《交通管理與控制》PPT課件.ppt

,交 通 工 程 概 論,中 原 工 學(xué) 院,第 七 章,交通管理與控制,7.1 概述 7.1.1 交通控制與管理的目的 充分發(fā)揮已有道路交通設(shè)施的機(jī)能，使交通能夠迅速、流暢、安全地通行，并減輕噪聲、廢氣等交通公害。,7.1.2 交通控制與管理的內(nèi)容與手段,交通控制：是采用能夠與時(shí)刻變化著的交通情況相適應(yīng)的設(shè)備，準(zhǔn)確地指揮交通，使之達(dá)到安全、通暢的目的。,交通管理：是指定交通規(guī)則，作為共同必須遵守的法規(guī)，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，采取某些限制措施。,第七章 交通控制與管理,交通規(guī)則及限制措施的規(guī)定、條例等； 交通信號(hào)； 交通標(biāo)志； 交通標(biāo)線。,交通手段,道路交通標(biāo)志是用顏色、圖形、符號(hào)和文字向交通參與者傳遞特定信息，預(yù)示前方道路交通設(shè)施、氣候、環(huán)境情況，表示交通管理指令設(shè)施的狀況，是道路交通法規(guī)的組成部分與交通管理的重要手段，在公路與城市道路交通管理中占有重要的地位，被人們稱之為不下崗的“交警”。,（1）顏色：不同的顏色會(huì)產(chǎn)生不同的心理與生理反應(yīng)。 紅色，常用以表示約束、禁令、停止和緊急之意。 黃色，多用以表達(dá)警告、禁令、注意之意。 綠色，常用于表示安全，靜適、和平，可以通行或前進(jìn)。 藍(lán)色，適于用作指示、導(dǎo)向的標(biāo)志。 白色，適宜用作交通標(biāo)志的底色。,交通標(biāo)志,（2）形狀：標(biāo)志的視認(rèn)性與顯示性是否良好與標(biāo)志的形狀大小有重要的關(guān)系，面積相同的形狀不同的標(biāo)志，就易于識(shí)別程度劃分為：三角形、菱形、正方形、正五邊形、圓形等。因此，交通標(biāo)志多盡先采用三角形。,（3）符號(hào)：應(yīng)簡(jiǎn)單明了，一看就懂并易為公眾理解，盡可能避免文字?jǐn)⑹觥?（4）文字：書寫規(guī)范、正確、工整。根據(jù)需要可并用漢字或其它文字，地名可用漢語(yǔ)拼音，專用名用英文。,交通標(biāo)志的類別：計(jì)130多種，共255個(gè)圖式,30種，42個(gè)圖案,36種，42個(gè)圖式,17種，29個(gè)圖式,40種，83各圖式,2大類，17個(gè)圖式,6種，26個(gè)圖式,警 告 標(biāo) 志,無(wú)人看守 鐵道道口,禁 令 標(biāo) 志,指 示 標(biāo) 志,指 路 標(biāo) 志,旅 游 標(biāo) 志,輔 助 標(biāo) 志,分隔同向行駛的交通流或作為行車安全距離的識(shí)別線,禁止變換車道線,分隔對(duì)向行駛的交通流，在保證安全的情況下允許車輛越線超車或左轉(zhuǎn)彎,停車線或引道車輛,白色虛線,白色實(shí)線,黃色虛線,黃色實(shí)線,路段中時(shí)，用以分隔對(duì)向行駛的交通流，畫于路緣石上系用以禁止車輛長(zhǎng)時(shí)間或臨時(shí)在路邊停放。,交通標(biāo)線,按職能和作用可分為：白色虛線、白色實(shí)線、黃色實(shí)線、黃色虛線、雙白實(shí)線、雙白虛線、中心黃色虛實(shí)線,實(shí)線一側(cè)禁止車輛越線或左轉(zhuǎn)彎，虛線一側(cè)準(zhǔn)許車輛越線超車或左轉(zhuǎn)彎,減速讓行線，畫路段中時(shí)，作為行車方向隨時(shí)改變之可變車道線,嚴(yán)禁車輛跨線或壓線行駛,雙黃實(shí)線,中心黃色虛實(shí)線,雙白虛線,雙白實(shí)線,畫于路口時(shí)，停車讓行線,人行橫道,人行橫道預(yù)告標(biāo)示,禁止掉頭標(biāo)記,7.2 交叉口的信號(hào)控制,1交通信號(hào)控制的目的 安全、有序、通暢,2交通信號(hào)的產(chǎn)生 1868年，煤氣燃燒發(fā)光,早在世紀(jì)初，位于英國(guó)中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。其中，著紅裝的女人表示已結(jié)婚，而著綠裝的女人則是未婚者。