交通信号灯控系统技术文件(集中控制型)要点_交通信号灯的动态控制

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交通信号灯控系统技术文件（集中控制型）1．交通信号管理系统方案

1.1概述

交通是城市的主要功能之一。城市交通是城市经济和社会发展的动脉，而城市交通设施是城市基础设施的重要组成部分。一个城市的交通的服务水平反映了一个城市的现代化水平。

随着我国经济的高速发展，城市化速度加快，人口和车辆数量剧增，由此引起交通拥挤阻塞、交通事故频发、交通环境恶化，交通问题成为令人困扰的严重问题。如何改善城市交通状况？直接办法就是修路扩路。但任何一个城市，可供修建道路的空间都有限，且需巨额资金。因此，在现有硬件设施的条件下，提高交通控制和管理水平，合理使用交通设施，充分发挥其能力，并采用软设施来改善城市的交通状况。

欧美、日本及澳大利亚等，对交通控制系统的研究给予高度重视，投入了大量人力物力。从1994年起，智能交通(ITS)这一术语得到全世界的广泛承认，它研究的一个重要方面就是智能交通控制与管理。其中英国的SCOOTS系统和澳大利亚的SCATS系统都是较成功的区域交通控制系统，在世界几十个大城市中运用。由于我国为混合交通，自行车较多，行人交通安全意识淡薄，交通控制设备落后，一些实例已经证明：简单引进SCOOTS和SCATS 系统并不适合我国国情。

京安城市交通信号管理系统是基于城市中的主干道的线控而开发出来的，它把整个城市路口作为一个有机的整体来看待，车流通过路口时可以全部是遇上绿灯，根本不用停车，车速可以大大加快；在一定程度上使机动车不会冲红灯：因为当红灯时，司机可以看到下面相邻的路口也是红灯，过了本路口，还是红灯；当绿灯时，主干道的车多，车速快，车流连续，另方向的车难以穿过其中，所以也取消了冲红灯的念头。人通过交叉路口的安全性也有很大提高：主干道是红灯时，减少了从上游路口过来的车辆，人流通过路口时再也不用与机动车抢道了；主干道是绿灯时，人流慑于机动车的连续快速行驶，不会强行通过路口。这样，使繁忙拥挤的城市交通变得有规律，人车各行其道，既保障了交通安全又规范了道路的管理，为城市的发展奠定了坚实的基础。

1.2交通信号控制系统结构

系统采用两级分布式控制结构，由控制中心计算机、交通信号控制机、通信设备、路口交通设备等组成，如下图所示：

 系统提供多种控制方式的组合，如白天车辆较多时运行于协调控制，夜间车辆较少时运行于感应控制方式等。

1.3系统参数

系统硬件包括三个部分：控制中心设备、通信设备、交通信号机

1、控制中心计算机

 中心计算机使用PC兼容计算机,其最低配置：CPU：P4/内存：512MB/硬盘：80GB/CD-ROM,推荐使用原装台式PC机

 操作系统：中文Windows9x/Windows2000/WindowsXP/Windows20032、通信设备

 系统组网形式：点对点数据传输  通信协议：JA-TRAFFIC 2.0  光端机：标准RS-232接口，数据通信波特率在9.6Kbps以上或RJ45传输

3、交通信号控制机

JK－C型交通信号机给用户提供了一系列由简单到复杂的交通控制方式：

 黄闪控制

适应于控制交叉路口的黄灯同时闪烁，其适应于夜间车流量很少的场合，提醒司机应慢速通过路口。或者当外线路有异常或发生绿冲突时，信号机将自动进入黄闪状态，直到故障排除为止。

 手动控制

手动专用控制门及面板，无线遥控装置，适应于特殊情况下需人工干预的交通信号控制场合，有按方向放行和相位驻留两种手动方式。

 定周期控制

按照一个固定的信号周期进行信号控制的控制方式。当信号机主电路板元器件发生故障时，信号机自动降级运行定周期方案。

 多时段控制

信号机按用户设定的时段和方案模式运行，能对平日/周六/假日三种日期类型进行不同方案的多时段设置。当用于联机或感应控制模式的信号机由于某些原因不能运行于联机和感应模式时，或者信号机应用于单点定周期模式时，信号机运行于多时段方式。

