第八章2交通管理与控制

道路交通标志设置原则1．根据客观需要设置2．统一性和连续性相结合(总体设计、必要重复）3.人性化(反应时间和前置距离)4．设在易见位置5．昼夜性作用标志的照明或反光性8-3交通标志标线（续）交通标志的支持方式柱式（单柱式和双柱式）悬臂式门式附着式有关规定柱式标志内缘距路面(或路肩)不得小于25厘米，标志牌下缘距路面的高度为180～250厘米。悬臂式标志的下缘距路面的高度，一、二级公路净高为5米，三、四级公路净高为4.5米。标柱内缘距路面(或路肩)不得小于25厘米。交通标志将向符号化、统一化、高亮化、节能化、轻型化发展，新材料、新结构、省能源的新型标志如太阳能标志、激光标志和全息标志的研究正受到重视。一、轮廓标其他安全设施二、突起路标突起路标-------又称为道钉。是固定于路面上起标线作用的突起标记块，可在高速公路或其他道路上用来标记中心线、车道分界线、边缘线；也可用来标记弯道、进出口匝道、导流标线、道路变窄、路面障碍物等危险路段。一般配合路面标线使用，或以模拟路面标线的形式使用。三、防眩设施四、护栏作用一是能够阻止车辆驶出路外，或阻止失控车辆穿越中央分隔带驶入对向车道，二是车辆碰撞防护栏的运动轨迹应能圆滑过渡，使车辆回到正常行驶方向，并减少二次事故的可能性，三是一旦失控车辆与护栏发生碰撞时，能减弱对司机和乘客的损伤，四是能诱导司机的视线，能清晰地看到道路前进方向和道路轮廓。8--4交叉口的信号控制一、交通信号的发展、作用与控制方式1、交通信号：

凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。

2、交通信号控制的作用从时间上将相互冲突的交通流予以分离,使其在不同时间通过,以保证行车安全,同时交通信号对于组织、指挥和控制交通流的流向、流量流速、维护交通秩序等均有重要的作用,迫使车流有序地通过路口,提高了路口效率和通过能力,也减轻了噪声,降低了汽车废气的污染。3.交通信号的含义和基本规定1)指挥灯信号(1)绿灯亮时,准许车辆、行人通行,但转弯的车辆不准阻碍直行的车辆和被放行的行人通行(2)黄灯亮时,不准车辆、行人通行,但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人,可以继续通行;(3)红灯亮时,不准车辆、行人通行,更不准闯红灯;(4)绿色箭头灯亮时,准许车辆按箭头所指方向通行;(5)黄灯闪烁时,车辆行人须在确保安全的原则下通行。右转弯车辆和T形路口右边人行横道时的直行车辆,遇有前款(2)、(3)项规定时,在不妨碍被放行车辆和行人通行的情况下,可以通行。2)车道灯信号(1)绿色箭头灯亮时,本车道准许车辆通行;

(2)红色叉形灯亮时,本车道不准车辆通行;3)人行横道灯信号(1)绿灯亮时,准许行人通过人行横道;

(2)绿灯闪烁时,不准行人进入人行横道,但已进入人行横道的,可继续通行;

(3)红灯亮时,不准行人进入人行横道。4、交通信号控制装置的基本方式

1）手动单点信号装置2)定时或称定周期自动信号装置,

3)车辆感应式控制装置,又分为全感应式和半感应式两种,

4)线控联动信号使用,亦称为绿波系统,此外还有半感应式,全感应式信号机等类型。各式信号机中有应用小型计算机的发展趋势。信号安装方式、位置、高度、构造及电缆线的敷设可参阅GB1488b-94二、信号相位、阶段与基本参数

1.信号相位与信号阶段信号相位是按路口车流获得信号显示的时序来划分的,有多少种不同显示时序排列就有多少个信号相位。信号阶段则根据路口通行权在一个周期时间内的变更次数来划分的,一个信号周期内通行权有几次更迭就有几个信号阶段。2、主要信号参数1）确定最佳周期时长：以延误作为交通效益指标：每一辆车的平均延误为：则总延误：D=q·d若使D最小，则：

