第四章 交通信号控制概述.ppt
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1、第四章交通信号控制概论第四章交通信号控制概论 第一节概述第一节概述n 交通信号及交通信号灯交通信号及交通信号灯n 交通信号灯的设置依据交通信号灯的设置依据n 信号灯控制类别信号灯控制类别 第二节第二节 信号控制参数与基本概念信号控制参数与基本概念 第三节第三节 道路交通控制基础理论道路交通控制基础理论 (一)交通信号在道路上用来传送具有法定意义指挥交通流通行在道路上用来传送具有法定意义指挥交通流通行或停止的光、声、手势等,都是交通信号。道路上常或停止的光、声、手势等,都是交通信号。道路上常用的交通信号有灯光信号和手势信号。用的交通信号有灯光信号和手势信号。交通信号是在空间上无法实现分离的地方,
2、在平交通信号是在空间上无法实现分离的地方,在平面交叉口上,用来在时间上给交通流分配通行权的一面交叉口上,用来在时间上给交通流分配通行权的一种交通指挥措施。交通信号灯用轮流显示不同的灯色种交通指挥措施。交通信号灯用轮流显示不同的灯色来指挥交通的通行或停止。来指挥交通的通行或停止。除交叉口交通信号灯外,还有人行横道信号灯和除交叉口交通信号灯外,还有人行横道信号灯和车道信号灯等灯光信号。车道信号灯一般多用在高速车道信号灯等灯光信号。车道信号灯一般多用在高速道路、大桥、隧道及有可逆方向车道的道路上。道路、大桥、隧道及有可逆方向车道的道路上。第一节交通信号及交通信号灯1 1信号灯的含义信号灯的含义信号灯
3、的含义信号灯的含义1 1)非闪灯)非闪灯(1 1)绿灯)绿灯 表示车辆可以通行,在平面交叉口,面对绿灯的车表示车辆可以通行,在平面交叉口,面对绿灯的车辆可以直行、左转或右转。辆可以直行、左转或右转。(2 2)红灯)红灯 表示不许车辆通行,面对红灯的车辆不能超过停车表示不许车辆通行,面对红灯的车辆不能超过停车线。线。(3 3)黄灯)黄灯 表示即将亮红灯,车辆应该停止。除非黄灯刚亮时,表示即将亮红灯,车辆应该停止。除非黄灯刚亮时,已经接近停车线、无法安全制动的车辆,可以开出停车线。已经接近停车线、无法安全制动的车辆,可以开出停车线。2 2)闪灯)闪灯(1 1)红灯闪)红灯闪 警告车辆不准通行。警告
4、车辆不准通行。(2 2)黄灯闪或两个黄灯交替闪亮)黄灯闪或两个黄灯交替闪亮 表示车辆可以通行,但必须表示车辆可以通行,但必须特别小心。特别小心。3 3)箭头灯)箭头灯(1 1)绿色箭头灯)绿色箭头灯 表示车辆只允许沿箭头所指的方向通行。表示车辆只允许沿箭头所指的方向通行。(2 2)红色或黄色箭头灯)红色或黄色箭头灯 表示仅对箭头所指的方向起红灯或黄表示仅对箭头所指的方向起红灯或黄灯的作用。灯的作用。4 4)专用于自行车的信号灯)专用于自行车的信号灯应在信号灯上加有自行车的图案。应在信号灯上加有自行车的图案。2 2信号灯的种类信号灯的种类信号灯的种类信号灯的种类除原来红、黄、绿三色基本信号灯之外
5、,又增加了以下两除原来红、黄、绿三色基本信号灯之外,又增加了以下两种信号灯:种信号灯:1 1)箭头信号灯)箭头信号灯箭头信号灯是在灯头上加一个指示方向的箭头,可有左、箭头信号灯是在灯头上加一个指示方向的箭头,可有左、直、右三个方向。它是专为分离各种不同方向交通流,并对直、右三个方向。它是专为分离各种不同方向交通流,并对其提供专用通行时间的信号灯。这种信号,当然只在设有专其提供专用通行时间的信号灯。这种信号,当然只在设有专用转弯车道的交叉口上使用才能有效。用转弯车道的交叉口上使用才能有效。2 2)闪烁灯)闪烁灯普通红、黄、绿或绿色箭头灯,在启亮时,按一定的频普通红、黄、绿或绿色箭头灯,在启亮时,
