CN1441369B - 交通控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种道路交通控制的方法以及与之相适应的装置设施。通过设置的路载或车载的排阵通行控制装置，及辅助排阵控制的相关交通标志、标线、隔离等设施，引导指示控制机动车、非机动车各向或若干向的全部或部分车流，在路口路段，按照预设或自动感应调控优化和智能的程序步骤，以至少某一时段多向多车道或多段或多点车流同时排列车阵或逐次轮流排列车阵的控制方式，排列成若干阵型、阵序、阵量、阵速可变的有序阵列，实现多车道无交叉或少交叉的车流连续排阵通行或非连续排阵通行；投资小，适用范围广，最大能提高路口通行能力3倍，几十倍减少路口延误、对减少能耗和尾气污染等方面有显著作用，将带来巨大的经济效益和社会效益。

Description

交通控制系统

技术领域

本发明涉及一种道路交通控制的方法以及与之相适应的装置设施。

背景技术

目前交通控制普遍采用对道路各向交通流、按规定车道，进行控制，形成分向或混合行驶状态，如路口的二相位和多相位控制。已有的定周期、感应、自适应控制技术和正在发展的智能交通控制技术如ITS等，均基于此。路段交通一般都借助交通标志标线的引导实现分向或混合行驶，即使最先进的路段交通定位导航、自动驾驶控制和智能交通控制ITS等，同样都只对车流进行车道分向或车速控制。在控制设备和装置方面，无论是路口还是路段、无论是单点路口还是路线控制和路网面控、无论是传统设备还是新装置，如路口控制中的传统信号灯和新的像素信号板，传统单点定周期、感应控制器和新的各类智能优化控制系统如scoot、its，车辆检测中传统的感应线圈和新型图象检(监)测装置、以及正在发展的信标、定位导航、自动驾驶等装置系统，其装置的结构、原理、功能等都围绕实现上述简单的按车道分向或混合行驶的方向性车流或自热性车流状态的控制目的，其控制原理的核心依据是现有的交通流模型。现有控制方式的特点是车辆在通过路口时方向性连贯，行车及等候排队秩序较好。

WO99/53460中公开一种复式交通控制法和装置，主要是增设前置的复式信号灯、控制各向车流先依次自由进入复式信号灯与传统放行信号灯之间区域，再多车道通行。在01108206.2双式交通控制法和装置中，除前置双式信号灯增加方向指示外，其它基本仿照复式交通控制法和装置。这两种方法只是在路口增设前置信号灯，预先控制车流多车道放行的构想与本发明部分内容接近，而适用范围、控制原理、控制方案、装置设施、结构及程序、参数等，与本发明或截然不同或存在很大差距，并都存在各自致命的缺点错误或局限，不成熟，如适用范围小、技术方案不合理、效率低、控制程序和参数设置有误、交通流模型等基本概念错误、装置单一落后、效果差、延误增加、实用性差。

现有技术的不足之处主要在于：控制硬件和软件均不涉及或不能实现对车流预先进行秩序高效的纵向或横向有序阵列排布组合和通行的控制诱导及相关装置设施。存在或冲突干扰或不能充分利用路口路段的通行空间或效率地低延误大等诸多弊端，如路口两相控制虽然在绿灯时间内全部车道可同时开放，但由于左转与直行机动车流的冲突干扰和右转机动车与直行非机动车之间的冲突干扰，使路口内秩序较混乱，行车速度减缓或出现某向车流受阻需等待等情况，通行能力被削弱；多相位控制虽能解决路口交叉冲突、提高行车秩序和速度，但由于各向车流按分向车道分别放行，引道断面始终是部分车道放行，不能全部车道或最多数车道同时利用，通行能力受到很大限制，延误增加。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，提供一种可充分利用路口、路段的通行空间，保证良好行车秩序，提高路口通行能力，减少延误，对车流进行阵列预排通行控制诱导的交通控制系统。

本发明采取以下的技术方案实现发明目的。

一种交通控制系统，其特征在于包括：路载或车载的排阵通行控制处理装置，排阵通行指示诱导/显示装置，标志、标线，以及包括检/监测装置、信息显示诱导、信标、通信、定位、导航、航 迹诱导识别、车辆识别、违章摄像、标线变移、车位探测保持和行驶控制装置；所述交通控制系统设有路段行进中的动态排阵组合模式、在路口、路段设定排阵区域的定区域排阵组合模式和结合前两者的综合排阵组合模式三种组合模式；

