交通信號控制與SCATS系統(tǒng)

區(qū)域交通信號控制——

上海的SCATS系統(tǒng)上海市交警總隊高工：韓如文老師2023/2/51國家精品課程：交通控制與管理Contents2023/2/52國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)的簡介SCATS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)SCATS系統(tǒng)的基本控制原理SCATS系統(tǒng)的控制基本參數(shù)SCATS系統(tǒng)的功能SCATS系統(tǒng)在上海的擴展應用SCATS系統(tǒng)簡介2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理3SCATS系統(tǒng)的歷史背景澳大利亞新南威爾士州公路局（RTA）開發(fā)；早在30年代初期，進行了交通控制的研發(fā)；1969年，首次將計算機應用于交通控制系統(tǒng)；1973年，應用于在澳大利亞主要城市；通過30多年的不斷實踐、完善發(fā)展形成目前世界最成功最先進的城市智能交通控制系統(tǒng)之一；SCATS目前是唯一的由使用者開發(fā)的成熟先進的系統(tǒng)2023/2/54國家精品課程：交通控制與管理

事件檢測與處理交通燈控制路口可變時速標志閉路電視可變標志電子可變車道系統(tǒng)收音機/電臺提供現(xiàn)時交通信息互聯(lián)網(wǎng)信息SCATS是先進城市理想的交通管理系統(tǒng)（智能運輸系統(tǒng)主干部分）2023/2/55國家精品課程：交通控制與管理SCATS是什么？

SYDNEY 悉尼COORDINATED協(xié)調(diào)ADAPTIVE 自適應TRAFFIC 交通SYSTEM系統(tǒng)2023/2/56國家精品課程：交通控制與管理SCATS是什么？

是自適應交通控制技術(shù)靈活采用控制方案對每個周期調(diào)整周期長度、綠信比及相位差，以適應主體交通情況是一個交通管理系統(tǒng)設備管理及故障報告數(shù)據(jù)采集及分析SCATS適用環(huán)境廣泛對不同的道路系統(tǒng)做不同的配置采用PC機，操作與維護方便超過30年歷史及悉尼奧運會的實踐檢驗是智能交通系統(tǒng)（ITS）平臺可集成公交優(yōu)先和車輛行駛時間系統(tǒng)與其他ITS系統(tǒng)集成2023/2/57國家精品課程：交通控制與管理美國的第一個智能運輸系統(tǒng)示范工程

1stITSDemonstrationProjectinUSAFAST-TRACProject(1992)

inOaklandCounty,Michigan

(奧克蘭，密歇根州）采用澳大利亞的SCATS

自適應交通控制系統(tǒng)作為它的主干－先進交通管理系統(tǒng)(ATMS).使用視頻檢測器技術(shù)取得輝煌成績，

增強美國對智能運輸系統(tǒng)的興趣，

確保ITS技術(shù)繼續(xù)開發(fā)與應用。澳大利亞的智能運輸系統(tǒng)的地位得到國際性確認2023/2/58國家精品課程：交通控制與管理SCATS在中國的應用超過100個路口的城市：上海（包括浦東）:15個區(qū)域控制中心，超過2000個路口；香港：控制超過1400個路口；（香港島300個路口取代SCOOTS)；沈陽：5個區(qū)域控制中心，超過600個路口，ITS接口；蘇州：控制150個路口，視頻檢測器應用、ATM通訊傳輸廣州：8個區(qū)域控制中心，控制1000個路口；石家莊：控制300＋個路口，視頻檢測器應用、ITS接口杭州：控制500＋個路口；東莞：控制200＋個路口；寧波：控制200+個路口；海口：100＋個路口；其他業(yè)績：天津:80＋個路口；余姚：50＋個路口；合肥：40＋個路口；宜昌：60＋個路口；溫州：20＋個路口；重慶：30＋個路口；2023/2/59國家精品課程：交通控制與管理SCATS在中國的應用