6、按一定的频率闪烁,以补充其他灯色所不能表达的交通指挥意义。我国率闪烁,以补充其他灯色所不能表达的交通指挥意义。我国有些城市,安装了一种附有随灯色显示时间倒计时间显示的有些城市,安装了一种附有随灯色显示时间倒计时间显示的一种信号灯,可以告诉驾驶员,正在显示的灯色所余留的时一种信号灯,可以告诉驾驶员,正在显示的灯色所余留的时间,随时掌握自己的驾车动作。间,随时掌握自己的驾车动作。3 3各式信号灯的次序安排各式信号灯的次序安排各式信号灯的次序安排各式信号灯的次序安排信号灯的次序安排分竖式和横式两种。信号灯的次序安排分竖式和横式两种。1 1)竖式)竖式(1 1)国际规定,自上而下为红、黄、绿灯。)国际
7、规定,自上而下为红、黄、绿灯。(2 2)带有箭头灯时,安排次序如下:)带有箭头灯时,安排次序如下:单排式:自上而下,一般为红、黄、绿、直行箭头、左转箭头、右转箭头单排式:自上而下,一般为红、黄、绿、直行箭头、左转箭头、右转箭头灯,中间可省掉不必要的箭头灯。当同时装有直、左、右三个箭头灯时,可灯,中间可省掉不必要的箭头灯。当同时装有直、左、右三个箭头灯时,可省掉普通绿灯。省掉普通绿灯。双排式:一般在普通信号灯的里侧加装左转箭头灯,或左转和右转箭头灯,双排式:一般在普通信号灯的里侧加装左转箭头灯,或左转和右转箭头灯,或左、直、右三个箭头灯。或左、直、右三个箭头灯。2 2)横式)横式 (1 1)国际
8、规定,自外向里为红、黄、绿灯。)国际规定,自外向里为红、黄、绿灯。(2 2)带有箭头灯时,安排次序如下:)带有箭头灯时,安排次序如下:单排式:自外向里,一般为红、黄、左箭头、直箭头、右箭头灯;或红、单排式:自外向里,一般为红、黄、左箭头、直箭头、右箭头灯;或红、黄、左箭头、绿灯;或红、黄、绿、右箭头灯。黄、左箭头、绿灯;或红、黄、绿、右箭头灯。双排式:自外向里,为左箭头灯、直箭头灯和右箭头灯,中间可省掉不必双排式:自外向里,为左箭头灯、直箭头灯和右箭头灯,中间可省掉不必要的箭头灯。横排时,左、右箭头灯所处位置,原则上同左、右车道的位置要的箭头灯。横排时,左、右箭头灯所处位置,原则上同左、右车道
9、的位置一致。一致。1.1.信号控制设置的利弊分析信号控制设置的利弊分析 信信号号控控制制设设计计合合理理的的交交叉叉口口,其其通通行行能能力力比比无无信信号号控控制制的的交交叉叉口口大大。当当无无信信号号控控制制的的交交叉叉口口的的交交通通量量接接近近其其通通行行能能力力时时,车车流流的的延延误误和和停停车车会会大大大大增增加加,尤尤其其是是次次要要道道路路上上车车辆辆的的停停车车、延延误误更更加加严严重重。此此时时把把这这类类交交叉叉口口改改为为信信号号控控制制的的交交叉叉口口可可以以明明显显改改善善次次要要道道路路的的通通行行能能力力,减减少少其其停停车车与延误。与延误。但如果交通量没有达
10、到设置信号灯的程度时,不合理的设置信号控制,其结果可能会适得其反。信号灯设置合理、正确就能发挥明显的效益;设置不当时,非但浪费了设备及安装费用,还会造成不良的后果。因此,研究制定合理设置交通信号灯的依据是十分重要的。在技术上,使设置信号灯有据可依,避免乱设信号灯现象;在经济上,可避免无谓的投资浪费;在交通上,可避免不必要的损失和交通事故。2.2.信号控制设置的基本理论信号控制设置的基本理论 停车标志交叉口改为信号交叉口时主要应考虑两个因停车标志交叉口改为信号交叉口时主要应考虑两个因素:无信号交叉口的通行能力和延误。素:无信号交叉口的通行能力和延误。1 1)停车标志交叉口的通行能力)停车标志交叉
11、口的通行能力 停车标志交叉口的通行能力为主路通行能力与次路通行停车标志交叉口的通行能力为主路通行能力与次路通行能力之和,主路通行能力可认为和路段通行能力一样,次路能力之和,主路通行能力可认为和路段通行能力一样,次路通行能力可通过计算主路车流中可供次路车辆穿越的空档数通行能力可通过计算主路车流中可供次路车辆穿越的空档数来求出次路可以通行的最大交通量。根据以上分析次路可通来求出次路可以通行的最大交通量。根据以上分析次路可通过的最大交通量的公式如下:过的最大交通量的公式如下:式中:次要道路可通过的最大交通量(辆/h)主要道路交通量(辆/h)Q/3600(辆/s)次要道路穿过主路车流的临界空档时距(s
