交通管理与控制PPT课件

.,1,第10章道路交通管理与控制,.,2,道路交通管理的目的,交通是人类生活的基本需求道路交通是社会经济活动的纽带道路交通是城市、区域繁荣发达的标志缓解道路交通拥挤状况改善交通环境，提高道路通行能力减少交通事故,.,3,产生道路交通问题的原因,交通基础设施供给跟不上交通需求的增长道路交通管理设施落后，管理水平不高各种交通分担方式不合理城市规划的欠缺导致道路交通网络结构不合理,降低V/C比道路交通建设交通系统管理交通需求管理交通规划,.,4,道路交通管理分类,行政管理制定、执行交通法规驾驶员的管理（培训、发证、考核、审验）车辆的管理（牌证、转户、报废、年检）道路管理（通行秩序、路边施工、违章占道清除）交通事故处理（现场勘测、事故认定、处罚）技术管理交通需求管理是针对交通源的政策性管理，通过政策影响交通结构、重建交通量的时空分布，缓解交通状况交通系统管理是针对交通流的技术性管理，通过控制提高服务水平、提高系统的运营效率,.,5,交通需求管理(TDM)与交通系统管理(TSM),Time,Volume,capacity,TSM,TDM,Demand,.,6,交通需求管理策略,优先发展公交专用道、多乘员车辆优先服务限制发展策略限制运输效率低、污染大、能耗高的车辆禁止出行策略禁止进入某些区域，交叉口、路段禁行经济杠杆策略通过中心区高额停车收费、拥挤收费等来平滑交通量，调节出行方式、出行时间,.,7,交通系统管理策略,节点交通管理策略干线交通管理策略区域交通管理策略,通过一系列的交通规则、硬件控制改善交通网络的服务水平、提高系统的运营效率。道路交通网络包含结点、路段，交通系统管理策略包括：,.,8,交通系统管理节点交通管理策略,交叉口控制方式无控制交叉口、信号控制交叉口环形交叉口、立体交叉口交叉口管理方式进口拓宽；进口渠化；信号配时优化交叉口转向限制方式禁止左转使冲突点数从16降到4,.,9,交通系统管理干线交通管理策略,单行线；公交专用线；货运禁行线；自行车专用线；自行车禁行线；“绿波”线。,交通系统管理区域交通管理策略,区域信号控制系统如定时脱机式（TRANSYT）联机响应式（SCOOT、SCAT）智能交通系统（ITS）智能车、智能路,.,10,5-1道路交通法规、标志、标线道路交通法规,属于国家行政法规其目的在于维护交通秩序、保证交通畅通和车辆行人安全，协调人、车、路与环境相互关系交通法规内容包括各种车辆与驾乘人员的管理道路交通秩序管理对交通违章和肇事者的处理交通设施的维护与管理,.,11,道路交通法规、标志、标线道路交通标志,道路交通标志制定的依据颜色、形状、符号构成交通标志三要素道路交通标志的意义用颜色、图形、符号和文字向用户预示道路状况道路交通标志种类GB5768-1999把交通标志分为主标志和辅助标志主标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志辅助标志是附设在主标志下起辅助作用的标志,.,12,交通标志警告标志,警告车辆驾驶人谨慎慢行，注意横向来车相交,警告车辆驾驶人谨慎慢行，注意横向来车相交,用以促使车辆驾驶人注意前方路段设有信号灯,三角形、黄底、黑边、黑图案,.,13,交通标志警令标志,禁止总质量超过标志所示数值的车辆通行,表示禁止机动车鸣喇叭,表示车辆会车时，必须停车让对方车先行,圆形、白底、红边、黑图案,.,14,交通标志指示标志,表示该车道只供机动车行驶,圆形或长方形或正方形、蓝底、白图案,.,15,交通标志指路标志,为道路使用者提供各种重要场所的识别和指向,通告高速公路及一般道路交通阻断、绕行等情况,.,16,道路交通标志尺寸和视认距离,视认距离（视距）从发现交通标志起到采取行动为止，汽车行驶的距离尺寸当速度80km/hr时，圆形直径100cm，正方形边长100cm，矩形长宽120cm100cm当速度80km/hr时，圆形直径70cm，正方形边长70cm，矩形高宽70cm100cm,.,17,道路交通标线,用颜色、线条、符号、箭头、文字、立面标记、突起路标图画于路面或构造物表面具有强制性、服务性、诱导性按功能分类有：指示标线、禁止标线、警告标线按形态分类有：线条、字符标记、突起路标、路边线轮廓标线交通标线的标划白色虚线和白色实线黄色虚线和黄色实线双白虚线和双白实线,.,18,5-2平面交叉口交通管理目的,1减少冲突点2控制相对速度，减小合流角度3重交通流和公共交通优先4分离冲突点和减小冲突区5选取最佳周期，提高绿灯利用率,.,19,平面交叉口交通管理通行能力与延误,通行能力信号交叉口环形交叉口无灯控交叉口交通拥挤环境下的延误信号交叉口环形交叉口无灯控交叉口,.,20,平面交叉口交通管理无控制交叉口,视距三角形(参考课本图)速度、反应时间，附着系数，路面坡度无控制交叉口冲突点及通行规则适应交通量相交道路流量差越大，冲突数越小相交道路流量相当，达到一定量时，应改为信号交叉口,.,21,平面交叉口交通管理优先控制交叉口,停车标志控制单向停车控制，次路进口处有停车标志，路面有停多向交通控制，各路车辆都要先停车再通过让路标志控制进入路口的次路车辆要慢速瞭望，寻找空隙通过,优先控制交叉口是无控制交叉向信号灯控制的过渡形式