用近似解法，可得定时信号（近似）最佳周期时长：Y——组成周期的全部信号相位的各个最大流量比值之和；信号配时每周期的有效绿灯时间为：各相位的有效绿灯时间，按各相位的最大流量比值进行分配，如：

由：ge=g+A-l得：各个相位实际显示绿灯时间为：

g=ge-A+l据以上各步计算结果，即可画出信号配时图。注！通常信号灯周期不能过长，很长的信号灯周期将导致驾驶员的心理压力和对控制设备的怀疑。通常情况下，最长信号灯周期取120s。最小周期时间Cm能使达到路口的车流量全部通过路口的周期时间，采用改周期时间会引起较大延误，很少用，不同国家要求不同2）绿信比指一个周期内分配给各方向（也可以指某个方向的）绿灯时间同周期时长的比例，如东西方向绿信比为ηEW（GEw是东西方向的绿灯时间）。绿信比可根据路口繁忙度计算：

ηEW=GEw

求解方法按公式8-3或8-43)．绿灯间隔时间从失去通行权的上一个相位绿灯结束到下一个相位另一方向绿灯开始的时间称为绿灯间隔时间。在确定相位A失去通行权到相位B得到通行权的绿灯间隔时间时，需测量从相位A的停车线到潜在冲突点之间的距离x，以及相位B的停车线到潜在冲突点之间的距离y。（x-y）是为了避免相位A的最后一辆车与相位B的第一辆车在潜在冲突点发生冲突而确定的行驶距离。绿灯间隔时间必须大于相位A最后一辆车驶过这段距离所需的时间，这样才能保证不发生冲突。交叉口的潜在冲突点潜在冲突AByx下表是英国根据不同冲突距离（x-y）而建议采用的绿灯间隔时间。绿灯间隔时间 冲突距离x-y（m）绿灯间隔时间（s）直行车≤9510～18619～277转弯车≤9510～13614～207当计算的绿灯间隔时间小于3s时，用3s黄灯时间；大于3s时，则在3s黄灯之外，其余时间配以红灯。此时，所有相位信号全部是红灯，称为全红时间。在通常情况下，绿灯间隔时间为黄灯加红灯或全红时间。当自行车和行人流量较大时，由于自行车和行人速度较慢，为了保证安全，则需要较长的绿灯间隔时间。4）黄灯时间为了将已经进入交叉口并正在前进的车辆从交叉口内予以清除所需的时间，与交通量大小无关，由车速和交叉口的宽度确定，一般定为3~5秒，或按下列公式计算5）行人过街时间（6）启动损失时间

每个相位绿灯初期，车辆因起动而实际并未用于通车的一段绿灯时间，为相位绿初损失时间。根据英国实测此时间为1.35s。另外，按信号通车规则，黄灯初期尚可有车辆通行，而黄灯后期已不能通车，黄灯末尾的这一段时间，属于相位黄灯末损失时间，据实测为0.13s。把绿初损失时间同黄末损失时间合在一起，统称为起动损失时间。（7）绿灯时间绿灯时间就是某一相位在一个信号周期内所获得的绿灯显示时间，也称作相位绿灯时间。

（8）最短绿灯时间最短绿灯时间是对各信号阶段或者各个相位规定的最低绿灯时间限值。即不论任何信号阶段或任何相位一次绿灯时间，都不得短于规定的最短绿灯时间。规定这个绿灯时间的目的是为了保证交叉口行车安全。在英国，规定相位最短绿灯时间不得低于4秒。

