交通工程学.ppt

《交通工程学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通工程学.ppt（47页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 第八章 先进的交通管理系统1、概述概述 先进的交通管理系统先进的交通管理系统 先进的交通管理系统先进的交通管理系统（Advanced Traffic Management Systems,ATMS)是智能运输系统的是智能运输系统的重要组成部分，它是依靠先进的重要组成部分，它是依靠先进的交通监测技术交通监测技术，计，计算机算机信息处理技术信息处理技术和和通信技术通信技术，对城市道路对城市道路和和市际市际高速公路高速公路综合网络的交通运营和设施综合网络的交通运营和设施进行一体化的进行一体化的控制和管理控制和管理，通过监视车辆运行来控制交通流量，通过监视车辆运行来控制交通流量，快速准确地处理辖区内

2、发生的各种事件，以便使得快速准确地处理辖区内发生的各种事件，以便使得客货运输达到最佳状态。客货运输达到最佳状态。先进的交通管理系统目标先进的交通管理系统目标 为大中城市提供交通管理解决方案，在为大中城市提供交通管理解决方案，在已有交通设施的基础上，已有交通设施的基础上，改善改善已有已有路网运行路网运行状况状况，提高道路提高道路的有效的有效利用率利用率和交通流量，和交通流量，缓解缓解车辆增加造成的车辆增加造成的交通交通需求需求压力压力。同时，改善交通秩序，减少事故，提高同时，改善交通秩序，减少事故，提高行车安全，行车安全，减少减少道路的道路的拥挤拥挤程度和交通程度和交通事故事故的发生率，减少因交

3、通拥挤、事故等造成的的发生率，减少因交通拥挤、事故等造成的出行时间延长出行时间延长现象。现象。ATMS的发展的发展 1963 年，世界年，世界 上第一个中心式的交通信号控上第一个中心式的交通信号控制系统在加拿大的多伦多建成，该系统将检测器制系统在加拿大的多伦多建成，该系统将检测器的应用与交通信号控制系统结合起来，利用交通的应用与交通信号控制系统结合起来，利用交通控制方法及通信技术进行交通管理，建立了早期控制方法及通信技术进行交通管理，建立了早期的的 ATMS 管理中心，实现了道路交通的集中控制。管理中心，实现了道路交通的集中控制。同一时期，在美国、欧洲和日本，也逐渐开同一时期，在美国、欧洲和日

4、本，也逐渐开始了城市道路中心式交通控制系统（始了城市道路中心式交通控制系统（CTSCS）及）及高速公路管理系统（高速公路管理系统（FMS）的建设。）的建设。美国：美国：美国的美国的ATMS 要解决的问题是将高速公路与城市要解决的问题是将高速公路与城市的交通管理结合起来，减少旅行时间，提高效率，更的交通管理结合起来，减少旅行时间，提高效率，更好地自动检测事故并建立完善的事故反应系统。好地自动检测事故并建立完善的事故反应系统。如：美国底特律智能运输中心，其如：美国底特律智能运输中心，其ATMS 充分显充分显示出先进的信息快速集中及处理技术。该系统使用了示出先进的信息快速集中及处理技术。该系统使用了

5、 148 个电视监控镜头、个电视监控镜头、54 幅可变交通信息情报板、幅可变交通信息情报板、2 419 个检测线圈、个检测线圈、2 070 个不同类型的信号控制机以及个不同类型的信号控制机以及由由 9 座通信塔及座通信塔及 高速光纤形成通信系统。经完善的该高速光纤形成通信系统。经完善的该系统系统，可以实时监控高速公路的运行状况，提醒监控，可以实时监控高速公路的运行状况，提醒监控人员潜在的事故隐患并能够提供一系列的处理方案；人员潜在的事故隐患并能够提供一系列的处理方案；再如：美国洛杉矶的自动交通监控和控制再如：美国洛杉矶的自动交通监控和控制系统，在系统，在1 17 0个交叉口，建立起个交叉口，建

6、立起 4509个检测个检测器。该系统使旅行时间减少达器。该系统使旅行时间减少达 18%，速度提，速度提高了高了 16%，交叉口延缓减少了，交叉口延缓减少了44%。同时，同时，ATMS的使用还减少了事故的发生，的使用还减少了事故的发生，提高了事故管理的效率。提高了事故管理的效率。日本：日本：日本提出了面向日本提出了面向21 世纪的世纪的通用通用交通管理系统交通管理系统 UTMS(Universal Traffic Management System)，进一步明确了日本发展，进一步明确了日本发展 ATMS的战略框架。的战略框架。日本的日本的 ATMS 不仅提供先进的信息采集和信不仅提供先进的信息采

