工南北园通道信号控制方案设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题研究目的 1
1.3 国内外实施情况 2
2 南北园通道交通现状 3
2.1 路口交通现状 3
2.2 信号交通现状 4
3 南北园通道交通延误问题分析 6
3.1 交通延误 6
4 高峰小时调查 7
4.1 高峰小时定义 7
4.2 调查内容 7
4.3 调查结果 8
5 半感应控制 11
5.1 控制定义 11
5.2 感应信号基本工作原理 11
5.3 感应信号控制参数 12
5.4 感应控制基本结构与特点 14
5.5 感应控制所需参数 14
5.6 半感应控制 15
5.7 检测器的埋设 15
6 交叉口信号配时优化方案 16
6.1 优化目的 16
6.2 原始数据 16
6.3 优化方案 17
7 评价 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在“科教兴国”的理念下，城市各大高校承担着将知识转化为生产力的重任。首先，社会对人才的需求越来越多，大学再也不是少数的教育，而成为大众的教育，导致了大学校园已经不能满足学校自身的发展以及教师和学生的教学和生活需求，随着用地资源的短缺，因此大量的扩建和改造，即大规模新校区的建设。大学城犹如雨后的春笋般出现 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
在城郊。因为它涵盖了一个地区的问题，大学校园必须建立在双方的道路上，对教师和学生带来了很多问题，如交通安全、通行效率低、交通拥堵和交通延误等问题。此问题在许多城市都存在着，淮安市南园与北园建立在枚乘路两旁，目前着眼点是解决南北园通道的交通问题。
为了缓解城市交通拥堵状况，使得交通顺畅，提高道路交叉口的交通通行效率，交通控制信号系统是不可缺少的手段。因为这个城市交通是否顺畅在很大程度上是由各路口道路上的交叉口制约的。当交叉口的流量达到一定值时，就必须采取适当的措施来解决，而信号控制系统可以发挥现有道路在交叉口的通行能力。因此，交通信号控制系统是现代城市交通控制的主要方法。随着信息科技、人工智能科技、计算机科技、通信科技的快速发展，交通信号控制系统也逐步完善。
1.2 课题研究目的
枚乘路校区，校门前的路段存在一些交通问题，有效解决这些交通问题，能保证师生正常工作教学，市民正常生活，促进经济发展，保护环境。枚乘路校区由南园、北园组成，由于处在道路两旁，无信号灯时，特别是高峰期非常影响师生上下课以及存在交通事故的危险；有信号灯时，由于信号灯配时方案不合理，引起延误问题和通行效率低，导致时间浪费和资源浪费，使人们生活受到一定影响，淮安市的汽车数量正在增加及人们的生活节奏不断加快，造成了一系列的交通问题，大量汽车废气排放及产生的噪音，造成环境污染，噪音污染，对学校的日常生活造成了不好影响。通过交通信号控制的方法来减少道路拥堵问题，减少环境污染，加强交通安全和师生的安全，使门前道路交通安全、畅通，提高学校门前的交通通行效率，减少交通事故，保证学校门前交通处于最佳运行状况。
南北园通道是该校师生员工学习、工作、生活的生命线。通过对该通
道各高峰时段的交通调查，结合该校的作息时间以及对目前该通道存在的潜在问题进
行分析，用半感应控制的具体方法来进行信号配时方案设计。
1.3 国内外实施情况
在交通信号控制系统的应用和实现过程中，没有按照当地的交通状态，对交通工程的特点和要求进行设计和交通信号的时序设计，导致系统的适应性很低，而且系统的应用效果也不理想。支持基础工作的系统实施（交通流量调查，交通工程设计等）没有做好，项目的实施很随意，在一定程度上影响了系统的使用。国内外的交通信号控制系统很受欢迎。无论它是一个实时的交通模型系统（如SCOOT），或没有实时交通模型，通过比较选择的方法找到最佳的系统（如SCATS）。在系统的应用中，有必要建立科学的具体参数，系统的参数将直接影响系统的性能。而我们的交通管理部门在安装交通信号控制系统的交通调查中，有关调查交通流、停车次数、延误时间、行程时间、行驶速度等的关注度不足，这调查的参数是不准确和不科学的。
1.3.1 国内研究现状