（9）最长绿灯时间最长绿灯时间是对各信号阶段或各个信号相位给出的最大的绿灯时间限值。即不论任何信号阶段的绿灯时间都不得大于这个最长绿灯时间，目的是为了减少绿灯时间的损失。三、交通信号灯的设置依据：1、设置信号灯的利弊：利：通行能力比没停车让行或减速让行标志时大；弊：给主要道路车辆增加很多不必要的红灯。2、设置依据：①在考虑把某个标志控制的交叉口改为信号控制交叉口之前，应作以下调查工作，研究是否合理：A、车与行人的交通流量；B、进口道上的车速；C、交叉口的平面布置图；D、交通事故主及冲突记录图；E、可穿越临界空档；F、延误。②设置依据：尚未形成公认的有效依据：国际上数美国《统一交通控制设施细则》较为详细。共6条：A、车、Qmin；B、中断主要道路连续车流的次要道路上的Qmin

。C、人、Qmin

；D、掌握过街依据；E、交通事故记录依据；F、在上述几条无一条符合的情况下，但前3条中有2条以上满足限定值的80%及以上时，可设。我国的规定----《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886—2006）P193四、交通管理与控制方式选择主要指标相交道路性质、类型(表8-12和8-13）交通量和事故情况(表8-14）管理方式、交叉口通行能力(表8-15）不同类型立交规划时的占用土地情况(表8-16）五、单点交叉口交通信号控制（点控）

定周期控制

感应控制

控制原理按事先设计好的控制程序，在每个方向上通过红、绿、黄色灯循环显示，指挥交通流，在时间上实施隔离。相位、周期、绿信比

固定周期信号控制全感应式信号控制控制原理

在信号控制的进口，设有车辆到达检测器，一相位起始绿灯，感应信号控制器内设有一个“初始绿灯时间”，到初始绿灯时间结束时，如果在一个预先设置的时间间隔内没有后续车辆到达，则变换相位；如果有车辆到达，则绿灯延长一个预设的“单位绿灯延长时间”，只要不断有车到达，绿灯时间可继续延长，直到预设的“最长绿灯时间”时变换相位。感应式信号灯的基本控制参数

初始绿灯时间绿灯延长时间初始绿灯时间Gis（s）：初始绿灯时间，即给每个相位初期预先设置的一段最短绿灯时间。在这段时间，必须保证积存在检测器和停车线之间的车辆驶入交叉口，所以，这段时间的长短取决于检测器的埋设位置。

