道路交通控制.

道路交通控制第一章道路交通控制概述第一节概述一、道路交通控制的定义道路交通控制：是指采用交通信号，对道路交通系统中的交通流进行控制，使之畅通有序的运行。《道路交通安全法》交通信号4类：警察手势指挥、交通标志、交通标线及交通信号灯。道路交通自动控制：是指不依靠交通警察人工指挥，主要采用交通信号设施或其他自动化设备，随交通变化特性来指挥车辆和行人通行。二、道路交通控制的地位和作用1、地位城市主要功能之一2、作用减少交通事故缓和交通拥挤提高公共运输系统的吸引力和效率减低环境污染节省能耗优化城市道路交通需求管理三、道路交通控制技术的发展（一）普遍的发展1、交通信号灯的诞生2、定时控制向协调控制的发展3、车辆检测器和感应信号控制器的诞生4、模拟计算机的应用5、数字计算机的应用TRANSYTSCOOTSCAT智能交通：车辆控制系统交通管理系统驾驶人信息系统多智能体交通控制系统公交优先及道路收费系统等无感应到感应手动到自动单点到线控再到面控（二）我国道路交通自动控制技术的发展1、1950年前。中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。2、1950年—1973年3、1973年后第二节道路交通控制的类型一、交通控制的基本类型1、以交通限制为主的控制——交通标志标线交通岛等；时空分离2、以信号灯指示为主的控制——时间分离渠化交通是基础3、以交通情报信息传递为主的控制-交通诱导控制——发展方向二、自动控制的分类（信号指示控制）1、按控制区几何特性划分（1）单点信号控制（2）干线协调控制（3）网络协调控制3、按控制的思想划分（1）被动式控制—交通信号控制系统通过路边装置和设备，如信号灯、固定或可变信息标志板等提供信息，达到对交通流进行时间分离和控制的目的。交通信号的显现皆受制于已形成的交通需求而变化，是被动的控制交通流的变化。（2）主动式控制—交通自动化路径诱导系统2、按控制的原理划分（1）定时控制——单点定时单点多时段定时多点脱机优化（网络多时段定时）（2）感应控制——半感应全感应（3）自适应控制——干线区域，随交通流适时变化第三节道路交通控制基础理论一、交通流理论（1）交通流3要素交通流量：单位时间内通过道路某断面（或路段或车道）的车辆数。小时交通量、日交通量、年交通量q=N/Tq：交通流量N:车辆数T：统计交通流量的时间范围速度：指平均速度，可分为时间平均速度和区间平均速度。时间平均速度：通过某一特定观测点的瞬时速度平均值（平均地点车速）；区间平均速度（平均行程速度）：观测道路区间长度D与所有车辆平均行驶时间之比。（每辆车通过该路段耗费时间的加权平均值）流率—不足1小时，通常15min为测量单位进行换算为小时流率密度：单位路段长度上存在的车辆数k=N/Dk：交通密度（辆/km）N：车辆数（辆）D：测量道路区间长度（km）（2）3要素的关系：交通流量反映道路的交通流负荷程度；速度反映道路能提供的服务水平；密度反映车辆在道路上行驶的自由程度。k=q/uk：交通密度（辆/km）q：交通流量(辆/h)u：区间平均速度（km/h）（3）车头时距与车头间距车头间距是交通流中连续2辆车之间的距离，用2辆车相同部位的间距来度量。是距离参数，用m表示。测量麻烦。车头时距是交通流中连续2辆车通过车道或道路某一点的时间差，用2辆车的相同部位来度量。时间参数，用s表示。测量简单。流率（辆/h）=3600/车头时距（s/辆）二、通行能力和服务水平1、通行能力概述（1）基本概念道路通行能力：指道路能够疏导或处理交通流的能力。我国的定义：道路上某一车道某一点或某一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体（车辆或人）数，用辆/h或小客车为单位（pcu）。（2）分类基本通行能力：指在一定的时段，理想的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理的期望能通过的人或车辆的最大小时流率。