交通管理與控制（第十三,十四章）ppt-powerpoi

1、1區(qū)域交通信號(hào)控制概述區(qū)域交通信號(hào)控制概述2定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng)定時(shí)式脫機(jī)操作系統(tǒng)3自適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作系統(tǒng)自適應(yīng)式聯(lián)機(jī)操作系統(tǒng)第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制的概念區(qū)域交通控制的概念1區(qū)域交通信號(hào)控制概述區(qū)域交通信號(hào)控制概述 區(qū)域交通控制系統(tǒng)就是集成了點(diǎn)控、線控區(qū)域交通控制系統(tǒng)就是集成了點(diǎn)控、線控與面控的綜合控制系統(tǒng)。與面控的綜合控制系統(tǒng)。第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制的分類區(qū)域交通控制的分類1區(qū)域交通信號(hào)控制概述區(qū)域交通信號(hào)控制概述按控制策略分類按控制策略分類: :定時(shí)式脫機(jī)操作控制系統(tǒng)定時(shí)式脫機(jī)操作控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :可靠、簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)：不能適應(yīng)交通變化可靠、簡(jiǎn)單，缺

2、點(diǎn)：不能適應(yīng)交通變化自適應(yīng)式操作控制系統(tǒng)自適應(yīng)式操作控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)交通變化，缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資高優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)交通變化，缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資高第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制的分類區(qū)域交通控制的分類1區(qū)域交通信號(hào)控制概述區(qū)域交通信號(hào)控制概述按控制方式分類按控制方式分類: :方案選擇式方案選擇式事先存好控制方案，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來選擇事先存好控制方案，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來選擇方案形成式方案形成式基于模型，實(shí)時(shí)計(jì)算最佳控制方案基于模型，實(shí)時(shí)計(jì)算最佳控制方案第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制的分類區(qū)域交通控制的分類1區(qū)域交通信號(hào)控制概述區(qū)域交通信號(hào)控制概述按控制結(jié)構(gòu)分類按控制結(jié)構(gòu)分類:

3、 :集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)中心承擔(dān)所有路口控制配時(shí)優(yōu)化中心承擔(dān)所有路口控制配時(shí)優(yōu)化分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)按照戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)原則，分區(qū)、分層實(shí)施路口按照戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)原則，分區(qū)、分層實(shí)施路口控制控制第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制的分類區(qū)域交通控制的分類按控制結(jié)構(gòu)分類按控制結(jié)構(gòu)分類: :集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)集中式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu), , 分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)分層式計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)按控制方式分類按控制方式分類: :方案選擇式方案選擇式, , 方案形成式方案形成式按控制策略分類按控制策略分類: :定時(shí)式脫機(jī)操作控制系統(tǒng)定時(shí)式脫機(jī)操作控制系統(tǒng), , 自適應(yīng)式操作控制系

4、統(tǒng)自適應(yīng)式操作控制系統(tǒng)第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)n區(qū)域交通控制研究開發(fā)現(xiàn)狀區(qū)域交通控制研究開發(fā)現(xiàn)狀國(guó)外國(guó)外: :從從18681868年至今經(jīng)歷了百余年的發(fā)展歷程年至今經(jīng)歷了百余年的發(fā)展歷程; ;18681868年，英國(guó)在倫敦安裝了世界上第一臺(tái)交通信號(hào)燈年，英國(guó)在倫敦安裝了世界上第一臺(tái)交通信號(hào)燈; ;19181918年，美國(guó)在鹽湖城建成了第一個(gè)使主干線年，美國(guó)在鹽湖城建成了第一個(gè)使主干線“綠波帶綠波帶”系統(tǒng)系統(tǒng); ;19261926年，英國(guó)在沃爾佛漢普頓第一次安裝和使用自動(dòng)控制器來控制交通信，年，英國(guó)在沃爾佛漢普頓第一次安裝和使用自動(dòng)控制器來控制交通信，標(biāo)志著城市交通自動(dòng)控制的開始標(biāo)志著城市