7、集和信息处理手段，并能将信息迅速传递给交通参与者，息处理手段，并能将信息迅速传递给交通参与者，使驾驶员和行人都受益，而且系统应使驾驶员和行人都受益，而且系统应用了红外线用了红外线感应器感应器和和光信标光信标等现代传感器，为等现代传感器，为ATMS的进一步的进一步发展打下了良好的基础。发展打下了良好的基础。UTMS 包括：包括：（1）交通控制中心交通控制中心ITCS;（2）公交车辆优先通行系统公交车辆优先通行系统PTPS;（3）交通信息系统交通信息系统AMIS;（4）综合智能信息图像系统综合智能信息图像系统ITIS;（5）安全驾驶辅助系统安全驾驶辅助系统DSSS;（6）车辆行驶管理系统车辆行驶管

8、理系统MOCS;（7）动态引动态引导导系统系统DRGS;（8）环境保护系统环境保护系统EPMS;（9）紧急救援系统紧急救援系统HELP;（10）行人信息通信系统行人信息通信系统PICS;（11）紧急车辆优先系统紧急车辆优先系统PAST。欧洲：欧洲：欧洲欧洲ATMS的发展也有的发展也有30年的历史，欧洲年的历史，欧洲城市交城市交通控制系统（通控制系统（UTC）专门用于道路车辆安全系统的专门用于道路车辆安全系统的检测与控制，系统主要表现在检测与控制，系统主要表现在时间延误的减少时间延误的减少和和速度速度的提高的提高上。上。英国的英国的 UTC 系统系统被称为绿信比相位差优被称为绿信比相位差优化技术

9、（化技术（Split Cycle Offset Optimization Technique，SCOOT）。）。由于城市交通控制系统（由于城市交通控制系统（UTC）和车辆管理系）和车辆管理系统（统（VMS）使汽车不仅提高了交通效率，而且还降低）使汽车不仅提高了交通效率，而且还降低了了 26-30 有害气体排放，因而使城市的环境也有害气体排放，因而使城市的环境也得以改善。得以改善。中国：中国：中国大中城市道路交通中国大中城市道路交通特点特点是是人车混行人车混行，非机动车数量大非机动车数量大，路口混乱路口混乱，通过路口的，通过路口的车车速低，速低，以及以及道路基础设施道路基础设施不完善和人们不完善

10、和人们交通交通安全意识不强安全意识不强等，因此，中国等，因此，中国ATMS建设应建设应该分阶段逐步进行，可采用从低级到高级逐该分阶段逐步进行，可采用从低级到高级逐步建设的原则。步建设的原则。分阶段建设的内容如下：分阶段建设的内容如下：(1)交通数据采集。交通数据采集。交通网络监视和检测，实时提供交通网络监视和检测，实时提供道路和交通状况数据。道路和交通状况数据。(2)交通数据分析。交通数据分析。交通流量分析和预测，交通流量交通流量分析和预测，交通流量的模型识别，预报与分析，优化交通组织。的模型识别，预报与分析，优化交通组织。(3)控制管理策略的制定和优化控制管理策略的制定和优化。城市交通控制的

11、优。城市交通控制的优化，中心管理的动态控制策略，交叉口自适应控制，化，中心管理的动态控制策略，交叉口自适应控制，建立行人、车辆和非机动车控制的模型。建立行人、车辆和非机动车控制的模型。(4）出入口车辆监控。出入口车辆监控。高速公路，城市出入口的监控。高速公路，城市出入口的监控。(5)运输流量的控制运输流量的控制。提高公共交通的效率。提高公共交通的效率。(6)交通信息服务的提供交通信息服务的提供，以缩短行程时间。，以缩短行程时间。(7)事故监测与管理事故监测与管理，建立快速反应的紧急救援系统，建立快速反应的紧急救援系统(8)环境的监测和控制环境的监测和控制。2、ATMS系统结构框架系统结构框架

12、ATMS主要特征主要特征（1）系统的集成化系统的集成化程度程度高高。它利用先进的。它利用先进的通通 信、计信、计算算机、自动控制、视频监控技术，机、自动控制、视频监控技术，按照系统工程的原理进行系统集成按照系统工程的原理进行系统集成,使得交使得交通工程规划、通工程规划、交通信号控制、交通检测、交交通信号控制、交通检测、交通电视监控、交通事故的救援及信息系统有通电视监控、交通事故的救援及信息系统有机地结合起来，通过计机地结合起来，通过计 算机网络系统，实现算机网络系统，实现对交通的实时控制与指挥管理。对交通的实时控制与指挥管理。（2）信息信息的的高速集中与快速处理高速集中与快速处理。ATMS由于

13、运用先进的网络技术，获由于运用先进的网络技术，获取信息快速、实时、准确，取信息快速、实时、准确，处理速度高，处理速度高，提高了控制的实时提高了控制的实时 性性，ATMS的应用使交的应用使交通管理系统中交通参与者与道路以及车辆通管理系统中交通参与者与道路以及车辆之间的关系变得更加和谐，之间的关系变得更加和谐，缩短了旅行时缩短了旅行时间，使城市的交通变得更加有序。间，使城市的交通变得更加有序。ATMS主要的研究内容主要的研究内容（1）城市道路中心式的交通信号控制城市道路中心式的交通信号控制系统（系统（CTSCS)；（2）高速公路管理系统（高速公路管理系统（FMS);（3）事故管理系统事故管理系统（

