道路交通控制技術(shù)3030雙向綠波控制系統(tǒng)時差的確定方法chensirui@陳思睿智慧交通學(xué)院通過帶：在時—距圖中，連接各個信號交叉口綠燈時間始端和終端的平行線間的時間。從通過帶的定義可知，無論哪個信號交叉口，只要車輛在通過帶內(nèi)的時刻到達交叉口，并以該通過帶所界定的速度行駛就可以順利地通過該交叉口而不會受到信號等阻滯。通過帶寬度：在時—距圖中，兩平行車輛行駛速度線間以縱坐標(biāo)時間表示的寬度。如果車輛在通過帶以外的時間到達交叉口，則會受到紅燈信號的阻滯。因此，通過帶寬度就是綠燈時間。通過帶速度：在時—距圖中，兩條平行的位于各交叉口綠燈時間始端和終端的直線斜率的倒數(shù)恰好是車輛行駛的速度，稱為通過帶速度。其代表在干道交通協(xié)調(diào)控制設(shè)計中所采用的理想速度。時間—距離圖中的關(guān)鍵參數(shù)距離時間同步式干道信號協(xié)調(diào)控制

距離時間交互式干道信號協(xié)調(diào)控制

距離時間雙重交互式干道信號協(xié)調(diào)控制

雙向綠波相位差確定的圖解法01干道協(xié)調(diào)控制相位差設(shè)計方法兩種方法：圖解法和數(shù)解法。（1）圖解法它是確定線控系統(tǒng)相位差的一種傳統(tǒng)方法，其基本思路是：通過幾何作圖的方法，利用反映車流運動的時間－距離圖，初步建立交互式或同步式協(xié)調(diào)系統(tǒng)。然后再對通過帶速度和周期時長進行反復(fù)調(diào)整，從而確定相位差，最終獲得一條理想的綠波帶，即通過帶。圖解法的思路現(xiàn)實中的主干道上交叉口的分布并非等間距的，并不符合理想的交互式控制或同步式控制的基本要求。如何進行雙向綠波設(shè)計？以交互式控制和同步式控制為基本單元，構(gòu)建雙向綠波系統(tǒng)通過作圖，尋找接近于理想控制模式的合適的控制形式下面以一個示例來說明圖解法設(shè)計相位差的具體步驟。如圖所示，連續(xù)五個交叉口納入一個線控系統(tǒng)，假設(shè)系統(tǒng)通過帶速度宜在36km/h上下，相應(yīng)的公用周期暫定為60s。圖解法過程A60s引斜率為36km/h直線，與B相交，——B與A交互式協(xié)調(diào)控制距離(m)BCDE350400160540時間(s)60s60s

圖解法過程A引斜率為36km/h直線，與B相交，——B與A交互式協(xié)調(diào)控制距離(m)BCDE350400160540時間(s)第一步：分析A與B的協(xié)調(diào)模式60s60s60s圖解法過程A第二步：分析B與C的協(xié)調(diào)模式時間(s)距離(m)BCDE35040016054060s60s60s

圖解法過程距離(m)時間(s)ABCDE350400160540第三步：分析C與D的協(xié)調(diào)模式60s60s60s

圖解法過程距離(m)時間(s)ABCDE350400160540第四步：分析D與E的協(xié)調(diào)模式60s60s60s

圖解法過程距離(m)時間(s)ABCDE350400160540第四步：分析D與E的協(xié)調(diào)模式60s60s60s

圖解法過程距離(m)時間(s)ABCDE35040016054060s第五步：畫出綠波畫出通過帶速，結(jié)果為帶速57km/h，帶寬16s圖解法過程第六步：調(diào)整綠波方案調(diào)整周期長度，延長為85～90秒根據(jù)實際交通需求，調(diào)整綠信比：不移動圖解法獲得的紅燈（或綠燈）的中心位置，只將紅燈（或綠燈）按實際綠信比延長或縮短即可

帶速57km/h，帶寬16s但設(shè)計時速為36km/h圖解法的優(yōu)點和缺陷優(yōu)點：方法簡單，易于理解，便于操作缺陷：（1）需要嘗試不同的周期長度（2）求解不夠精確，無法通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)雙向綠波相位差確定的數(shù)解法02干道協(xié)調(diào)控制相位差設(shè)計方法兩種方法：圖解法和數(shù)解法。（2）數(shù)解法數(shù)解法是確定線控系統(tǒng)相位差的另一種方法，它通過尋找使得系統(tǒng)中各實際信號位置距理想信號位置的最大挪移量最小來獲得最優(yōu)相位差控制方案。對于理想的交互式控制或同步式控制模式：數(shù)解法的思路實際問題中，交叉口間距是固定的，且是不規(guī)則分布的，速度和周期是可調(diào)節(jié)的選擇最佳的速度和周期，使得系統(tǒng)的協(xié)調(diào)效果最接近理想模式