所述检/监测装置分别被设置在车流路径上游路段、排阵区域和车流路径下游路段，用于采集车流的运行状态的数据信息；

所述排阵通行控制处理装置用于接收处理来自所述检/监测装置的数据信息或人工采集录入的数据，或通过储存、预设模型、程序、或人工操控生成的包含方向、分/合流控制点、速度、数量、间距、位置、次序、车道调整的控制方案、图形、文字及信号输出的数据；

所述排阵通行指示诱导/显示装置，根据所述的排阵通行控制处理装置产生的，或储存、预设、传输、人工的指令信号，形成可感知的指示诱导/显示信息，指示诱导或操控车辆有序通行；

上述各装置间通过有线或无线单向连接或双向连接。

所述交通控制系统至少在某一时段对多向多车道，或多段、多点车流同时排列车阵，或逐次轮流排列车阵的程序步骤进行排阵信号配时或操控。

所述排阵通行控制处理装置为一组或多组，包括放行控制程序/配时、排阵放行程序/配时模型、时段与相位划分、排阵显示/信息诱导、车道调整与控制状态转换；

所述排阵通行指示诱导/显示装置为一组或多组，为非传统信号“灯”形式的电光信号像素板的电子或机械的装置，包括如下选项装置：

A、检/监/探测装置，包括方向、速度、车型、阵列、阵型、位置、占有率、放净、排/放状态检/监/探测选项，为线圈、超声波、红外、激光、微波、光电管、视频检测、信标、电子标签、散点光/微波遮挡检测专用装置，或设置在地下或地上的信号发射器和接收器；

B、排阵信息显示诱导装置，包括光镜反射、航空领域的“平显”多重视像显示技术装置、车载音频激发、车内车外转向灯激发诱导装置；

C、有线或无线的通信系统。

所述控制系统安装有进行排阵控制及相关辅助控制功能的程序，采用定时、感应、自适应、交通响应、模糊、智能控制方式；所述控制方式包括借相、早断迟启、多或缺流向或车阵、多或缺相位、特殊要求下的各种变形衍生控制；还包括结合或建立排阵控制下的绿波、迟启早断或早启迟断控制技术，部分或全部的动态、综合排阵绿波，包括排阵与通行控制模型、机械或电路控制流程。

所述控制系统安装有排阵控制信号配时程序，包括：当进行定区域排阵控制信号配时时，先确定放行配时，后确定排阵配时，或者先确定排阵配时，后确定放行配时；放行控制包括扩展或修正的传统控制模型以及排阵控制模型配时，排阵控制按排阵控制模型配时，放行和排阵信号配时的协调根据控制要求确定，确定对应阵、列的排阵、放行配时循环始点时差X，取保守高效模式和理想高效模式的中间范围值，其计算公式为：

X＝K{(T周-T疏)+[T周-(G-T行)]}，

其中K＝1/2，G为断面相应总相位时间，T周为信号周期的时间长度，T疏是指车流疏导波在车阵内传导的时间，即车阵总长度除以车流疏导波的速度，T行是指车辆在车阵内行进的时间，即车阵总长度除以车流的平均前行速度。

与现有技术相比较，本发明的交通控制系统具有如下优点：

经对比计算，与现有控制法相比，排阵控制能使路口通行能力最大提高近3倍，平均延误时间的减少幅度因流量和拥阻排队情况的不同最大甚至可以十数或数十倍计算。如以某流量过饱和的十字路口为例做简单理论计算，四断面均为机动车双向各三车道，为计算简易，设高峰时段四断面各向饱和放行流量相等，左、直、右分别均为x辆车，排队拥阻情况相等，延误3个周期通过，以常用的左右同相四相位控制放行，以每向车流平均每秒通过均q辆计，则各断面放行需2x/q秒，若各方向车辆提前排成整齐三列纵队，以B法相位顺序三列同时通过，则各断面放行只需分别用时2x/3q，通行时间缩减为原时间的1/3，同时间内通行能力提高到3倍。应用简化延误分析法“从第一次停车到越过停车线的延误时间”的概念和单车平均延误为1/2单车最大延误时间的演算原理，可推导排阵延误：d`＝Tm/2＝(T放-T停-T畅)/2。Tm-单车最大排阵延误时间，T放-上次排队或排阵循环结束后第一辆车排阵后放行越过停车线的时刻，T停-上次排队或排阵循环结束后第一辆车运行到引导区或停车线处第一次受阻停车的时刻，T畅-车辆以畅行速度通过延误路段的运行时间。严格计算时，整个路口或各入口的单位车辆路口平均排阵延误时间应求各引道各向车流的加权平均值，即d`＝(∑qi*Tmi/2)/Q流量和，经验算推导一般d`＜C`/2，路段动态排阵和综合排阵，或排阵车道越多，排阵越简单，阵区越少，则d`越近似等于(C`-g`)/2。因该路口四个断面各向流量均等，则g`≈C`/4，同时，排阵控制后信号周期C`也可近似减为原周期C的1/3，则d`≈(C`-g`)/2＝(C`-C`/4)/2＝3C`/8≈C/8，则d`/d ≈(C/8)/3C ≈1/24，即应用排阵控制后，延误时间约缩减为原来的1/24，原延误时间越大，应用排阵控制后延误时间缩减比例越大。

