第3章-单点信号控制.ppt

第三章单个交叉口交通信号控制一、定时信号控制的主要特点

1、全天可以是一个配时方案，或多个配时方案；
2、在每个时段，执行固定的配时方案；
3、配时方案来自于历史调查数据；
4、可以手动、自动切换配时方案；
5、信号机安装简单，维护方便，成本低。1、交叉口的相位设计
在进行交叉口的相位划分时，一般应遵循以下原则：
（1）渠化协调原则
（2）安全通行原则
（3）流量均衡原则
（4）高效运行原则1、交叉口的相位设计
在交叉口的相位划分之后，需要安排相位的运行顺序，即确定相序。
一般一个进口的所有流向要在连续相位中放行完毕。有左转待行区的交叉口，一般情况下要先放行直行车流再放行左转车流。2、关键车道的确定
部分进口道（及其交通需求）起着决定性的作用，我们把这部分进口道称为关键车道。根据车流通行的特点，进口道可以分为：直行车道、合用车道和转弯专用车道。

模型一——直、左、右合用车道关键车道的确定关键车道的确定模型二——直、左和直、右合用车道
关键车道的确定单个交叉口定时交通信号配时设计内容应包括：确定多段式信号配时时段划分、配时时段内的设计交通量、交通信号相位方案（交叉口车道渠化）、信号周期时长、各相位信号绿信比、评估服务水平及绘制信号配时图。
定时信号配时方法，在国际上主要有美国HCM法、澳大利亚ARRB法、英国WEBSTER法等，我国主要有停车线法及冲突点法。
一、新建交叉口信号方案
新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，十字交叉口，建议先按表1.3所列进口车道数与渠化方案选取初步试用方案；T形交叉口，建议先用三相位信号；然后根据通车后实际交通各流向的流量调整渠化及信号相位方案。二、交通信号相位设计
1、信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定。
2、信号相位对应于左右转弯交通量及其专用车道的布置，常用基本方案示于图。
143、有左转专用车道时，根据左转流向设计交通量计算的左转车每周期平均到达3辆时，宜用左转专用相位。
4、同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时，宜用双向左转专用相位；否则宜用单向左转专用相位。
5、当信号相位中出现不均衡车流时，可以通过合理设置交通信号的早断与滞后，最大限度地提高交叉口的运行效率。在信号相位设计中，左转车流对相位的划分起着非常重要的作用，也是信号相位设计的重点难点。左转车流对信号相位的划分可以采用如下策略：
①当左转车辆较少时（左转车辆可以利用直行车辆之间的空档左转），不需要为左转车辆提供专用相位；
②当左转车辆较多时（左转车辆仅利用直行车辆之间的空档左转比较困难，容易引发车辆堵塞），需要为左转车辆提供专用相位（必须有左转专用车道）；
③当单方向的左转车辆较多又不足以专设左转信号相位时，可以采用一种交通信号早断与滞后的设计方法，间接为左转车辆提供专用相位。（一）定时信号配时方案的基本内容
（3）交通信号的早断与滞后
相位信号的早断:是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行与具有较大左转车流的方向相对的直行车流，再放行较大左转车流。
相位信号的滞后:是指将相位的绿灯时间划分为两个阶段，先放行较大左转车流，再放行与具有较大左转车流的方向相对的直行车流。
使用条件：
①单向左转车辆较多；
②增设双向左转专用车道、设置左转专用信号相位不合算；
③左转车辆不能利用对向直行车辆之间的空档全部驶离交叉口。（一）定时信号配时方案的基本内容
（3）交通信号的早断与滞后（一）定时信号配时方案的基本内容
2、信号基本控制参数3、信号周期设计
交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比（q/S）中
最大者进行计算。

通常考虑的要求：
使交叉口具有足够的通行能力；
使交叉口具有较小的车辆延误。

须确定：1、最短周期
2、最佳周期
3、绿信比

（1）最短信号周期cm
采用cm时，在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部被放行，既无滞留车辆，信号周期也无富余。因此，cm恰好等于一个周期内损失时间L加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需的时间，

L——周期损失时间：

=启动损失时间+绿灯间隔时间-黄灯时间

Y——全部相位的最大流量比（交通量/设计饱和流量）之和。
(2)最佳周期c0

按照英国学者韦伯斯特方法，在指定的条件下，使车辆总延误最小的配时方案即为最优方案。其目的是获得最佳的周期和绿信比。
根据研究和实验，使车辆通过交叉口的总延误最小的最佳周期为：

该式针对的是孤立的交叉口，假定其交通流量稳定地到达交叉口。
绿信比

交叉口在最佳信号周期下运行的同时，需要有合理的相位绿信比（绿灯时间分配），只有这样，才可能获得满意的运行效果。
1、车辆延误与绿信比
设信号周期C=50秒，周期损失时间L=10秒，则周期有效绿信比为______。
相位绿信比增大，表明相位的绿灯