點(diǎn)控感應(yīng)控制

1、南京理工大學(xué)交通工程感應(yīng)控制的基本思想感應(yīng)控制的基本思想半感應(yīng)和全感應(yīng)半感應(yīng)和全感應(yīng)優(yōu)先控制優(yōu)先控制感應(yīng)控制與定時控制的比較感應(yīng)控制與定時控制的比較南京理工大學(xué)交通工程信號機(jī)信號機(jī)單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制車輛檢測器車輛檢測器數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理控制算法控制算法信號變換信號變換信號燈信號燈交通流交通流南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制 感應(yīng)控制算法基本原理：感應(yīng)控制算法基本原理： 當(dāng)綠燈開始時，顯示當(dāng)綠燈開始時，顯示“初期綠燈時間初期綠燈時間”（最短綠燈時間）；當(dāng)初期（最短綠燈時間）；當(dāng)初期綠燈時間結(jié)束時，如果檢測到無車到達(dá)，則轉(zhuǎn)換為紅燈，如果還有車到綠燈時間結(jié)束時，如果檢測到無車到達(dá)，則

2、轉(zhuǎn)換為紅燈，如果還有車到達(dá)交叉口，則延長一個達(dá)交叉口，則延長一個“單位綠燈延長時間單位綠燈延長時間”；在；在“單位綠燈延長時間單位綠燈延長時間”結(jié)束時，如果檢測到無車到達(dá)，則轉(zhuǎn)換為紅燈，如果還有車到達(dá)交叉結(jié)束時，如果檢測到無車到達(dá)，則轉(zhuǎn)換為紅燈，如果還有車到達(dá)交叉口，則再延長一個口，則再延長一個“單位綠燈延長時間單位綠燈延長時間”，以此反復(fù)，直到無車到達(dá)或，以此反復(fù)，直到無車到達(dá)或總綠燈時間達(dá)到總綠燈時間達(dá)到“綠燈極限延長時間綠燈極限延長時間”。初期綠燈時間初期綠燈時間單位綠燈延長時間單位綠燈延長時間綠燈極限延長時間綠燈極限延長時間南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -基本參數(shù)基本

3、參數(shù) （1 1）初期綠燈時間）初期綠燈時間 初期綠燈時間應(yīng)該保證在停車線與檢測器之間排隊(duì)的車輛初期綠燈時間應(yīng)該保證在停車線與檢測器之間排隊(duì)的車輛完全在綠燈時間內(nèi)通過停車線，所以與檢測器到停車線的距完全在綠燈時間內(nèi)通過停車線，所以與檢測器到停車線的距離大小有關(guān)。美國推薦數(shù)據(jù)：離大小有關(guān)。美國推薦數(shù)據(jù)： 在我國，還需考慮行人和非機(jī)動車的通行所需時間。在我國，還需考慮行人和非機(jī)動車的通行所需時間。間距（間距（m）初期綠燈時間（初期綠燈時間（s）間距（間距（m）初期綠燈時間（初期綠燈時間（s）0128253014131810313616192412南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -基本

4、參數(shù)基本參數(shù) （2 2）單位綠燈延長時間）單位綠燈延長時間 單位綠燈延長時間的大小決定了感應(yīng)式控制的效率。單位綠燈延長時間的大小決定了感應(yīng)式控制的效率。 單位綠燈延長時間太長則會損失綠燈時間，降低通行能單位綠燈延長時間太長則會損失綠燈時間，降低通行能力；太短則會導(dǎo)致檢測到的車輛在單位綠燈延長時間內(nèi)無法力；太短則會導(dǎo)致檢測到的車輛在單位綠燈延長時間內(nèi)無法通過停車線，失去了感應(yīng)控制的意義通過停車線，失去了感應(yīng)控制的意義。 （3 3）綠燈極限延長時間）綠燈極限延長時間 綠燈極限延長時間可以為定時控制方法確定的綠燈時間綠燈極限延長時間可以為定時控制方法確定的綠燈時間，一般為，一般為30-60s30-6