綜上：SCATS在中國擁有16個城市，控制超過6500個路口，這是在國內(nèi)應用的其他系統(tǒng)不可比擬的。每個城市應用后，系統(tǒng)都得到快速的擴展。2023/2/510國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理11SCATS區(qū)PC域2SCATSPC區(qū)域3SCATS中央管理PCSCATSPC區(qū)域1VideoWallLANorWAN解調(diào)器&RASconnectionSCATS操作臺(PC’s)遙遠終端其它ITS設備PSCPSC

SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理13

SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖路口控制器l路口控制器n路口控制器l路口控制器m路口控制器l路口控制器m區(qū)域信號控制中心區(qū)域信號控制中心區(qū)域信號控制中心區(qū)域控制中心

新增區(qū)控中心1SCATS中央/管理系統(tǒng)ITSportSCATS中央管理控制級SCATS區(qū)域管理控制級SCATS系統(tǒng)工作站SCATS系統(tǒng)的路口控制器－EclipseSCATS系統(tǒng)的通訊2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理14SCATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綱要

SCATS組成結(jié)構(gòu)——中央管理控制級SCATS中央管理控制級： 采用IBM兼容工業(yè)型計算機或服務器 要求極低：

最低要求：CPU350MHZ

內(nèi)存256MB

硬盤20G

每個中央管理級計算機可以管理64個

區(qū)域管理控制計算機中央管理級安裝在與系統(tǒng)中任何一個

區(qū)域管理控制計算機上

2023/2/515國家精品課程：交通控制與管理中央控制器的作用SCATS是以模塊化結(jié)構(gòu)設計的，可以應用于小、中、大規(guī)模的城市。通常在多個區(qū)域計算機組成的系統(tǒng)中，需要一個管理計算機，負責數(shù)據(jù)的輸入、采集、監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)記錄與備份等管理性工作，以簡化大系統(tǒng)的運營管理。SCATS可以將網(wǎng)絡中的任何一臺區(qū)域計算機定義為管理計算機，從而無需單獨設置獨立的管理計算機。2023/2/516國家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——區(qū)域管理控制級SCATS區(qū)域管理控制級： 采用IBM兼容工業(yè)型計算機或服務器 要求極低：

最低要求：CPU1GHZ

內(nèi)存256MB

硬盤20G

每個區(qū)域管理控制計算機可以管理控

制250個路口信號控制器SCATS使用個人計算機（PC）作為區(qū)域計算機，每臺PC機可以控制128個路口。當系統(tǒng)超過這個數(shù)量時，增加區(qū)域計算機即可。2023/2/517國家精品課程：交通控制與管理區(qū)域機的作用SCATS使用運行Windows的PC機為區(qū)域計算機，用異步串口接口和調(diào)制解調(diào)器（使用電話線）或ATM等網(wǎng)絡等為通訊手段，將區(qū)域計算機和路口控制器連接在一起。這使得計算機硬件和操作系統(tǒng)軟件的維護工作非常容易進行。在線控制當區(qū)域計算機在線運行時，可以通過終端操作指令和自動時間表，顯示和或改變所有實時控制數(shù)據(jù)。在改變參數(shù)和調(diào)整任何數(shù)列維度數(shù)據(jù)時，無需切斷區(qū)域計算機的在線運行。可以從任何終端人工干預路口的運行。管理該區(qū)域控制器下的路口控制器。2023/2/518國家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——SCATS工作站SCATS工作站： 采用IBM兼容計算機 要求極低：

最低要求：CPU1GHZ

內(nèi)存256MB

硬盤20G

每個SCATS系統(tǒng)連接的管理控制工作站的數(shù)量沒有限制，用戶200個，同時允許30個工作站對系統(tǒng)操作

2023/2/519國家精品課程：交通控制與管理

SCATS組成結(jié)構(gòu)——路口控制器SCATS路口控制器（ECLIPSE）

RTA授權(quán)認證產(chǎn)品 針對路口特征的軟件定義多相位控制特殊控制高可靠性高可維護性

2023/2/520國家精品課程：交通控制與管理路口控制器特征數(shù)據(jù)行人按鈕檢測輸入口車輛檢測器行人信號燈組通訊SCATS區(qū)域控制器邏輯模塊車輛信號燈組8－32個輸出