后來(lái)，英國(guó)倫敦議會(huì)大廈前經(jīng)常發(fā)生車輛撞人的事故，交通三天兩頭堵塞，市民對(duì)此意見(jiàn)很大。,當(dāng)時(shí)，一位名叫德?tīng)柟氐臋C(jī)械師每天上下班都要經(jīng)過(guò)議會(huì)大廈門前，因交通堵塞經(jīng)常遲到。他受約克城婦女著紅、綠服裝的啟示，經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的潛心研究，設(shè)計(jì)制造出了信號(hào)燈。 這種信號(hào)燈燈柱高米，上面掛著一盞紅、綠兩色的煤氣提燈，在燈的腳下，一名手持長(zhǎng)桿的警察可以牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色，行人和車輛按照“綠燈行、紅燈?！钡囊?guī)定有序行駛。,信號(hào)燈的出現(xiàn)，極大地緩解了議會(huì)大廈前的交通擁擠現(xiàn)象。然而，23天后這盞信號(hào)燈突然發(fā)生爆炸，使一位正在值勤的警察斷送了性命。從此，城市的交通信號(hào)燈被取締了。,1914年，美國(guó)幾名科學(xué)家分析了煤油信號(hào)燈自爆的原因后研制出“電氣信號(hào)燈”，并安裝在市區(qū)的主要交通路口。沒(méi)多久，在紐約和芝加哥等城市也陸續(xù)出現(xiàn)了這種交通信號(hào)燈。,1918年，中國(guó)的胡汝鼎懷著“科學(xué)救國(guó)”的抱負(fù)到美國(guó)深造。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號(hào)，當(dāng)他看到綠燈亮正要過(guò)去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車“呼”的一聲擦身而過(guò)，嚇得他出了一身冷汗?；氐剿奚?，他反復(fù)琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個(gè)黃色信號(hào)燈，用以提醒人們注意危險(xiǎn)。他的建議立即得到有關(guān)方面的肯定，并很快研制出樣品，安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上。此時(shí)，紅、黃、綠三色信號(hào)燈正式誕生。,3交通信號(hào)的含義,1)綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不準(zhǔn)阻礙直行的車輛和被放行的行人通行； 2)黃燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，但已越過(guò)停止線的車輛和已進(jìn)入人行橫道的行人可以通行； 3)紅燈亮?xí)r，不準(zhǔn)車輛、行人通行，更不準(zhǔn)闖紅燈； 4)綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛按箭頭所指方向通行； 5)黃燈閃爍時(shí)，車輛和行人均須在確保安全的前提下通行。,（1）指揮燈信號(hào),（2）車道燈信號(hào),綠色箭頭燈亮?xí)r，本車道準(zhǔn)許車輛通行； 紅色叉形燈亮?xí)r，本車道不準(zhǔn)車輛通行；,（3）人行橫道燈信號(hào),綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人通過(guò)人行橫道； 綠燈閃爍時(shí)，不準(zhǔn)行人進(jìn)入人行橫道，但已進(jìn)入人行橫道的，可繼續(xù)通行； 紅燈亮?xí)r，不準(zhǔn)行人進(jìn)入人行橫道。,其它，如交通指揮棒信號(hào)，手勢(shì)信號(hào)等。,4. 交通信號(hào)的基本參數(shù),(1) 信號(hào)相位 交叉口各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同燈色的組合稱為一個(gè)信號(hào)相位。 我國(guó)目前多采用兩相位或三相位控制方案。,(2) 周期時(shí)長(zhǎng) 信號(hào)周期C是紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，單位為秒。