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第十一讲区域交通信号控制系统
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区域交通控制系统定义:
把某一城区的一部分或全部交通信号的控制作为一个统一指挥控制中心管理下的整体的控制系统。
作用:
,达到局部最优;
;
。
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分类
(1)定时式脱机操作系统。也即固定配时协调控制系统。利用历史数据及现行统计数据,进行脱机优化处理,并对整个控制网络实施多时段定时控制。
(2)适应式联机操作控制系统。也称为自适应控制系统或动态响应控制系统。是指在控制区域中设置车辆检测器,实时采集数据并实施联机最优控制。
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(1)方案选择式 预先做好各种配时方案,按照实际采集数据,选取最佳控制方案,并实施交通控制。
(2)方案形成式 根据采集的交通数据,实时计算最佳控制参数,进行控制。
(1)集中控制式。这种控制系统的优点是控制中心可直接对路口控制器进行操作(其信息传输媒介是通信线路),便于直接从控制中心了解各个信号交叉口的交通情况;该种控制方式的缺点是控制策略的计算复杂,设备线路繁杂,投资大,维护费用高。
集中控制式与分层递阶式比较
项目
体制
分布式控制
集中式控制
智能和功能的分布
分布到各级
集中于中心一级
可靠性
具有多级保险功能,高一级控制失灵系统功能损失较小
为提高系统的可靠性,中心常用双机备分,否则中心主机失灵,系统功能损失严重
控制中心
需要多个中心站
只需一个中心站,主要设备集中于一个中心
传输线路
传输线路较省,小区中心可以设置在控制区域的中心
传输线路均须由各交叉口联到中心,当区域范围大时,线路造价明显上升
系统灵活性
系统控制战略有很大灵活性,可以分期实施,一次投资不需太大
灵活性差,一次投资大
软件开发
比较复杂,需要开发更复杂的控制程序
比较简单
维修
室外设备较复杂,需要较高水平的维修队伍
室外设备简单,容易维修
使用场合
大面积或一个城市的控制
小范围的或信号比较集中的城市控制
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TRANSYT(TrafficNetworkStudyTool)“交通网络研究工具”是由英国交通与道路研究所于1996年所提出的离线优化交通网络信号配时的一套软件。20世纪60年代以来,TRANSYT得到广泛应用,取得明显效果;到1980年,TRANSYT软件已经修改过8次。
TRANSYT软件的构成
TRANSYT组成(两部分)
⑴仿真在信号控制网络上的车队模型(宏观模型)
⑵信号配时方案优化设计(计算机程序)
TRANSYT基本原理图
一、信号网络配时优选的目标函数
讨论车流在路网络上运动状况的主要参数,即平均延误、平均排队长度、停车率或燃油消耗量等。以他们为自变量可以建立如下函数:
h——延误时间;d——停车率;c——耗油量
若求得一组配时参数,则分别对自变量求偏导:
一、信号网络配时优选的目标函数