排阵控制效果突出，在路口一定程度上可代替破既破坏环境景观又耗资亿元的立交设施，而其投资估算约只需5-10万元，两者资效比约在1000∶1以上，具有巨大的经济价值。在减少能耗和污染方面，按平均每辆机动车一天通过20个可进行排阵控制的路口、每路口平均减少延误50s和当量小客车怠速平均耗油0.8Kg/h计算，每辆机动车每年可节油约81Kg，节约燃油费约360元(按2005年油价)，全国每年可减少油耗约200亿元。因减少尾气污染、车辆磨损和交通出行时间而间接减少的社会消耗和创造的经济和环境价值更难以估量。

路段运行中的动态排阵，在通行速度、启动延误、车头时距上稍好，通行能力上与定区域控制基本相同或略高，并能最大限避免路口停车，减少甚至消除路口延误，同时也使停车、启动的燃油消耗和尾气污染降到了最低点。运输效率、经济和社会效益更好。

综合排阵的通行能力与前两种控制效果基本相同，兼有两者的优点。

排阵控制适用范围广，含非机动车道在内至少两条车道的路口路段均可应用，且效果突出，对提高路口通行能力和行车秩序，减少延误、减少能耗和污染，缓解温室效应，改善环境，节约道路建设投资等方面有显著作用，特别是对大流量交通，效果更为明显，为解决道路交通矛盾开辟一条新道路，能带来巨大的经济和社会效益，应用前景十分光明，特别是在道路条件难以改善的城市和不发达国家更具有重要的应用意义。随着ITS等智能化路口控制和自动诱导技术方法的发展和应用，排阵控制将获更先进的技术设施支持，其应用效果将更加明显，同时也将成为ITS等智能交通控制系统的一项重要内容。

附图说明

图1是非连续排阵通行的控制流程演示例图；图2是法A放行控制流程演示例图；

图3是法B放行控制流程演示例图；图4是法C放行控制流程演示例图；

图5、6是法D其它连续排阵通行控制流程演示例图；

图7、8、10、11、12是3车道法A通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图9是链式移摆和逐车通过式控制演示例图；

图13是三条以上的4车道法A通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图14是3车道法B通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图15、16是三条以上的4车道法B通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图17是3车道法C通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图18是三条以上的4车道法C通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图19是2车道法A通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图20是2车道法B通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图21是2车道法C通行控制中，多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图22、23、24是路段行进动态排阵2/3车道多向多车道同时排阵控制流程演示例图；

