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第1章 概述1

1.1 城市交通信号控制概述1

1.1.1 交通控制类型1

1.1.2 城市交通信号控制的目的2

1.1.3 城市交通信号控制的作用3

1.1.4 城市交通信号控制的历史与发展4

1.2 交通信号控制分类5

1.2.1 按控制范围划分5

1.2.2 按控制方式划分7

1.2.3 特殊的信号控制10

1.3 设置交通信号控制的分析方法11

1.3.1 概述11

1.3.2 美国交通信号控制设置依据11

1.3.3 德国交通信号控制设置依据20

1.3.4 我国交通信号控制设置依据20

1.3.5 其他22

1.4 交通控制参数与概念23

1.4.1 定时控制相关参数23

1.4.2 感应控制相关参数27

1.4.3 协调控制相关参数30

1.4.4 其他相关概念及参数32

思考题34

参考文献36

第2章 信号控制交通流基础理论38

2.1 信号控制交叉口车辆运行基本规律38

2.1.1 车辆行驶轨迹及排队38

2.1.2 交通流量图41

2.1.3 累积车辆图41

2.1.4 排队累积图43

2.2 饱和流率43

2.2.1 饱和流率的测量与分析43

2.2.2 饱和流率估算方法46

2.2.3 饱和流率的其他影响因素50

2.3 通行能力及饱和度54

2.3.1 车道通行能力及饱和度54

2.3.2 相位通行能力及饱和度55

2.3.3 交叉口通行能力及饱和度55

2.3.4 通行能力分析57

2.4 关键车道58

2.4.1 关键车道的基本概念58

2.4.2 转弯流量等效因子59

2.4.3 关键车道的识别62

2.4.4 关键车道流量和最大值65

2.4.5 确定恰当的周期长67

2.4.6 案例68

2.5 延误70

2.5.1 延误类型70

2.5.2 基本分析71

2.5.3 信号控制延误的组成要素74

2.5.4 稳态理论75

2.5.5 定数理论77

2.5.6 过渡函数曲线80

2.5.7 HCM中的延误模型81

2.6 停车次数81

2.6.1 基本分析81

2.6.2 稳态理论82

2.6.3 定数理论83

2.6.4 过渡函数83

2.7 排队长度84

2.7.1 稳态理论84

2.7.2 定数理论84

2.7.3 过渡函数84

2.7.4 绿灯开始时的平均排队长度84

2.8 信号控制评价指标85

2.8.1 概述85

2.8.2 典型评价指标86

2.8.3 行人评价指标87

2.8.4 自行车评价指标88

2.8.5 信号控制交叉口服务水平89

2.8.6 交通控制评价方法90

2.9 过饱和交通流状态90

思考题93

参考文献95

第3章 交叉口渠化设计96

3.1 交叉口渠化设计的基本规定97

3.1.1 交叉口渠化设计的范围与内容97

3.1.2 交叉口渠化设计的原则与要求97

3.2 交叉口形状99

3.2.1 交叉口进口方向数99

3.2.2 道路夹角99

3.2.3 视距103

3.2.4 路缘石转弯半径104

3.2.5 Y形交叉口105

3.3 机动车交通组织设计105

3.3.1 机动车道设计总体要求105

3.3.2 左转交通设计108

3.3.3 右转车道的设计112

3.3.4 可变车道113

3.3.5 可变进口道114

3.4 自行车交通组织设计115

3.4.1 基本原则115

3.4.2 设计方法115

3.5 行人交通组织设计117

3.5.1 设计原则118

3.5.2 行人过街横道设计118

3.5.3 交叉口范围内的行人设施处理措施119

3.5.4 路缘石坡道设计124

3.6 交叉口内部空间交通组织设计124

3.7 案例分析126

3.7.1 典型交叉口案例126

3.7.2 右转渠化案例128

3.7.3 交叉口中的特殊情况130

思考题136

参考文献137

第4章 交通流检测器138

4.1 检测器类型138

4.1.1 基本功能分类138

4.1.2 检测原理分类139

4.1.3 交通流检测器的性能142

4.2 基本概念143

4.2.1 单交叉口检测器布设143

4.2.2 检测器运行模式144

4.2.3 信号控制机内存模式145

4.2.4 检测配置及参数146

4.3 检测器布设148

4.3.1 布设目标148

4.3.2 布设内容及基本概念148

4.3.3 低速交通流的线圈检测器设置149

4.3.4 为高速直行交通流服务的检测器设置151

