交通信号控制概论

1第八章交通信号掌握概论第一节交通信号其次节交通信号灯的设置依据第三节信号掌握类别2主要内容目的：了解交通信号的进展历史，把握设置交通信号的依据重点：设置交通信号需要满足的条件和交通信号掌握的分类。3第一节交通信号定义在道路上用来传送具有法定意义指挥交通流通行或停顿的光、声、手势等，都是交通信号。种类：常用的有灯光信号和手势信号。作用：交通信号是在道路空间上无法实现分别原则的地方，主要是在平面穿插口上，用来在时间上给交通流安排通行权的一种交通指挥措施。方式：交通信号灯用轮番显示不同的灯色来指挥交通的通行或停顿。4信号灯的进展历史早在19世纪，人们就开头争论交通信号，用信号灯指挥道路上的车辆交通，掌握车辆出入穿插口的次序。据英国学者韦伯斯特和柯布的著作记述，早在1868年，伦敦的威斯明斯特街口就安装了交通信号灯。这是一个红绿两色的信号灯，为了便利在夜间让司机和行人看清信号颜色。到1918年纽约街头又消失一座新的信号灯，这是一座手动操纵的信号灯。直到1926年，在英国沃而汉普顿才消失第一座自动交通信号灯。51.1信号灯的种类初期的信号灯仅红、绿两色；1918年美国纽约街头才消失红绿黄三色信号灯；现代信号灯，除原来红黄绿三色根本信号灯之外，又增加了箭头信号灯和闪烁灯。〔1〕箭头信号灯它是专为分别各种不同方向交通流，并对其供给专用通行时间的信号灯。这种信号，固然只在设有专用转弯车道的穿插口上使用才能有效。〔2〕闪烁灯一般红黄绿或绿色箭头灯，在启亮时，按肯定的频率闪烁，可补充其它灯色所不能表达的交通指挥意义。61.2信号灯的含义《欧洲道路交通标志和信号协定》对信号灯含义的规定摘要如下：非闪灯〔1〕绿灯：表示车辆可以通行，在平面穿插口，面对绿灯的车辆可以直行、左转或右转，左右转弯车辆必需让合法通行的其它车辆和人行横道线内的行人先行。但是假设交通特别拥挤，以至进入路口的车辆，在灯色转变之后，还是通不过，这时即使是绿灯，车辆也不得通行。〔2〕红灯：表示不许车辆通行，车辆不能超过停车线。〔3〕黄灯：表示马上亮红灯，车辆应当停顿。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。7信号灯的含义闪灯〔1〕闪红灯：警告车辆不准通行〔2〕闪黄灯或两个黄灯交替闪亮：表示车辆可以通行，但必需特殊留神。箭头灯：〔1〕绿色箭头灯：车辆只允许沿箭头所指的方向通行。〔2〕红色或黄色箭头灯：仅对箭头所指的方向起红灯或黄灯的作用。专用于自行车的信号灯：应在信号灯上加有自行车的图案。8我国对信号灯含义的特殊规定概要《条例》规定：右转弯车辆和T形穿插口右边无人行横道的直行车辆，遇黄灯或红灯时，在不阻碍被放行的车辆和行人通行的状况下，可以通行。这条规定，只在不用箭头灯时才适用。信号灯的次序安排：竖式：自上而下为红、黄、绿灯；横式：自外向里为红、黄、绿灯。9其次节交通信号灯的设置依据一般，当交通量进展到接近停车或让路标志穿插口所能处理的力量时，才在穿插口上加设交通信号掌握。由于设有停车或让路标志的穿插口和承受信号灯掌握的穿插口各有利弊，各有其适用的条件。所以，假设信号灯设置的合理、正确，就能发挥信号灯的交通效益；设置不当时不仅铺张了设备及安装费用，而且会对交通造成不良的后果。102.1设置交通信号掌握的利弊合理设计的信号掌握穿插口，其通行力量应比设有停车或让路标志的穿插口大。设有停车或让路标志的穿插口的交通量接近其通行力量时，车流就会不畅而大大增加了车辆的停车次数和延误，特殊是次要道路上的车辆，停车、延误会更加严峻。这是将其改为信号掌握穿插口可能就恰到好处，可改善次要道路上的通车，削减其停车与延误。合理设置信号灯的条件是什么？假设交通量未到达需要设置信号灯的时候，不合理地将停车标志穿插口改为信号掌握穿插口，主路交通和次路交通会怎样？11信号设置不合理的弊端将停车、让路标志穿插口改为信号掌握穿插口，消退了原停车或让路标志穿插口的优点。〔优点是什么？〕改为信号掌握之后，就要为少量次要道路上的车辆放绿灯，势必给主路道路车辆增加很多不必要的红灯，从而使主要道路上的车辆产生大量的停车与延误。而次要道路上，因车少，有些时候亮着绿灯却无车通行。这种状况在我国屡见不鲜，这些被迫产生的停车与延误，将导致显著而无谓的能耗与运行费用的铺张。12交通信号的主要功能交通信号的主要功能使在道路车辆相穿插处安排车辆通行权。误区：把交通信号看成是治道路穿插百病的灵丹妙药。最普遍的一种观点是把交通信号看成是主要的安全措施。交通信号的主要目标是使各类、各向交通有秩序、高效率的通行。假设仅为交通安全而在穿插口盲目设置，往往简洁引起交通事故，影响交通安全。因此，交通信号的设置要做到合理、有据可依：在技术上，使设置信号灯有据可依，避开乱设现象；在经济上，可避开无谓的投资铺张；在交通上，可避开不必要的损失和交通事故。132.2设置交通信号的根本原理概念目前，打算停车标志穿插口改为信号掌握穿插口时，主要考虑两个因素：停车标志穿插口的通行力量和延误。停车标志穿插口的通行力量分析依据停车标志穿插口的通车规章，次要道路上的车辆必需等主要道路车流间消失足够的可穿越空档时，才能通过。因此，主要道路上的交通几乎不受相交交通的影响，无视左右转车辆的影响，则可认为主要道路在这种穿插口进口道上的通行力量几乎和路段的通行力量一样。计算这种穿插口的通行力量，一般是对应于主要道路交通量，求出相应的次要道路进口道可以进入穿插口的最大交通量。14停车标志穿插口通行力量计算方法原理：依据计算主要道路车流中可供次要道路车辆穿越的空档数来求出次要道路可以通行的最大交通量。假设主路车流按泊松分布到达，可建立计算次要道路可通过的最大交通量的公式如下：这里的关键是要确定计算参数