图25是综合排阵通行控制方式例图；

图26、27、28、29-1/2/3、30是排阵控制的几种衍生方式例图；

图31、32是排阵控制与常规控制状态转换流程例图；

图33、34、35、36、37是定区域排阵控制设施结构例图；各图例代表意义为：

车载装置 排、合、放信号装置 信息显示装置 

(摄像)监测装置 检测器 信标 

路侧装置 

LCX 

磁钉或标志带 通信/导航设备

图38是仿真控制程序例图；图39是排阵控制系统基本工作原理例图；

图40是排阵控制器结构、原理与工作框图例图；

图41是排阵/信息显示装置原理结构框例图；图42是排阵指示显示例图；

图43是行进动态排阵控制设施结构例图；各图例代表意义为：

检测器 车载装置 

信息显示装置 

(摄像)监测装置 

LCX 

信标 

路侧装置 

磁钉或标志带 通信/导航设备

图44、45、46、47是排阵配时举例中A法通行控制和排阵控制流程演示例图；

图48、49、50、51是排阵配时举例中C法通行控制和排阵控制流程演示例图；

图52、53是排阵配时举例中对应A法的东西口、和北口放、排配时例图；

图54是行进动态排阵放行控制流程例图；

图55是行进动态排阵简易排阵控制流程例图；

图56是定区域排阵控制结构、原理、流程例图；

图57是定区域排阵控制自适应控制程序例图；

图58-71-1/2/3是各类排阵控制流程示意补充例图(括号内表示变形控制方式)；

例图中的各流程分解图，均为自左向右顺序，箭头代表车流方向，横线和左/右斜线阴影代表直行或左/右向车流的结队情况，引导区和变道区未标出。

具体实施方式

下面结合附图及附图所示的实施方式对本发明作进一步详述。

参照图1-6，先介绍定区域排阵控制几种理想的基本排阵通行控制方式例：

排阵控制包括形成车流连续排阵通行或非连续排阵通行的控制，或者在排阵控制完成后，在没有通行指示诱导信号控制或自动操控的情况下，通过路口、路段通行。

以3车道为例，若如图1方式控制，按次序提前在引道排成2个车阵，4相位控制放行，则末阵不能形成与首阵车流的连续放行，中间要间隔一个垂直向的相位，这样，末阵车流被放行之前将长时间占用阵区，影响后续车流排阵，同时绿信间隔损失时间增大，间隔相位越多效率越低，冲突越多。为形成车流的连续排阵放行，可有方法如：

A：如图2，同断面某两向车流(如无交叉的左右、直右)同阵或同相放行，形成连续排阵通行，如直、左右同相或左、直右同相的顺序或它们的相反顺序循环放行，右转车流较大时可部分车道利用垂直向左右相位放行。简称A法。

B：如图3，以左、直、右或右、直、左的连续阵序循环放行，简称B法。

C：如图4，一向连续通行阵序为直、左/右、右/左；另一向为右/左、左/右、直，依此循环。简称C法。

D：如图5、6，A、B、C之外的，多或缺流向、车阵、相位，右转一直通行或借相通行，丁字、多叉各种畸形路口情况下的连续排阵通行控制，简称D法。

以上控制方式的借相、早断迟启、多或缺流向或车阵、多或缺相位、特殊要求下的各种变形衍生(如C法某时段右转车借交叉向左/右相放行)如连续排阵通行控制，均属于各自范畴；

类似图1的车流非连续排阵放行效率低秩序差。显然，按照前述本发明的排阵控制方案和原理，路口断面排阵放行控制的通行能力要明显大于传统控制。各种断面、各控制方案下的通行能力参考值可按照交通工程和交通控制的有关理论方法计算.

排阵控制包括形成至少某一时段含组合向的多向(至少一向)多车道或多段或多点车流同时排阵或逐次轮流排阵控制，参照图7-21，先介绍定区域排阵控制中多向多车道同时排阵控制方式例.

形成至少某一时段含组合向的多向多车道或多段或多点车流同时排阵，可以有错位/错阵区排阵、合阵、借道排阵、跟行排阵、组合/混合排阵等控制方式。错位/错阵区排阵：控制诱导车流的速度、方向、间距、位置、次序、状态，或控制阵区、排阵通道及排阵起始点、分、合流控制点的设置分布，错开排阵需要的通道和空间，形成至少某一时段多向多车道或多段或多点车流同时排阵的控制步骤和方式；合阵：根据需要在动、静态阵区或运行队列中控制若干列、段的部分车流填充、合并阵列的控制步骤和方式，有链式移位和逐车通过式控制，可分段合阵，也可逐次合阵；借道排阵为：控制车流借用对行或非本车类车道的部分空间排阵的控制步骤和方式；补位与跟行排阵为：控制后续车流随前序阵列补位、跟行排阵的控制步骤和方式；组合/混合排阵为：车流在方向、队列、次序组合或混合的状态下进行排阵的控制步骤和方式，这些控制可以相互结合使用。逐次轮流排阵控制为：控制各分向车流或各车道车流逐向或逐车道轮流在排阵区域或车队行进中进行排阵。以上各控制方式在后面文中陆续介绍和体现。

三车道及三车道以上断面。

(1)A法。错出两个阵区，如直行为首阵，左右转同为二阵。因左、右转车流同时放行时不产 生交叉，且右转车流在先放行直行后对非机动车影响也较小(此时非机动直行车流已成团驶过)，左、右转一般都是较小流量，易匹配，因此中间排阵车道可根据左、右转车流率的比例不同，选定为专供左或专供右方式和左右共同方式。直右同相位放行虽无交叉冲突，但流量比例差往往较大，不易匹配，而且，右转机动车与直行非机动车有交叉冲突，因此，直、右机动车尽量避免在非机动车较多的情况下同相位放行。