14、EMS);（4）车辆排放监测和管理（车辆排放监测和管理（KMMS)。ATMS组成组成 先进的交通管理系统是由一系列的监视公路状况、支持交通管理与出行建议系统所组组成成：（1）交通管理控制中心（交通管理控制中心（TMC）;（2）交通流量检测系统（）交通流量检测系统（TFDS);（3）城市信号控制系统（城市信号控制系统（UTC）;(4）交通电视监控系统（）交通电视监控系统（TNS);(5）交通信息服务系统（）交通信息服务系统（TIS);(6）紧急求援与事故管理系统（）紧急求援与事故管理系统（EMS）。）。按照信息流程系统可以分为四大部分，如下图：按照信息流程系统可以分为四大部分，如下图：ATMS结

15、构框图结构框图信息传输系统信息传输系统ATMS信息流程图：信息处理系统信息处理系统信息提供系统信息提供系统信息传输系统信息传输系统信息采集系统信息采集系统1 1）信息采集系统信息采集系统信息采集系统信息采集系统 交通指挥控制中心进行交通控制及管理的根据交通指挥控制中心进行交通控制及管理的根据交通指挥控制中心进行交通控制及管理的根据交通指挥控制中心进行交通控制及管理的根据与基础是获得并综合各种与基础是获得并综合各种与基础是获得并综合各种与基础是获得并综合各种交通信息交通信息交通信息交通信息（如交通流量、（如交通流量、（如交通流量、（如交通流量、车道占有率、车速等动态交通信息），车道占有率、车速等

16、动态交通信息），车道占有率、车速等动态交通信息），车道占有率、车速等动态交通信息），道路信息道路信息道路信息道路信息（路面破损、潮湿、积雪、冻结等路面状况）、（路面破损、潮湿、积雪、冻结等路面状况）、（路面破损、潮湿、积雪、冻结等路面状况）、（路面破损、潮湿、积雪、冻结等路面状况）、气气气气象信息象信息象信息象信息（雨、雪、雾、阴、风等），这些信息均由（雨、雪、雾、阴、风等），这些信息均由（雨、雪、雾、阴、风等），这些信息均由（雨、雪、雾、阴、风等），这些信息均由各类信息采集终端提供给交通指挥控制中心。各类信息采集终端提供给交通指挥控制中心。各类信息采集终端提供给交通指挥控制中心。各类信息采集

17、终端提供给交通指挥控制中心。系统采集装置主要包括：车辆检测器、紧急电系统采集装置主要包括：车辆检测器、紧急电系统采集装置主要包括：车辆检测器、紧急电系统采集装置主要包括：车辆检测器、紧急电话、交通探测车、气象检测器、视频监测系统、轴话、交通探测车、气象检测器、视频监测系统、轴话、交通探测车、气象检测器、视频监测系统、轴话、交通探测车、气象检测器、视频监测系统、轴重计及超重录像系统、电子收费系统等。重计及超重录像系统、电子收费系统等。重计及超重录像系统、电子收费系统等。重计及超重录像系统、电子收费系统等。2 2）信息传输系统信息传输系统信息传输系统信息传输系统 信息传输系统是控制中心与信息采集、

18、提供系统信息传输系统是控制中心与信息采集、提供系统信息传输系统是控制中心与信息采集、提供系统信息传输系统是控制中心与信息采集、提供系统终端之间进行联系的主要渠道。为了确保系统内部数终端之间进行联系的主要渠道。为了确保系统内部数终端之间进行联系的主要渠道。为了确保系统内部数终端之间进行联系的主要渠道。为了确保系统内部数据、语音、图像信息准确、及时地传输，以满足运营据、语音、图像信息准确、及时地传输，以满足运营据、语音、图像信息准确、及时地传输，以满足运营据、语音、图像信息准确、及时地传输，以满足运营管理的通信需求，通常需要建立高速公路内部通信专管理的通信需求，通常需要建立高速公路内部通信专管理的

19、通信需求，通常需要建立高速公路内部通信专管理的通信需求，通常需要建立高速公路内部通信专用网。信息传输系统由用网。信息传输系统由用网。信息传输系统由用网。信息传输系统由综合业务交换综合业务交换综合业务交换综合业务交换、通信传输通信传输通信传输通信传输、移移移移动通信动通信动通信动通信三个部分组成。三个部分组成。三个部分组成。三个部分组成。3 3）信息提供系统）信息提供系统）信息提供系统）信息提供系统 静态信息提供系统：静态信息提供系统：静态信息提供系统：静态信息提供系统：根据道路的几何特征或交通管理经验来设置，如根据道路的几何特征或交通管理经验来设置，如根据道路的几何特征或交通管理经验来设置，如