可能通行能力：指在一定的时段，在具体的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一交叉点，合情合理的期望能通过的人或车辆的最大小时流率。设计通行能力：指在一定的时段，在具体的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一交叉点，对应服务水平的通行能力。（3）车辆换算系数标准为当量小客车小客车：1.0（≤19座客车或≤2t的货车）中型车：1.5（19座的客车或2t载质量≤7t的货车）大型车：2.0（7t载质量≤14t的货车）拖挂车：3.0（14t载质量的货车）2、服务水平是指衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标，通常根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标来确定。反映了道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。分级：美国分为A-F共6级A级：交通量很小，交通状态自由流；F级：交通流处于强制状态，时走时停，极不稳定。交通量和速度同时由大变小，直至为零，交通密度随交通量的减少而增大。我国分为4级，一级相当于美国的A级，二级相当于美国的B级，三级相当于美国的C、D级，四级相当于美国的E、F级。第四节交通拥挤与道路交通组织做控制前先搞清楚的东西交通拥堵——现象交通拥堵：交通需求（一定时间内想通过某条道路的车辆数）超过某条道路的交通容量（一定时间内该条道路所能通过的最大车辆数），超出部分交通滞留在道路上的交通现象。为什么？交通供求关系的不平衡为什么？如何解决？过分集中（供求关系不平衡）交通秩序混乱交通事故一、交通拥堵的成因1.规划2.建设3.管理1.规划：城市规划造成交通需求旺盛道路规划造成交通供给不足路网格局规划造成交通压力不均商务商业性建筑面积每平方米可生成或吸引１１０辆汽车出行需求；居住与行政办公性建筑面积每平方米可生成或吸引６５辆汽车出行需求；教育科研性建筑面积每平方米可生成或吸引４５辆汽车出行需求。道路面积率应与建筑容积率成正比关系——建筑容积率为1时，道路面积率应为10%，建筑容积率为2时，道路面积率应为20%，以此类推。路网格局：（1）棋盘式路网格局棋盘式路网格局棋盘式路网交通压力分布路网交通压力路网空间交通压力分布均衡。路网间距小、密度大交通压力就小。重点——支路贯通、缩小网眼（2）环路加放射式路网格局具有城市交通流向心性的特点。交通压力分布：一是内环路网完善路路相通时，路网的通达性强，交通压力集中在内环以内；二是内环路网不完善，多堵头、多断头路时，路网通达性差，交通压力主要集中在环路上。环路加放射路网格局环路加放射路网交通压力分布路网空间路网交通压力0（3）我国多数城市路网格局导致的问题城市道路由于主次干道配置倒置、路网过稀、堵头断头路多，环路引发的向心压力严重，导致道路交通微循环不畅，交通压力多集中在少数几条主干道上，道路拥堵严重，城市道路建设往往走道路拓宽的方法，由此导致了干道多余支路、促使交通进一步恶化——恶性循环！！！！！！！2.建设：路网改造区域不均衡对于向心型城市道路建设而言，城市外围道路建设越好，市区的拥堵就会越严重－把郊区的拥堵引入到市区。由于市区路网改造过缓，往往在城郊快速干道形成后，导致干道交通流量积累速度超过流量消散速交通拥堵不可避免。路网节点及交通规律的认识城市道路上每一个路口应作为道路网上的一个节点来考虑，每一个节点都不是孤立的节点——而是网络节点，应起到流量调节的作用。——保证节点的转向功能是达到路网压力均分的前提——路口与路段通行能力的匹配压力就地消散压力转移消散３.管理：适应欠饱和交通状态的传统静态的交通组织——路口、路段的交通渠化——警察的定点与巡逻查控还做的不足！饱和交通状态的交通组织——欠缺！——需要动态的交通组织手段，能有效的利用信号灯配时进行交通流量分配，均分各路口路段的交通量——统一的指挥协调、信息诱导、信号配时的适时调整、交通警力强制本职工作！！