道路交通信號燈控制設(shè)置技術(shù)手冊作者簡介

周蔚吾，男，1946年11月生，1970年畢業(yè)于西安交通大學(xué)機械制造系，1979~1982年在大連海運學(xué)院自動化系碩士畢業(yè)，1984~1987年在丹麥技術(shù)大學(xué)電子計算機系自動控制專業(yè)博士畢業(yè)，1987~1988受邀任挪威工業(yè)大學(xué)電子計算機系副教授。1988~1990年受邀在加拿大BC省大學(xué)(UBC)任教。1990年底，出任加拿大英屬哥倫比亞(BC)省交通部交通工程處處長。1990~2002年在BC省交通部任職期間，先后領(lǐng)導(dǎo)完成30余項有關(guān)交通工程規(guī)范、道路交通設(shè)計、交通控制，以及智能交通方面的項目，并且代表BC省出任加拿大聯(lián)邦政府交通工程專業(yè)委員會和智能交通專業(yè)委員會委員。當(dāng)他2002年為回國報效祖國從BC省交通部提前退休之際，時任部長的Doyle先生特地寫信嘉獎:"我代表BC省人民與省交通部，對您11年來在交通系統(tǒng)工程領(lǐng)域上杰出的貢獻與服務(wù)表示衷心感謝，你完全有理由為你的成就和對BC省交通的貢獻自豪!"。2002年中，周蔚吾博士回國創(chuàng)辦了專門從事交通工程和智能交通規(guī)劃和設(shè)計的北京華通世達(dá)智能交通技術(shù)有限公司。公司成立以來，先后在上海、成都、北京、江蘇、南京、南通、蘇州、連云港、安徽、寧夏銀川等地區(qū)圓滿完成了50余個交通和智能交通規(guī)劃、交通工程和交通安全保障工程設(shè)計、交通工程標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范編制、道路交通信號燈優(yōu)化控制設(shè)計、高速公路一干線公路指路標(biāo)志設(shè)計、平面交叉口優(yōu)化設(shè)計等項目。已經(jīng)出版了《公路平面交叉口優(yōu)化設(shè)計》、《道路交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置技術(shù)手冊》、《公路道路指路標(biāo)志設(shè)置技術(shù)手冊》、《公路交通標(biāo)志標(biāo)線綜合設(shè)置技術(shù)手冊》、《公路平面交叉設(shè)計和實施技術(shù)手冊》、《公路和城市交通優(yōu)化改造設(shè)計實例》6本書籍。

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道路交通信號燈控制與道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置部分共同組成了對道路交通控制和管理的一個完整內(nèi)容。交通信號燈控制在整個道路交通工程中起到了交通標(biāo)志標(biāo)線不能夠代替的一個重要部分，它的應(yīng)用主要是在那些交通量較大、交通流沖突較多和復(fù)雜的交叉口與岔道口，以及某些道路路段上對交通流方向控制的地方。

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速增長，中國正在成為擁有全球最多的城市群國家，并且中國已經(jīng)擁有世界第二位數(shù)量的公路網(wǎng)絡(luò)，對交通信號機和信號系統(tǒng)的需求量無疑是極大的。我國交通部管轄下的各省市公路管理部門，自從在20世紀(jì)80年代初將公路交通信號燈部分交給公安部來管理之后，整個公路管理部門完全缺乏對信號燈設(shè)置和管理方面的知識和管理能力，形成其道路管轄區(qū)內(nèi)的一個重要職能空白區(qū)，造成公路管理職能上交錯和沖突，形成在公路管理職能上一個十分不正?，F(xiàn)象，即公路本身沿線需要設(shè)置各種交叉口的信號燈控制，但是其需求并不是由公路管理部門提出，而是公安交通部門提出要求，由公路管理部門出錢，再由公安部門管理的奇怪現(xiàn)象。這種不正常體制給地方上公路管理部門帶來許多困難和矛盾。另一方面，目前我國公路管理部門的技術(shù)人員對道路交通信號燈控制的知識幾乎完全不了解。

為了今后公路管理部門能夠較好地承擔(dān)道路交通信號燈控制和管理，公路部門的有關(guān)人員必須從理論、設(shè)計、施工、安裝、運營和養(yǎng)護等全面知識范圍進行培訓(xùn)和提高。為此，江蘇省交通廳公路局和南通市公路處提出需要開展道路交通信號燈控制的專題研究，出臺一整套有關(guān)交通信號燈控制的理論、設(shè)計、施工、安裝設(shè)置、運營和養(yǎng)護全方面的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)手冊。

