交通信息控制技術(shù)

交通信息控制技術(shù)第1頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1道路交通控制交通信號(hào)控制采用先進(jìn)的信號(hào)控制策略對(duì)交通流進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)城市或區(qū)域的交通流運(yùn)行的通暢和平穩(wěn)。快速路進(jìn)出口控制根據(jù)快速路及其相關(guān)道路的交通流狀況，對(duì)快速路的進(jìn)出口進(jìn)行控制，以達(dá)到減少交通阻塞，給出建議車(chē)速，以達(dá)到使路網(wǎng)交通流運(yùn)行協(xié)調(diào)穩(wěn)定的目的。第2頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第3頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.1城市道路交通控制的發(fā)展1、19世紀(jì)，最開(kāi)始出現(xiàn)在英國(guó)（英國(guó)最早開(kāi)始工業(yè)革命，最早發(fā)展鐵路等現(xiàn)代交通方式），1868年在倫敦的威斯敏斯特街口安裝了交通信號(hào)燈，用來(lái)照明道路。2、1918年，紐約安裝手動(dòng)操縱三色信號(hào)燈，是真正意義上的信號(hào)燈。3、1926年，英國(guó)人制作了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的交通信號(hào)燈，可以單段定周期地交換控制紅、綠燈，這是城市交通自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。第4頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、英國(guó)研制出早、中、晚不同時(shí)段信號(hào)周期不同的多段定周期式交通信號(hào)燈。5、1930年，美國(guó)研制成功了世界上第一臺(tái)感應(yīng)式信號(hào)機(jī)。這種信號(hào)機(jī)可以根據(jù)交通情況，自行調(diào)節(jié)信號(hào)時(shí)間。6、1964年，加拿大多倫多建成了世界上第一個(gè)具有計(jì)算機(jī)控制的城市交通控制系統(tǒng)。（面控）7、70年代，英國(guó)在西倫敦和格拉斯哥建成了試驗(yàn)性的區(qū)域交通控制系統(tǒng)。第5頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三個(gè)重要的區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)TRANSYTSCOOTSCATS第6頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交通信號(hào)控制發(fā)展的階段：定時(shí)控制向協(xié)調(diào)控制發(fā)展感應(yīng)信號(hào)控制計(jì)算機(jī)應(yīng)用城市道路交通控制發(fā)展階段的技術(shù)模式：原始模式機(jī)械模式生物模式智能模式全球智能模式第7頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.2城市道路交叉口的信號(hào)控制1、信號(hào)控制參數(shù)信號(hào)相位：一個(gè)交叉口某個(gè)方向的交通流（或幾個(gè)方向交通流組合）同時(shí)得到的通行權(quán)或被分配得到這些通行權(quán)的時(shí)間帶。確定信號(hào)相位的考慮因素：交通安全交通效率飽和度第8頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月周期長(zhǎng)：一個(gè)信號(hào)燈表示綠、黃、紅一個(gè)循環(huán)（從綠燈開(kāi)始到下一次綠燈開(kāi)始為止）所需的時(shí)間稱(chēng)為周期長(zhǎng)，以秒（s）為單位表示。綠信比：相位i的有效綠燈時(shí)間Gi與周期長(zhǎng)C的比值為綠信比gi，gi＝Gi/C相位差絕對(duì)相位差相對(duì)相位差第9頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、信號(hào)燈控制分類(lèi)點(diǎn)控方式定周期控制交通感應(yīng)控制行人信號(hào)控制線(xiàn)控制方式定周期控制交通感應(yīng)控制面控制方式第10頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.3SCATS悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)SCATS（SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem）SCATS系統(tǒng)包括中央監(jiān)控系統(tǒng)，區(qū)域控制中心和圖形界面（GUI）工作站我國(guó)的上海、天津等城市也在運(yùn)行SCATS第11頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、SCATS系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)第12頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SCATS中理論需要掌握的是：交通信號(hào)信號(hào)控制的知識(shí)檢測(cè)器的類(lèi)型檢測(cè)數(shù)據(jù)的類(lèi)型區(qū)域(Region)的概念實(shí)時(shí)的自適應(yīng)戰(zhàn)略控制與戰(zhàn)術(shù)控制的算法具體到scats系統(tǒng)的實(shí)施就需要交通調(diào)