5、交通自動(dòng)控制的開始; ;19521952年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了交年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了交通信號(hào)燈的實(shí)用化，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系通信號(hào)燈的實(shí)用化，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市統(tǒng)的城市; ;19761976年年, ,英國(guó)運(yùn)輸與道路實(shí)驗(yàn)室（英國(guó)運(yùn)輸與道路實(shí)驗(yàn)室（TRRLTRRL）推出）推出TRANSYT,TRANSYT,隨后隨后, ,推出推出SCOOTSCOOT系統(tǒng)系統(tǒng); ;上世紀(jì)上世紀(jì)8080年代后年代后, ,澳大利亞的澳大利亞的sCATs(sydneysCATs(s

6、ydney CoordinateddaptiveCoordinateddaptive Traffic Traffic System)System)系統(tǒng)、加拿大的系統(tǒng)、加拿大的RT0pRT0p系統(tǒng)、美國(guó)的系統(tǒng)、美國(guó)的UTCSUTCS一一3GC3GC系統(tǒng)以及系統(tǒng)以及ASCOTASCOT系統(tǒng)、日系統(tǒng)、日本的京三系統(tǒng)、西班牙的本的京三系統(tǒng)、西班牙的ITACAITACA系統(tǒng)等等。系統(tǒng)等等。n區(qū)域交通控制研究開發(fā)現(xiàn)狀區(qū)域交通控制研究開發(fā)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi): :上世紀(jì)上世紀(jì)7070年代中期年代中期, ,北京開始試用干線控制系統(tǒng)北京開始試用干線控制系統(tǒng); ;19861986年在國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委的批準(zhǔn)下，國(guó)家年在國(guó)

7、家計(jì)委和國(guó)家科委的批準(zhǔn)下，國(guó)家“七五七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目計(jì)劃中科技攻關(guān)項(xiàng)目計(jì)劃中第一次設(shè)立了第一次設(shè)立了城市交通控制系統(tǒng)城市交通控制系統(tǒng)(75-24-04-03)(75-24-04-03)應(yīng)用研究項(xiàng)目應(yīng)用研究項(xiàng)目; ;19921992年年, ,國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委決定在國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委決定在“八五八五”科技攻關(guān)計(jì)劃科技攻關(guān)計(jì)劃“85-403-06-0585-403-06-05城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目中繼續(xù)設(shè)立交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研項(xiàng)目中繼續(xù)設(shè)立交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究項(xiàng)目究項(xiàng)目; ;20062006年年, ,國(guó)家科委在國(guó)家科委在”十一五十一五”科技攻關(guān)計(jì)劃中科技攻

8、關(guān)計(jì)劃中, ,再次推出再次推出”城市智能交通控城市智能交通控制系統(tǒng)制系統(tǒng)”研究項(xiàng)目研究項(xiàng)目; ;目前目前, ,我國(guó)大部分城市仍然采用單點(diǎn)定時(shí)控制系統(tǒng)我國(guó)大部分城市仍然采用單點(diǎn)定時(shí)控制系統(tǒng), ,少數(shù)城市采用感應(yīng)控制系少數(shù)城市采用感應(yīng)控制系統(tǒng)統(tǒng), ,對(duì)于自適應(yīng)控制系統(tǒng)還處于研究試驗(yàn)階段對(duì)于自適應(yīng)控制系統(tǒng)還處于研究試驗(yàn)階段. .nTRANSYT2定時(shí)脫機(jī)控制系統(tǒng)定時(shí)脫機(jī)控制系統(tǒng)TRANSYT TRANSYT(TrafficTRANSYT(Traffic Network Study Tool) Network Study Tool)是是英國(guó)于英國(guó)于19661966年提出的一種脫機(jī)交通信號(hào)控制系年提出的

9、一種脫機(jī)交通信號(hào)控制系統(tǒng)統(tǒng), ,主要由仿真模型及優(yōu)化程序兩部分組成主要由仿真模型及優(yōu)化程序兩部分組成. . 到目前為止到目前為止,TRANSYT,TRANSYT已升級(jí)已升級(jí)8 8次次, ,我國(guó)北京于我國(guó)北京于上世紀(jì)上世紀(jì)8080年代引入該系統(tǒng)年代引入該系統(tǒng). .第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)nTRANSYT工作原理工作原理2定時(shí)脫機(jī)控制系統(tǒng)定時(shí)脫機(jī)控制系統(tǒng)TRANSYTTRANSYT(TrafficTRANSYT(Traffic Network Study Tool) Network Study Tool)是一是一種脫機(jī)控制系統(tǒng)種脫機(jī)控制系統(tǒng), ,主要由仿真模型及優(yōu)化程序兩主要由仿真模型及優(yōu)化