15影响参数的因素很多，随主要道路宽度、主路上的车型及车速、次要道路车辆的去向、驾驶员的驾驶习惯等不同而异。小轿车的临界空档时距，随各种条件，在4.5~10s之间变化。h值按小轿车一般取2～3s.按前面的假设计算的结果，只是次要道路车辆穿越一条主要道路车流的最大通过量。实际状况，还要考虑主要道路上各向车流及次要道路对向车流对穿越车辆的影响，所以是一个特别简单的问题。目前计算停车标志穿插口通行力量最简便而又较牢靠的方法是德国所承受的方法。16次干道通行力量*〔小汽车辆数/h〕

主路交通量次路控制方式采用时间间隔（s)主干道双向交通量（辆/h）

h8001000120014001600停车标志852001007545752501401108065315200160125让路标志733501851359563*25520015053*360290230注：次干道通行力量超过主干道双向交通量的一半是很少消失的。14019025025033544017主路优先穿插口通行力量分析主干道〔优先方向〕的通行力量可按路段通行力量计算或稍低，再加上次干道〔非优先方向〕的通行力量，即为穿插口的全部通行力量。路别主干道为双车道主干道为四车道主干道400500650100015002500支路2502001001005025美国规定的主干道优先时支路通行力量的阅历值18停车标志穿插口的延误将标志掌握穿插口改为信号掌握穿插口，次路车辆延误可以得到降低，但主路车辆延误却要增加。通过比照改用信号掌握前后，主次道路车辆总延误的大小，来确定是否应当改用信号掌握。确定停车标志穿插口的延误特别困难，这方面的争论成果虽然不少，但能真正有用的似乎还没有。英国的曲线分析法〔见图例8－1〕交通量与延误是考察穿插口该用什么掌握方式的主要可定量分析的依据，但并不是唯一的依据，要结合实际状况进展综合分析，才能正确决策。192.3设置交通掌握信号的依据美国《统一交通掌握设施细则》(2023)所制定的依据较为具体。设置交通信号须做的调查工作1〕车辆与行人的交通流量2〕进口道上的车辆行驶速度3〕穿插口的平面布置图4〕交通事故及冲突记录图5〕可穿越临界空档6〕延误把调查所得结果，同《细则》所定设置信号灯依据的最小值比较，确定设置交通掌握信号是否合理。设置交通掌握信号的依据美国《细则》对设置交通掌握信号列出了8条依据，这里做一简要的说明。20设置交通掌握信号的依据第一条依据——第8位小时交通量状况一：寻常日的第8位小时符合以下条件之一即要考虑安装交通掌握信号灯：1〕在主要道路进口道和车流量较大的次要道路进口道上，消失大于表8-1中条件A〔最小车流量〕的两个100％栏的车流量；2〕在主要道路进口道和车流量较大的次要道路进口道上，消失大于表8-1中条件B〔中断连续交通流〕的两个100％栏的车流量；