城市交通信号控制系统在我国这项工作起步较晚，20世纪70年代末，我国的首都开始用DJS一130型计算机，以协调城市交通道路的控制。80年代以来，城市道路交通问题变得越来越严重，一方面是提高各国城市市中心的交通，作为核心技术的研究；在另一方面要采纳引进与开发相结合的原则，并创建了一批城市道路交通信号控制系统。如在上海推出的SC00T系统，引进深圳SCAT系统，北京引进日本的控制系统。在中国，通过近几年的交通信号控制系统，海外留学者为交通信号控制系统作出一定成就，由上海交通大学SUATA和南京，深圳等地开发为主系统。和合肥，湘潭，岳阳国内小型和中型城市，交通控制系统主要采用国内简单的单点信号机和集中协调的信号机控制系统。
1.3.2 国外研究现状
国外城市交通信号控制系统的现状，在英国、澳大利亚、美国、法国、意大利和加拿大等西方发达国家对交通管制系统研究投入了大量的人力和物力，并取得了一系列成果。较为成功的有：英国的TRANSYT系统、SC00T系统和澳大利亚的SCATS系统。
（1）TRANSYT系统
TRANSYT系统是由英国道路研究所研制。自1968第一版以来，经过不断提高，已发展到先进的TRANSYT 8。TRANSYT系统采用离线预测来确定控制参数，然后是机器控制，“静态模式”。它是基于平均延迟时间，停车次数，最小队列长度作为系统控制的目标。但是有一个在TRANSYT系统最大的问题：周期的长短不优化，事实上很难获得整体最优配时方案。
（2）SC00T系统
SC00T系统是一个动态的交通信号控制系统，它是基于英国道路研究和应用在TRANSYT系统。SC00T仍然采用TRANSYT交通模型，吸收的SC00T各方面的优势，并且由于对系统的实时控制，已明显优于静态的系统，是用来在许多国家。它的缺点是：交通模型需要大量的网络几何尺寸和交通流数据，这是费时费力的；绿信比的优化依赖于对饱和度的估算，并随一小步调整，所以有可能不足够响应每个周期的城市交通需求量。
2.2 信号交通现状
2.2.1 交叉口无信号灯
枚乘路与南北园通道交叉口无信号灯时，特别是高峰期非常影响师生上下课以及存在交通事故的危险，存在交通安全问题。
行车安全情况差，由机动车、非机动车和学生以及老师组成了混合交通，所以存在交通安全问题。这样的混合交通现象在城市的大学城造成了相当严峻的交通安全问题。
在交通安全中，最主要的是驾驶员和行人，因为人即是交通事故的制造者，也是交通事故的受害者。南北园通道无信号灯时，师生上下课，特别是高峰期经过此道路相对危险，可能造成交通事故，导致人身或财产的重大伤亡或损失。
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题研究目的 1
1.3 国内外实施情况 2
2 南北园通道交通现状 3
2.1 路口交通现状 3
2.2 信号交通现状 4
3 南北园通道交通延误问题分析 6
3.1 交通延误 6
4 高峰小时调查 7
4.1 高峰小时定义 7
4.2 调查内容 7
4.3 调查结果 8
5 半感应控制 11
5.1 控制定义 11
5.2 感应信号基本工作原理 11
5.3 感应信号控制参数 12
5.4 感应控制基本结构与特点 14
5.5 感应控制所需参数 14
5.6 半感应控制 15
5.7 检测器的埋设 15
6 交叉口信号配时优化方案 16
6.1 优化目的 16
6.2 原始数据 16
6.3 优化方案 17
7 评价 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在“科教兴国”的理念下，城市各大高校承担着将知识转化为生产力的重任。首先，社会对人才的需求越来越多，大学再也不是少数的教育，而成为大众的教育，导致了大学校园已经不能满足学校自身的发展以及教师和学生的教学和生活需求，随着用地资源的短缺，因此大量的扩建和改造，即大规模新校区的建设。大学城犹如雨后的春笋般出现 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
在城郊。因为它涵盖了一个地区的问题，大学校园必须建立在双方的道路上，对教师和学生带来了很多问题，如交通安全、通行效率低、交通拥堵和交通延误等问题。此问题在许多城市都存在着，淮安市南园与北园建立在枚乘路两旁，目前着眼点是解决南北园通道的交通问题。
为了缓解城市交通拥堵状况，使得交通顺畅，提高道路交叉口的交通通行效率，交通控制信号系统是不可缺少的手段。因为这个城市交通是否顺畅在很大程度上是由各路口道路上的交叉口制约的。当交叉口的流量达到一定值时，就必须采取适当的措施来解决，而信号控制系统可以发挥现有道路在交叉口的通行能力。因此，交通信号控制系统是现代城市交通控制的主要方法。随着信息科技、人工智能科技、计算机科技、通信科技的快速发展，交通信号控制系统也逐步完善。
1.2 课题研究目的