10、程序兩部分組成部分組成. .第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)nTRANSYT工作原理工作原理網(wǎng)絡(luò)幾何尺寸及網(wǎng)絡(luò)交通流量網(wǎng)絡(luò)幾何尺寸及網(wǎng)絡(luò)交通流量初始信號(hào)配時(shí)初始信號(hào)配時(shí)仿真模型仿真模型新的信號(hào)配時(shí)新的信號(hào)配時(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)優(yōu)化數(shù)據(jù)優(yōu)化過程優(yōu)化過程最佳信號(hào)配時(shí)最佳信號(hào)配時(shí)性能指標(biāo)性能指標(biāo)PI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的延誤及停車次數(shù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的延誤及停車次數(shù)周期流量圖周期流量圖CFP仿真信息仿真信息路網(wǎng)幾何尺寸路網(wǎng)幾何尺寸交通流信息交通流信息初始配時(shí)數(shù)據(jù)初始配時(shí)數(shù)據(jù)仿真運(yùn)算仿真運(yùn)算計(jì)算性能指標(biāo)計(jì)算性能指標(biāo)PI配時(shí)優(yōu)選配時(shí)優(yōu)選交通運(yùn)行模擬交通運(yùn)行模擬優(yōu)化運(yùn)算優(yōu)化運(yùn)算綠時(shí)差優(yōu)選綠時(shí)差優(yōu)選綠燈時(shí)間優(yōu)選綠燈時(shí)間優(yōu)選控制子區(qū)劃分控制子區(qū)

11、劃分信號(hào)周期選擇信號(hào)周期選擇控制輸出控制輸出計(jì)算計(jì)算PI計(jì)算計(jì)算CFP計(jì)算延誤計(jì)算延誤計(jì)算停車次數(shù)計(jì)算停車次數(shù)nSCATS3自適應(yīng)控制系統(tǒng)自適應(yīng)控制系統(tǒng)SCATS(SydneySCATS(Sydney Coordinated Adaptive Traffic Coordinated Adaptive Traffic System)System)是一種實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制系統(tǒng), ,由澳大利亞由澳大利亞開發(fā)開發(fā).80.80年代投入使用年代投入使用. .第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)nSCATS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中央監(jiān)控中心中央監(jiān)控中心區(qū)域監(jiān)控中心區(qū)域監(jiān)控中心區(qū)域監(jiān)控中心區(qū)域監(jiān)控中心區(qū)域監(jiān)控

12、中心區(qū)域監(jiān)控中心路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)第三級(jí)第三級(jí)nSCATS工作原理工作原理(1)(1)子系統(tǒng)的劃分與合并子系統(tǒng)的劃分與合并 “ “合并指數(shù)合并指數(shù)”_如果累積達(dá)到如果累積達(dá)到4,4,則合并則合并; ;如果累積降到如果累積降到0,0,則分開則分開; ;(2)(2)飽和度計(jì)算與綜合流量計(jì)算飽和度計(jì)算與綜合流量計(jì)算 飽和度飽和度(DS)=(DS)=有效綠時(shí)有效綠時(shí)/ /顯示綠時(shí)顯示綠時(shí)(3)(3)配時(shí)參數(shù)優(yōu)選配時(shí)參數(shù)優(yōu)選 根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù), ,擬定四個(gè)綠信比方案、五個(gè)

13、內(nèi)部綠時(shí)差擬定四個(gè)綠信比方案、五個(gè)內(nèi)部綠時(shí)差方案、五個(gè)外部綠時(shí)差方案。最后完成最佳周期方案、五個(gè)外部綠時(shí)差方案。最后完成最佳周期/ /綠信比與綠信比與相位差的選擇相位差的選擇. .nSCOOT3自適應(yīng)控制系統(tǒng)自適應(yīng)控制系統(tǒng)SCOOT(SplitSCOOT(Split-Cycle-Offset Optimization -Cycle-Offset Optimization Technique)Technique)是一種實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng), ,由英國(guó)由英國(guó)TRRLTRRL于于19731973年開發(fā)年開發(fā),1979,1979年投入使用年投入使用. .第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)

