交通工程案例分析1.doc

城市干线道路系统同协调控制参数的确定
一、 根据设计资料确定各交叉口信号控制参数
根据依据材料可知这些交叉口信号控制采用两相位配时方案。且南北向为主干道。
交叉口1：设南北显示为I，东西显示为II，东西南北分别为E、W、S、N。
表1
进口道
高峰小时交通量
饱和流量
显示入口饱和度
北
Q=868
N=2800
F=0.31
南
Q=1259
N=2600
F=0.4842
东
Q=720
N=2000
F=0.36
西
Q=528
N=1600
F=0.33
确定对应显示饱和度：
F=max{F,F}=0.4842；
F=max{F,F}=0.36;
计算交叉口饱和度：S=∑Fi=F+F=0.8442(≤0.9)不需调整。
一个周期内总的损失时间：L=∑（l+I-A）=2*(3+3-3)=6s;
最佳周期Copt=(1.5L+5)/(1-S)=(1.5*6+5)/(1-0.8442)=89.8765=90s
交叉口有效绿灯时间：g=Copt-L=84s
则：G=84*0.4842/0.8442=48s
G=84*0.36/0.8442=36s
那么以下交叉口1计算，所得参数统计于表2
表2
交叉口
Q
N
F
F
S=
∑F
L=∑（l+I-A）（s）
Copt=(1.5L+5)/
(1-S)
g(s)
G（s）

1
N
868
2800
0.31
0.4842
0.8442
6
90
84
G=48
0.53
S
1259
2600
0.4842
E
720
2000
0.36
0.36
G=36
W
528
1600
0.33
2
N
810
3000
0.27
0.37
0.77
6
61
55
G=26
0.61
S
1073
2900
0.37
E
960
2400
0.4
0.40
G=29
W
450
1800
0.25

3
N
928
2900
0.32
0.35
0.72
6
50
44
G=21
0.68
S
875
2500
0.35
E
666
1800
0.37
0.37
G=23
W
496
1600
0.31
4
N
806
2600
0.31
0.34
0.69
6
45
39
G=19
0.71
S
850
2500
0.34
E
700
2000
0.35
0.35
G=20
W
432
1800
0.24
5
N
690
3000
0.23
0.30
0.65
6
40
34
G=16
0.73
S
870
2900
0.30
E
490
1400
0.35
0.35
G=18
W
372
1200
0.31
6
N
1088
3200
0.34
0.34
0.78
6
64
58
G=25
0.57
S
961
3100
0.31
E
440
1000
0.44
0.44
G=33
W
232
800
0.29
7
N
650
2500
0.26
0.31
0.63
6
38
32
G=16
0.76
S
744
2400
0.31
E
512
1600
0.32
0.32
G=16
W
315
1500
0.21
8
N
650
2600
0.25
0.35
0.73
6
52
46
G=22
0.67
S
980
2800
0.35
E
836
2200
0.38
0.38
G=24
W
612
1800
0.34
9
N
900
3000
0.30
0.35
0.75
6
56
50
G=23
0.63
S
1015
2900
0.35
E
840
2100
0.40
0.40
G=27
W
555
1500
0.37
10
N
864
2700
0.32
0.37
0.65
6
40
34
G=19
0.77
S
952
2500
0.37
E
448
1600
0.28
0.28
G=15
W
330
1500
0.22

二、按系统要求确定系统信号周期及调整后各交叉口绿信比
根据表二可确定交叉口1为关键交叉口，则交叉口1的周期90s为调整后系统信号周期，那么调整后的交叉口绿信比。
= （结果列于表2）
三、计算并确定系统理想信号间距，设计相位差，并给出调整后的建议速度。
十个交叉口，它们相邻的间距列于表3中，取起有效数字，由上一步可得关键交叉口的周期时长为90s，相应的系统带速暂定为V=45km/h即为12.5m/s。
（1）计算a列：先计算v*c/2=12.5*90/2=562.5m( 取前两位)，即相距560m信号是时差，正相当于交互式协调是时差（错半个周期），相距1120m的信号，正 好是同步式的时差（错一个周期）。以1为起始信号，则其下游1相距vc/2、vc、3vc/2…处即为正好能组成交互协调或同步协调的“理想信号”的位置，然后将vc/2的数值在实用允许范围内变动，逐一计算寻求协调效果最好的各理想信号的位置，以求得实际信号间协调效果最好的双向时差。以56±10作为最适合的vc/2的变动范围，即46~66，将此范围填入表3左边a列内，a列内各行数字即为假定“理想信号”的间距。
（2）计算a列各行：列于表3。
（3）计算b列：将每行实际信号位置与理想信号的挪动位置，按顺序（从小到大），并计算各相邻挪移量之差，将此差之最大者记入b列。结果记入表3 b列。
数解法确定信号时差
表3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
间
距
a