 特殊日控制

信号机按用户所设定的具体某月某日的时段和方案模式运行。当用户在具体某一天（如国庆节，春节等）对信号机的运行时段和方案有特殊要求，则可以对信号机进行特殊日设置，信号机在所设定的某月某日那一天按特殊日设置中所设置的时段和方案模式运行。

 感应控制

及在红灯信号时等候的车辆的多少。

3、对于每一个路口，其时段设置是一致的，每个时段的周期与相位差可以不同，但同一个时段内，各路口信号周期一致。

对于协调控制，主要有以下几种基本相位差控制策略：

启动相位差

以绿信号的起始时刻作为参考点，各路口的绿信号起始时间的差就是启动相位差。参阅下面时距图所示。

时间周期绿灯距离 启动相位差时距图

启动相位差的特点：

 其优点是能使车辆遇到最小的停留，即停车次数最少。因为车流一旦起动，领先的车辆就会在刚好到达下一个路口之时遇上绿灯信号，这样车辆行进是非常顺畅的，通过路口根本不用停车。

 其缺点是对于处在车流后部的车辆存在较大的停留及延误，在那些通行周期中绿灯时间较短的路口，车流不可能在相位结束之前全部通过路口，车流尾部的车辆被截留，刚好遇上了红灯，这些车辆必须等候下一个周期，这样就遇到了延误。

 在应用启动相位差时要注意，如果干线路口绿灯时间长度是相差不大的，或者是车流密度较小的道路，用启动相位差将会有较好效果；如果绿灯时间长度相差较大，即带宽较小的时候，要采取启动相位差与结束相位差相结合的办法使整条干线的延误最小。

结束相位差

以绿信号的结束时刻作为参考点，各路口的绿信号结束时间的差就是结束相位差。参阅下面时距图所示。

时间周期绿灯距离 结束相位差时距图

结束相位差的特点：

 其优点是能使车辆遇到最小的延误，即所有通过车辆停车延误的平均时间最少。因为车流一旦通过路口，就能在下一个路口以较小的时间通过，并且保证较大部分的车辆通过，平均延误是最小的。

 其不足之处是车流中领先的部分车辆在绿灯信号时间较短的路口时会遇上红灯信号的尾部而停车，但停车时间很短。

 在车流密度较大时或者是绿灯时间相差较大时，推荐使用结束相位差，虽然其通行的流畅性有部分被破坏，停车次数及燃料消耗稍有增加，但对于驾驶员来说，这样处理的平均旅行时间是最少的，即车辆平均等候红灯的时间是最小的。

双向协调相位差

启动相位差及结束相位差都是以道路中的一个方向来说的。

如果道路的两个方向的车流是均等的，应提供有效的协调保证双方的车辆通过顺畅，但这不一定能够实现。条件如下：①路口之间距离近似相等或成倍数关系；②最短的路段行车时间大约是周期的一半的倍数，这样就可以实现双向行车的协调控制。双向协调相位差的设置要求综合启动相位差与结束相位差来进行考虑，兼顾两个方向的车流。

参阅下面时距图所示。

时间周期绿灯距离 双向式协调控制时距图——信号同步式

时间周期绿灯距离 双向式协调控制时距图——信号交互式

双向协调的特点：

其优点是能使道路双方向的车辆遇到最小的延误，即所有双向通过车辆停车延误的平均时间最少。因为车流无论从两个方向中的哪一个方向一旦通过路口，就能在下一个路口以较小的时间通过，并且保证较大部分的车辆通过，平均延误是最小的。