20、根据道路的几何特征或交通管理经验来设置，如固定式交通标志牌、路面标线等。固定式交通标志牌、路面标线等。固定式交通标志牌、路面标线等。固定式交通标志牌、路面标线等。动态信息提供系统：动态信息提供系统：动态信息提供系统：动态信息提供系统：利用计算机控制的、可远程操纵的各种系统提供利用计算机控制的、可远程操纵的各种系统提供利用计算机控制的、可远程操纵的各种系统提供利用计算机控制的、可远程操纵的各种系统提供动态信息。它是先进的交通管理得以实现的体现。动态信息。它是先进的交通管理得以实现的体现。动态信息。它是先进的交通管理得以实现的体现。动态信息。它是先进的交通管理得以实现的体现。系统主要向出行人员或管

21、理人员提供系统主要向出行人员或管理人员提供系统主要向出行人员或管理人员提供系统主要向出行人员或管理人员提供交通运输信交通运输信交通运输信交通运输信息息息息（交通、路况、事故、气象等）、（交通、路况、事故、气象等）、（交通、路况、事故、气象等）、（交通、路况、事故、气象等）、发布命令或建议发布命令或建议发布命令或建议发布命令或建议（如限速、关闭匝道）、向驾驶员（如限速、关闭匝道）、向驾驶员（如限速、关闭匝道）、向驾驶员（如限速、关闭匝道）、向驾驶员提供建议路径提供建议路径提供建议路径提供建议路径等，等，等，等，促使出行者选择合理的出行方式和路线，使道路交通促使出行者选择合理的出行方式和路线，使道

22、路交通促使出行者选择合理的出行方式和路线，使道路交通促使出行者选择合理的出行方式和路线，使道路交通流量分布均匀，提高道路利用率，达到交通控制与管流量分布均匀，提高道路利用率，达到交通控制与管流量分布均匀，提高道路利用率，达到交通控制与管流量分布均匀，提高道路利用率，达到交通控制与管理的目的。理的目的。理的目的。理的目的。系统主要包括如下装置：系统主要包括如下装置：系统主要包括如下装置：系统主要包括如下装置：可变情报板可变情报板可变情报板可变情报板系统、系统、系统、系统、可变可变可变可变限速标志限速标志限速标志限速标志、交通广播交通广播交通广播交通广播及及及及路侧通信广播路侧通信广播路侧通信广播

23、路侧通信广播、信号灯控制系信号灯控制系信号灯控制系信号灯控制系统统统统、公共信息、公共信息、公共信息、公共信息电话查询电话查询电话查询电话查询以及以及以及以及信息中心终端及网络信息中心终端及网络信息中心终端及网络信息中心终端及网络等。等。等。等。4 4）信息处理系统（交通指挥控制中心）信息处理系统（交通指挥控制中心）信息处理系统（交通指挥控制中心）信息处理系统（交通指挥控制中心）交通指挥控制中心作为整个交通控制与管理系统交通指挥控制中心作为整个交通控制与管理系统交通指挥控制中心作为整个交通控制与管理系统交通指挥控制中心作为整个交通控制与管理系统的神经中枢，指挥着其管理范围内的所有控制设施的的神

24、经中枢，指挥着其管理范围内的所有控制设施的的神经中枢，指挥着其管理范围内的所有控制设施的的神经中枢，指挥着其管理范围内的所有控制设施的运转，其功能如下：运转，其功能如下：运转，其功能如下：运转，其功能如下：(1)(1)实时自适应信号控制；实时自适应信号控制；实时自适应信号控制；实时自适应信号控制；(2)2)提供丰富的出行信息；提供丰富的出行信息；提供丰富的出行信息；提供丰富的出行信息；(3)(3)提供各种交通管理措施；提供各种交通管理措施；提供各种交通管理措施；提供各种交通管理措施；(4)(4)构建交通信息数据库等。构建交通信息数据库等。构建交通信息数据库等。构建交通信息数据库等。交通指挥控制

25、中心既是一个广域通信网络的中心交通指挥控制中心既是一个广域通信网络的中心交通指挥控制中心既是一个广域通信网络的中心交通指挥控制中心既是一个广域通信网络的中心（包括中心控制系统内公路沿线所有的传感器以及信（包括中心控制系统内公路沿线所有的传感器以及信（包括中心控制系统内公路沿线所有的传感器以及信（包括中心控制系统内公路沿线所有的传感器以及信息、信号标志），又是先进的交通管理系统的指挥中息、信号标志），又是先进的交通管理系统的指挥中息、信号标志），又是先进的交通管理系统的指挥中息、信号标志），又是先进的交通管理系统的指挥中心。心。心。心。ATMS的服务功能的服务功能 1)信息提供信息提供 系统能通