查、土木工程方面的知識(shí)第13頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、SCATS主要環(huán)節(jié)有：1）子系統(tǒng)的劃分與合并通過(guò)“合并指數(shù)”的計(jì)算確定子系統(tǒng)的合并或分離2）配時(shí)參數(shù)優(yōu)選“算法”信號(hào)周期、綠信比及綠時(shí)差作為各自獨(dú)立的參數(shù)分別進(jìn)行優(yōu)選以“綜合流量”、“飽和度”為主要依據(jù)飽和度綜合流量第14頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)的選擇以子系統(tǒng)為基礎(chǔ)選擇飽和度最高的交叉口確定整個(gè)子系統(tǒng)采用的周期時(shí)長(zhǎng)信號(hào)周期的調(diào)整采取連續(xù)小步距的方式，新的周期長(zhǎng)度變化限定在±6scmin、cs、cmax、cx4）綠信比方案的選擇5）綠時(shí)差方案的選擇第15頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月廣州使用SCATS的案例：該系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)GZITMS，主要通過(guò)運(yùn)用SCATS等交通信號(hào)控制系統(tǒng)及時(shí)發(fā)布信息，并通過(guò)中央控制監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行全天候監(jiān)控和調(diào)配。廣州市智能交通管理指揮中心計(jì)劃建在岑村車(chē)管所附近，此項(xiàng)目建成后，廣州交通管理的指揮調(diào)度將形成“110”指揮聯(lián)動(dòng)中心、交通指揮中心和各區(qū)分控中心三級(jí)指揮模式。同時(shí)，各個(gè)路口各方向信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)將會(huì)更加合理，市民在出行時(shí)也可以隨時(shí)了解到全市各主干道的道路狀況，選擇一條更方便快捷的道路行駛。第16頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該系統(tǒng)建成后，一旦哪個(gè)路口發(fā)生交通堵塞，集成指揮調(diào)度系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，指揮中心則可及時(shí)調(diào)度警力和救援搶險(xiǎn)部門(mén)快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，排除交通堵塞。同時(shí)，指揮中心還將通過(guò)交通電臺(tái)、路面的可變情報(bào)板、互聯(lián)網(wǎng)等途徑發(fā)布交通堵塞信息，引導(dǎo)車(chē)輛分流，減低交通擁擠程度。此外，該系統(tǒng)建成后，市民在出門(mén)之前就可上網(wǎng)了解廣州任一主干道的道路狀況；在路上也可以通過(guò)交通電臺(tái)、各主要干道設(shè)立的交通情報(bào)板或者發(fā)送短信了解到實(shí)時(shí)的道路交通狀況，選擇一條暢通的道路行駛。該系統(tǒng)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)將采用SCATS區(qū)域控制系統(tǒng)，建成后的SCATS信號(hào)控制路口將達(dá)400多個(gè)，占安裝信號(hào)燈路口的90％以上。SCATS區(qū)域控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)每個(gè)路口紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)，車(chē)輛在遇到第一個(gè)綠燈后，在隨后的路口都可能一路綠燈通行。另外，該系統(tǒng)還有一個(gè)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)，安裝在各個(gè)路口或路面的檢測(cè)器可記錄下任何時(shí)段的車(chē)流狀況，并將這些信息存儲(chǔ)起來(lái)，相關(guān)部門(mén)可根據(jù)該系統(tǒng)的歷史記錄調(diào)節(jié)路口信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)、各方向車(chē)道數(shù)量。第17頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第19頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第20頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第23頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.4SCOOT綠信比－信號(hào)周期－綠時(shí)差優(yōu)化技術(shù)在TRANSYT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，原理與TRANSYT相似，不同之初在于用采集到的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)連續(xù)的實(shí)時(shí)調(diào)整綠信比、周期時(shí)長(zhǎng)及綠時(shí)差這三個(gè)參數(shù)1、檢測(cè)檢測(cè)器檢測(cè)器的安裝位置車(chē)流檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集2、子區(qū)固定，不可合并和分拆（SCATS的子系統(tǒng)可以合并與拆分）第26頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