二、解决拥堵的交通组织措施交通组织指对道路上各种交通的流向与流量，在时间和空间上进行管理，使之有序、高效的运行。道路交通组织是道路交通控制的手段和措施，是交通控制系统良好运行的基础。交通组织的分类1、路段交通组织在路段上采取空间分离的方式，将行人和车辆的运行轨迹约束在限定通行的路面内。层流分割的原则——解决车速问题2、交叉口交通组织在交叉口渠化交通规范车流、行人通行轨迹。解决车流、行人流向（驶向问题）3、道路网交通组织将路段和交叉口视为一个整体，组织车流在道路网上通行。车流在路网进行均分，路口视为节点通行能力的匹配，交通流的连续，减少路段与路口的行驶阻力（一）平面交叉路口的交通组织静态交通组织提高路口通行能力1、路口渠化原则：疏通出口、把住入口、分离不同的交通流（驶向）A、尽可能增加进口机动车车道数，以求和路段通行能力相匹配；(进口导车道数最好为路段车道数的1倍以上)减少直、左、右车流的干扰当转向车流较大时，应设立专用转向车道进口引道的拓宽，左右拓宽，绿化带拓宽收缩进口引道宽度以增加车道数（2.8-3m）延长转向车道引道长度，使其排队车辆能顺利进入引道B、有条件下，出口车道数应大于、等于进口车道数；特别是对于直行，有利于减少通过路口的行驶阻力，提高车速，右转和左侧直行同时放行的情况下，有条件可设立右转合流车道以减少对直行的干扰。C、尽可能利用路口有效空间，使冲突点相对固定、集中。如：左转导向线，固化行驶轨迹。D、加大右转车道缘石半径可扩大右转进口宽度，提高车速，减少长车对直行车道的干扰。2、优化配时时间分离配合空间分离信号配时的基本依据是路口各进口道的交通负荷度，既到达流与路口通行能力的比值。以此来分配相应的绿灯通行时间比。3、路口管理A、疏通出口，保持出口畅通；B、规范进口引道车流位置，各行其道，以提高进口通行能力；C、进出口机非分离，减少冲突，有效利用时间和空间，提高通行能力；D、重交通流优先的原则。（二）道路网的交通组织—提高路网通行能力的方法1、对路段干扰的控制干扰主要来源：行人、非机动车、路侧车辆停放2、平交路口的信号协调3、车速限制车道速度管理，层流分割，减少速度差带来的阻滞；4、可变车道—潮汐交通流决定5、快速干道的管理——重点出入口，速度差大，车道流向变换特点是多车道，全隔离，全立交，车速快，流量大6、通常的惯用措施单行、禁行、禁左、禁停、限时使用道路等措施。优化配时、信号协调还有潜力可挖。路口一个方向拥堵，可考虑车流禁左，必须考虑其出路（远引交通转换）；路口各流向皆拥堵，可采用上游路口分流方式或延长信号周期；如区域性拥堵，有条件的可实施单向交通；加强停车管理，减少瓶颈路段，提高路段通行能力。简评：不要将单纯的拓宽主干道或修建立交桥作为解决交通问题的主要途径，其结果是转移矛盾，而不是解决交通问题。关键是通行能力的匹配，既路口与路口、路口与路段，路网内交通流的均分与匹配。实训项目道路交叉口交通现状分析调查分析人：_____________区队学号____________时间：年月日时分至时分地点：一、道路几何图：二、交叉口各流向交通流现状：1、目测交通通行现状：2、交叉口各上游进口测定时段15分钟到达交通流量及高峰小时流量：3、上游进口道饱和流率（按车道进行小时流率推算）：4、进口导向车道实际绿灯时段放行车辆数：5、进口导向车道绿灯时间理想放行车辆数（依据）：6、上游到达车辆数与进口车道放行车辆数的比较：三、交通现状成因分析：（结合交叉路口设计、布局、交通流、信号时间进行）四、评价与措施：第二章道路交通控制的原则方法和基础设施第一节基本原则交叉口交通控制的基本原则：1、减少冲突点2、控制相对速度3、重交通流和公共交通优先4、分离冲突点和减小冲突区5、交通控制优化—选取最佳周期，提高绿灯利用率6、交通总量控制与流量均分第二节基本方法交叉口的类型与交叉口的交通管理、控制方式、交通流量密切相关。按交通控制方式分类，可分为无信号灯控制和有信号灯控制。1、交通信号控制：区域：点、线、面相位：2相及多相2、手势信号控制灵活、简单、明了、适应性强3、优先规则控制：停车控制让路控制4、自行调节法：环交路口（无信号路口的一种）5、不设管制：无信号交叉路口自由行驶—优先控制