5、0s。 在綠燈時間內(nèi)檢測到的最后一輛車，可能在綠燈極限時間在綠燈時間內(nèi)檢測到的最后一輛車，可能在綠燈極限時間結(jié)束時，無法通過停車線，這時應(yīng)將以最快的可能返回綠燈結(jié)束時，無法通過停車線，這時應(yīng)將以最快的可能返回綠燈南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -基本參數(shù)基本參數(shù) （3 3）綠燈極限延長時間）綠燈極限延長時間 如如果交通流量非常大，綠燈時間就等于綠燈極限延長時果交通流量非常大，綠燈時間就等于綠燈極限延長時間，這是相當(dāng)于定時控制。間，這是相當(dāng)于定時控制。 綠燈極限延長時間也可以采用可變綠燈極限時間，即如綠燈極限延長時間也可以采用可變綠燈極限時間，即如果綠燈極限延長時間結(jié)束時交通流量

6、仍然大于設(shè)定的流量果綠燈極限延長時間結(jié)束時交通流量仍然大于設(shè)定的流量值（臨界值），則再延長綠燈時間，且增加臨界值，直到值（臨界值），則再延長綠燈時間，且增加臨界值，直到實(shí)際流量小于臨界值為止實(shí)際流量小于臨界值為止。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制 按按車輛檢測器設(shè)置的位置不同，感應(yīng)控制可分為車輛檢測器設(shè)置的位置不同，感應(yīng)控制可分為半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制。半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制。 半半感應(yīng)控制是車輛檢測器設(shè)置在主次道路相交交感應(yīng)控制是車輛檢測器設(shè)置在主次道路相交交叉口的次要道路上或主要道路上的控制方式。叉口的次要道路上或主要道路上的控制方式。 全全感應(yīng)控制是車輛檢測器設(shè)置在交叉口的所

7、有進(jìn)感應(yīng)控制是車輛檢測器設(shè)置在交叉口的所有進(jìn)口道路上。口道路上。 南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -半感應(yīng)控制半感應(yīng)控制 （1 1）檢測器設(shè)置在次要道路上的）檢測器設(shè)置在次要道路上的半感應(yīng)控制半感應(yīng)控制 預(yù)置次路最短綠燈時間，當(dāng)檢測到預(yù)置次路最短綠燈時間，當(dāng)檢測到次路上有車時，次路為綠燈，無后續(xù)次路上有車時，次路為綠燈，無后續(xù)車時，次路紅燈；否則，到達(dá)最短綠車時，次路紅燈；否則，到達(dá)最短綠燈時強(qiáng)制換為紅燈。燈時強(qiáng)制換為紅燈。 可以看出，只要次路上有車就會中可以看出，只要次路上有車就會中斷主路車流，此時可視為次路優(yōu)先控?cái)嘀髀奋嚵鳎藭r可視為次路優(yōu)先控制。適用于特殊需要的次路，如消

8、防制。適用于特殊需要的次路，如消防隊(duì)、重要機(jī)關(guān)出入口等。隊(duì)、重要機(jī)關(guān)出入口等。 不利于次路行人和非機(jī)動車直行。不利于次路行人和非機(jī)動車直行。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -半感應(yīng)控制半感應(yīng)控制 （1 1）檢測器設(shè)置在次要道路）檢測器設(shè)置在次要道路上的半感應(yīng)控制上的半感應(yīng)控制 如果次路優(yōu)先，則會隨時中如果次路優(yōu)先，則會隨時中斷主路車流，對于非特殊需要的斷主路車流，對于非特殊需要的次路，可以預(yù)設(shè)次路的排隊(duì)車長次路，可以預(yù)設(shè)次路的排隊(duì)車長度，當(dāng)實(shí)際排隊(duì)大于設(shè)定的長度度，當(dāng)實(shí)際排隊(duì)大于設(shè)定的長度時，次路綠燈，否則次路紅燈。時，次路綠燈，否則次路紅燈。 次路的預(yù)設(shè)排隊(duì)車長度由檢次路的預(yù)