26、过各种信息提供系统向出行者提供信系统能通过各种信息提供系统向出行者提供信息服务，帮助出行者制定出行计划及出行时间，避息服务，帮助出行者制定出行计划及出行时间，避免延误。免延误。2)交通控制交通控制 对高速公路和道路网进行综合的自适应控制，对高速公路和道路网进行综合的自适应控制，优先考虑公众安全、公共交通或其它高承载率车辆，优先考虑公众安全、公共交通或其它高承载率车辆，减少个人独自驱车出行的数量，并提供更多可供选减少个人独自驱车出行的数量，并提供更多可供选择的出行方式。择的出行方式。3)交通事故处理交通事故处理 该服务可帮助运输部门和管理人员预测交通道该服务可帮助运输部门和管理人员预测交通道路状

27、况，从而采取相应的预防措施，避免潜在隐患路状况，从而采取相应的预防措施，避免潜在隐患的发生或使其影响降至最小。的发生或使其影响降至最小。4)排放测试与污染防治排放测试与污染防治 排放测试与污染防治服务采用先进的汽车排放排放测试与污染防治服务采用先进的汽车排放测试系统确定有关的环保测试系统确定有关的环保“热点热点”，并在空气质量，并在空气质量敏感地区采取道路改线或对进入该敏感地区的公路敏感地区采取道路改线或对进入该敏感地区的公路入口加以控制等措施入口加以控制等措施。5)应急管理应急管理 应急管理可以应急管理可以提高对交通突发事件提高对交通突发事件（事故或灾（事故或灾害）的报告和害）的报告和响应能

28、力响应能力，改善应急响应资源配置，改善应急响应资源配置，它它包括紧急通告包括紧急通告与与应急车辆管理应急车辆管理。6)电子收费电子收费 电子收费是为了电子收费是为了提高收费站通行能力提高收费站通行能力，使驾驶，使驾驶人员不停车、不用现金，进行自动付帐，堵塞收费人员不停车、不用现金，进行自动付帐，堵塞收费漏洞。同时，通过收费站可以漏洞。同时，通过收费站可以收集大量交通数据收集大量交通数据并并提供给交通指挥控制中心提供给交通指挥控制中心。7)提高养护操作效率提高养护操作效率 为保证安全、通畅、舒适的道路行车环境，提为保证安全、通畅、舒适的道路行车环境，提高服务水平，系统可高服务水平，系统可对路面状

29、况作出正确判断对路面状况作出正确判断并对并对相应的养护作业提供工作计划和实施方案。相应的养护作业提供工作计划和实施方案。8)特种车辆通行管理特种车辆通行管理 特种车辆的管理用来特种车辆的管理用来保障路面结构正常使用，保障路面结构正常使用，避免事故发生避免事故发生。系统包括：特种车辆通行许可的申。系统包括：特种车辆通行许可的申请；业内工作的电子化处理；将通行路段信息存入请；业内工作的电子化处理；将通行路段信息存入数据库；将实际可通行路径信息提供给驾驶员等。数据库；将实际可通行路径信息提供给驾驶员等。系统还包括一个自动不停车称重系统，以加快通行系统还包括一个自动不停车称重系统，以加快通行许可的确认

30、过程。许可的确认过程。3、城市交通管理系统、城市交通管理系统 1）交通信号控制系统概述交通信号控制系统概述 19 世纪以来，为了解决交通信号的协调控制问题，世纪以来，为了解决交通信号的协调控制问题，世界各国先后研制出很多交通信号控制系统。世界各国先后研制出很多交通信号控制系统。20 世纪世纪 80 年代以来，由于计算机技术与通信技年代以来，由于计算机技术与通信技术的飞速发展，先进的交通自适应控制系统（术的飞速发展，先进的交通自适应控制系统（ATASCS）应运而生。到）应运而生。到 1995 年，全世界已有年，全世界已有400多多个大城市采用了先进的交通信号控制系统。个大城市采用了先进的交通信号

31、控制系统。先进的交通信号控制系统先进的交通信号控制系统是采用计算机联网控制，是采用计算机联网控制，根据交叉口的实时的交通流量，通过研制的交通模型根据交叉口的实时的交通流量，通过研制的交通模型和软件确定交叉路口红绿灯配时方案，实现整个交通和软件确定交叉路口红绿灯配时方案，实现整个交通网络的配时优化的信号控制系统。网络的配时优化的信号控制系统。名词概念：名词概念：信号相位：信号相位：在信号控制交叉口在信号控制交叉口,把每一种控制状态（一种通把每一种控制状态（一种通行权），即对各进口道不同方向所显示的不同色灯行权），即对各进口道不同方向所显示的不同色灯的组合，称为一个信号相位。的组合，称为一个信号相

