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1、,区域交通信号控制系统,本章主要内容,概述,TRANSYT系统,SCAT系统和SCOOT系统,驾驶员信息系统简介,交通信号控制系统硬件设备简介,第一节 概述,面 控 制,将城市中某一地区的所有交叉口由中央控制室集中统一控制，这种地区性集中控制,称为面控制或区域控制。,面控制分类：,按控制方式分,定时（静态） 自适应协调控制（动态）,按配时方案的 产生方式分,按系统结构分,方案生成式 方案选择式,集中控制 ：范围较小20个路口 一般两级 分层控制 ：范围较大, 一般三四级。,Company Logo,,分析工具,车辆行驶状况的有关参数,路网结构图,分析工具,周期流量变化图式,下一部分： TRAN
2、SYT系统,路网结构图,是把复杂的路网简化成适于数学计算的图式和“节点”之间的“连线”组成。,“节点” ：代表一个由信号灯控制的交叉口。 “连线”：表示一股驶向下游一个“节点”的单向车流。,路网结构图,周期流量变化图式,周期流量变化图式 以TRANSYT使用的图式为例：,到达流量图式： “到达”图式，车流在不受阻碍的情况下，到达下游停车线的到达率变化情况。,驶出流量图式： “驶出”图式，车流离开下游交叉口时的实际流量变化情况。,饱和驶出图式： “满流”图式，是一种饱和流率驶离停止线的流量图示。只有当绿灯期间通过的车流处于饱和状态时才会有这种图示出现。,描述车辆行驶状况的参数,描述车辆行驶状况的
3、参数：,自由行驶时间（cruise time） 延迟时间 （delay） 停车次数 （stops） 排队长度 （queue）,第二节 TRANSYT系统,TRANSYT系统,Traffic Network Study Tool 交通网络研究工具,一、概述,TRANSYT系统是信号控制网协调配时的一项技术。 英国交通与道路研究实验室（TRRL）最早于1968年提出的离线优化的交通控制方法与软件。,一、概述,交通模型 用来模拟在信号灯控制下交通网上的车辆行驶状况，以便计算在一组给定的信号配时方案作用下网络的运行指标。,TRANSYT程序主要包括两个组成部分,优化过程 改变信号配时方案并确定指标是否
4、减小，经过反复试算求得最佳配时方案。,一、概述,TRANSYT以直接运营费用作为综合目标函数：,一、概述,式中：W每辆车延误一小时所相当的经济损失值。 wi第i条连线上车辆延误时间的加权系数。 di第i条连线上车辆总延误时间。 K每100次停车所相当的经济损失值。 ki第i条连线上车辆停车次数的加权系数，根据 罗氏研究， ki时，燃油总消-耗量为最少。 si第i条连线上的全部车辆完全停车次数总和。 N连线总数目。,二、TRANSYT的基本构成部分,三、优先方法：爬山法,爬山法: 爬山法是指经过评价当前的问题状态后,限于条件，不是去缩小，而是去增加这一状态与目标状态的差异，经过迂回前进，最终达到
5、解决问题的总目标。就如同爬山一样，为了到达山顶，有时不得不先上矮山顶，然后再下-，这样翻越一个个的小山头，直到最终达到山顶。可以说，爬山法是一种“以退为进”的方法，往往具有“退一步进两步”的作用，后退乃是为了更有效地前进。,三、优先方法：爬山法,3.等饱和度 初始配时方案,2.绿灯时间 的优选,4.限制车辆 排队长度,主要 优化环节,1.绿时差 的优选,5.控制子区 的划分,6.信号周期 时间的选择,TRANSYT优化过程,三、优先方法：爬山法,绿 时 差 优 选,四、程序结构,将交通流信息和初始配时参数作为原始数据，通过仿真，得出系统的性能指标(Performance Index)作为配时的