如果像“复式或双式控制”那样各向车流逐次进入指定区域排队(无本发明的排阵和车道调配)，会形成通过单条车道依次轮流、连续排成3列车队的情况，效率过低，当来车总流率∑λ＝λ直+λ左+λ右≥单车道的饱和流率λ饱和(理论值一般为1800辆/H)时，会造成来车越积越多“排不净”，形成阻塞。因此这种控制方案较差，难实际应用。

形成多向多车道或多段或点同时排阵(含至少某一时段同时排阵)的控制方法，如：图7和图8，左右转车不受限地在二阵内沿本车道单列向后持续排阵，中间车道供直行通过排阵，这样，在直排完成到某一阶段时，中间车道留出一段时间供左、右转若干尾车共排或某单向合阵(可方向固定，可不同周期左、右交替或随各向流量变化不规则转换，类似控制在排阵控制中多可用到)，合阵完成后，在某时刻直排又开始，并利用合阵后空间再开始排阵循环，之后，直排车随左、右阵前行，在某一时刻左右车也开始再排。

为保证最大效率的排阵控制和排净原则，应使周期内各向车流(特别是最大压流)在各排阵控制状态下总排阵量尽量大于等于来车量：QI＝∑(∑λi*gi)≥λs.即比值≥1，QI为周期内第I向车流排阵量，∑为第I向车流通过n条车道排阵量的总和，λi为第n条排阵车道在排阵控制状态i时的平均排阵流率，gi为排阵控制状态i时的排阵时间，λI为第I向车流周期时间内来车量。所谓最大压流，是指来车流率λI/对应排阵车道数n的值最大的流向。如图7、8中的直行为最大压流，其排阵问题是重中之重。由于来车流率的随机波动变化，短时间内来车可能过于集中，但大密度流峰是可以平均下来的，可选若干周期或一定时段长度替代周期时间(如5-30分钟)。而且各向车流的排阵车道和排阵时间分配是可以通过控制进行调整的。

图7、8中，左、右转车在直行断排后补位排阵，称为合阵或补阵。有链式移摆和逐车通过等方式。链式斜移补位排阵控制几乎是同时进行，用时较少，基本是补位合阵车紧随前阵尾车前行就位过程的时间，如图9。逐车通过式，用时基本为Q补位车数*H合阵平均车头时距+D启动延误(设计时可将补位合阵信号早启2-3s抵消启动延误)。合阵也可是逐车道逐次合阵，如图8中左右两向可同时分段合阵，可通过预停线逐次合阵。

图7中左转在合阵前在阵外有结队只有部分情况下出现，类似的预排和合阵前的位置间断控制，因只涉及结队位置变化，排队基本是不间断进行的，而且是随机出现，因此文中类似情况未标出信号和配时间断(包括后面的配时计算)，但实际应用时可设置。

解决最大压流排净的控制方案还可有将最大流(直)可改用两条车道做通道排阵，如图10。或者左、右一向限行或共同一车道排阵。如果最大压流是左或右转，可用类似控制方案，即左或右转用两车道排阵，如图11。

另外有种控制方法：中间车道一直由直行车占用，左右转放行相位时，直行车不动，如图12(直行在1、3车道排阵也可有一定次序)。虽然该法在左、右放行相位时因减少放行车道数，使断面总放行流量减少，但控制管理起来较容易，左右流量较小时适用。

三条以上车道时，可供排阵车道数增加，特别是供主流的通道增多，使主流排阵能力增加比例远大于放行的增加比例，因此排阵更易。如四车道时图13，直行排阵车道与放行车道比例是：2∶4，而三车道时是1∶3，主流排阵车道增加一条，排阵能力增加一倍。

(2)B法。①放行能力。经计算B法放行能力强于A法，另外从放行图中也可以比较直观看到：A法各相位一般是两个进口的6条车道同时放行，而B法中两向左右转相位是四个进口12条车道同时放行，放行能力明显增加。

②排阵能力。B法三车道较好的排阵控制方式可有：如图14。可以看出该排阵控制方式中首阵，二阵，末阵在合阵前的排阵车道数分别为3、2、1条，除合阵时间外均为持续排阵。总排阵能力约为：P总＝λ首阵来*(T周-T断排1)+λ二阵来*(T周-T断排2)+λ末阵来*(T周-T断排3)。设各λ均为理论饱和流率λ来饱，则P总＝λ饱(3T周-T断1-T断2-T断3)。