42
38
50
43
17
32
28
52
42
b
46
42
34
38
35
6
38
20
26
22
14
47
42
33
36
32
2
34
15
20
15
13
48
42
32
34
29
46
30
10
14
8
15
49
42
31
32
26
43
26
6
9
2
18
50
42
30
30
23
40
22
0
2
44
20
51
42
29
28
20
37
18
46
47
38
8
52
42
28
26
17
34
14
42
42
32
9
53
42
27
24
14
31
10
38
37
26
10
54
42
26
22
11
28
6
34
32
20
9
55
42
25
20
8
25
2
30
27
14
12
56
42
24
18
5
22
54
26
22
8
16
57
42
23
16
2
19
51
22
17
2
19
58
42
22
14
57
16
48
18
12
54
20
59
42
21
12
55
13
45
14
7
49
21
60
42
20
10
53
10
42
10
2
44
22
61
42
19
8
51
7
39
6
58
39
20
62
42
18
6
49
4
36
2
54
34
16
63
42
17
4
47
1
33
61
50
29
13
64
42
16
2
45
62
30
58
46
24
14
65
42
15
0
43
60
27
55
42
19
15
66
42
14
64
41
58
24
52
38
14
14
（4）由表3可确定最适合的理想信号位置
当a=60时，b=22为最大值。即系统理想信号间距为600m，即当vc/2=600m，可以得到最大的系统协调效率。如图1所示，图上③~②同理想信号间的挪动量之差最大为22，则理想信号同③间的挪移量为：
a-b/2=(60-22)/2=19
也即各实际信号距理想信号的挪移量最大为19。

①
⑨
④
⑥
⑧
③
②
⑦
⑩
⑤
①
0
2
10
10
10
20
42
42
44
53
60
2 8 0 0 10 22 0 2 9 7
图1 理想信号位置

由vc/2=600m 所以建议速度 v=600*2/c=600*2/90=48km/h。
理想信号距③为190m，则距①为590m，即自A前移590m，即为第一理想信号，然后按次每600m间距将各理想信号列在各实际信号间，如图2。

四、完成线系统控制参数计算表，计算确定各交叉口相位差。
列表步骤：
第二行：在图上中把理想信号按次序列在最靠近的实际信号下面。
第三行：把各信号（1~10）在理想信号的左右位置填入表中。
第四行：把各交叉口信号配时计算所得主干道的绿信比列于表中（以周期的℅计）
第五行：因实际信号与理想信号位置不一致所造成的绿时损失（℅）以其位置挪移量除以理想信号的间距表示。
第六行：以各交叉口的计算绿信比减去其绿时损失即为各交叉口的有效绿信比，则由表中可以得，连续通过带的带宽=（51%+49%）/2=50%。
第七行：求时差。从图及表中可见，合用一个理想信号的左、右相邻实际信号间，该用同步式协调，其他实际信号间都用交互式协调，因此，对于同步协调的理想信号的实际信号的时差为100%~0.5λ%；对于交互式协调的理想信号的实际信号的时差为50%~0 .5λ%。
计算绿时差
表4
交叉路口
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
理想信号
B
C
C
D
E
E
F
F
G
H
各信号位置
左
左
右
右
左
右
左
右
右
左
绿信比（%）
53
61
68
71
73
57
76
67
63
77
损失（%）
2
32
32
15
13
15
32
15
2
28
有效绿信比（%）
51
29
36
56
60
42
44
52
61
49
绿时差（%）
23.5
69.5
66
14.5
63.5
71.5
12.3
16.6
68.2
11.5
五、假定周期不变，计算确定系统协调控制后的推荐带速
V=2*s/c=2*600/90=48km/h
数解法计算结果如图 （附图一）
六、图解法（附图二）
在时间——距离图上协调线控制系统的时差，同时调整确定通过带速度和周期时长，如下图，相邻10个交叉口，纳入一个控制系统，根据调整系统通过带速度宜45km/h上下，按上述方法，相应的系统周期时长暂定为90s，图中各竖线的粗线段表示红灯时段，如1交叉口竖线的11’的A-B C-D E-F G-H I-J 段，细线表示绿灯时段。
（1） 从1点引一相当于45km/h带速的斜线，比斜线与22’上的A点所引用的水平线同22线的交点（22’线上的A点）很接近，22’上的A点可取为2交叉口同1交叉口配成交互式协调的绿时差，在22’线上相应于11’线上画出B-C D-E F-G H-I粗线段为交叉口的红灯时段。
（2） 连接1点和22’上的A点式的斜线，与33’的交点，同从11’上的B点所引水平线同33’的交点，（33’上的B点）很接近，33’上的B点可取为3交叉口对2交叉口组成交互式的协调的绿时差，所以在33’竖线的可画A-B C-D E-F G-H I-J各粗线段为3交叉口的红灯时段。
（3） 连接1点和33’上的B点成线，与44’的交点，同11’上C点，所引水平线同44’交点，（44’上的C点）很接近，44’上的C点可取为4号交叉口，对3交叉口组成交互式协调的绿时差，所以在44’竖线上可画为B-C D-E F-G H-I各粗线段
（4） 4交叉口与5交叉口组成交互式协调5交叉口与6交叉口为同步协调， 6交叉口与7交叉口为交互式协调，7交叉口与8交叉口为同步式的协调，8交叉口与9交叉口为交互式协调，9交叉口与10交叉口为交互式协调。
（5） 在图上作出最后的通过带，算得带速为41km/h，带宽为17s，为周期时长90s的19%，这样的带速与实际车速很接近，则可以不移动各交叉口的红灯（或绿灯）的中心位置，只将红灯（或绿灯）时间按实际绿信比延长或缩短时，可使带宽相应增加部分，但仍比数解法求的结果要小。
（6） 图解法较数解法而言，只是通过确定关系建交叉口的周期时长及红绿灯配时后进行调整，忽略了绿时差的问题。所以所得的结果必然没有树解法精确明显看出图解法求得的带宽远小于数解法，故不能充分调整好最后的配时，而数解法的结果较合理，但在实际运用中，还要根据实际情况调整。
七、感谢