6、优化目标函数，用“爬山法”进行优化，产生比初始配时更优越的新配时方案，再把新的信号配时输入到仿真部分，反复迭代，最后得到性能指标值达到最小的系统配时方案。,四、程序结构,四、程序结构,五：改进,TRANSYT问世以来，随着交通工程的实践，得到不断地改进和完善，已修改了多次。到目前为止的最新版本是11版。,第三节 SCAT系统和SCOOT系统,SCAT系统 （悉尼 澳大利亚） （Sydney Co-ordinated Adaptive TrafficSystem） SCOOT 系统 （英国 TRRL） (Split, Cycle and Offset Optimization Technique
7、）,一、SCAT系统,Sydney Co-ordinated Adaptive TrafficSystem SCAT属于一种方案实时选择系统，并与单点感应控制做局部调整相结合。,SCAT系统 悉尼 澳大利亚,一、SCAT系统,SCAT系统 悉尼 澳大利亚 （Sydney Co-ordinated Adaptive TrafficSystem） SCAT配时参数的优选“算法”：,为了节省控制计算机的CPU时间，把C，（绿灯起步时距）作为各自独立的参数分别进行优选，而且不用延误时间和停车次数作为直接的优选目标函数，优选过程所使用的“算法” 是以所谓“综合流量”和饱和度为主要依据的。,一、SCAT系
8、统,一、SCAT系统,在SCAT系统中，绿时差分为“外部” 绿时差-用在相邻两个子系统合并时，协调连接两个子系统的连线之间的车流；“内部” 绿时差-用于子系统内部各交叉口之间的信号协调。,一、SCAT系统,SCOOT系统 英国 TRRL,Split, Cycle and Offset Optimization Technique 绿信比、周期和相位差优化技术,二、SCOOT系统,SCOOT 系统 是由英国运输研究所(TRL-Transport Research Laboratory, 90年代TRRL改名为TRL)在TRANSYT基础上研制的自适应控制系统，该系统于1975年研制成功。 上个世
9、纪90年代SCOOT系统进行了多次升级，其最新版本为4.4版。,二、SCOOT系统,二、SCOOT系统,二、SCOOT系统,三、SCAT与SCOOT的比较,Text,SCAT,SCOOT,两者性能接近，有自动 转换双周期运行的功能。,SCOOT能把复杂的 车辆感应运行模型化， 而且停车线处没有检测器。,SCOOT由高级语言编写，可移植,检测器安装在停车线处。,类似TARANSYT的相位差优化方法， 在确定优化目标以及实际优化过程 方面都是比较好的。,SCAT方式与系统不可移植， 由特定汇编语言编制。,检测器安装在停车线上游处。,两者性能接近， 可以更好地估计拥挤程度。,无优势。,在停车线上游处
10、没有检测器， 因而不能提供车队行进的反馈信息。,第四节 驾驶员信息系统简介,驾 信 驶 息 员 系 统,先进的驾驶员信息系统（APTS）它使驾驶员通过ATMS中提供的有关交通，道路状况等信息，依靠车载定位导航系统（GPS），路侧通讯及各种诱导、可变标志等使车辆始终行驶在最畅通和最短距离的路线上。,第四节 驾驶员信息系统简介,作用：辅助驾驶员作出决定，尤其针对交通运行中的偶然性问题。,第五节 交通信号控制系统中心硬件设备简介,一、运用控制中心计算机时应考虑的主要因素及有关具体问题。 主要显示设备及功能 城市道路智能监控 系统交通监控中心 二、通讯系统：,第五节 交通信号控制系统中心硬件设备简介,第五节 交通信号控制系统中心硬件设备简介,第五节 交通信号控制系统中心硬件设备简介,1.路上信息显示设施：主要是道路交通状况信息。 2.车载显示设施：具有不同功能的车载交通信息路线导航作用。 3.家庭、办公室显示设施。 4.交通信息中心及交通枢纽站、大型公共场所等室内显示设施。 5.广场、重要交叉口、公交站显示终端设施。 6.便携式显示设施。 （点击返回）,城市道路智能监控系统,交通监控中心,