一個(gè)交叉口的所有相位均采用同一信號(hào)周期。 最佳周期時(shí)間C0是通行效益指標(biāo)最佳的交通信號(hào)周期時(shí)間。 最短周期時(shí)間Cm是到達(dá)車輛剛好能全部通過(guò)交叉口的周期時(shí)間的最小值。,兩相位控制,三相位控制,(3) 綠信比 綠信比是在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，有效綠燈時(shí)間與周期時(shí)間之比。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。,5. 信號(hào)燈設(shè)置的依據(jù),我國(guó)規(guī)定：,1994年1月發(fā)布GB14886-64“道路交通信號(hào)燈安裝規(guī)范”,（1）進(jìn)入同一路口高峰小時(shí)及12小時(shí)交通流量超過(guò)下表所列數(shù)值及有特別要求的路口可設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈； （2）當(dāng)?shù)缆肪哂袡C(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車分道線且路寬大于15m時(shí)，應(yīng)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈； （3）設(shè)置機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈路口，當(dāng)人行橫道的行人高峰小時(shí)流量超過(guò)500人次時(shí)，應(yīng)設(shè)置人行橫道信號(hào)燈；,（4）實(shí)行分道控制的路口應(yīng)設(shè)置車道信號(hào)燈； （5）高峰小時(shí)流量超過(guò)750輛及12h超過(guò)8000輛的路段上，當(dāng)人行橫道上行人高峰小時(shí)流量超過(guò)500人次時(shí)，可設(shè)置人行橫道信號(hào)燈及相應(yīng)機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈。,(3) 綠信比、相位差 綠信比是在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，有效綠燈時(shí)間與周期時(shí)間之比。周期相同，各相位的綠信比不一定相等。,相位差是系統(tǒng)控制中聯(lián)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)參數(shù)。它分為相對(duì)相位差和絕對(duì)相位差。 相對(duì)相位差是指在各交叉口的周期時(shí)間均相同的聯(lián)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)中，相鄰兩交叉口同相位的綠燈起始時(shí)間之差，用秒表示。這個(gè)相對(duì)相位差與周期時(shí)間之比稱為相對(duì)相位差比，用百分比表示。 在聯(lián)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)中選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)路口，規(guī)定該路口的相位差為零，其它路口相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)路口的相位差稱為絕對(duì)相位差。,5綠燈間隔時(shí)間 從失去通行權(quán)的上一個(gè)相位綠燈結(jié)束到下一個(gè)相位另一方向綠燈開(kāi)始的時(shí)間稱為綠燈間隔時(shí)間 。,在信號(hào)配時(shí)上，當(dāng)計(jì)算的綠燈間隔時(shí)間 l 小于3s時(shí)，用3s黃燈時(shí)間；大于3s時(shí)，則在3s黃燈之外，其余時(shí)間配以紅燈。此時(shí)，所有相位信號(hào)全部是紅燈，稱為全紅時(shí)間。