32、位。信号周期：信号周期：是指各个行车方向完成一组色灯变换所需的总是指各个行车方向完成一组色灯变换所需的总时间，它等于红灯时间时间，它等于红灯时间+绿灯时间绿灯时间+黄灯时间。黄灯时间。信号相位方案：信号相位方案：一个信号周期内一个信号周期内，信号灯轮流给某些方向的车信号灯轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权的一种顺序安排。辆或行人分配通行权的一种顺序安排。绿信比：绿信比：是某一方向通行效率的指标，它等于一是某一方向通行效率的指标，它等于一个相位内某一方向有效通行时间（绿灯时间）个相位内某一方向有效通行时间（绿灯时间）与周期长度之比。与周期长度之比。2）交通信号控制方式：）交通信号控制方式：交通

33、信号控制方式主要分为交通信号控制方式主要分为点控点控、线控线控和和面控面控（区域控制区域控制）。）。（1）点控方式：）点控方式：点控方式点控方式适用于相邻信号机距离较远适用于相邻信号机距离较远、线控没有太大效果时，或因各线控没有太大效果时，或因各相位交通相位交通需需求求变动显著变动显著，其交叉路口的信号周期和绿信比，其交叉路口的信号周期和绿信比的独立控制比线控更有效的情况的独立控制比线控更有效的情况。可以分为可以分为定周期控制定周期控制与与交通感应控制交通感应控制。定周期控制定周期控制 对应于交通需求的变动（变动参数），对应于交通需求的变动（变动参数），将一天分为几个时间段，对应不同时间段设将

34、一天分为几个时间段，对应不同时间段设定不同的信号周期、绿信比等信号控制参数，定不同的信号周期、绿信比等信号控制参数，由时钟来控制变换参数的控制方式。由时钟来控制变换参数的控制方式。它适合于交通流量模式基本固定，并可它适合于交通流量模式基本固定，并可以预测的情况。以预测的情况。交通感应控制方式交通感应控制方式 是对应于交通状况的变动进行实时控制的方式。是对应于交通状况的变动进行实时控制的方式。它根据车辆检测器测得的交通需求的变动，改变绿它根据车辆检测器测得的交通需求的变动，改变绿灯时间和周期长短的控制，没有固定的信号周期。灯时间和周期长短的控制，没有固定的信号周期。其原理是在控制的进口均设有车辆

35、检测器，一其原理是在控制的进口均设有车辆检测器，一相位起始绿灯（时间由相位起始绿灯（时间由“初始绿灯时间初始绿灯时间”决定），决定），当初始绿灯时间结束时，如果在预先设定的时段内当初始绿灯时间结束时，如果在预先设定的时段内没有车辆到达，则变换相位；否则，绿灯延长预设没有车辆到达，则变换相位；否则，绿灯延长预设的的“单位绿灯延长时间单位绿灯延长时间”，若车流不断，则连续延，若车流不断，则连续延长，直到预设的长，直到预设的“最长绿灯时间最长绿灯时间”时变换相位。时变换相位。（2）线控方式：）线控方式：线控方式是将一条道路延长线上几个信号机在线控方式是将一条道路延长线上几个信号机在时间上相互联系起来

36、进行信号控制。时间上相互联系起来进行信号控制。线控的主要特点是对几个信号机设定线控的主要特点是对几个信号机设定共同的周期共同的周期长长和确定各信号时间上的相对关系，即和确定各信号时间上的相对关系，即相位差相位差。其。其定周期控制定周期控制与点控方式基本相同。该方式主要适合与点控方式基本相同。该方式主要适合于交通流量比较稳定的路线区间，例如低峰时段、于交通流量比较稳定的路线区间，例如低峰时段、普通时段、拥挤时段分别有明显的交通模式的情况。普通时段、拥挤时段分别有明显的交通模式的情况。交通感应控制方式交通感应控制方式是对应于变化的交通状况实时地是对应于变化的交通状况实时地改变控制参数而进行控制的方

37、式改变控制参数而进行控制的方式。名词概念（线控方式）：名词概念（线控方式）：相位差：相位差：（线控交通信号控制关键参数）（线控交通信号控制关键参数）绝对相位差：绝对相位差：各交叉口信号的绿灯或红灯的起点相对于控各交叉口信号的绿灯或红灯的起点相对于控制系统中参照交叉口的绿、红灯起点时间差。制系统中参照交叉口的绿、红灯起点时间差。相对相位差：相对相位差：指相邻两交叉口信号的绿、红灯起点的时指相邻两交叉口信号的绿、红灯起点的时间差。间差。周期长度：周期长度：先按单个交叉口的信号配时方法，确定每个交先按单个交叉口的信号配时方法，确定每个交叉口的周期长度，然后取最长的作为本系统的公共叉口的周期长度，然后