在中心控制计算机和交通信号机通信正常的情况下，中心控制计算机可以加载路口特征参数和修改交通信号机的配时参数。

6、中文操作界面

采用操作便捷的中文图形操作界面，提高用户的可操作性。

2.产品主要技术参数

2.1交通信号机的技术规格

1、信号机厂家通过ISO9001:2008质量管理体系认证。

2、信号机要求符合公安部GA47－2002《道路交通信号控制机》标准，具有公安部交通安全产品质量监督检测中心出具有效检测报告，符合室外集中协调式道路交通信号控制机要求。

3、具有手动、约定、暂停、黄闪、多相位、多时段、基本控制、有/无电缆线协调、主从机协调控制、联机控制（线控、面控)、车辆感应控制(全、半感应)及行人按钮和中央计算机控制的多种控制方式，可根据设置的时间表控制不同时段的方案及工作方式。

4、具有16个独立信号灯组共48路输出，每个灯组输出都可在手提电脑上定义为机动灯或人行灯，并且在路口模拟图上设置其安装位置及图案，并且在能直观地观察到每个路口每个信号灯组灯色的工作状态。

5、具有2个RS232/485串行通讯接口，1个RJ45网口，有8个行人按钮开关输入，有24通道的地感线圈车辆检测器接口。地感线圈及人行按钮输入端与内部控制电路之间有光电隔离，隔离电压2500V以上。

6、可设置15个相位，每个相位可指定16个信号灯组中的任意一个或多个进行控制，同一相位的某个信号灯组可以提早起动或延迟切断，并可重叠到下个相位运行。

7、具有40个控制方案，每天可划分20个时间段，并可分别执行工作日和节假日的时间表。

8、能够用无线或有线的方法，对相邻路口的交通信号机进行同步或相位差的协调控制，或者通过无线或有线通信方式进行指挥中心的集中控制与管理。

9、信号机分成三级管理层进行信号机操作与管理：只有高级操作人员才能打开机箱大门，并且用手提电脑进行相位、周期、绿信比、时间计划、绿冲突和绿波方案等重

220mm或160mm。

24、抗电强度：AC1500V，1分钟无击穿飞弧，工作正常。

25、电源进线端有避雷器及电源滤波器，可承受40KA/25ns雷击电流冲击。

2.2机动信号灯的技术规格

1、制造厂家具有ISO9001:2008质量保证体系

2、符合GB14887-2003国家标准的所有要求，满屏灯和箭头灯都必须具有公安部交通安全产品质量监督检测中心出具有效检测报告

3、透光镜规格：直径300或400mm;机动全屏灯使用双层配光方式，通过菲尼尔透镜聚光，通过外透镜进行光束分配，以达到国标所规定的配光要求

4、外壳：纯黑色，前壳一体化设计，灯具外壳使用寿命≥10年

5、透光镜片的外表面采用平滑设计，更能有效地防止透光镜片积累灰尘

6、采用进口高亮度发光二极管，红LED管使用AlInGaP四元素TS芯片，绿管为CREE/TOYODA/NICHIA的InGaN芯片，中心光强和半光强视角不小于3500mcd/25度或者不小于3000mcd/30度，红色波长为620～630nm，黄色波长为585～595nm，绿色波长为500～508nm，使用寿命不少于50000小时

7、发光强度：附合国标一类一级宽角度（W型）标准，即1000cd≥I≥400cd，有亮度调节设计，以免晚上因信号灯亮度太高而影响司机的正常视觉，合适的亮度不仅会增长信号灯的寿命，而且也是司机最舒适的视觉。

8、可视角度：≥30度

9、可视距离：≥400m10、灯罩及外壳以及透镜等都须选用“美国通用”或“德国拜耳”公司的抗紫外辐射的聚碳酸酯工程塑料（PC）注塑成型

12、灯芯必须独立完整，可以拆卸，LED灯板和电源分开搁置，以保证灯板处的密封以及电源处的散热

13、所有标准件全部采用不锈钢材料

14、所有密封件采用进口硅橡胶材料

15、灯前盖可双向开启

16、灯前盖可徒手快速拆卸并实现与后壳分离

17、灯壳的背面设置出线孔，能容纳ф20MM电缆出入并有可靠的防水防尘措施

1中心出具有效检测报告

2.制造厂家具有ISO9001：2008质量保证体系 3.透光镜规格：直径300mm 4.外壳：黑色，灯具外壳使用寿命≥10年

5.红管必须使用AlInGaP四元素TS芯片，绿管为CREE/TOYODA/NICHIA的InGaN芯片，中心光强和半光强视角不小于3500mcd/25度或者不小于3000mcd/30度，红色波长为620～630nm，绿色波长为500～508nm，使用寿命不少于50000小时

