SGT-1Y型交通信号控制机在深圳市灯控路口中的设计与应用

SGT-1Y型交通信号控制机在深圳市灯控路口中的设计与应用余剑青 （深圳市市政工程设计研究院有限公司，广东省深圳市  518029） DesignandApplicationofSGT-1YTypeTrafficSignalControllerinLight-controlledCrossingsofShenzhenAbstract：AimingatvariousfunctionsofSGT-1YtypetrafficsignalcontrollerusedincrossingsofShenzhen,wewillanalyzemultitimeintervalcontrol,full-inductiveorsemi-inductivecontrol,self-suitablecontrol,wirelesscontrol,wiredcontrol,multi-annunciatorcoordinationcontrol,greenwavecontrol,sectionpedestriancrossingcontrol,manualcontrolandbackgroundnetworksystemoptimizationcontrolintegratedintelligentcontrolsolutions.ThroughengineeringcaseintroductiontoimplementationofinitiativeintelligenceanalysisofSGT-1Yincrossingtraffic,thevehiclesareensuredtogetthroughcrossingefficientlyandsafely.Keywords：IntelligentControl,TrafficSignalController,Light-controlledCrossing,TrafficSignal,SignalLight摘要：针对深圳市目前在道路交叉口采用的SGT-1Y交通信号控制机的各项功能，分析多时段控制、全感应或半感应控制、自适用控制、无线控制、有线控制、多台信号机协调控制、绿波控制、路段行人过街控制、手动人工控制及后台网络系统优化控制等为一体的智能控制解决方案，通过工程案例介绍SGT-1Y在路口交通实施主动性智能分析，保障车辆高效、安全的通过路口。关键词智能控制交通信号控制机灯控路口交通信号信号灯0引言随着我国道路交通的快速发展、城市化水平的不断提高以及城市规模的不断扩大，交通管理工作对道路交通控制技术的依赖和对道路交通信号机产品的需求呈日益扩大的趋势。信号控制机是控制交叉路口交通信号的重要设备，它是交通信号控制的重要组成部分，各种交通控制方案，最终要由信号控制机来实现。深圳市始终致力于交通控制理论与实现方法的探索，及交通监控专业产品开发、生产、维护的技术积累。特别是在公共安全行业标准《道路交通信号控制机》GA-2002实施后，有关部门组织科技力量对国外著名的交通信号控制系统和我国大中城市交通需求的现状及发展趋势进行了深入的分析和研究，进行了大胆的技术创新，采用了适应深圳市交通特征的SGT-1Y交通信号控制机。经过近几年的实际应用和不断完善，取得了很好的效果，对改善深圳市的交通状况起到了积极的作用。1SGT-1Y交通信号控制机的特点48路控制信号灯驱动能力，拔插式结构，全中文液晶显示屏，可供60个运行方案选择，16路车辆检测器接口，外置手动控制按钮和抗雷击功能。易于系统维护和功能的扩展升级。性能稳定可靠，具备可靠性、实用性、扩展性、兼容性等优点。全中文液晶显示输入，可灵活对日期时间、相位时间周期和相位时段方案等进行现场人工设置或笔记本电脑设置。可供60个运行方案选择，20套时段设置，20个特殊日设置。16路车辆检测器接口，具备交通流量统计功能。可外接环型线圈、超声波、雷达、视频等车辆检测器。良好的抗雷击功能，可防止40KA（8/25ns）以下的直击雷或感应雷冲击。接口电路符合EIA-RS232C标准，与CCITTV2兼容，所有信号机数据可由微机输入并保存微机内。配合信号机控制软件，以“人机界面”的方式轻松进行设计、审核、模拟，完成配时方案，轻松地输入到信号机中。先进的看门狗技术，最大限度地提高了整个系统的抗干扰能力，加强了系统的稳定性。整机最大输出功率(空载)：不大于100W。工作环境温度：-20～+70℃。相对工作湿度：20%～95%。输入电压：220VAC±20%，50±2Hz。10ms断电补偿，过压、过流、过热保护。绝缘电阻：AC输入端子及所有信号的AC输出端子与箱体之间的绝缘电阻均大于100MΩ。抗电强度：AC输入端子及所有信号的AC输出端子与箱体之间，加载AC1000V一分钟，应无击穿和飞弧现象。抗冲击及抗震动：可经受路面环境的震动与冲击；可经受各种交通工具正常行驶条件下所产生的冲击及震动而不改变信号机的工作性能。防雷击措施：除设备可靠的接地外（要求接地电阻满足防雷规范的要求），电源进线加装电源防雷器。适用于各种信号灯十字或丁字路口单点或联网控制。2SGT-1Y交通信号控制机较传统控制机的优势2.1完善了信号控制机的故障监控功能信号控制机通常安装在城市道路路口，工作环境严酷，连续工作时间长，SGT-1Y在出现故障能及时发现并解决这些故障，对道路交通安全必将是极大的提升。