、模型周期流量圖（車(chē)隊(duì)預(yù)測(cè)）排隊(duì)預(yù)測(cè)擁擠預(yù)測(cè)4、優(yōu)化優(yōu)化策略——對(duì)優(yōu)化配時(shí)參數(shù)隨交通到達(dá)量的改變而做頻繁的適量的調(diào)整優(yōu)化次序綠燈時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選綠時(shí)差優(yōu)選周期時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選第27頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2城市高速公路（快速路）交通控制高速公路的標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)：輪廓標(biāo)志禁令標(biāo)志限速標(biāo)志指示標(biāo)志地點(diǎn)里程等第29頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第31頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高速公路交通控制系統(tǒng)包括三大部分：信息采集子系統(tǒng)（車(chē)輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、緊急電話(huà)和巡邏車(chē)）監(jiān)控中心信息提供子系統(tǒng)（交通標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)、信號(hào)燈、可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志牌）第32頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2.1匝道控制匝道：立交橋和高架路上下兩條道路相連接的路段，也指高速公路與鄰近的輔路相連接的路段。

入口匝道控制——以道路本身的容量為依據(jù)，控制匝道進(jìn)入的交通流量，保持主線(xiàn)交通流始終處于暢通狀態(tài)。出口匝道控制——緩解出口匝道銜接的平面交叉口的交通阻塞和防止出口排隊(duì)過(guò)場(chǎng)而導(dǎo)致高速干道上交通阻塞為目的的控制方法。出口匝道控制因?yàn)闆](méi)有相應(yīng)的替代路徑而會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛不能正確達(dá)到目的地，遭到司機(jī)和出行者的強(qiáng)烈反對(duì)，一般極少采用第33頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第35頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月入口匝道控制器的目的：限制進(jìn)入城市快速路主線(xiàn)的車(chē)輛數(shù)調(diào)節(jié)影響司機(jī)的路線(xiàn)選擇行為入口匝道控制系統(tǒng)設(shè)備包括：路邊控制器主線(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)器匝道車(chē)輛檢測(cè)器信號(hào)燈地面停車(chē)標(biāo)線(xiàn)匝道口可變信息板第36頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、單車(chē)道入口匝道調(diào)節(jié)需求——容量差額控制第38頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Alinea控制占有率法公式略（見(jiàn)教材）第39頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、多匝道協(xié)調(diào)控制定時(shí)式TOD控制交通響應(yīng)型控制混合型控制第40頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2.2主線(xiàn)控制主線(xiàn)控制就是當(dāng)?shù)缆方煌ㄐ枨蠼咏ㄐ心芰r(shí)，對(duì)主線(xiàn)上交通流進(jìn)行調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)，使之比較均勻、穩(wěn)定。主線(xiàn)調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)車(chē)道使用控制駕駛員信息系統(tǒng)第41頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2.3高速公路交通控制趨勢(shì)高速公路和地面道路交通整合控制建立高速公路交通控制與交通管理共用信息平臺(tái)開(kāi)發(fā)高速公路交通事故預(yù)防與緊急救援的軟硬件技術(shù)建立區(qū)域高速公路自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)習(xí)高速公路網(wǎng)絡(luò)化管理充分利用相關(guān)數(shù)據(jù)未來(lái)的智能高速公路第42頁(yè)，課件共47頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

其主要用于高速公路，重要路段和隧道，主要檢測(cè)下面意外事故如：隧道的撞車(chē)意外事故檢測(cè)（CrashedVehicle），非法停車(chē)檢測(cè)（StoppedVehicle），逆向行車(chē)檢測(cè)(ReversedVehicle)，行人檢測(cè)(People)，意外產(chǎn)生的煙霧檢測(cè)（Smoke)，行車(chē)中