SCATS組成結(jié)構(gòu)——路口控制器2023/2/521國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse主要特點：RTA最新TSC4認證的SCATS控制器最大設計：32燈組輸出＋48通道檢測器輸入+48路干觸點輸入沖突監(jiān)視特殊用途輸入、輸出：12路通訊：FSK、RS232控制模式：手動、定時、感應控制；降級無線纜協(xié)調(diào)；黃閃；緊急呼叫優(yōu)先；公交優(yōu)先2023/2/522國家精品課程：交通控制與管理控制器構(gòu)造全鋁合金設計控制模塊化組合主要部件機箱地址板黃閃單元輸出端子通訊隔離電源過濾電源開關(guān)及空開輸出現(xiàn)場插座控制模塊機箱CPM－中央處理板LCM－燈組控制板（8SG）PSM－電源板LDM－車輛檢測板2023/2/523國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse2023/2/524國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse2023/2/525國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse2023/2/526國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse2023/2/527國家精品課程：交通控制與管理SCATS組成結(jié)構(gòu)——信號機Eclipse

SCATS組成結(jié)構(gòu)——通訊

SCATS的通訊

中央管理級、區(qū)域管理控制、用戶端、與集成平臺等之間的通信是通過TCP/IP協(xié)議通訊；區(qū)域控制計算機與路口控制器之間的通訊可以根據(jù)條件通過多種方式實現(xiàn)：

1、FSK調(diào)制電話線通訊（沈陽、上?！?/p>

2、點對點光纖RS232通訊（杭州、寧波、廣州、合肥…）

3、TCP/IP網(wǎng)絡通訊（重慶、蘇州、上海（部分）….）

4、無線（GSM）網(wǎng)絡通訊（廣州（部分）…）

5、以上多種形式并存2023/2/528國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)控制基本原理2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理29系統(tǒng)控制的核心理念2023/2/530國家精品課程：交通控制與管理通過系統(tǒng)的合理配時“均衡”路網(wǎng)交通流量，達到對車輛、路網(wǎng)的“平衡”控制，提高整體效率！在系統(tǒng)控制時綜合考慮路網(wǎng)交通，如“綠波”設置也是有條件的，如考慮到綠波的下游是否有“消化”能力。飽和流量時的協(xié)調(diào)控制更偏重疏導路口排隊堵塞等。系統(tǒng)主要控制原理利用收集的交通情況實時全自動地優(yōu)化以下交通控制參數(shù)周期CycleLength靈活子系統(tǒng)連鎖LINKSDynamicMarriage相位（時）差OFFSETSsub-systems相位（時）差OFFSETSintersections綠信比Splits2023/2/531國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本原理系統(tǒng)控制原理SCATS的基本原理是采用有效的負反饋。這種設計能非常有效的適應交通路口的變化，能對路口的情況的變化自身作出調(diào)整。無須管理人員經(jīng)常性對系統(tǒng)干預。因此，非常適合交通發(fā)展迅速的中國城市。最佳效果時間+F控制有效的反饋參數(shù)-DS視頻與其他

車輛檢測器線圈車輛檢測器2023/2/532國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本原理高效的“集裝箱運輸”原理：1、交通信號最佳工作條件是把交通車流分配為一個個車隊(集裝箱式）的通行2、“紅燈”可以起到“整理車流”的作用3、“車間距”控制原理，與車型無關(guān)4、協(xié)調(diào)功能2023/2/533國家精品課程：交通控制與管理SCATS基本原理“飽和度”控制原理：1、綠燈時間的使用效率充分對路口綠燈時間的利用，來提高路口交通通過效率2、停車線檢測器的使用2023/2/534國家精品課程：交通控制與管理

