6）、（2→4→6）、（3→5）、（4→5）這五組車流組合中產(chǎn)生。

通過比較tmin1＋tmin6、tmin2＋tmin3＋tmin6、tmin2＋tmin4＋tmin6、tmin3＋tmin5、tmin4＋tmin5的大小，可以找到對于必要通行時間要求最高的一組車流，該組車流即為關(guān)鍵車流。關(guān)鍵車流進行關(guān)鍵車流判定必需的已知數(shù)據(jù)（每一股車流）：①信號相位的劃分以及各向車流在各個信號相位中通行權(quán)的獲得情況②綠燈間隔時間I（由基本間隔時間和附加路口騰空時間構(gòu)成）③最短綠燈顯示時間Gm（由車流狀況和行人交通狀況決定）④損失時間l（通過

估計或者通過

實測計算）⑤交通流量q⑥飽和流量S⑦飽和度實用限值xp（根據(jù)實際要求確定）⑧信號周期C關(guān)鍵車流關(guān)鍵車流判定的基本步驟

第一步：計算各向車流所需必要通行時間

第二步：繪制“信號相位與車流對應關(guān)系圖”

第三步：非搭接車流的處理

對于每一個信號相位中所包含的非搭接車流，在求出其各自所需要的必要通行時間tmin以后，比較這些tmin值，并選擇其中tmin值最大的那股車流作為該信號相位的代表性車流，同時將其余未被選中的車流淘汰。

如果在全部信號相位中不存在這樣的非搭接車流（圈），則處理完畢。關(guān)鍵車流

假如tmin3>tmin4，故去除車流4。重新繪制“信號相位與車流對應關(guān)系圖”。關(guān)鍵車流第四步：搭接車流的處理

與非搭接車流的處理方式相類似，對于具有相同通行時間區(qū)間的搭接車流，通過對其必要通行時間進行對比，找出要求必要通行時間最長的車流，舍棄其余，重新繪制“信號相位與車流對應關(guān)系圖”。第五步：關(guān)鍵車流的確定

在“信號相位與車流對應關(guān)系圖”上，列舉所有相鄰的同一名稱的圓圈之間車流組合，再尋找出對于必要通行時間要求最高的一組車流，該組車流即為關(guān)鍵車流。關(guān)鍵車流

由于交叉口的信號配時需要事先確定好關(guān)鍵車流，根據(jù)關(guān)鍵車流的基本數(shù)據(jù)進行；而關(guān)鍵車流的確定又與信號周期的大小有關(guān)，因此關(guān)鍵車流的確定與信號配時關(guān)系密切，需要同步進行。

通常采用的思路是：先假設(shè)一個初始信號周期，試探性地確定好關(guān)鍵車流，再按關(guān)鍵車流進行信號配時，并重新校核關(guān)鍵車流。初始信號周期的大小既可以通過經(jīng)驗估計，也可以通過信號周期公式估算。關(guān)鍵車流-示例

關(guān)鍵車流-示例

車流編號綠燈間隔時間I最短綠燈顯示時間Gm損失時間l到達流量q飽和流量S飽和度實用限值xp168665034800.90266524015100.92358492032600.85456531019