4.4 不同控制方式的检测器设计154

4.4.1 单点感应信号控制154

4.4.2 城市干道及路网系统控制157

4.4.3 路网检测器的典型布设158

4.5 应用情景设计161

4.5.1 基本的全感应控制检测器布设161

4.5.2 流量-密度控制检测设计161

4.5.3 行人检测162

思考题163

参考文献163

第5章 交通信号相位设计164

5.1 概述164

5.1.1 基本概念164

5.1.2 信号相位图165

5.1.3 “环-隔离线”图166

5.1.4 相位搭接168

5.2 基本相位方案设计169

5.2.1 影响因素169

5.2.2 相位数量的选择170

5.2.3 信号相位顺序171

5.2.4 几种典型相位方案172

5.3 左转相位设置173

5.3.1 许可型左转相位174

5.3.2 保护型左转相位174

5.3.3 保护型-许可型左转相位175

5.3.4 一个周期内两次左转181

5.3.5 左转相位设置条件182

5.4 行人相位187

5.5 右转相位188

5.6 T形交叉口189

5.7 5岔或6岔交叉口190

思考题191

参考文献191

第6章 单点信号控制192

6.1 定时信号控制方案设计概述192

6.1.1 所需数据192

6.1.2 设计内容193

6.1.3 设计流程193

6.2 定时信号配时参数计算195

6.2.1 周期长196

6.2.2 绿信比199

6.2.3 黄灯时间及全红时间201

6.2.4 行人相位208

6.2.5 损失时间计算210

6.2.6 组合信号配时212

6.3 感应控制212

6.3.1 交通感应信号控制的基本原理214

6.3.2 交通感应信号控制的基本参数215

6.3.3 检测器位置224

6.3.4 感应控制类型225

6.3.5 流量-密度控制228

6.4 信号交叉口分析229

思考题230

参考文献234

第7章 干线协调控制236

7.1 干线协调控制目标与类型237

7.1.1 干线协调控制目标237

7.1.2 干线协调控制类型237

7.2 干线协调控制基础238

7.2.1 时距图238

7.2.2 左转相位的影响241

7.2.3 干线控制的主要参数242

7.2.4 交通流协调联动类型249

7.3 协调条件250

7.3.1 影响因素250

7.3.2 子区划分方法251

7.4 干线协调控制基本类型254

7.4.1 单向协调254

7.4.2 双向协调254

7.4.3 案例分析259

7.4.4 配时方案转换模式265

7.5 干线协调控制参数计算方法266

7.5.1 干线协调控制配时所需的数据266

7.5.2 干线协调控制配时步骤266

7.5.3 干线协调控制相位差基本计算方法268

7.6 影响干线信号协调控制效果的因素276

7.7 干线协调控制的联结方法281

思考题283

参考文献283

第8章 公交优先信号控制285

8.1 概述285

8.1.1 交通信号优先类型285

8.1.2 公交信号优先的目标287

8.1.3 公交信号优先的影响因素288

8.1.4 公交信号优先控制所需要的信息288

8.1.5 公交信号优先控制可能的局限性289

8.2 公交信号优先方法289

8.2.1 被动优先289

8.2.2 主动优先290

8.2.3 实时自适应优先控制290

8.2.4 信号的恢复与转换291

8.2.5 无条件／有条件优先291

8.3 系统构成与系统类型292

8.3.1 系统总体构成292

8.3.2 系统类型295

8.4 公交信号优先系统结构297

8.4.1 分布式系统结构298

8.4.2 集中式系统300

8.5 优先策略303

8.5.1 基于运行时刻表303

8.5.2 基于车头时距304

8.5.3 基于配时方法304

8.6 公交信号优先项目的实施306

8.6.1 实施步骤306

8.6.2 实施事项306

8.6.3 辅助措施307

8.7 信号控制系统中公交信号优先模块发展情况308

8.8 应用情况311

思考题313

参考文献313

第9章 城市快速路控制315

9.1 匝道控制315

9.1.1 匝道信号控制316

9.1.2 其他匝道控制方法323

9.2 主线控制327

9.2.1 快速路主线的交通流特征328

9.2.2 限速控制方法329

思考题336

参考文献336

第10章 交通信号控制系统基本原理337