尋找優(yōu)化方案如何選擇最佳的速度和周期？采用枚舉法：在一定的范圍內(nèi)，對（vC/2）進行枚舉實例：周期80s，綠波帶速暫定為11.1m/s距離(m)ABCDEFGH350400160540280280270尋找優(yōu)化方案如何選擇最佳的速度和周期？采用枚舉法：在一定的范圍內(nèi)，對（vC/2）進行枚舉設(shè)有A、B、……H八個交叉口，它們相鄰間距列于表第二行中，A、B交叉口之間距離為350，B、C為400等，關(guān)鍵交叉口周期時長為80，相應(yīng)的帶速暫定為即11.1m／s交叉口編號ABCDEFG交叉口間距350400160540280280270交叉口編號ABCDEFG交叉口間距35401654282827尋找優(yōu)化方案理想的交叉口間距應(yīng)為（vC/2）的整數(shù)倍在340m到540m的范圍內(nèi)，考察vC/2，選擇最優(yōu)的方案以vC/2=340m為例，若以A交叉口為參考點，則各交叉口偏離理想位置的距離如下：周期80s，綠波帶速暫定為11.1m/s距離(m)ABCDEFGH350400160540280280270

交叉口編號ABCDEFG交叉口間距3540165428282734353637……525354尋找優(yōu)化方案距離(m)ABCDEFGH350400160540280280270間距aABCDEFG34010702309030310240341723933124交叉口編號ABCDEFG交叉口間距35401654282827341723933124353637……50515253交叉口編號ABCDEFG交叉口間距3540165428282734172393312435052153326183637……50515253交叉口編號ABCDEFG交叉口間距3540165428282734172393312435052153326183635319129211237351173425166…………………………………………503525414523128513524404320482452352339411745205335223839144216交叉口編號ABCDEFGb交叉口間距3540165428282734172393312435052153326183635319129211237351173425166…………………………………………503525414523128513524404320482452352339411745205335223839144216交叉口編號ABCDEFGb交叉口間距3540165428282734172393312414AEBDCFG13792324311242141714交叉口編號ABCDEFGb交叉口間距35401654282827341723933124143505215332618133635319129211293735117342516610…………………………………………50352541452312822513524404320482420523523394117452017533522383914421614尋找優(yōu)化方案尋找優(yōu)化方案當(dāng)a=50時，b=22時，A～G各信號到理想信號位置的相對挪移量最小，即當(dāng)=500時可以得到最好的系統(tǒng)協(xié)調(diào)效率數(shù)解法的特點絕對相位差計算采用左側(cè)參照系數(shù)解法的特點相對相位差不隨參照系變化A的綠時損失？0.5*130/500=13%B的綠時損失？0.5*20/500=2%A的有效綠信比？50%-13%=37%B的有效綠信比？50%-2%=48%綠波速度？2*500/80=12.5m/s定時式線控制系統(tǒng)的配時設(shè)計方法（1）交叉口間距：相鄰兩交叉口停車線到停車線之間的距離。（2）街道及交叉口布局：道路寬度、進口道車道數(shù)、綠燈間隔時間等。（3）交通量：交叉口上交通流向、流量、各向交通的日變圖、時變圖。（4）交通管制規(guī)則：如限速、限制轉(zhuǎn)彎、是否限制停車等。（5）車速和延誤：路段規(guī)定行駛車速或?qū)嶋H行駛車速，及當(dāng)時控制方式下的延誤。1、配時設(shè)計所需的數(shù)據(jù)定時式線控制系統(tǒng)的配時設(shè)計方法（1）交叉口間距：相鄰兩交叉口停車線到停車線之間的距離。（2）街道及交叉口布局：道路寬度、進口道車道數(shù)、綠燈間隔時間等。（3）交通量：交叉口上交通流向、流量、各向交通的日變圖、時變圖。（4）交通管制規(guī)則：如限速、限制轉(zhuǎn)彎、是否限制停車等。（5）車速和延誤：路段規(guī)定行駛車速或?qū)嶋H行駛車速，及當(dāng)時控制方式下的延誤。1、配時設(shè)計所需的數(shù)據(jù)定時式線控制系統(tǒng)的配時設(shè)計方法（1）交叉口間距：相鄰兩交叉口停車線到停車線之間的距離。（2）街道及交叉口布局：道路寬度、進口道車道數(shù)、綠燈間隔時間等。（3）交通量：交叉口上交通流向、流量、各向交通的日變圖、時變圖。（4）交通管制規(guī)則：如限速、限制轉(zhuǎn)彎、是否限制停車等。（5）車速和延誤：路段規(guī)定行駛車速或?qū)嶋H行駛車速，及當(dāng)時控制