9、設(shè)排隊(duì)車長度由檢測器到停車線的長度來確定。測器到停車線的長度來確定。主路綠燈主路綠燈次路綠燈次路綠燈南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -半感應(yīng)控制半感應(yīng)控制（2 2）檢測器設(shè)置在主）檢測器設(shè)置在主要道路上的半感應(yīng)控要道路上的半感應(yīng)控制制 平平時主路總是綠燈，時主路總是綠燈，當(dāng)在一段時間內(nèi)檢測當(dāng)在一段時間內(nèi)檢測不到主路有車時，次不到主路有車時，次路綠燈；主路上檢測路綠燈；主路上檢測到有車時，主路綠燈到有車時，主路綠燈。主路綠燈主路綠燈次路綠燈次路綠燈次路綠次路綠燈燈結(jié)結(jié)束束南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -全感應(yīng)控制全感應(yīng)控制 全感應(yīng)控制是所有進(jìn)口道上都設(shè)置檢測器的

10、感應(yīng)控全感應(yīng)控制是所有進(jìn)口道上都設(shè)置檢測器的感應(yīng)控制方式。適用于相交道路等級相當(dāng)、交通量相仿且變制方式。適用于相交道路等級相當(dāng)、交通量相仿且變化較大的交叉口。化較大的交叉口。 全感應(yīng)控制可以有一般的感應(yīng)控制、公交優(yōu)先感應(yīng)全感應(yīng)控制可以有一般的感應(yīng)控制、公交優(yōu)先感應(yīng)控制、特種車優(yōu)先感應(yīng)控制。控制、特種車優(yōu)先感應(yīng)控制。 南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -全感應(yīng)控制全感應(yīng)控制南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -優(yōu)化感應(yīng)控制優(yōu)化感應(yīng)控制 為了更充分利用綠燈時間，提高感應(yīng)控制的交通效益，感應(yīng)為了更充分利用綠燈時間，提高感應(yīng)控制的交通效益，感應(yīng)控制仍需要優(yōu)化。控制仍需要優(yōu)化。

11、 在交叉口的每一進(jìn)口道上不同位置設(shè)置兩個檢測器，先配以在交叉口的每一進(jìn)口道上不同位置設(shè)置兩個檢測器，先配以足夠的綠燈時間以保證停車線到最近的檢測器之間的排隊(duì)車輛的足夠的綠燈時間以保證停車線到最近的檢測器之間的排隊(duì)車輛的通行，然后依據(jù)兩個檢測器之間的交通信息（流量、車速、車距通行，然后依據(jù)兩個檢測器之間的交通信息（流量、車速、車距等），等），判斷在延長綠燈時間內(nèi)的交通效益，并與其他相位內(nèi)因?yàn)榕袛嘣谘娱L綠燈時間內(nèi)的交通效益，并與其他相位內(nèi)因?yàn)檠娱L紅燈而造成的損失進(jìn)行比較，以效益最大或損失最小為目標(biāo)延長紅燈而造成的損失進(jìn)行比較，以效益最大或損失最小為目標(biāo)，確定綠燈延長時間或換相的時機(jī)。，確定綠燈延長

12、時間或換相的時機(jī)。 南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 空間優(yōu)先：公交專用道空間優(yōu)先：公交專用道 時間優(yōu)先：時間優(yōu)先：被動優(yōu)先、主動優(yōu)先、實(shí)時優(yōu)先被動優(yōu)先、主動優(yōu)先、實(shí)時優(yōu)先 被動優(yōu)先是修改已有的信號運(yùn)行系統(tǒng)，預(yù)先進(jìn)行交叉口BRT優(yōu)先信號配時，是固定配時公交信號優(yōu)先控制模式的一種，該模式下，不考慮交叉口附近路段是不是有公交車輛到達(dá)，因此不需要埋設(shè)檢測器，其運(yùn)作狀態(tài)與公交車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)無關(guān)。一般情況下，當(dāng)公交車車頭時距小，而流量較大時，被動優(yōu)先控制模式可以有效的發(fā)揮其最大功能。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 被