12、)次要道路车辆连续通行时的车头时距(s)一般,当交通量发展到接近停车或让路标志交叉口所能处理一般,当交通量发展到接近停车或让路标志交叉口所能处理的能力时,才加设交通信号控制。主要考虑两个因素:停车标志的能力时,才加设交通信号控制。主要考虑两个因素:停车标志交叉口的通行能力和延误。交叉口的通行能力和延误。图中A、B为停车标志交叉口的流量延误关系曲线;C为信号控制交叉口的流量延误关系曲线。比较曲线A、C可以看出,当进入交叉口的交通总流量超过800辆时,信号控制交叉口的延误比停车标志交叉口小的多,此时,采用信号控制就比停车标志控制更为合理。(二)设置交通控制信号的依据 考虑各自的交通实际情况后制定出
13、各自的依据。考虑各自的交通实际情况后制定出各自的依据。前期必须做的调查工作前期必须做的调查工作1 1车辆与行人的交通流量;车辆与行人的交通流量;2 2进口道上的车辆行驶速度;进口道上的车辆行驶速度;3 3交叉口的平面布置图;交叉口的平面布置图;4 4交通事故及冲突记录图;交通事故及冲突记录图;5 5可穿越临界空当;可穿越临界空当;6 6延误。延误。信号灯设置依据美国方法n n 8小时流量n n 4小时流量n n 高峰小时n n 学童过街n n 联动信号n n 事故记录n n 道路网络表表 第一条依据第一条依据8h8h车流量车流量条件条件A A最小最小车车流量流量进进口道通口道通车车车车道数道数
14、主要道路主要道路车辆车辆数(数(辆辆/h/h)(双向(双向进进口道的口道的总总数)数)次要道路次要道路车辆车辆数(数(辆辆/h/h)(单单向中流量向中流量较较高者)高者)主要道路主要道路次要道路次要道路10010080807070100100808070701 11 15005004004003503504004001201201051052 2及以上及以上1 16006004804804204201501501201201051052 2及以上及以上2 2及以上及以上6006004804804204202002001601601401401 1 50050040040035035020020
15、0160160140140条件条件B B中断中断连续连续交通流交通流进进口道通口道通车车车车道数道数主要道路主要道路车辆车辆数(数(辆辆/h/h)(双向(双向进进口道的口道的总总数)数)次要道路次要道路车辆车辆数(数(辆辆/h/h)(单单向中流量向中流量较较高者高者主要道路主要道路次要道路次要道路10010080807070100100808070701 11 15005004004003503504004001201201051052 2及以上及以上1 16006004804804204201501501201201051052 2及以上及以上2 2及以上及以上600600480480420
16、4202002001601601401401 1 500500400400350350200200160160140140图 第2条依据4h流量信号灯设置依据我国方法n n高峰小时流量和高峰小时流量和1212小时流量小时流量n n道路宽度大于道路宽度大于1515应设非机动车信号灯应设非机动车信号灯n n行人高峰小时流量大于行人高峰小时流量大于500500人次应设行人过街人次应设行人过街信号灯信号灯n n实行分道控制的交叉口应设车道信号灯实行分道控制的交叉口应设车道信号灯n n交叉口间距大于交叉口间距大于500m500m、高峰小时流量超过、高峰小时流量超过750750辆及辆及12h12h流量超过
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