,.,22,平面交叉口控制方式的选择,平面交叉口的设置必须满足道路功能、适应交通流量及交通安全三方面的要求1按照道路类型选择主主信号灯控制主次信号灯或停车标志主支停车标志2按照交通流和交通事故选择交叉口流量8000/天，碰撞事故5/年,.,23,道路交通行车管理单向交通,单向交通种类固定式、定时式、可逆性单向交通、车种性单向交通单向交通优点提高通行能力、减少交通事故、提高道路行车速度单向交通缺点增加车辆行驶距离，给驾驶员增加工作量给公共车辆乘客增加步行距离容易导致迷路，特别是对不熟悉情况的外地驾驶员增加了为单向管制所需的道路公用设施,.,24,道路交通行车管理可变方向交通,在不同的时间内变换某些车道的行车方向变向交通又称“潮汐交通”通过可变中央隔离线实施,.,25,道路交通行车管理专用车道,公共汽车专用道电车、轨道交通专用道多乘员车辆专用道自行车专用道,.,26,道路交通行车管理禁行交通,对机动车或非机动车实行限制，把一部分交通流量均分到负荷较低的道路上去时段禁行在规定的时段内禁止某些车辆进入指定道路错日禁行在指定道路上规定某些车辆单日通行，某些车辆双日通行车种禁行禁止几种车进入城市道路或中心城区转弯禁行在交通拥挤的交叉口，禁止机动车左转弯重量(高度、超速等)禁行,.,27,5-3道路交通信号控制,信号控制的目的在时间上隔离不同方向的车流，减少交通冲突提高平面交叉口的使用效率最高，例如协调相邻交叉口的绿灯时间，使车辆连续通过多个交叉口控制系统类型单点信号控制干道协调控制区域系统控制,.,28,定时控制原理按照预先设定的配时方案运行，通过红、绿、黄指挥交通流定时控制相位方案轮流给各方向车辆或行人分配权的顺序。一种控制状态，即对各进口道所显示的不同灯色的组合称为一个信号相位。可采用2相制，当左转交通量较大时，可考虑3相制、4相制定时控制基本参数信号周期、绿灯时间、绿信比,交通信号控制点控制,以单个交叉口为控制对象，是交通信号的最基本形式，又分为定时控制及感应控制,.,29,2相位方案,2相位配时图,.,30,多相位信号控制,.,31,多相位信号控制,指挥信号灯包括园光灯、方向指示灯、车道指示灯、人行横道指示灯、黄闪灯方向指示灯对机动车可安排8各相位相位设计应根据交通流量、流向适当选择合理组合相位，可提高交叉口的通行效益实际应用中应避免片面最求多相位,.,32,定时控制基本参数的确定信号周期（cycle）,单方向各种灯色轮流显示一次所需的时间，等于红+绿+黄，或者说绿灯启亮开始到下次该相位绿灯再启亮的时间长度等效交通量：进口交通量V；公交车、货车数H；左转车数L；进口车道数n各进口等效交通量的最大者用于信号周期计算,.,33,定时控制基本参数的确定绿灯时间（green）,相位绿灯时间G（道路等效交通量/Ve）,绿信比（split）是一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比，有效绿灯时长等于一个相位的实际绿灯时长加上黄灯时长减去损失时间启动损失2s，转换损失35s,G=T2黄灯时间,.,34,定时信号配时流程,.,35,感应控制,在交叉口的进口道上设置车辆检测器，信号配时方案由计算机根据检测交通量信息实时确定感应信号控制器内设一个初始绿灯时间，到初始绿灯时间结束时，如果没有检测到车辆到达，就变换相位；如果继续检测到车辆到达，可延长绿灯时间直到最长绿灯时间感应控制的基本参数有：初始绿灯时间、单位绿灯延长时间、最长绿灯时间,.,36,交通信号控制线控制,车队每到达一个信号交叉口正好遇到绿灯，车辆延误将大大降低把某主要干道上的信号交叉口看成一个系统,用参数建立信号配时的联系，协调控制，提高整个干道的通行能力线控制的基本参数包括周期长度根据交通量确定信号周期；干道上共有相同周期；按单个交叉口的信号配时法，确定每个交叉口的信号周期，取最长的作为公共周期绿信比各交叉口的绿信比根据交叉口的交通量各自确定相位差某交叉口与参照交叉口信号的绿灯开始时间差(绝对差)；相邻交叉口信号的绿灯开始时间差(相对差),.,37,交通信号控制面控制,定时脱机式面控制对交通流历史数据进行统计分析，优化处理，得出多时段最优信号配时方案，存入控制器内。缺点是不能应对交通流的随机变化。如TRANSIT联机感应式面控制运用数据采集技术、自动控制技术，根据交通流的瞬息变化，交通信号作出自适应控制。如SCATS，SCOOT,把区域中所有交叉口作为协调控制对象，线控制是面控制的子系统,.,38,英国TRANSYT系统,脱机操作、定时、区域交通控制系统仿真模型：用模拟车流在交通网上的运行状况，研究信号配时参数的改变对车流的影响，评价交通信号配时方案优化模型：以路网的总旅行时间最小化、总延误最小化或总交通量最大化为优化目标函数，把仿真结果输入优化程序，获得更好的信号配时方案；再把反馈给仿真系统，最后获得性能最佳的系统配时方案TYANSYT优化过程包括：绿灯时间优化、信号周期优化、控制子系统划分等,.,39,英国SCOOT系统,绿信比信号周期绿时差优化技术（Split-Cycle-Offset）交通信号网实时协调控制的自适应系统TYANSYT的升级产品，有同样的优化模型、优化方法信息源于交叉口进口道上游的车辆检