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1 概述

1.1 背景和意義

1.2 交通信號燈控制的發(fā)展?fàn)顩r

1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r

1.2.2 我國發(fā)展?fàn)顩r

1.3 交通信號燈控制與標(biāo)志標(biāo)線控制

1.3.1 兩者區(qū)別

1.3.2 信號控制優(yōu)缺點

1.4 信號燈控制設(shè)置基本原則

2 交通信號燈控制總論

2.1 交通信號燈控制分類

2.1.1 單點交通信號燈控制

2.1.2 干道交通信號協(xié)調(diào)控制

2.1.3 區(qū)域交通信號燈控制系統(tǒng)

2.2 城市交通信號燈控制系統(tǒng)

2.2.1 控制系統(tǒng)組成

2.2.2 信號控制系統(tǒng)和交通流模型關(guān)系

2.2.3 信號控制基礎(chǔ)

2.2.4 交通信號控制原理與步驟

2.2.5 城市交通信號控制的基本原則

2.2.6 道路交通信息化管理

2.2.7 城市干道交通信號燈控制基本形式

2.2.8 城市交通管理中心

2.3 道路交叉口交通質(zhì)量評價指標(biāo)體系

2.3.1 交叉口的道路交通特點

2.3.2 信號燈控制評價體系

2.4 信號控制系統(tǒng)的其他方式

2.4.1 道路車道控制

2.4.2 高速公路入口匝道控制

2.4.3 可變車道方向控制

3 交通信號燈控制設(shè)計

3.1 交通信號燈設(shè)置依據(jù)與判別條件

3.1.1 設(shè)置信號燈判別的基本方法

3.1.2 設(shè)置信號燈與否的判定條件

3.1.3 英國信號燈設(shè)置依據(jù)

3.1.4 我國公路系統(tǒng)設(shè)置信號燈的一般原則

3.1.5 信號燈設(shè)置的利弊

3.1.6 信號燈設(shè)置理論分析方法

3.2 信號燈控制的設(shè)計參數(shù)

3.2.1 主要術(shù)語

3.2.2 單點控制系統(tǒng)的參數(shù)

3.2.3 干線控制系統(tǒng)的參數(shù)

3.3 信號燈相位設(shè)置原則

3.3.1 左轉(zhuǎn)相位和左轉(zhuǎn)信號燈

3.3.2 信號相位和相位設(shè)計

3.3.3 交通流方向分配

3.3.4 左轉(zhuǎn)信號燈設(shè)置條件

3.3.5 受保護+允許與受保護左轉(zhuǎn)相位

3.3.6 相序(相位執(zhí)行次序)設(shè)置

3.3.7 前置、后置和前后置錯位左轉(zhuǎn)相序

3.3.8 相位方案設(shè)置的注意事項

3.4 信號燈配時設(shè)置原則

3.4.1 最短綠燈時間

3.4.2 相位跳越時間

3.4.3 車輛清空時間

3.4.4 清空(黃燈一全紅燈)時間表

3.4.5 最大綠燈時間

3.4.6 人行道信號間隔

3.4.7 行人清空時間

3.4.8 前置警告閃亮燈

3.4.9 交叉口閃光控制

3.4.10 延遲檢測

3.4.11 協(xié)調(diào)控制

3.4.12 周期時長和間隔

3.4.13 協(xié)調(diào)控制中的相位差

3.4.14 協(xié)調(diào)控制的相位強制終止與允許執(zhí)行時間

3.4.15 優(yōu)先通行相位

3.4.16 緊急情況優(yōu)先通行

3.4.17 鐵路優(yōu)先通行

3.4.18 鐵路交叉口準(zhǔn)備停行信號

3.4.19 控制器時鐘安裝和設(shè)置

4 交通信號燈控制設(shè)備

4.1 道路交通信號燈

4.1.1 LED交通信號燈概述

4.1.2 LED道路交通信號燈與傳統(tǒng)光源信號燈的區(qū)別

4.1.3 LED信號燈光學(xué)設(shè)計分析

4.1.4 LED信號燈驅(qū)動電路分析

4.2 信號燈顯示方法與標(biāo)志

4.2.1 車輛信號指示

4.2.2 行人信號指示

4.2.3 信號指示輔助標(biāo)志

4.2.4 危險狀況辨識信號

4.2.5 停車標(biāo)志信號

4.2.6 車道使用信號

4.2.7 自行車信號燈

4.2.8 道路交通倒計時顯示器

4.3 交通流檢測

4.3.1 交通流檢測的國內(nèi)外現(xiàn)狀

4.3.2 交通流檢測系統(tǒng)的建設(shè)原則

4.3.3 交通流檢測系統(tǒng)的組成

4.3.4 交通流檢測技術(shù)