设置初期绿灯时间应考虑以下几个因素：（1）保证停在检测器和停车线之间的车辆，全部驶出停车线所需的最短时间。初期绿灯时间应等于这段最短绿灯时间减去一段单位延长绿灯时间；（2）保证行人安全过街所需的时间；（3）我国还需要考虑保证红灯停在停车线前的非机动车安全过街所需的时间随检测器位置而定的初期绿灯时间检测器与停车线间距（m）初期绿灯时间（s)检测器与停车线间距（m）初期绿灯时间（s)0～12825～301413～181031～361619～2412最小绿灯时间Gimin（s）：最小绿灯时间是每一个信号相位必须保证的绿灯时间，不管本相位或其他相位是否有车，本相位都必须放完这段绿灯时间。单位绿灯延长时间Gio（s）单位绿灯延长时间----是保证一辆车从检测器处能驶入交叉口，即初始绿灯时间结束后，在一定的时间间隔内，测得由后续车辆到达时所延长的单位绿灯时间。如果在这段时间内，没有测得来车，则可被判为交通中断，并可结束绿灯转换到另一相位。因此，单位绿灯延长时间也是判断车流是否中断的一个参数。确定时，应考虑以下几个因素：（1）单位绿灯延长时间的长短必须能使车辆从检测器开出停车线，当使用“点式”检测器及其位置离停车线较远时，这点特别重要。（2）单位绿灯延长时间的恰当长度，应尽可能不产生绿灯时间损失。应按实际需要定的尽可能短，使单位绿灯延长时间尽可能满足实际交通所需的长度，而不应该等待不紧跟的车辆通过绿灯。（3）在确定单位绿灯延长时间时，必须注意被检测的车道数。由于在一个相位上的所有单个检测器通常都是连在一起的，因此控制机所接收到的车辆间隔远比实际的车辆间隔要小的多。最大绿灯时间Gimax（s）：最大绿灯时间，即为了保持最佳绿信比（绿灯时间）分配而确定的最大相位绿灯时间。它是相位绿灯时间的延长极限。当相伴绿灯时间达到最大绿灯时间时，强制结束当前相位绿灯并转换相位。绿灯极限延长时间，实际上就是按定时信号最佳周期时长及绿信比分配到各个相位的绿灯时间，绿灯极限时间一般定为30～60秒。（1）检测器设在次要道路上平时，主路上总是绿灯，对次路预测最短绿灯时间。当次路上检测器测到有车时，立即改变相位，次路变为绿灯。后继无车时，相位即返回主路；否则，到达最短绿灯时，强制改换相位。特点：这种感应控制实质上是次路优先，只要次路有车到达就会打断主路车流。当次路车辆很少时，次路非机动车往往要等很长时间，等到有机动车到达时，才可随机动车通过交叉口。只在某些特殊地方才适用。如消防队、重要机关出入口。半感应控制（2）检测器设置在主要道路上平时主路绿灯总是亮的，当检测器在一段时间内测不到主路有车辆时，才换相位让次路通车。主路上测得车辆到达时，通车相位返回主路。这种控制方式可避免主路车流被次路车辆打断，且有利于次路上自行车的通行。优化感应控制简要原理：在交叉口的每一进口道上设置两个检测器，譬如一个在停车线前40m，一个在停车线前100m。开始给每个相位配以足够的绿灯时间，把40m检测器到停车线之间的车辆全部先放完；而在两个检测器之间的这一段时间间隔内，用来检测寻找何时产生饱和交通流；最后用一个优化程序，把这一相位为饱和交通流的延长绿灯时间能得到的交通效益和另一相位车辆因延长红灯所得到的损失加以比较确定换相时间。从而降低感应控制中的绿灯损失时间提高交通效益。对是否给予绿灯延长时间进行优化控制，提高绿灯效益。定时信号与感应信号的选择定时控制的优点（1）定时控制，因信号启动时间可取得一致而有利于相邻交通信号的协调，特别是要联结几个相邻交通信号或一个信号网络系统。（2）定时控制的正常工作，不必通过检测器对车辆的检测，因此不存在路边停车及其它因素影响车辆检测的缺点。（3）定时控制比感应控制更适用于有大量、均匀行人交通的地方；（4）定时信号设施价格低于感应信号，且安装、维护方便。感应控制的优点（1）在交通量变化大而不规则、难于用定时控制处理的交叉口，以及在必须降低对主要干道干扰的交叉口上，用感应控制效益更大；（2）不适宜处于联动定时系统中的交叉口，宜用感应控制。（3）感应控制特别适用于交通只在一天的部分时间里需要信号控制的地方；（4）感应控制在轻交通交叉口有其优越性，不致使主要道路上的交通产生不必要的延误；（5）感应控制，在有几个流向的交通量时有时无或多变的复杂交叉口上，可得到最大效益；（6）半感应信号通常适用于主次相交道路上，只在次路有车流或行人时才中断主路车流的交叉口上。