2.2提高了信号控制机的电磁抗扰度功能信号机的电磁抗扰度性能是一个复杂的系统工程，SGT-1Y从信号机的结构设计、布线、接地、集成电路设计、电源滤波、控制程序等各环节全面加以考虑解决电磁干扰问题。2.3连续工作可靠性更高提高元器件质量，包括空气开关、接线端子、避雷器、滤波器、正确的接地，合理的布线、信号控制柜防护等级更高等。3SGT-1Y交通信号控制机功能的介绍3.1多时段控制功能：具有多时段控制功能，即能够根据每个路口各不同时段的交通流量设置各对应时段的控制参数，然后根据信号机的时钟在对应时段的起止时刻自动切换并执行相应方案。3.2感应控制功能：即当信号机设置为感应控制方式时，在感应控制模块运作下，支路的相位只有在支路检测到有车辆时，才会给支路的相位执行，否则，支路在没有交通流情况下是会将原本设置的绿灯时间转移到下一个主路上的相位，而使得主路得到更加充足的绿灯时间。3.3自适应控制功能：根据实时交通流检测和储存到信号机内的历史流量交通模型，通过实时优化计算求解出一组最优控制参数，并进行储存和小步距调整下一周期各相位的绿灯时间和自适应控制中的基本参数，如饱和流量、最大最小信号周期等，使得道路网络交通达到最优化控制。另外参数调节还可以通过中心控制的电脑菜单界面灵活控制。3.4分时控制功能：与多时段控制相区别的是，多时段控制方式在一天内实际上执行的都是定时控制，只是各定时参数在不同时段不同而已，而分时控制却可以实现多时段与感应控制的融合、多时段与自适应控制的融合，以及多时段与自适应控制、感应控制的融合。3.5手动执行功能：通过友好的人机界面，执勤人员可以通过现场设置某一方向或某一车道的单独放行或禁行的功能，放行或禁行的时长同样可通过菜单进行灵活设置。3.6绿灯冲突和模拟运行功能：当方案设置人员设置的放行方案存在绿灯冲突时，可根据设置的优先次序对设置方案进行自动修正，并能够对设置方案进行模拟运行，通过人机界面确认设置方案的准确无误。3.7网络通信功能：交通路侧控制器与控制器之间，以及与交通控制中心进行联网通信的功能，即根据一定的通信协议，信号机可以接收并执行控制中心发出的所有信号，支持和执行信号的功能。4工程实例列举深圳市常规采用的交通岛路口设计形式（如下图所示）：该路采用城市Ⅰ级主干道设计标准，设计车速50km/h，标准断面路幅宽度为60m，机动车道为双向六车道。建立通过交通模型来对路口的交通进行分析和研究，交通模型是利用数学模型来模拟出行的特性，主要包括对分区出行量、出行空间分布、出行方式划分以及道路的交通状况的模拟以及评价模型。通过对出行的模拟和分析，可以了解出行与道路交通及土地利用的关系，正确分析未来交通需求状况，为设计提供依据。设计标准主要技术指标表序号内容单位指标1主车道设计速度km/h502同向曲线间最小直线长度m300反向曲线间最小直线长度m100不设缓和曲线最小圆曲线半径m700不设超高的最小圆曲线半径m400设超高推荐最小圆曲线半径m200设超高极限最小圆曲线半径m100缓和曲线最小长度m453最大纵坡推荐值%5.5最大纵坡限制值%7纵坡坡段最小长度m140凸形竖曲线最小半径m900凹形竖曲线最小半径m700竖曲线最小长度m404主线单车道宽度m3.755汽车荷载等级城-A6路面设计标准轴载BZZ-1007净空：机动车道m5.5非机动车道m4.5行人m2.58地震动峰值加速度g0.1g9设计洪水频率频率1/100该工程信号控制机采用计算机联网控制的工作方式，通过GPRS无线数据公用网与市交通监控中心通信，接受区域交通控制软件的调度。在通信故障情况下，现场的交通信号控制机应具备交通感应控制的功能，即根据路口各方向车辆探测器计算出进入路口的交通数据，并根据预置的控制模式对路口各方向信号灯进行实时配时，以期达到对单个路口的最优控制。在路口各方向方向上设置车辆检测器，战略线圈一般距路口200米，战术线圈一般距路口50米。在车道上设置检测线圈，统计进入路口的交通量，以供信号控制机建立交通模型，对信号灯进行实时配时。在信号灯路口各方向设置闯红灯自动拍摄系统，接受红灯信号和埋地线圈信号，控制照相机拍照。为保证抓拍图像质量及成功率，本设计采用照相机型，不进行图像联网传输。在设置闯红灯自动拍摄系统处各车道需埋设线圈，一般距停车线1米。闯红灯自动拍摄系统配备闪光灯，根据光敏器件信号进行自动补光。本工程中所有交通监控设备供电电源引自道路路灯箱式变电站。每个信号灯路口处设置配电箱，给信号控制机、交通违章自动拍摄设备供电。进线电缆采用YJV-1KV-5×10mm2，穿镀锌钢管埋地敷设或在电缆沟内敷设。配电箱外壳应与PE端子连接，PE线作重复接地，要求接地电阻≤4欧，否则应补打接地极。进线处设专用计量装置。专用PE线与各现场设备外壳及灯杆连接，并利用设备基础作重复接地，要求接地电阻≤10欧。5结论在实际选用交通信号控制机时，设计人员要与交通部门相关人员和区域交通工程师协调控制机的确切型号。交控制机放置于交叉口上，要满足：受损害可能性最小，为人和车辆提供适当的庇护地，尽可能与服务面板靠近，避免将交通控制器安设在安全岛上，保护控制器不受车辆损害，所有控制器中的线路、测试和试运行都需要由交通部门的专业人员实施。参考文献„1、《低压配电设计规范（GB50054-95）》；„2、《道路交通信号灯设置与安装规范（GB14886-2006）》；