道路交通信号控制系统

解

决

方

案

目录 .................................................................................................................................................. I 第一章系统概述 . (3)

1.1系统背景 (3)

1.2系统现状 (3)

1.2.1国外现状 (3)

1.2.2国内现状 (4)

1.3系统发展 (5)

1.4系统特点 (6)

第二章系统总体设计 (8)

2.1系统设计原则 (8)

2.2系统设计依据 (9)

2.3系统结构 (10)

2.3.1网络拓扑结构 (10)

2.3.2系统逻辑架构 (12)

第三章系统功能 (14)

3.1集中监控 (14)

3.2分中心监控 (14)

3.3区域协调控制 (15)

3.4线协调控制 (15)

3.5特勤路线设定 (17)

3.6路口渠化 (18)

3.7完全自适应 (18)

3.8设备监视和故障报警 (18)

3.9远程控制与管理 (19)

3.10全面的交通流量统计分析 (19)

3.11日志管理 (19)

3.12系统管理 (20)

第四章主要硬件设备 (23)

4.1标准十字路口灯控系统设计 (23)

4.1.1路口设计图 (23)

4.1.2主要设备配置清单 (24)

4.2主要硬件设备介绍 (26)

4.2.1交通信号机 (26)

4.2.2交通信号灯 (29)

第一章系统概述

1.1系统背景

随着我国经济建设的迅猛发展，人民群众生活水平的日益提高，机动车拥有量快速增长，对交通出行越来越高的要求，给交通管理部门带来了巨大压力。经研究发现，造成道路拥堵的一个主要原因之一就是道路交叉口通行秩序混乱或者红灯等待时间较长。面对这种情况，规范路口通行秩序，提高灯控路口通行效率，减少交通拥挤和交通阻塞就成为了一个行之有效的解决方法。

因此，建设一个依靠先进适用的交通模型和算法对交通信号控制参数（周期、绿信比和相位差）进行自动优化调整，运用电子、计算机、网络通信和GIS电子地图等技术手段对交通路口进行智能化、科学化交通控制，从而实现交叉口交通信号的最佳协调控制的系统就迫在眉睫。

1.2系统现状

1.2.1国外现状

1.2.1.1英国TRANSYT交通信号控制系统

TRANSYT(TrafficNetwork StudyTool交通网络研究工具)英国交通与道路研究所(TRRL)于1968年开发成功的一套脱机操作的区域定时协调控制系统。系统采用静态模式，由仿真模型及优化两部分组成。该系统是目前最成功的静态系统,但其缺点很明显:计算量大,在大城市中这一问题尤为突出;不对周期进行优化,故很难获得整体最优配时方案;它是离线优化,需要大量的路网几何、交通流数据,需要花费大量的人力、物力、财力。

1.2.1.2澳大利亚SCAT系统

SCATS采取分层递阶式控制结构。其控制中心备有一台监控计算机和一台管理计算机,通过串行数据通讯线路相连。地区级的计算机自动把各种数据送到管理计算

机。监控计算机连续地监视所有路口的信号运行、检测器的工作状况。地区主控制器用于分析路口控制器送来的车流数据,确定控制策略,并对本区域各路口进行实时控制。

SCATS系统充分体现了计算机网络技术的突出优点,结构易于更改,控制方案较易变换。SCATS系统明显的不足:第一,系统为一种方案选择系统,限制了配时参数的优化程度；第二,系统过分依赖于计算机硬件,移植能力差；第三,选择控制方案时,无实时信息反馈。

1.2.1.3英国SCOOT系统

SCOOT是由英国道路研究所在TRANSYT系统的基础上采用自适应控制方法于1980年提出的动态交通控制系统。SCOOT的模型与优化原理与TRANSYT相仿,不同的是SCOOT为方案生成的控制系统,是通过安装在交叉口每条进口车道最上游的车辆检测器所采集的车辆信息，进行联机处理,从而形成控制方案,并能连续实时调整周期、绿信比和相位差来适应不同的交通流。SCOOT系统的不足是:相位不能自动增减,任何路口只能有固定的相序;独立的控制子区的划分不能自动完成,只能人工完成;安装调试困难,对用户的技术要求过高。

1.2.1.4意大利UTOPIA/SPOT系统

UTOPIA/SPOT系统由两部分组成,SPOT(小型的分布式交通控制系统)和UTOPIA(面控软件);系统考虑了公交优先的功能;采用了“强相互作用”的概念来保证区域控制的最优性和稳定性。

1.2.1.5其它的交通信号控制系统

此外,日本Kyosan电器制作有限公司的交通控制系统、德国的Siemens系统等也在我国得到了一定的应用。

1.2.2国内现状

国内应用和研究城市交通控制系统的工作起步较晚,20世纪80年代以来,国家一方面进行以改善城市市中心交通为核心的UTSM(urban traffic sys-tem manage)技术研究;另一方面采取引进与开发相结合的方针,建立了一些城市道路交通控制系统。