,6飽和流率和有效綠燈時(shí)間 當(dāng)綠燈開(kāi)始時(shí)，停在停車線后面的車輛不可能立即通過(guò)停車線，而是有一個(gè)起動(dòng)延誤時(shí)間。 綠燈開(kāi)始時(shí)，駛?cè)肼什⒉皇橇⒓催_(dá)到最大，而是從零開(kāi)始，逐漸達(dá)到最大。當(dāng)綠燈結(jié)束時(shí)，駛出交叉口的車輛也不可能立即終止，而是在綠燈結(jié)束后，駛出率由最大逐漸降為零，,圖中黃線下面的面積就是綠燈時(shí)間通過(guò)停車線的車輛數(shù)。為便于計(jì)算，取一個(gè)等面積的矩形套在曲線上，即圖中的矩形ABCD。這個(gè)矩形的高就是飽和流率，它的底就是有效綠燈時(shí)間。,流量比：,按有效綠燈時(shí)間計(jì)算，車輛駛出停車線是開(kāi)始于實(shí)際綠燈開(kāi)始之后而結(jié)束于黃燈結(jié)束(清尾時(shí)間) 之前。這里，實(shí)際綠燈開(kāi)始與有效綠燈開(kāi)始(第一輛車通過(guò)停車線)之間的時(shí)間間隔稱為起動(dòng)損失時(shí)間。 有效綠燈時(shí)間實(shí)際綠燈時(shí)間+黃燈時(shí)間總損失時(shí)間，用符號(hào)表示為 ge=G+A-l 式中：G實(shí)際綠燈時(shí)間(s)； A黃燈時(shí)間(s)； l包括綠燈初和黃燈末的損失時(shí)間(起動(dòng)損失時(shí)間和清尾損失時(shí)間)(s)。 例如，實(shí)際綠燈時(shí)間為80s，黃燈時(shí)間為3s，起動(dòng)損失時(shí)間1s，清尾損失時(shí)間1s，則有效綠燈時(shí)間為： ge=80+3-1-1=81 (s),7單點(diǎn)定時(shí)信號(hào)的通行能力,1. 英國(guó)TRRL方法：,飽和流量：,S為飽和流率，W為進(jìn)道口寬度；,通行能力：,在信號(hào)燈交叉口，車輛只能在有效綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)交叉口，因此信號(hào)燈交叉口進(jìn)道口上的通行能力為：,2. “停車線法”,5交叉口的通行能力與飽和度 交叉口各進(jìn)口方向的通行能力是交叉口設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的因素。應(yīng)先從一個(gè)相位著手，找出相位通行能力的計(jì)算方法，然后再對(duì)整個(gè)交叉口的通行能力及飽和度進(jìn)行分析。 1）信號(hào)相位的通行能力與飽和度 某一信號(hào)相位允許通過(guò)交叉口的車輛數(shù)(即通行能力)C，取決于該相位的飽和流率(S)及所能獲得的綠信比(gc)，即 CSg/c (72) 一個(gè)信號(hào)相位的實(shí)際流量V與通行能力C的比值，稱為相位(或車道組)飽和度，用X表示。,2）交叉口的總通行能力與飽和度 交叉口的總通行能力，就是一個(gè)交叉口對(duì)于各個(gè)方向(全部車流)所能提供的最大允許通過(guò)流率。 飽和度的實(shí)用限值定在0809之間，交叉口就可以獲得良好的運(yùn)行條件。如果飽和度的實(shí)用限值定得過(guò)低，勢(shì)必要擴(kuò)大交叉口的平面尺寸才能滿足一定的交通量要求，從而增加建設(shè)投資。,第二節(jié) 單點(diǎn)信號(hào)控制 交叉口的單點(diǎn)信號(hào)控制，又稱“點(diǎn)控”，用于單個(gè)有信號(hào)的路口，屬于孤立交叉口的信號(hào)控制。根據(jù)交叉口的流量和流向，確定最佳配時(shí)方案，可保證最大通行能力或最小延誤。 一 信號(hào)周期設(shè)計(jì) 交叉口的信號(hào)配時(shí)，應(yīng)選用同一相位流量比（V/S）中最大者進(jìn)行計(jì)算。 1.最短信號(hào)周期cm 采用cm時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)到達(dá)交叉口的車輛恰好全部被放行，既無(wú)滯留車輛，信號(hào)周期也無(wú)富余。因此，cm恰好等于一個(gè)周期內(nèi)綠燈損失時(shí)間L加上全部到達(dá)車輛以飽和流量通過(guò)交叉口所需的有效綠