DS=[green-(unusedgreen)]/green

Green：可用綠燈時間Unusedgreen：

大于或小于每條車道

標準車間距的時間H－標準車間距W－浪費時間=unusedgreen=T-HT－實際車頭時距HW基本概念——飽和度DST2023/2/536國家精品課程：交通控制與管理基本概念——飽和度DSSCATS所使用的“飽和度”（DS），是指被車流有效利用的綠燈時間與綠燈顯示時間之比。

式中：DS——飽和度；g——可供車輛通行的顯示綠燈時間總和（s）；g’——被車輛有效利用的綠燈時間（s）；T——綠燈期間，停止線上無車通過（即出現(xiàn)空當）的時間（s）；t——車流正常駛過停止線斷面時，前后兩輛車之間不可少的一個空當時間（s）；h——必不可少的空當個數(shù)。

參數(shù)g、T及h可以直接由系統(tǒng)、路口信號機、檢測器提供一定程度上擺脫了車輛尺寸折算為標準車的繁瑣過程。最大流量時的標準間隔時間

是每天自校準的在交叉口過飽和的情況下，DS可以>100%

DS=[green-(unusedgreen)]/green

2023/2/537國家精品課程：交通控制與管理基本概念——飽和度DSSCATS系統(tǒng)基本原理時距控制原理用時間表示車間距，與車型無關(guān)；間隙計時器是用來偵查車隊通過；車頭時距和浪費時間計時可用來看車隊的通行效率；判斷連續(xù)車隊的指標：Headway：2.5sGAP:3.5sWast:7s

（累計）2023/2/538國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本控制策略SCATS交通整體協(xié)調(diào)控制是根據(jù)區(qū)域交通數(shù)據(jù)實時響應交通需求和系統(tǒng)容量的變化，調(diào)整整個區(qū)域的信號時間以提供最佳的交通流，并確定每個交叉路口的最合適的綠燈定時以使相鄰的交叉路口綠燈能連續(xù)，使車輛通過交叉路口時的延遲最小。稱之為“戰(zhàn)略控制”。系統(tǒng)進行整體協(xié)調(diào)控制，同時系統(tǒng)允許每個路口“各自為政”，實行車輛感應控制，稱之為“戰(zhàn)術(shù)控制”?！皯?zhàn)略控制”和“戰(zhàn)術(shù)控制”有機結(jié)合，大大提高系統(tǒng)的控制效率。2023/2/539國家精品課程：交通控制與管理協(xié)調(diào)控制SCATS控制策略：“戰(zhàn)略控制”結(jié)合“戰(zhàn)術(shù)控制”

“子系統(tǒng)”控制策略

1、由路網(wǎng)、流量條件劃分

2、通過周期、流量、時間、手動、強制等連接、或分開SS1SS6SS2SS3SS4SS15PossibleMarriageCCCCCCCCriticalJunction2023/2/540國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)基本控制策略CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5信號控制子系統(tǒng)（SS）2023/2/541國家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)SubSystem

子系統(tǒng)是SCATS戰(zhàn)略控制的基本單位，每個子系統(tǒng)包含一個或多個路口，但只有一個關(guān)鍵路口。關(guān)鍵路口需要可變但準確的綠信比，以適應交通流的變化。同一子系統(tǒng)中的路口總是協(xié)調(diào)一致的，使用同一周期及相同的綠信比方案號。為適應關(guān)鍵路口的綠信比變化，非關(guān)鍵路口的綠信比值可以與關(guān)鍵路口有所差異。2023/2/542國家精品課程：交通控制與管理CCCCC關(guān)鍵路口與子系統(tǒng)C=關(guān)鍵2023/2/543國家精品課程：交通控制與管理每個子系統(tǒng)只可有一個對選擇子系統(tǒng)交通控制方法有效的關(guān)鍵路口。子系統(tǒng)的非關(guān)鍵路口數(shù)量是無限制。選好的交通控制方案號是用于整個子系統(tǒng)不單用于一個路口。所以所有子系統(tǒng)的路口都要有適當?shù)慕煌刂品桨?。關(guān)鍵路口2023/2/544國家精品課程：交通控制與管理周期,綠信比和時差計算方案的選擇需考慮整個子系統(tǒng)。子系統(tǒng)內(nèi)所有路口都使用同一:

綠信比計算方案號周期時間

相位差計算方案號2023/2/545國家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)子系統(tǒng)的自動連接

為了實現(xiàn)更多路口的協(xié)調(diào)，相鄰子系統(tǒng)可以連接在一起，構(gòu)成更大的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，且共用一個周期時間。該連接決定各子系統(tǒng)之間的相位差，連接可以是永久的，也以可以是臨時的。當子系統(tǒng)之間需要協(xié)調(diào)運行時，子系統(tǒng)就可以連接在一起，構(gòu)成大范圍系統(tǒng)協(xié)調(diào)。當一個或多個子系統(tǒng)以低周期各自運行才有效率時，其連接就會斷開。2023/2/546國家精品課程：交通控制與管理CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5可連鎖(結(jié)婚)（Marry）子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)有必要時，動態(tài)式連鎖2023/2/547國家精品課程：交通控制與管理

子系統(tǒng)間可以連鎖(交通協(xié)調(diào))成為更大的“系統(tǒng)”.

連鎖子系統(tǒng)內(nèi)所有路口都需要運行同一周期才可以保持交通協(xié)調(diào)。SS1SS2SS3子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)2023/2/548國家精品課程：交通控制與管理CCCCCSS1SS2SS3SS4SS5無需連鎖(離婚)（Divorce）交通狀況差別大時，就可離婚2023/2/549國家精品課程：交通控制與管理子系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)SCATS系統(tǒng)控制基本參數(shù)2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理50－周期（CL）－綠信比（Split）－相位差（Offset）－相位（Phase）系統(tǒng)的基本控制參數(shù)2023/2/551國家精品課程：交通控制與管理基本概念——周期在單獨信號控制路口:周期延遲Co-最佳周期延遲會快速提升.引起車輛排長隊2023/2/552國家精品課程：交通控制與管理周期是運行所有相位所需的時間有效范圍20-240秒一般范圍50-180秒2023/2/553國家精品課程：交通控制與管理基本概念——周期SCATS系統(tǒng)周期與飽和度DS的關(guān)系

Max.(160)Stretch(150)Alt.2(100)Alt.1(80)Min.(50)Max.DS（96）StretchDS（86）StretchDS-10（76）SA中最小周期控制參數(shù)2023/2/554國家精品課程：交通控制與管理飽和度周期時長最小周期：在交通量極小及跳過某些相位的情況下采用兩個跳躍周期：決定于流量，使周期更快適應流量及協(xié)調(diào)控制跳躍周期設置：一般每個周期的SA流量在6－12輛Stretchcycletime:主周期時間，當周期大于主周期時間時，主相位DS作為主要的控制參數(shù)Maximumcycletime:子系統(tǒng)最大周期時間2023/2/555國家精品課程：交通控制與管理周期的設置基本概念——周期相位所占時間與周期的百分比相位A=55%相位

B=20%相位

C=25%2023/2/556國家精品課程：交通控制與管理基本概念－綠信比（Split)在某路口指定方向:Split%延遲延遲會快速提升.引起車輛排長隊Equisat-均勻飽和度的時比2023/2/557國家精品課程：交通控制與管理基本概念－綠信比（Split)

LCL／HCL：可定義的最?。笾芷赟CL1和SCL2：依流量變化而使用的可選最小周期XCL:可變階段／相位飽和度閾值綠燈時間AφBφCφSCLXCLHCL周期對應綠信比關(guān)系NX應用：無主相位效應，各相位按比例分配時間2023/2/558國家精品課程：交通控制與管理基本概念——綠信比A\B\C均指相位周期時間綠信比方案的選擇是以子系統(tǒng)為基本單位進行的。SCATS自動地選擇預先設置的綠信比方案。通過對比運行當前綠信比與計算實行其他所有的綠信比所獲得的飽和度來選擇。2023/2/559國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比飽和度是SCATS系統(tǒng)的關(guān)鍵控制參數(shù)！！綠信比方案的選擇與信號周期的調(diào)整交錯進行！兩者結(jié)合起來，對各相位綠燈時間不斷調(diào)整的結(jié)果，使各相位飽和度DS維持大致相等的水平，即“等飽和度”原則。例如：SCATS在實行當前方案2所測量的各個最忙方向通道的飽和度(DS)如下:

AstageDS=80%BstageDS=70%CstageDS=60%ABC2023/2/560國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實例分析基本概念——綠信比SCATS自動選擇適應當前交通狀況的綠信比方案例:4套綠信比方案

綠信比的選擇（Split)——實例分析當前使用方案其他因素不變，通過對比各相位綠信比計算出各自的飽和度.這樣“預測”出采用方案1的各相位飽和度如下AstgDS=80%BstgDS=70%CstgDS=60%當前SP2運行2023/2/562國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實例分析基本概念——綠信比同樣計算出各方案各相位的飽和度：

哪個方案是應該選擇的“最合適”的？2023/2/563國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實例分析基本概念——綠信比SCATS選擇所有最高飽和度中最低的綠信比方案。在上面的例子中，SCATS將投票給方案3，方案3的最高飽和度為73％，是所有方案中最低的。在3個周期內(nèi)兩次投票給同一綠信比方案，系統(tǒng)將選擇該方案運行。2023/2/564國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——實例分析基本概念——綠信比每個路口可以有1,4,8或16綠信比方案每個相位綠信比變化不小于2％，但不大于6％在相連的兩個方案中，只可以有兩個相位改變比例綠信比方案也包含其他重要的控制數(shù)據(jù)綠信比方案設置注意事項:2023/2/565國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比每個綠信比方案可以有1、4、8、16個方案供選擇2023/2/566國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比在執(zhí)行的方案主相位相位占周期％定義方案數(shù)量相序選擇特殊標志控制2023/2/567國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比綠信比-非常重要的參數(shù)包括：－相位在周期中獲取的時間－相位呼叫－相位的延長－相位的順序－特殊標志控制2023/2/568國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)基本概念——綠信比綠信比方案的特性設置，用于相位呼叫、延長相位等：PD－相位在任何條件下均被呼叫；（包括手動控制時也不能跳過）NS－相位在當前相序中不可以被跳過；AS－自動不可以跳過相位，當周期大于所設的雙周期值時；FS－強制跳過相位，當周期小于所設的雙周期值時；FG－允許該相位獲取下一個相位的時間，當下個相位無需求時；TG－允許該相位獲取上一個相位未用完的時間；（注意：主相位TG具有相反的作用）NG－表示該相位一定要用滿所分配的時間不能提前結(jié)束。2023/2/569國家精品課程：交通控制與管理綠信比的選擇（Split)——路口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基本概念——綠信比相位差：路口與路口間某一指定相位起點與另一路口某一指定相位起點的時間差。Offset基本概念－協(xié)調(diào)控制相位差（Offset)2023/2/570國家精品課程：交通控制與管理4個相位差方案：低流量；雙向流量均衡；上午高峰；下午高峰周期相位差+20+10PP50100流量變化＝》周期變化＝》相位差變2023/2/571國家精品課程：交通控制與管理基本概念－協(xié)調(diào)相位差(Offset)2023/2/572國家精品課程：交通控制與管理基本概念－協(xié)調(diào)相位差(Offset)SS1SS6SS2SS3SS4SS15CCCCCCOffset相關(guān)設置：子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間的Offset的協(xié)調(diào)方向一定要一致PP1PP2PP3LP1LP2LP3子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間Offset的協(xié)調(diào)2023/2/573國家精品課程：交通控制與管理基本概念——相位差LP——子系統(tǒng)之間Offset周期相位差+20+10100130流量變化＝》周期變化＝》相位差變2023/2/574國家精品課程：交通控制與管理基本概念——相位差Link——子系統(tǒng)之間的連接車道（線圈）流量方向的連接設置，包括：