38、取最长的作为本系统的公共周期长度，其他交叉口也必须采用这个周期长度。周期长度，其他交叉口也必须采用这个周期长度。绿波交通绿波交通 绿波交通，就是指车流沿某条主干道行绿波交通，就是指车流沿某条主干道行进过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，进过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻地通过沿途所有交叉口。这种连续畅通无阻地通过沿途所有交叉口。这种连续绿灯信号绿灯信号“波波”是经过沿线各交叉口信号配是经过沿线各交叉口信号配时的精心协调来实现的。时的精心协调来实现的。完全意义的绿波只有在单向交通干线上完全意义的绿波只有在单向交通干线上才能实现，实现绿波的关键是设计相邻交叉才能实现，实现绿波的关键

39、是设计相邻交叉口的相位差。口的相位差。（3）面控方式：）面控方式：面控又称为区域交通信号控制，其控制对象是城面控又称为区域交通信号控制，其控制对象是城市或城市的某个区域中所有交叉路口的交通信号机。市或城市的某个区域中所有交叉路口的交通信号机。面控方式是将控制区域内全部交通信号的控制作面控方式是将控制区域内全部交通信号的控制作为一个交通监控中心管理下的整体控制系统，它是单为一个交通监控中心管理下的整体控制系统，它是单点信号、干线信号和网络信号系统综合控制的集成。点信号、干线信号和网络信号系统综合控制的集成。区域交通信号控制系统一般为三级控制方式，由区域交通信号控制系统一般为三级控制方式，由中央管

40、理控制级、区域控制中心中央管理控制级、区域控制中心和和路口控制机路口控制机构成。构成。具有代表性的系统包括具有代表性的系统包括TRANSYT 系统系统，SCATS 系系统以及统以及SCOOT系统。下面我们将对三种系统做一简系统。下面我们将对三种系统做一简要介绍。要介绍。TRANSYT TRANSYT 系统系统 TRANSYT TRANSYT（Traffic Network Study Traffic Network Study ToolTool）的原意是的原意是的原意是的原意是“交通网络研究工具交通网络研究工具交通网络研究工具交通网络研究工具”，是，是，是，是用作信号控制网用作信号控制网用作信

41、号控制网用作信号控制网协调配时设计协调配时设计协调配时设计协调配时设计的一项先进技的一项先进技的一项先进技的一项先进技术，术，术，术，是应用得最普遍的一种协调配时方法。是应用得最普遍的一种协调配时方法。是应用得最普遍的一种协调配时方法。是应用得最普遍的一种协调配时方法。TRANSYTTRANSYT是一种用于是一种用于是一种用于是一种用于固定配时控制系固定配时控制系固定配时控制系固定配时控制系统统统统（属于定时脱机式系统）的设计方法，其（属于定时脱机式系统）的设计方法，其（属于定时脱机式系统）的设计方法，其（属于定时脱机式系统）的设计方法，其思想是：思想是：思想是：思想是：在固定配时系统中，信号

42、在固定配时系统中，信号在固定配时系统中，信号在固定配时系统中，信号周期是共同的周期是共同的周期是共同的周期是共同的（或者（或者（或者（或者有一部分交叉口采用双周期，即其周期长度为共用有一部分交叉口采用双周期，即其周期长度为共用有一部分交叉口采用双周期，即其周期长度为共用有一部分交叉口采用双周期，即其周期长度为共用周期的一半），而且在一个确定的配时方案执行阶周期的一半），而且在一个确定的配时方案执行阶周期的一半），而且在一个确定的配时方案执行阶周期的一半），而且在一个确定的配时方案执行阶段内，每个交叉口上所有的各个段内，每个交叉口上所有的各个段内，每个交叉口上所有的各个段内，每个交叉口上所有的各

43、个信号阶段起讫时间信号阶段起讫时间信号阶段起讫时间信号阶段起讫时间点点点点（相对于一个周期长度的比例）是（相对于一个周期长度的比例）是（相对于一个周期长度的比例）是（相对于一个周期长度的比例）是固定固定固定固定不变的。不变的。不变的。不变的。为了适应交通量随时间而变化的客观情况，就为了适应交通量随时间而变化的客观情况，就为了适应交通量随时间而变化的客观情况，就为了适应交通量随时间而变化的客观情况，就要拟定适合于不同交通状况的配时方案，以供不同要拟定适合于不同交通状况的配时方案，以供不同要拟定适合于不同交通状况的配时方案，以供不同要拟定适合于不同交通状况的配时方案，以供不同时段使用。对于任何已知

44、的信号控制的道路网，时段使用。对于任何已知的信号控制的道路网，时段使用。对于任何已知的信号控制的道路网，时段使用。对于任何已知的信号控制的道路网，THANSYT THANSYT 利用本身的交通模型和优选方法，都可利用本身的交通模型和优选方法，都可利用本身的交通模型和优选方法，都可利用本身的交通模型和优选方法，都可建立上述配时方案。建立上述配时方案。建立上述配时方案。建立上述配时方案。SCATSSCATS系统系统系统系统 SCATSSCATS系统是一种自适应控制系统。该系统因系统是一种自适应控制系统。该系统因系统是一种自适应控制系统。该系统因系统是一种自适应控制系统。该系统因最初应用于澳大利亚悉