13、動優(yōu)先方法：均勻到達(dá)延誤模型（1 1）基本假設(shè)）基本假設(shè)（2 2）車均延誤模型）車均延誤模型南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制被動優(yōu)先方法：均勻到達(dá)延誤模型（3 3）人均延誤模型）人均延誤模型南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制被動優(yōu)先方法：均勻到達(dá)延誤模型（4 4）最佳周期模型）最佳周期模型以各相位載客量占有整個交叉口載客量的比例分配綠燈時間南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 主動優(yōu)先： 信息采集的主要來源為埋設(shè)在交叉口進(jìn)口道的檢測器。在公交車輛即將到達(dá)交叉口以前，信號控制機(jī)

14、根據(jù)檢測結(jié)果實(shí)時調(diào)整控制方案，實(shí)現(xiàn)公交車輛優(yōu)先通過交叉口的目的。主動優(yōu)先相比較與被動優(yōu)先而言，克服了信號損失時間過多的缺點(diǎn)，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。 主動優(yōu)先包括絕對優(yōu)先、完全優(yōu)先和部分優(yōu)先三種。主動優(yōu)先包括絕對優(yōu)先、完全優(yōu)先和部分優(yōu)先三種。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 (1)絕對優(yōu)先 絕對優(yōu)先的公交信號控制，類似于鐵路列車通過交叉口時的獨(dú)占式信號控制模式。 當(dāng)安裝在交叉口上游的入口檢測器檢測到有公交車輛到達(dá)時，交通信號控制器中斷當(dāng)前的信號相位，直接給予公交車輛通過信號。當(dāng)交叉口下游的出口檢測器檢測到公交車輛己經(jīng)通過交叉口后，再恢復(fù)原來的信號相位。南京理

15、工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 (1)絕對優(yōu)先 在絕對優(yōu)先信號控制策略的實(shí)施中，公交車輛的檢測是一個重要的因素，為保證控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，要求公交車輛檢測器必須具有較高的準(zhǔn)確性、靈敏性，不能誤檢和漏檢公交車輛。 絕對優(yōu)先控制策略可以確保公交車輛在通過交叉口時不受任何延滯，但對橫向車流的影響非常嚴(yán)重。當(dāng)交叉口的橫向交通量較大時，這種控制策略很容易引起交通阻塞。因此，通常在交通流量較低的交叉口才采用這種控制策略。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制(2)完全優(yōu)先 在完全優(yōu)先控制策略中，通過檢測公交車輛的位置確定是否給予其優(yōu)

16、先信號。但與絕對優(yōu)先不同的是，該策略并不是無條件地中斷當(dāng)前信號相位，而是通過調(diào)整一個信號周期內(nèi)不同相位出現(xiàn)的時間來達(dá)到公交車輛優(yōu)先通行的目的。 1、確定公交車位置、速度，以確定公交車達(dá)到交叉口的時間，是否要進(jìn)行信號優(yōu)先。 2、通過信號機(jī)調(diào)整信號相位，使得信號燈提前變?yōu)榫G燈，或延長綠燈時間等方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)先。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制 (3)部分優(yōu)先 在完全優(yōu)先策略中，對每一輛公交車都試圖提供優(yōu)先通行條件。當(dāng)公交車流量較大時，可能會造成信號相位的頻繁調(diào)整，對同向車流和橫向車流造成干擾。因此，可以采取有選擇地為公交車輛提供優(yōu)先信號的策略，即部分優(yōu)先策略。

17、南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制(3)部分優(yōu)先選擇優(yōu)先的標(biāo)準(zhǔn)：1)對提前或準(zhǔn)時的公交車輛不提供優(yōu)先信號，僅對偏離時刻表的晚點(diǎn)車輛提供優(yōu)先信號；2)在高峰期為公交車輛提供優(yōu)先信號，平時不提供優(yōu)先信號；3)只對載客量超過一定數(shù)量的公交車提供優(yōu)先信號；4)權(quán)衡公交車輛延誤與機(jī)動車延誤，確定是否為公交車提供優(yōu)先信號。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制主動優(yōu)先控制策略的控制方式: 1）綠燈延長 2）綠燈提前 3） 相位插入 4）相位倒轉(zhuǎn) 5）跳躍相位 6）專用相位南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公

