交通管理與控制課件

1、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

2、，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、

3、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 1）警告標(biāo)志 2）禁令標(biāo)志3）指示標(biāo)志 4）指路標(biāo)志 5）旅游標(biāo)志 6）道路施工安全標(biāo)志 7）輔助標(biāo)志 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 十字交叉T型交叉T型交叉T型交叉Y型交叉環(huán)型交叉警 告 標(biāo) 志向左急彎路向右急彎路反向彎路連續(xù)彎路上陡坡下陡坡兩側(cè)變窄右側(cè)變

4、窄左側(cè)變窄窄橋雙向交通注意行人注意兒童注意牲畜注意信號(hào)燈注意落石注意橫風(fēng)易滑傍山險(xiǎn)路堤壩路村莊隧道渡口駝峰橋路面不平過水路面有人看守鐵道道口無人看守鐵道道口慢行注意障礙物施工注意危險(xiǎn)禁 令 標(biāo) 志禁止通行禁止駛車禁止機(jī)動(dòng)車通行禁止載貨汽車通行禁止三輪車通行禁止大型客車通行禁止小型客車通行禁止拖、掛車通行禁止拖拉機(jī)通行禁止農(nóng)用運(yùn)輸車通行禁止二輪摩托車通行禁止某輪兩種車通行禁止非機(jī)動(dòng)車通行禁止畜力車通行禁止人力貨運(yùn)三輪車通行禁止人力客運(yùn)三輪車通行禁止人力車通行禁止騎自行車下坡禁止騎自行車上坡禁止行人通行禁止向左轉(zhuǎn)彎禁止向右轉(zhuǎn)彎禁止直行禁止向左向右轉(zhuǎn)彎禁止直行和平向左轉(zhuǎn)彎禁止直行和向右轉(zhuǎn)彎禁止掉頭禁

5、止超車解除禁止超車禁止車輛臨時(shí)或長(zhǎng)時(shí)停放禁止車輛長(zhǎng)時(shí)間停放禁止鳴喇叭禁止寬度限制高度限制質(zhì)量限制軸重限制速度解除限制速度停車檢查停車讓行減速讓行會(huì)車讓行指 示 標(biāo) 志 直行向左轉(zhuǎn)彎向右轉(zhuǎn)彎直行和向左轉(zhuǎn)彎直行和向右轉(zhuǎn)彎向左和向右轉(zhuǎn)彎靠右側(cè)道路行駛靠左側(cè)道路行駛立交直行和左轉(zhuǎn)彎行駛立交直行和右轉(zhuǎn)彎行駛環(huán)島行駛單行路（向左或向右）單行路（直行）步行鳴喇叭最低限速干路先行會(huì)車先行人行橫道右轉(zhuǎn)車道直行車道直行和右轉(zhuǎn)合用車道分向行駛車道公交線路專用車道機(jī)動(dòng)車車道機(jī)動(dòng)車行駛非機(jī)動(dòng)車行駛非機(jī)動(dòng)車車道允許掉頭地名著名地點(diǎn)行政區(qū)劃分界道路管理分離國(guó)道編號(hào)省道編號(hào)縣道編號(hào)行駛方向交叉路口預(yù)告交叉路口預(yù)告指 路 標(biāo)

6、志 分岔處 分岔處地點(diǎn)距離火車站飛機(jī)場(chǎng)停車場(chǎng)長(zhǎng)途汽車站急救站客輪碼頭名勝古跡加油站洗車輪渡地鐵站餐飲汽車修理路滑慢行陡坡慢行多霧路段軟基路段大型車靠右注意橫風(fēng)事故易發(fā)點(diǎn)連續(xù)下坡長(zhǎng)遂道保護(hù)動(dòng)物停車場(chǎng)避車道人行天橋人行地下通道此路不通殘疾人專用設(shè)施旅 游 標(biāo) 志旅游區(qū)方向旅游區(qū)距離問詢處徒步索道野營(yíng)地高爾夫 游戲場(chǎng)騎馬釣魚輔 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

7、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。

8、后來，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)此意見很大。 當(dāng)時(shí)，一位名叫德爾哈特的機(jī)械師每天上下班都要經(jīng)過議會(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

9、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去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車“呼”的一聲擦身而過，嚇得他出了一身冷汗?；氐剿奚幔磸?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

10、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

11、 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)

12、及12小時(shí)交通流量超過下表所列數(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750輛及12h超過8000輛的路段上，當(dāng)人行橫道上行人高峰小時(shí)流量超過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)

13、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始的時(shí)間稱為綠燈間隔時(shí)間 。 y 潛在沖突AB x 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。

14、6飽和流率和有效綠燈時(shí)間 當(dāng)綠燈開始時(shí)，停在停車線后面的車輛不可能立即通過停車線，而是有一個(gè)起動(dòng)延誤時(shí)間。 綠燈開始時(shí)，駛?cè)肼什⒉皇橇⒓催_(dá)到最大，而是從零開始，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。 實(shí)際綠燈時(shí)間 黃燈時(shí)間有效綠燈時(shí)間 紅 綠 黃飽和流率損失時(shí)間損失時(shí)間駛出率ABCD流量比： 按有效綠燈時(shí)間計(jì)算，車輛駛出停車線是開始于實(shí)際綠燈開始之后而結(jié)束于黃燈結(jié)束

15、(清尾時(shí)間) 之前。這里，實(shí)際綠燈開始與有效綠燈開始(第一輛車通過停車線)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；W3.003.504.004.505.005.50S1850187519

16、75217525502900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

17、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，既無滯留車輛，信號(hào)周期也無富余