枚乘路校区，校门前的路段存在一些交通问题，有效解决这些交通问题，能保证师生正常工作教学，市民正常生活，促进经济发展，保护环境。枚乘路校区由南园、北园组成，由于处在道路两旁，无信号灯时，特别是高峰期非常影响师生上下课以及存在交通事故的危险；有信号灯时，由于信号灯配时方案不合理，引起延误问题和通行效率低，导致时间浪费和资源浪费，使人们生活受到一定影响，淮安市的汽车数量正在增加及人们的生活节奏不断加快，造成了一系列的交通问题，大量汽车废气排放及产生的噪音，造成环境污染，噪音污染，对学校的日常生活造成了不好影响。通过交通信号控制的方法来减少道路拥堵问题，减少环境污染，加强交通安全和师生的安全，使门前道路交通安全、畅通，提高学校门前的交通通行效率，减少交通事故，保证学校门前交通处于最佳运行状况。
南北园通道是该校师生员工学习、工作、生活的生命线。通过对该通
道各高峰时段的交通调查，结合该校的作息时间以及对目前该通道存在的潜在问题进
行分析，用半感应控制的具体方法来进行信号配时方案设计。
1.3 国内外实施情况
在交通信号控制系统的应用和实现过程中，没有按照当地的交通状态，对交通工程的特点和要求进行设计和交通信号的时序设计，导致系统的适应性很低，而且系统的应用效果也不理想。支持基础工作的系统实施（交通流量调查，交通工程设计等）没有做好，项目的实施很随意，在一定程度上影响了系统的使用。国内外的交通信号控制系统很受欢迎。无论它是一个实时的交通模型系统（如SCOOT），或没有实时交通模型，通过比较选择的方法找到最佳的系统（如SCATS）。在系统的应用中，有必要建立科学的具体参数，系统的参数将直接影响系统的性能。而我们的交通管理部门在安装交通信号控制系统的交通调查中，有关调查交通流、停车次数、延误时间、行程时间、行驶速度等的关注度不足，这调查的参数是不准确和不科学的。
1.3.1 国内研究现状
城市交通信号控制系统在我国这项工作起步较晚，20世纪70年代末，我国的首都开始用DJS一130型计算机，以协调城市交通道路的控制。80年代以来，城市道路交通问题变得越来越严重，一方面是提高各国城市市中心的交通，作为核心技术的研究；在另一方面要采纳引进与开发相结合的原则，并创建了一批城市道路交通信号控制系统。如在上海推出的SC00T系统，引进深圳SCAT系统，北京引进日本的控制系统。在中国，通过近几年的交通信号控制系统，海外留学者为交通信号控制系统作出一定成就，由上海交通大学SUATA和南京，深圳等地开发为主系统。和合肥，湘潭，岳阳国内小型和中型城市，交通控制系统主要采用国内简单的单点信号机和集中协调的信号机控制系统。
1.3.2 国外研究现状
国外城市交通信号控制系统的现状，在英国、澳大利亚、美国、法国、意大利和加拿大等西方发达国家对交通管制系统研究投入了大量的人力和物力，并取得了一系列成果。较为成功的有：英国的TRANSYT系统、SC00T系统和澳大利亚的SCATS系统。
（1）TRANSYT系统
TRANSYT系统是由英国道路研究所研制。自1968第一版以来，经过不断提高，已发展到先进的TRANSYT 8。TRANSYT系统采用离线预测来确定控制参数，然后是机器控制，“静态模式”。它是基于平均延迟时间，停车次数，最小队列长度作为系统控制的目标。但是有一个在TRANSYT系统最大的问题：周期的长短不优化，事实上很难获得整体最优配时方案。
（2）SC00T系统
SC00T系统是一个动态的交通信号控制系统，它是基于英国道路研究和应用在TRANSYT系统。SC00T仍然采用TRANSYT交通模型，吸收的SC00T各方面的优势，并且由于对系统的实时控制，已明显优于静态的系统，是用来在许多国家。它的缺点是：交通模型需要大量的网络几何尺寸和交通流数据，这是费时费力的；绿信比的优化依赖于对饱和度的估算，并随一小步调整，所以有可能不足够响应每个周期的城市交通需求量。
2.2 信号交通现状
2.2.1 交叉口无信号灯
枚乘路与南北园通道交叉口无信号灯时，特别是高峰期非常影响师生上下课以及存在交通事故的危险，存在交通安全问题。
行车安全情况差，由机动车、非机动车和学生以及老师组成了混合交通，所以存在交通安全问题。这样的混合交通现象在城市的大学城造成了相当严峻的交通安全问题。
在交通安全中，最主要的是驾驶员和行人，因为人即是交通事故的制造者，也是交通事故的受害者。南北园通道无信号灯时，师生上下课，特别是高峰期经过此道路相对危险，可能造成交通事故，导致人身或财产的重大伤亡或损失。
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