◎路口相位線圈（方向）

◎忽略連接

◎永久連接

◎強制連接：每周期通過N輛車時

◎投標連接：每小時流量達到N輛時

◎投票選擇LP方案2023/2/575國家精品課程：交通控制與管理

子系統(tǒng)連接時使用事項2023/2/576國家精品課程：交通控制與管理1）LP方案的設計，一定要通過多時段實際的應用觀察來確定，理論計算值僅做設置參考；2）LP方案的切換或其他手動控制會引起幾個周期的調(diào)整，短時間內(nèi)影響路口的控制；3）一個路口可以同時進行多方向的協(xié)調(diào)控制；4）通過連接形成區(qū)域協(xié)調(diào)控制；5）連接控制時可能會降低某些路口的效率，但提高了整個區(qū)域的效率。主控式SCATS系統(tǒng)系統(tǒng)功能2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理77主控式SCATS系統(tǒng)功能2023/2/578國家精品課程：交通控制與管理信號控制自動降級功能系統(tǒng)監(jiān)視收集資料SCATS系統(tǒng)有四種控制模式，分別是單點感應控制模式、無電纜控制模式、聯(lián)機主控模式、黃閃模式。其中有通訊的、完整的區(qū)域控制為聯(lián)機主控模式，簡稱“主控式SCATS”,因此重點介紹！主控式信號控制主控式操作時，SCATS向路口控制器發(fā)出“呼叫相位”命令。這些命令要求路口控制器結(jié)束現(xiàn)時的相位同時指定下一個運行相位。路口控制器不能自己選擇相位。2023/2/579國家精品課程：交通控制與管理但是，路口控制器不一定能夠

馬上遵從SCATS結(jié)束相位的命令。這命令必須延遲執(zhí)行，如果路口控制器還沒有結(jié)束安全時間如:相位最低綠燈時段信號燈組最低綠燈時間段人行燈綠燈與閃綠時間段主控式信號控制2023/2/580國家精品課程：交通控制與管理行人清除時間（WalkClearance)APhaseBPhaseWalkClearance1Clearance2Red機動車相位2023/2/581國家精品課程：交通控制與管理機動車相位行人燈機動車、行人綠燈相位時序圖綠閃時間可變綠燈時間SCATS也可以授權(quán)路口控制器在未收到SCATS發(fā)出結(jié)束相位命令之前，自己根據(jù)車流情況判斷“提早結(jié)束”相位。

即自己以交通感應式結(jié)束相位－戰(zhàn)術(shù)控制。當然，為了保持原來周期，省下的時間需要加于其它相位!主控式信號控制2023/2/582國家精品課程：交通控制與管理SCATS系統(tǒng)的操作方式:主控連接模式(Masterlink)降級協(xié)調(diào)模式(Flexilink)單點/獨立式(Isolated)黃閃模式2023/2/583國家精品課程：交通控制與管理自動降級功能除了控制以外，SCATS不斷地檢查路口控制器多種操作功能如：檢測器狀態(tài)–實時顯示車輛占有狀態(tài)；

信號燈組狀態(tài)-現(xiàn)時顯示綠燈的；

控制器狀態(tài)-能否工作正常；

多種計時器狀態(tài)；

控制器故障與警報；主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視2023/2/584國家精品課程：交通控制與管理SCATSACCESS界面2023/2/585國家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視此外，SCATS提供友好的圖形界面讓操作員視察：現(xiàn)時路口操作情況；系統(tǒng)交通情況；…………主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視2023/2/586國家精品課程：交通控制與管理SCATS記錄：信號燈故障