运用排队论、波动论和交通控制的有关理论方法计算，B法排阵能力与A法基本为同一量级或略小，也完全可以满足实际交通需要。

3条车道以上断面，因首、末阵合阵的变道曲线较大，合阵串列较多，合阵前末阵较长等原因使排阵难度增加，可首、末阵选用部分车道排阵，以降低排、合阵难度或调整流向车道顺序，如图15和图16。

(3)C法。①放行能力。因为在放行控制方式上也是将两个方向的左右车流使用同相位放行，与B法相同，所以在放行能力上与B法基本相同。

②排阵能力。如图17，不论是直左右还是右左直的阵序，在排阵时均为首阵无合阵，二阵、末阵需合阵，与B法相似，能控制形成多列同时合阵的情况，因此总排阵能力与B法相近或同一量级。右左直阵序的引道，要求λ直行不宜过大，以免末阵阵长过大。直行车流较大的方向宜选用直左右的阵序。

C法3条以上车道时排阵合阵控制难度要小于B法，如4车道时的图18。

D法参照A，B，C原理，不赘述。

两条车道使用A，B，C控制三法，可由三条车道原理类推。

(1)A法：如：直行是主流，占用一阵，左右车占用二阵，直行车和左右车按各自通道轮流获得排阵信号，总排阵能力相当于一车道持续排阵能力。当左右车流较大或需要增加排阵能力时可阵序颠倒，如图19，此控制方法可以形成两条车道的同时排阵，排阵能力较大。可见在两阵区的A法排阵中左右，直阵序的使用性更好。如果当左转或右转车流偏大时，可以让左转或右转车流占首阵，其余两向车流占二阵，排阵控制同理。

(2)B法：如图20，阵序为左或右、直、右或左，首阵(如左转)向车流和直行车流并用首阵向车流的车道分别按两列和单列排阵，末阵车流用另一车道在末阵单列排阵，之后首阵断排，二阵和末阵车合阵，依次循环。

在放行能力上也约相当于B法在三车道断面放行能力的2/3.

(3)C法：如：一向主流直行占首阵，左转用二阵，右转用三阵，直左用第一车道做通道，分别在一，二阵区双列和单列排阵，右转车用第二车道先单排，待一阵排好时，二、三阵合阵，依此循环.其排阵和合阵方式与B法图20基本相同，排阵总能力也基本相当，另一向右左直阵序时情况亦然。放行能力约为3车道的2/3.这里C法可有演变式如图21，直右左和左右直的排阵与放行顺序 能使流向不发生冲突，效果更好。

断面二车道排阵，两向车流共用一条通道排阵时，两向总流率λ应≤在该合并车流排阵时间内的排阵流率。为此，另一控制原则是二三流(按流量排序)或一三流合并，在一条车道排阵。这适用于其他两向车流合用一条车道排阵情况。

注0：本发明包括其他未列举在A、B、C、D方式和非连续排阵通行的排阵控制方法，如图2中南北左右转时，东西可右转；如某(些)向或某(些)车道车辆间断/增加参加、或各向、各车道车辆不对等频率参加排阵通行控制循环(如某流向，积累两周期放行一次)；如非连续排阵通行控制，如图60(控制原理类同，其它不一一例举)，上述举例中非连续放行时，可能会增加相位或损失时间，排阵时间长效率低，与交叉向相位配时和非机动车协调配合时问题较多，但有时控制会较为简单。

参照图22-24，介绍路段行进动态排阵控制中多向多车道或多段或多点车流同时排阵通行控制方式例.

参照定区域排阵控制的阐述，在路段运行中(无停车线/区)，由车载或路载控制装置、设施，指示诱导车流进行排阵(包括通过路口前的不完全排阵)通行，并尽量不停车依次通过。运行中的车阵可先松散，不成严格方阵，到路口时再形成阵型较好的阵列。路段行进中的动态排阵，也可以看作是移动中相对速度静止的定区域方法，因此放行能力与定区域方法基本相同(无启动延误，运行中车间距较大，通行车速较快)。排阵能力，由于是在路段运动中进行，车间距较大，变道较易，无明确排阵周期限制，只要路段够长，控制速度适当，能完成即可，且后面有定区域控制备用。如：