六、线控干线交通信号协调控制系统也简称“线控制”、“绿波控制”，就是把一条主要干线上一批相近的交通信号灯联动起来，进行协调控制，以便提高整个干线通行能力。线控制往往是面控制系统的一种简化形式，控制参数基本相似。根据道路交叉口所采用信号灯控制方式的不同，线控制也分为干线交通信号定时式协调控制及干线交通信号感应式协调控制两种。线控系统的基本参数公用周期长度控制系统中有多个交叉口，为了达到系统协调，各交叉口必须采用相同的周期长度（或整数倍数），即公用周期长度。为此，必须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，然后取最长的关键交叉口周期作为本系统的公共周期长度。确定步骤：（1）必须先按单点定时信号的配时方法，根据系统中各交叉口的布局及交通流流向、流量，计算出各个交叉口交通信号所需的周期时长。（2）然后从中选出最大的周期时长作为这个系统的周期时长。关键交叉口：需要周期时长最大的交叉口双周期交叉口：对某些交通量较小的交叉口，可把它的信号周期长定成系统周期时长的半数。这些交叉口叫做双周期交叉口。绿信比在干线控制系统中，各交叉口的绿信比可根据交叉口的各方向交通量来确定。各路口绿灯时间是根据公用信号灯周期与各路口绿信比求得。因此，控制系统中，各个交叉口交通信号的绿信比不一定相同。因参照点不同，相位差有两种：（1）绝对相位差：指各个交叉口信号的绿灯红灯的起点相对于控制系统中关键交叉口的绿灯或红灯的起点时间差。（2）相对相位差：指相邻两交叉口信号的绿灯点亮时的时间差。不同的周期之间不存在相位差。相位差相邻各交叉口信号间的相位差可按下式确定：干线信号协调控制所谓干线信号协调控制，就是指车流沿某条道路行进过程中，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。这种连续绿灯信号“波”是经过沿线各交叉口信号配时的精心协调来实现的，可称作“绿波交通”。通常在单向交通干线上实现效果较好，实现“绿波交通”的关键是精确设计相邻交叉口之间的相位差。干线信号协调控制说明如图所示。（1）车辆在A路口遇红灯等待，自然形成“车队”。（2）绿灯亮时，“车队”离开A路口以平均车速行驶。（3）行驶到B路口用时t秒。（4）B路口信号灯经过协调，绿灯点亮比A路口晚t秒（即相位差）。（5）“车队”到达B路口绿灯正好点亮，“车队”不停车通过。（6）如此，经过C、D、E，…，路口。道路干线示意图面控（区域控制）区域交通信号控制（简称面控制）系统的对象是城市或某个区域中所有交叉口的交通信号。区域交通信号控制系统的正确的概念是：把城区内的全部交通信号的监控，作为一个指挥控制中心管理下的一套整体的控制系统，是单点信号、干线信号系统和网络信号系统的综合控制系统。区域控制系统的发展是随着交通控制理论的不断发展，通讯、检测、计算机技术在交通控制领域的广泛应用而发展起来的。早期的区域控制系统着重于对周期、绿信比和时差等交通信号参数进行最优控制。现代的交通控制系统是多种技术的综合体，它包括车辆检测、数据采集与传输、信息处理与显示、信号控制与最优化、电视监视、交通管理与决策等多个组成部分。区域控制系统可实施城市交通运输的策略，提高现有道路的交通效率，改善道路交通安全，节省能源消耗，减少环境污染，收集交通数据，提供交通情报，为整个社会提供综合的经济效益。是缓解城市交通问题的重要措施。8—5道路交通组织管理一、未设信号灯控制交叉口的管理1、多路停车（安全停车）让行2、二路停车（单向停车）让行3、让路控制：

可穿越空挡内允许车速为16~24km/h的车安全通过时，

可以设置。4、不设控制：居民住宅区或工业区内部道路二、单向交通管理利用现有街道系统，开通公交线，扩大公交覆盖率，解决拥挤，提高通行能力，减少交通事故。类型：固定型、定时型、可逆行型、定车种型优缺点组织单向行车的条件①方格形路网、平行路线、间距不大；②有两向交通量相近又很少反向的特种车辆③车道数为奇数的道路，早晚两向流量相差较大的道路可实行逆向交通④主干路两侧有可以利用的较窄街道时，可以组织单向行车或单车种行车三、公交车辆的管理1、设置公交专用道目的：提高车速、提高对乘客的吸引力和服务水平类型原则：尽可能不影响其他交通、综合效益提高、公众接受条件：道路—单向为两车道以上，总宽度为30米以上交通量—单向公交客运量为5000人次交叉口—专用的公交车道优缺点2、公交车辆优先通过

交叉口优先通