4.3.5 交通流檢測數(shù)據(jù)采集

4.4 交通流檢測設(shè)備

4.4.1 車輛檢測器

4.4.2 行人檢測器

4.4.3 檢測器設(shè)備介紹

4.5 交通信號燈控制機

4.5.1 信號控制機的基本功能

4.5.2 信號機的基本功能

4.5.3 信號機系統(tǒng)硬件

4.5.4 信號機硬件模塊

4.5.5 嵌入式Linux系統(tǒng)

4.5.6 北美國家運輸ITS通信協(xié)議(NTCIP)

4.5.7 我國信號機現(xiàn)狀分析

4.5.8 我國交通信號機產(chǎn)品介紹

4.6 信號燈控制柜和電子信號

4.6.1 信號控制柜

4.6.2 電子信號

4.6.3 M型交通控制柜

4.6.4 S型交通控制柜

4.6.5 卡片架裝配

4.7 信號控制通信系統(tǒng)

4.7.1 單個交叉口通信系統(tǒng)

4.7.2 多個交叉口聯(lián)控通信系統(tǒng)

4.7.3 地面控制器與控制中心的通信系統(tǒng)

5 信號燈系統(tǒng)的安裝

5.1 信號燈安裝

5.1.1 機動車信號燈安裝

5.1.2 行人信號燈安裝

5.1.3 非機動車信號燈安裝

5.2 信號燈燈桿安裝

5.2.1 機動車信號燈燈桿安裝

5.2.2 行人信號燈燈桿安裝

5.2.3 非機動車信號燈燈桿安裝

5.3 信號機柜安裝

5.3.1 機箱基礎(chǔ)

5.3.2 信號機機箱

5.3.3 安裝技術(shù)要求

5.3.4 接地防雷

5.4 檢測器安裝

5.4.1 埋設(shè)

5.4.2 封裝

5.4.3 線圈與饋線的連接

5.5 信號線纜敷設(shè)

5.5.1 電纜線選擇

5.5.2 地下電纜線敷設(shè)

5.5.3 架空電纜線敷設(shè)

5.6 系統(tǒng)安裝和集成

5.6.1 施工前的工作

5.6.2 施工檢查清單

6 驗收、運行和維護

6.1 驗收

6.1.1 驗收總則

6.1.2 竣工驗收一般性要求

6.2 運行

6.2.1 啟動和關(guān)閉

6.2.2 信號安全保障

6.2.3 運行監(jiān)控

6.3 養(yǎng)護

6.3.1 養(yǎng)護文件

6.3.2 信號控制柜的養(yǎng)護

6.3.3 控制器的養(yǎng)護

6.3.4 沖突監(jiān)視器的養(yǎng)護

6.3.5 檢測器的養(yǎng)護

6.3.6 架空項目的養(yǎng)護

6.3.7 支撐柱的養(yǎng)護

6.3.8 信號中斷的替代措施

7 交通信號燈控制與設(shè)計軟件介紹

7.1 TRANSYT-7F

7.1.1 軟件簡介

7.1.2 軟件應(yīng)用

7.2 PASSER

7.2.1 軟件簡介

7.2.2 軟件應(yīng)用

7.3 Synchro

7.3.1 軟件簡介

7.3.2 軟件應(yīng)用

7.4 Green-Star綠星

7.4.1 軟件簡介

7.4.2 軟件應(yīng)用

7.5 VISSIM

7.5.1 軟件簡介

7.5.2 軟件應(yīng)用

7.6 SCATS控制系統(tǒng)

7.6.1 SCATS系統(tǒng)概況

7.6.2 SCATS系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)和原理

7.6.3 SCATS系統(tǒng)特點

7.7 SCOOT控制系統(tǒng)

7.7.1 SCOOT系統(tǒng)概況

7.7.2 SCOOT系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)和原理

7.7.3 SCOOT系統(tǒng)特點

8 主干道雙向綠波控制實施案例

8.1 案例一:南京市北京東一西路雙向綠波

8.2 案例二:上海市浦東張楊路雙向綠波

9 信號燈系統(tǒng)設(shè)計與安裝施工圖實例

參考文獻

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