18、交優(yōu)先控控制制u綠燈延長 當(dāng)本相位剩余綠燈時間不足以讓檢測到的公交車輛安全通過交叉口時，綠燈延長決策通過壓縮公交后續(xù)相位的綠燈時間，延長公交相位綠燈時間，使公交車可無阻礙通過交叉口，減少公交車等待延誤。 公交相位綠燈時間延長的限值由后續(xù)相位提供最大壓縮時間確定。最大壓縮時間也用于保證相位社會車流不會因公交信號優(yōu)先導(dǎo)致交通擁堵。若公交申請所需時間超過后續(xù)相位提供最大壓縮時間，就不執(zhí)行綠燈延長決策。南京理工大學(xué)交通工程 單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制綠燈延長綠燈延長南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u紅燈早斷 紅燈早斷決策是當(dāng)公交車輛

19、在本相位紅燈時間內(nèi)到達(dá)交叉口，提前結(jié)束公交車到達(dá)時的前一相位綠燈時間，使公交車在綠燈時間內(nèi)通過本交叉口。 實(shí)施紅燈早斷所需要預(yù)置的關(guān)鍵參數(shù)是公交前一相位的最小綠燈時間，目的是為了保證前一相位檢測器和停車線之間的排隊(duì)車輛能夠通過交叉口。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制紅燈早斷紅燈早斷南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 相位插入 相位插入，即在正常的相位相序中為公交車輛增加一個特定的相位。當(dāng)公交車輛到達(dá)交叉口時，公交車輛通行方向?yàn)榧t燈信號，且交叉口當(dāng)前相位的下一個執(zhí)行相位仍不允許公交車輛通過，這時要為公交車輛提供信

20、號優(yōu)先，必須在當(dāng)前相位和下一相位之間插入一個公交專用相位。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制相位插入相位插入南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 跳躍相位 跳躍相位 ，即忽略某一相位的綠燈信號。當(dāng)公交車輛到達(dá)交叉口時，公交車輛通行方向?yàn)榧t燈信號，且交叉口當(dāng)前相位的執(zhí)行綠燈時間即將結(jié)束，而下一個執(zhí)行相位仍不是公交車輛通行方向的相位，只有等到該相位執(zhí)行完畢后，才能允許公交車輛通過。由于交叉口下一個執(zhí)行相位等待通行的社會車輛較少，在權(quán)衡效益的基礎(chǔ)上，跳過該下一個執(zhí)行相位，直接執(zhí)行公交車輛通行方向的相位綠燈。從而使公交車輛

21、以綠燈信號順利通過交叉口。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 跳躍相位南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 相位倒轉(zhuǎn) 相位倒轉(zhuǎn):即改變信號周期的相位相序。當(dāng)公交車輛到達(dá)交叉口時，交叉口即將執(zhí)行的相位并非公交車輛通行方向的相位，為使公交車輛能夠順利通過交叉口，可以通過調(diào)整即將執(zhí)行的相位相序，將公交車輛通行方向的相位提到最前執(zhí)行，將原本即將執(zhí)行的相位置于公交車輛通行相位之后，它與跳躍相位不同的是，跳躍相位不執(zhí)行相位，而相位倒轉(zhuǎn)則將相位置后執(zhí)行。南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 相位倒轉(zhuǎn)南京理工大學(xué)交通工程單點(diǎn)感應(yīng)控制單點(diǎn)感應(yīng)控制- -公交優(yōu)先公交優(yōu)先控控制制u 專用相位 專用相位 ，即專為公交車輛提供的信號相位。只有當(dāng)檢測到公交車輛時，才會啟動該專用