2车道时，先形成两列分向车队，再形成分向阵列，如图22。3车道时，如图23、24。4条以上车道时，原理相同。可参照定区域方法。

运行错位排阵控制是本发明中提高运行排阵效率的一项技术点，如运行队列头、尾错位，还可通过检/监测、信标等方式获得的各阵列中分向车的多少，灵活确定错位顺序，头尾车在应设阵序位置时，可保持位置。并可设有类似高速公路的识距标志、标线。

一般先分向完成，再排阵，较易，要求设备少，但路段要长。而边分向边排阵，要求控制精度高，但路段可短。提前分向，可通过车载和路载装置，根据目的地信息和全面交通信息计算分配并发送各车经过各路段路口的导航车道，尽量使分向提前完成，如在前一路口或路段(排放中)尽量完成提前分向。

路段行进中的进行动态排阵，路段长度和运行速度较为重要。路段行进中的动态排阵有先分向后排阵、混合排阵、错位排阵控制等控制方式；在确定排合阵车流范围时，可以采用以车数为参照的路面截断和时段划分，或者采用以车流较为集中密集的组团划分(团队可能车数不均，放行信号据此可灵活调整)。但都需要监测、诱导、通信等装置和技术支持。如：A、检测某点通过流量达预定值时，由控制系统确定尾车分隔，并进行控制诱导(如通过车载或路载装置向尾车之后车辆发出减速信号)，形成车流间隔；B、由两个以上检/监测装置测得有明显密度间隔的车流(车团可有一定的规模要求，不宜过大或过小)，确定尾车，进行分速分距控制；C、前两者结合，如测得一定车数时，若后续还有较密集车流，在规模允许情况下，可适当将后续车流纳入，有间隔时确认分速；再如，以密集车团划分较小时，也可后续部分车流，并监测控制数量；

另外，可以通过车速、车距、位置控制诱导，调整分向车队间、队列各车间(一般是某些车间) 的距离、位置，方便车辆变道、队型调整、某些车辆的插入式编队或调整位置(如消防、急救、警务等特定车辆(队)的超越。这点优势超越了定区域控制。

参照图25，介绍综合排阵通行控制方式例。

1、定区域和路段行进动态排阵控制交替进行。这种控制较易理解，可根据流量流向变化和路段长度、车速等交通状况采用各自适用的控制模式，分时段交替进行。如上游来车流量小，在有限路段长度内完成行进排阵；上游来车流量大时使用定区域排阵。

2、先在路段内形成分向队列(可以是分段的)，并可按照定区域的预定排合阵方式控制运行状态和到达时间、顺序，形成不同到达，以尽量避免停车延误。进入排阵区时，按照定区域控制方法完成排阵和放行。

3、路段长度和动态排阵时间不足时，先尽可能完成到车队分向、队列顺序位置调整、排阵等控制的步骤的任意阶段，进入排阵区时，再完成剩余步骤。如图25：此时，甚至无需分阵区。

4、变形路口情况(如喇叭型路口)，先在路段完成到分向、队列顺序位置调整、排阵等任一步骤，进入排阵区时完成重新编阵。

定区域排阵和路段行进动态排阵结合，可以有效提高排合阵效率。

定区域排阵、路段行进动态排阵、综合排阵，在排阵控制完成后，也可以在没有通行指示控制信号或自动操控的情况下，通过路口/路段通行。

参照图26-30，介绍排阵控制的衍生方式例。

排阵控制包括畸型路口，单行路口，只有一个车阵的控制，排阵控制区域向上游推移，借用对行车道、非机动车道、部分路口空间，高速路，环岛，匝道，不能封闭的较近相邻路口，临时排阵，多或缺流向、车阵、相位，右转一直通行或借相通行等各种衍生控制方式。

如丁字路口等畸型路口的排阵控制，因流向较少，排阵更为容易。五叉等其它畸形路口排阵控制原理类同，可根据路口构造和流量、流向等情况进行控制；

如单行路口流向少，排阵控制较易；如只有一个车阵的控制；如借相，允许右转车流择机自由通行，只对部分流向如左转、左和直排阵的控制如图26；如只对部分车道或队列段的车流时段性排阵如图27；如将排合阵区域向上游推移，使放行提前，形成动态车阵连续放行的控制，车阵可以较高的运行速度通过路口，这样有助于提高信号利用率。

如一条机动车道或多车道的特别需要时，可借用非机动车道(达到机动车道宽度)，通过装置设施控制非机动车停车位置或部分车流路段内向上游错后，控制机动车借用留出一段非机动车道定区域或运行动态排阵，在机动车放行某阵或某相位或时段内或之后非机动车跟行。如图28，此时放行控制应做调整，非机动车紧跟机动车末阵车流通行。