45、尼市而得名，它实际上也最初应用于澳大利亚悉尼市而得名，它实际上也最初应用于澳大利亚悉尼市而得名，它实际上也最初应用于澳大利亚悉尼市而得名，它实际上也是是是是一种实时一种实时一种实时一种实时的的的的配时（参数）方案选择配时（参数）方案选择配时（参数）方案选择配时（参数）方案选择系统。系统。系统。系统。SCATS SCATS 系统是寻求一种能最大限度地系统是寻求一种能最大限度地系统是寻求一种能最大限度地系统是寻求一种能最大限度地减少减少减少减少路网路网路网路网上上上上车流延误车流延误车流延误车流延误和和和和停顿停顿停顿停顿的配时的配时的配时的配时参数优化算法参数优化算法参数优化算法参数优化算法，用

46、以对三，用以对三，用以对三，用以对三项参数（项参数（项参数（项参数（信号周期信号周期信号周期信号周期、绿信比绿信比绿信比绿信比及及及及绿时差绿时差绿时差绿时差）进行优选。）进行优选。）进行优选。）进行优选。此系统有一套以实时交通数据为基础的此系统有一套以实时交通数据为基础的此系统有一套以实时交通数据为基础的此系统有一套以实时交通数据为基础的“算法算法算法算法”，用于实时方案选择。按不太严格的归类，这种系统用于实时方案选择。按不太严格的归类，这种系统用于实时方案选择。按不太严格的归类，这种系统用于实时方案选择。按不太严格的归类，这种系统也可算作一种实时反馈控制系统。也可算作一种实时反馈控制系统。

47、也可算作一种实时反馈控制系统。也可算作一种实时反馈控制系统。SCATS SCATS 系统的结构层次大体上可分为：系统的结构层次大体上可分为：系统的结构层次大体上可分为：系统的结构层次大体上可分为：中央监中央监中央监中央监控中心控中心控中心控中心、区域控制中心区域控制中心区域控制中心区域控制中心和和和和信号控制器信号控制器信号控制器信号控制器。中央监控中心中央监控中心中央监控中心中央监控中心 对整个控制系统运行状况及各项设备工作状态对整个控制系统运行状况及各项设备工作状态对整个控制系统运行状况及各项设备工作状态对整个控制系统运行状况及各项设备工作状态进行集中监视；此外，还管理系统数据库，对地区进

48、行集中监视；此外，还管理系统数据库，对地区进行集中监视；此外，还管理系统数据库，对地区进行集中监视；此外，还管理系统数据库，对地区控制中心的各项数据及每台信号机的运行参数作动控制中心的各项数据及每台信号机的运行参数作动控制中心的各项数据及每台信号机的运行参数作动控制中心的各项数据及每台信号机的运行参数作动态更新。态更新。态更新。态更新。区域控制中心区域控制中心区域控制中心区域控制中心 实行对信号控制机的控制。通常将地区信号机实行对信号控制机的控制。通常将地区信号机实行对信号控制机的控制。通常将地区信号机实行对信号控制机的控制。通常将地区信号机分成若干子系统，每个子系统由分成若干子系统，每个子系

49、统由分成若干子系统，每个子系统由分成若干子系统，每个子系统由1-101-10台信号机组成。台信号机组成。台信号机组成。台信号机组成。系统内部各子系统之间存在一定的协调关系。随交系统内部各子系统之间存在一定的协调关系。随交系统内部各子系统之间存在一定的协调关系。随交系统内部各子系统之间存在一定的协调关系。随交通状况的实时变化，子系统既可以合并也可分开。通状况的实时变化，子系统既可以合并也可分开。通状况的实时变化，子系统既可以合并也可分开。通状况的实时变化，子系统既可以合并也可分开。信号控制器信号控制器信号控制器信号控制器 控制路口信号灯根据配时方案工作。控制路口信号灯根据配时方案工作。控制路口信

50、号灯根据配时方案工作。控制路口信号灯根据配时方案工作。SCOOT SCOOT系统系统 SCOOTSCOOT（Split-Cycle-Offset Optimixation Split-Cycle-Offset Optimixation Technique),Technique),即即即即“绿信比、信号周期及绿灯起步时距绿信比、信号周期及绿灯起步时距绿信比、信号周期及绿灯起步时距绿信比、信号周期及绿灯起步时距优化技术优化技术优化技术优化技术”，是一种对交通信号网实行实时协调控是一种对交通信号网实行实时协调控是一种对交通信号网实行实时协调控是一种对交通信号网实行实时协调控制的自适应控制系统制的自适