10.1 发展历程337

10.2 信号控制系统组成341

10.3 交通信号控制系统结构343

10.3.1 分布式系统343

10.3.2 集中式系统344

10.3.3 多层分布式控制系统346

10.4 交通信号控制系统分类348

10.5 自适应交通控制系统的特性对比348

10.6 信号控制系统的发展方向351

10.6.1 信号控制系统的发展特点351

10.6.2 信号控制系统的发展趋势352

10.6.3 信号控制系统的适应性问题354

思考题354

参考文献354

第11章 典型交通信号控制系统355

11.1 SCOOT系统356

11.1.1 SCOOT基本原理357

11.1.2 系统架构357

11.1.3 　SCOOT优化过程358

11.1.4 　SCOOT的扩展功能362

11.1.5 SCOOT系统的特点362

11.2 SCATS系统363

11.2.1 SCATS系统的结构363

11.2.2 　SCATS的子系统及关键参数364

11.2.3 　SCATS的参数优化365

11.2.4 SCATS的特点366

11.2.5 SCOOT系统与SCATS系统的分析与比较367

11.3 SPOT/UTOPIA系统368

11.3.1 　SPOT369

11.3.2 　UTOPIA370

11.3.3 中心软件371

11.3.4 交互和监视工具372

11.3.5 　SPOT/UTOPIA系统特点373

11.4 MOVA374

11.4.1 　MOVA概述374

11.4.2 　MOVA控制原理375

11.4.3 　　过饱和控制原理377

参考文献379

第12章 交通信号优化软件380

12.1 　Synchro Studio380

12.1.1 主要模块380

12.1.2 　Synchro的主要功能381

12.1.3 　SimTraffic的主要功能及特点383

12.2 　 PASSER384

12.2.1 　PASSERⅡ-02384

12.2.2 　PASSERⅢ-98386

12.2.3 　PASSERⅣ-96387

12.2.4 　PASSER Ⅴ-09388

12.3 OSCADY PRO391

12.3.1 简介391

12.3.2 OSCADY PRO的功能391

12.3.3 关键模块及模型392

12.3.4 数据输入393

12.4 TRANSYT395

12.4.1 概述395

12.4.2 仿真模型395

12.4.3 优化原理与方法397

12.4.4 TRANSYT 15399

12.4.5 TRANSYT 7F-10400

12.5 CROSSIG404

12.5.1 CROSSIG的功能与特点404

12.5.2 CROSSIG优化的简要流程405

12.5.3 CROSSIG中信号配时参数的确定方法406

12.5.4 CROSSIG信号配时设计流程406

12.6 信号控制优化软件选择407

12.6.1 各软件对比分析407

12.6.2 软件选择407

12.7 微观交通仿真软件408

参考文献410

第13章 交通信号控制机411

13.1 交通信号控制机构成及功能412

13.1.1 交通信号控制机的构成412

13.1.2 交通信号控制机的基本功能417

13.2 信号机类型417

13.2.1 基本类型417

13.2.2 国外信号机类型418

13.2.3 NEMA标准420

13.2.4 Model 170型信号控制机421

13.2.5 ATC标准423

13.3 我国的交通信号控制机发展及现状426

13.3.1 发展历程426

13.3.2 相关标准426

13.3.3 现状428

思考题428

参考文献429

第14章 交通信号控制的实施及应用430

14.1 影响因素430

14.1.1 地点位置430

14.1.2 路网特点430

14.1.3 交叉口几何特征431

14.1.4 出行需求特点431

14.2 信号控制类型的选择432

14.2.1 国内的原则432

14.2.2 国外经验433

14.2.3 信号控制系统的选择435

14.3 自适应交通信号控制系统的实施435

14.4 交通信号配时优化的实施437

14.4.1 信号配时优化的宏观思路437

14.4.2 信号配时优化的工作流程439

14.4.3 信号配时优化流程实例441

14.5 交通信号控制的维护449

14.5.1 交通信号运行维护449

14.5.2 日常维护452

思考题455

参考文献455