檢測線圈故障通訊錯誤

通訊線/網(wǎng)故障數(shù)據(jù)問題主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視故障與警報記錄2023/2/587國家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視故障與警報記錄SCATS自動把所有故障與警報儲藏在硬盤檔案。用戶可選擇保留多少天的檔案。用戶可以選擇即時打印。SCATS提供故障與警報檔案分析軟件，方便處理故障與警報。2023/2/588國家精品課程：交通控制與管理SCATSLog中環(huán)區(qū)編號為1998的路口在09年10月15日發(fā)生DA報警，報警線圈為1-6，8-11其中5號線圈為第一次報警普陀區(qū)編號為849的路口在09年10月15日發(fā)生ST報警，報警時間是上午10：40分。2023/2/589國家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)監(jiān)視SCATS操作時不斷收集以下資料：

5或15分鐘車輛流量0到24個車道

戰(zhàn)略性操作實施的周期

實施的控制方案

現(xiàn)場車道資料-流量，飽和度，等

戰(zhàn)術(shù)性操作

相位需求與延長主控式SCATS系統(tǒng)收集資料2023/2/590國家精品課程：交通控制與管理系統(tǒng)分析功能

路口24小時的5分鐘流量分析

子系統(tǒng)運行記錄2023/2/591國家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)收集資料系統(tǒng)分析功能自適應控制時路口交通流量、飽和度、相位時間控制關(guān)系（示例）2023/2/592國家精品課程：交通控制與管理主控式SCATS系統(tǒng)收集資料信號機特征軟件Personality2023/2/593國家精品課程：交通控制與管理相位行人信號燈排列信號燈組沖突表相位的車道檢測器設置基本配時數(shù)據(jù)：

相位最小時間

相位最大時間

相位安全間隔時間

行人最小安全時間單點控制配時方案、時段

SCATS系統(tǒng)擴展應用2023/2/5國家精品課程：交通控制與管理94

交通燈控制路口SCATS系統(tǒng)的集成應用——先進性、開放性TCP/IP提供的SCATS界面/協(xié)議SCATS收集的交通資料路口設備的操作狀態(tài)，警報操作指令已經(jīng)用于多個ITS系統(tǒng)悉尼奧運中央ITS管理系統(tǒng)事件檢測系統(tǒng)可變標志系統(tǒng)GIS地圖顯示系統(tǒng)KESAS公路管理系統(tǒng)出入口交通控制器公路管理系統(tǒng)2023/2/595國家精品課程：交通控制與管理SCATS擴展應用－公交優(yōu)先2023/2/596國家精品課程：交通控制與管理SCATS擴展應用－公交優(yōu)先針對不同的城市BRT規(guī)劃條件可以有不同的優(yōu)先實現(xiàn)方式，主要分為三種實現(xiàn)方式：

－BRT車道優(yōu)先方式；

－BRT車輛優(yōu)先方式；

－基于車輛定位及運行時間表的公交“準時”系統(tǒng)；2023/2/597國家精品課程：交通控制與管理BRT車道優(yōu)先方式；

顧名思義，信號系統(tǒng)針對BRT車道的車輛進行優(yōu)先控制，因此這種優(yōu)先方式適合于規(guī)劃了BRT專用車道的路線。

與信號系統(tǒng)的連接：僅需在距離路口80－150米處的BRT專用道上埋設一個檢測線圈，線圈連接信號機。2023/2/598國家精品課程：交通控制與管理SCATS擴展應用－公交優(yōu)先BRT車道優(yōu)先方式：車輛優(yōu)先的方式要求每輛BRT安裝識別檢測設備，同樣在距離信號控制路口80－150米的位置給信號系統(tǒng)發(fā)送請求優(yōu)先信號。這種方式在國內(nèi)應用比較普遍。它的系統(tǒng)組成包括：

1、BRT車輛安裝的檢測設備（如RFID卡）；

2、路口檢測接收設備，包括接受天線等

3、公交車管理平臺（可選）2023/2/599國家精品課程：交通控制與管理SCATS擴展應用－公交優(yōu)先2023/2/5100國家精品課程：交通控制與管理SCATS擴展應用－公交優(yōu)先SCATS系統(tǒng)系統(tǒng)