chap7区域交通信号控制系统

《chap7区域交通信号控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本章内容：第一节概念与分类第二节定时式脱机操作系统第三节自适应式联机操作系统第7章区域交通信号控制系统1第一节概念与分类区域交通信号控制（简称面控制）系统的对象是城市或某个区域中所有交叉口的交通信号。把城区内的全部交通信号的监控，作为一个指挥控制中心管理下的一套整体的控制系统，是单点信号、干线信号系统和网络信号系统的综合控制系统。建立这种概念的好处：1）整体监视和控制2）可因地制宜地选用合适的控制方法3）可有效、经济地使用设备2二、分类1.按控制策略分（1）定时式脱机操作控制系统（2）适应式联机操作控制系统3（1）方案选择方式（2）方案形成

2、方式2.按控制方式分类：43.按控制结构分（1）集中式计算机控制结构（2）分层式计算机控制结构51）集中式计算机控制结构优点：（1）全部控制设备只位于一个中心，操作方便；（2）系统的研制和维护不太复杂；（3）所需设备较少，维修容易。缺点：大量数据的集中处理及整个系统的集中控制，需要庞大的通信传输系统和巨大的存储容量，这就极大地影响了控制的实时性，并限制了集中控制的区域范围。62）分层式计算机控制结构整个控制系统分上层控制与下层控制。上层控制主要接受来自下层控制的决策信息，并对这些决策信息进行整体协调分析，从全系统战略目标考虑修改下层控制的决

3、策。下层控制则根据修改后的决策方案再做必要的调整。上层控制主要执行全系统协调优化的战略控制任务下层控制主要执行个别交叉口合理配时的战术控制任务7这种结构可以避免集中结构的缺点，可有降级控制的功能，提高了系统的可靠性；但需增加设备，投资较高。例如一种三级分层式控制结构：第一级位于交叉口，由信号控制机控制第二级位于所控制区域的一个比较中心的地点第三级位于城市内一个合理的中心位置，起命令控制中心的作用8优点通过数据的预处理和集中传输，能减少传输费用由于系统不依赖于一个中心控制或集中的传输机构，系统具有较高的故障保护能力，提高了系统可靠性。能处理实

4、时单元的容量较大控制方法和执行能力比较灵活缺点需要的设备多，投资高现场设备的维护比较复杂控制程序比较复杂要提供更多的控制地点多级控制的优缺点9第二节定时式脱机操作系统TRANSYT(TrafficNetworkStudyTool)“交通网络研究工具”。是英国交通与道路研究所(TRRL)于1966年提出的脱机优化网络信号配时的一套程序。最新版本是11版。美国：TRANSYT-7F法国：将TRANSYT改为THESEE和THEBES型TRANSYT是一种脱机操作的定时控制系统，系统主要由仿真模型及优化两部分组成。10TRANSYT基本原理图新的

5、信号配时优化数据初始信号配时仿真模型优化过程最佳信号性能指标PI网络内的延误及停车次数周期流量图网络几何尺寸及网络交通流信息11TRANSYT仿真模型的几个主要环节1）交通网络结构图式：节点和连线来抽象网络2）周期流量变化图式3）车流在连线上运行状况的模拟为描述车流在一条连线上运行的全过程，TRANSYT使用了如下的周期流量图式：（1）到达流量图式（“到达”图式）（2）驶出流量图式（“驶出”图式）（3）饱和驶出图式（“满流”图式）12车流运行过程中的车队离散特性：把上游连线“驶出”图式上的每一纵坐标值乘以F即可得到下游停车线的“到达”图式。

6、综上所述，不难推算出第i个时段内被阻于停车线的车辆数mi。13于是便可求得第i个时段内驶离连线的车辆数：ni=mi-1+qi-mini--第i个时段内驶离连线的车辆数。由ni可建立其连线的驶出图式，并由此推算下游连线的“到达”、“满流”和“驶出”图式，依此类推。4.车辆延误时间的计算TRANSYT计算的车辆延误时间是均匀到达延误、随机延误与超饱和延误之和。5.停车次数的计算TRANSYT计算的停车次数，也分成均匀到达停车次数、随机停车次数及超饱和停车次数三部分。14二、优化TRANSYT将仿真所得的性能指标(PI)送入优化程序，作为目标函数

7、；以网络内的总行车油耗或总延误时间以及停车次数的加权和作性能指标；用“爬山法”优化，产生较之初始配时更为优越的新的信号配时；把新的信号配时再送入仿真部分，反复迭代，最后取得PI值达到最小标准时的系统最佳配时。15TRANSYT优化的主要环节1.绿时差的优选（1）以适当的步距调整交通网上某一交叉口的绿时差，计算性能指标PI。（2）若小于初始方案的PI，说明调整方向正确，继续调整，直到获得最小的PI为止。（3）若第一次调整后的PI值大于初始方案的PI值，则应当朝相反方向调整绿时差，直到取得最小的PI.（4）依次对所有其它交叉口做同样的调整。（5

8、）对所有交叉口作第二遍调整，反复多次，直到求得最后的理想方案。162.绿灯时间的选取不等量地更改一个或几个乃至全体信号相位的绿灯长度，以期降低整个交通网的性能指标PI值。但调整的