6、光学亮度：红色≥6000cd/m2，绿色≥9000cd/m2(基准轴角度为0º时)

7、可视角度：≥30度

8、可视距离：≥300m9、显示颜色：红绿二色行人图案，人行两灯组，绿灯动态行人（绿色行人图案具有动感）

11.整灯厚度不大于140mm（除遮沿外）12.单灯重量不大于4公斤 13.外壳防护：IP53 14.耐高温性能：80℃±2℃工作8h信号灯工作正常，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象

15.耐低温性能：-40℃±3℃放置2h，工作4h信号灯应正常工作，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象

16.湿热性能：40℃±1℃、湿度93％±2％，时间48h工作正常，并测试绝缘电阻大于2 MΩ

17.绝缘电阻：大于2MΩ 18.介电强度：1440V 19.单灯视在功率不大于15VA 20.盐雾试验：35℃±2℃、盐雾溶液质量百分比浓度为5％±0.1％，96h内每隔45min喷雾15min，试验后在10000m2锈点数少于8个

21.抗冲击性能：质量0.51Kg、直径50mm的钢球从1300mm的高度自由下落至信号灯表面，不应被贯穿

22.抗震动：频率10～500Hz、0.02g2/Hz(10~50 Hz)、0.01g2/Hz(50~150 Hz)、0.002g2/Hz(150~500 Hz)，3轴，每轴持续2h，信号灯工作正常，无零件损坏松动 23.安装支架由钢板成型并经热镀锌（350g/m2）

3工程塑料（PC）注塑成型，工艺要精细、外表要美观，重量轻，不生锈，防尘，防水，使用寿命超过10年

10、尺寸规格： 倒计时器字高为500mm～550mm，字宽为250mm～300mm，数字间距大于50mm，遮沿伸出机壳外长度大于300mm11、重量：约15公斤

12、视认距离：倒计时器在正常工作时，大于100m13、LED数量：红色840只，绿色308只

14、外壳防护：IP5315、耐高温性能：70℃±2℃工作4h倒计时器工作正常，无变形、龟裂、光泽变化，密封处无爆裂现象

16、耐低温性能：-20℃±3℃工作4h倒计时器应正常工作，无变形、龟裂、光泽变化，密封处无爆裂现象

17、绝缘电阻：大于500MΩ

18、电源适应性：220V±15%，50±2Hz19、平均功率不大于40VA 20、盐雾试验：试验条件按标准6.9.4的要求，试验后，倒计时器应工作正常，金属部件无严重锈蚀情况

21、湿热性能：温度为50℃±2℃，湿度为90～95%，时间24h工作正常，并测试绝缘电阻大于5MΩ

22、抗振动性能：频率1～35Hz、振幅0.75mm、1倍频程，共计20个周期，倒计时器工作正常，无机械损伤及电气故障

23、安装支架由钢板成型并经热镀锌（350g/m2）

24、倒计时器供电方式：利用变压器对检测信号电源降压后供电

25、具有前遮沿，采用铝板经喷黑塑处理

26、浪涌抗扰度性能：线-线电压1KV，线-地电压2KV，频率1次/30S，正负极各5次，倒计时器试验中的误动作或失效在试验后能自动恢复正常

27、电快速瞬变脉冲抗扰度性能：电压2KV，频率5KHz，正负极各2min, 倒计时器试验中的误动作或失效在试验后能自动恢复正常

28、防触电保护：带电部件不可触及

29、所有密封件采用进口硅橡胶材料

30、接触电阻：倒计时器接地端子或接地触点与可触及金属件之间电阻不大于0.5Ω

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