14、nSCOOT結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中央監(jiān)控中心中央監(jiān)控中心路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)路口路口信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)nSCOOT工作原理工作原理(1)(1)檢測(cè)交通信息檢測(cè)交通信息 交通量交通量/ /占有率占有率/ /擁擠程度等參數(shù)擁擠程度等參數(shù); ;(2)(2)子區(qū)管理子區(qū)管理(3)(3)模型模型 車隊(duì)預(yù)測(cè)模型車隊(duì)預(yù)測(cè)模型( (周期流量圖周期流量圖)/)/排隊(duì)預(yù)測(cè)模型排隊(duì)預(yù)測(cè)模型/ /擁擠預(yù)測(cè)模擁擠預(yù)測(cè)模型型/ /效能預(yù)測(cè)模型效能預(yù)測(cè)模型. .(4)(4)優(yōu)化配時(shí)優(yōu)化配時(shí) 參數(shù)優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化/

15、 /參數(shù)選擇參數(shù)選擇(5)(5)控制信息輸出控制信息輸出第十三章 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)1主線控制系統(tǒng)主線控制系統(tǒng)2入口匝道控制入口匝道控制3出口匝道控制出口匝道控制4快速道路交通事件檢測(cè)快速道路交通事件檢測(cè)第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n主線控制的作用主線控制的作用1主線控制系統(tǒng)主線控制系統(tǒng)(1)取得最佳均勻車速,使瓶頸路段的通行能力達(dá)最大;(2)可有效防止汽車追尾;(3)當(dāng)主路受限制時(shí),可提高快速道路的使用效率.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n幾種控制方法幾種控制方法1主線控制系統(tǒng)主線控制系統(tǒng)(1)可變限速控制方法通過在道路上設(shè)置可變限速標(biāo)志,指示隨交通狀況變化的限制車速,對(duì)司機(jī)起預(yù)告作用.

16、第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n幾種控制方法幾種控制方法1主線控制系統(tǒng)主線控制系統(tǒng)(2)車道封閉控制方法通過封閉部分車道,來提高瓶頸路段的通行能力.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n幾種控制方法幾種控制方法1主線控制系統(tǒng)主線控制系統(tǒng)(3)可逆車道控制方法基于快速路在某些時(shí)段,路段交通出現(xiàn)方向不平衡現(xiàn)象,將某些路段設(shè)置成可逆車道,從而提高該路段的通行能力.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n入口匝道控制的作用入口匝道控制的作用2入口匝道控制入口匝道控制(1)減少整個(gè)快速路系統(tǒng)內(nèi)所有車輛的行程時(shí)間(2)使交通流均勻平衡;(3)消除或減少交匯中的沖突和事故;(4)提高行車的舒適感,降低干擾.第十四章 快速

17、道路交通控制系統(tǒng)n入口匝道控制方法入口匝道控制方法2入口匝道控制入口匝道控制(1)封閉匝道控制法;(2)匝道定時(shí)限流控制法;(3)匝道感應(yīng)交匯控制法;(4)匝道系統(tǒng)控制法.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n出口匝道控制方法出口匝道控制方法3出口匝道控制出口匝道控制(1)調(diào)節(jié)駛離快速道路的車輛數(shù);(2)封閉出口匝道.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n異常事件檢測(cè)異常事件檢測(cè)4快速路異常事件監(jiān)測(cè)快速路異常事件監(jiān)測(cè)(1)電子監(jiān)視;(2)CCTV閉路電視;(3)航空監(jiān)視;(4)緊急電話;(5)駕駛?cè)司茸o(hù)合作系統(tǒng);(6)民用頻道無線電話.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n異常事件處理異常事件處理4快速路異常事件監(jiān)測(cè)快速路異常事件監(jiān)測(cè)(1)公安交通警察;(2)道路養(yǎng)護(hù)部門;(3)醫(yī)院急救中心.第十四章 快速道路交通控制系統(tǒng)n快速路通道監(jiān)控快速路通道監(jiān)控4快速路異常事件監(jiān)測(cè)快速路異常事件監(jiān)測(cè)(1)監(jiān)視快速道路交通;(2)快速道路交通控制;(3)沿街道路的控制和監(jiān)控;(4)干線街道的控制和監(jiān)控;(