21第一条依据——第8位小时交通量状况二：寻常日的第8位小时同时符合以下条件时，即要考虑安装交通掌握信号灯：1〕在主要道路进口道和车流量较大的次要道路进口道上，消失大于表8-1中条件A的两个80％栏的车流量；2〕在主要道路进口道和车流量较大的次要道路进口道上，消失大于表8-1中条件B的两个80％栏的车流量；22设置交通信号的依据其次条依据——第4小时交通量寻常日的第4小时主路流量〔双向进口道的总和〕与次路较大流量〔单向〕的交点，全部落在图8-2曲线上方时，宜考虑设置交通掌握信号灯。23设置交通信号的依据第三条依据——顶峰小时以下两个条件之一被满足时，则要考虑设置交通掌握信号灯：1〕寻常日的同一1h〔任意4个连续15min〕内同时消失以下三种状况：〔1〕停车标志管制的次路进口道上，单向一条车道的总停车延误大于或等于4车.时，或单向两车道的总停车延误大于或等于5车.时;〔2〕在次路同一进口道上，一条车道的单向流量大于或等于100辆/h，或2条车道的单向流量大于或等于150辆/h；〔3〕在这1h中进入三叉穿插口的总流量大于或等于650l辆/h，或进入四岔或多岔穿插口的总流量大于或等于800辆/h；2〕寻常日的1h〔任意4个连续15min〕主路每小时双向总流量与次路相应的较大流量进口道上单向流量的交点全部落在图8-3曲线上方。24设置交通信号的依据第四条依据——行人流量当下面两个条件同时被满足时，宜考虑设置交通掌握信号灯：〔1〕寻常日穿越穿插口主路或主路中间段的行人流量每任意4h内的每个小时大于100人，或任意1h内大于190人；〔2〕车流中消失能够让行人穿越的空挡每小时少于60个，而道路中心分隔带的宽度足以让过街行人在其上等候。25设置交通信号的依据第五条依据——学童过街在学童过街时间内，车流中实际消失的空档时间小于按式〔8－2〕计算的学童过街所需时间以及在学童过街顶峰时至少有20人过街时，可考虑设置交通信号灯。26设置交通信号的依据第六条依据——联动信号系统当消失以下状况之一时，应考虑设置信号灯〔1〕在具有向一个方向流量为主的道路或单向交通道路上，相邻穿插口的交通掌握信号灯设置得较远而没有供给必要的车队掌握；〔2〕在双向交通道路上，相邻穿插口的交通掌握信号灯没有供给必要的车队掌握。第七条依据——事故记录加强治理以削减事故的努力未能见效，一年中发生5次或更多人身损害或财产损失的交通事故，这类事故用交通信号掌握可易于避开者。同时流量上也到达肯定的设置信号的条件。27设置交通信号的依据第八条依据——道路网络在寻常日的顶峰小时内进入穿插口的流量至少到达1000辆/h，以及估计5年寻常日流量满足第1〕、2〕、3〕条依据中的一个或数个条件时，可考虑设置交通掌握信号灯。小结：在设置信号灯之前，应充分考虑可以削减延误和交通不便的其它弥补性措施，如拆迁路边存车处或展宽车道增加车道数等措施，可能比设置信号灯更为有用。28我国对信号灯安装依据的规定《道路信号灯安装标准》〔GB14886-94)当进入同一穿插口顶峰小时及12h交通流量超过表8－2所列数值及有特殊要求的穿插口可设置机动车信号灯。主道路宽度（m）主路交通流量（辆/h)支路交通流量（辆/h）高峰小时12h高峰小时12h小于1075080003503800800900027021001200130001902000大于10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500穿插口设置信号灯的交通流量标准表8－229我国对信号灯安装依据的规定设置机动车道信号灯的穿插口，当道路具有机动车、非机动车分道线且道路宽度大于15m时，应设置非机动车信号灯。设置机动车道信号灯的穿插口，当通过人行横道的行人顶峰小时流量超过500人次时，应设置人行横道信号灯。实行分道掌握的穿插口应设置车道信号灯。在穿插口间距大于500m，顶峰小时流量超过750辆以及12h流量超过8000辆的路段上，当通过人行横道的行人顶峰小时流量超过500人次时，可设置人行横道信号灯及相应的机动车道信号灯。30第三节信号掌握类别按掌握范围分类1.单个穿插口的交通掌握每个穿插口的交通掌握信号只依据该穿插口的交通状况独立运行，不与其相邻穿插口的掌握信号有任何联系的，称为单点穿插口交通掌握，也称“点控”，是穿插口交通信号掌握的最根本形式。2.干道穿插口信号协调掌握把干道上假设干连续穿插口的交通信号通过肯定的方式联