借用对行车道有控制选项：在未设隔离设施或有开口情况下，某向或某若干车道或某段或某点车流按照预设或感应控制诱导信号或自动操控，在不能影响对行车流正常通行的时段内借用部分逆向车道排阵通行，如时段性借用部分对行车道。如在未设隔离设施(或可开口)情况下，左转(或其它向)车流可按照控制诱导信号借用部分逆向车道通行，如文中图44，相位控制顺序由右向左时，东口左转车可借用一条逆向车道(可在中心线的适当处如1/3、1/2一处或多处、或前路口设导向借道口或其它引导标线、标志、装置设施)。借用时段应预先做计算或感应控制，不能影响对行车流正常通行，如图29、图71。类似图29、图71借用最外侧(部分或整条)非机动车道或机动车道 (根据有、无非机动车确定)时，非机动车控制可配合以相同借用或二次等候等方式，不多例举。类似图71，借用对行车道控制也可提前到前一路口(如将在下路口左转的机动车，通过某(些)车道，在同向道路左转相位时进入对行的非机动车道的专用左转车道)。并应设置相应的控制和指示装置及设施。借用逆向车道可以提高车道灵活利用率，减小排阵合阵难度和排阵长度。

如环岛的车流车道排列诱导及环流让行和速度诱导，在进口或环行道上设置排阵控制装置和排阵区域和相关标志、标线设施，控制诱导车流在进口或环行道上排阵或环流让行和速度诱导，如图30例。其它需要组织车流、调变车道的情况，也可用排阵控制。

临时排阵控制选项：如在指向车道允许的情况下，某若干车道来车较少或无来车或临时需要时，通过检测实时控制或定时段信号控制，控制诱导上游的来车速度或临时阻滞原向来车，阶段性将这样车道调整为其他向车流排阵使用(如左或右转车道空闲来车较少或间断时)。

如使用停车线外的部分路口空间排阵放行。如选定某车道为公交专用道控制公交队列位置和状态配合排阵和在公交车优先方案中的排阵控制。

如相邻路口较近(如在阵区范围内)，且不能封闭时，可保留路口，将阵区范围延长，调整或增加相应的放行、排阵、合阵、所涉及的控制装置和程序步骤，并须考虑排阵合阵的中断和延误因素及交叉口流量和排阵合阵等问题，虽稍复杂，但原理类同。

其它衍生控制不再例举，上述衍生控制方式，可以结合应用路段动态排阵控制。

排阵控制中调控车速的情况可以有很多种：如排合阵及放行提示速度、车辆接近路口设定距离处(可以是多处)提示车辆尽量不停车通过路口的诱导速度，形成绿波的提示速度，这要求与接近路口的信号控制系统对应。

不同的各路口和路段，路口和路段不同的各进口、断面、车道、流向使用相应的排阵控制方式或与常规控制结合使用；排阵控制适用于路段或路口的含非机动车道的至少两条车道，各种相位控制方式，左、右行制和单行交通等均可。

总结以上对排阵通行控制的叙述，控制车辆排阵步骤包括：

某断面某方向或车道或某段或某点的车辆x：

步骤y1：通过装置设施进行包含方向、分向、合向、速度、间距、位置、次序、车道调整、状态、信息控制选项的指示诱导控制或辅助/自动操控；

步骤y2：通过装置设施进行包含方向、分向、合向、分/合流控制点、速度、间距、位置、次序、车道调整、状态、信息控制选项的的指示诱导控制或辅助/自动操控，控制车辆进入排阵区域或行进车队中或外的某位置；

步骤y2+n：通过装置设施进行包含方向、分向、合向、分/合流控制点、速度、间距、位置、次序、车道调整、状态、信息控制选项的的指示诱导控制或辅助/自动操控，控制车辆进入排阵区域或行进车队中或外的另一位置，n为≥0的整数，即步骤y2+n为y2后的0或若干个步骤；

上述步骤或y1、y2步骤或y2、y2+n步骤可以一次或多次循环；

其它方向或车道或某段或某点的车辆排阵控制步骤同上；以多向多车道或多段或多点车流同时排阵的方式控制时，各方向或各车道，或各段各点的车辆排阵控制步骤循环至少在某一时段重叠，以逐次轮流排阵方式控制时，步骤依次循环。排阵、合阵可有次序控制选项；

排阵控制步骤之后，若有通行指示诱导控制或辅助/自动操控，则增加相应的通行控制或操控步 骤，若没有通行指示诱导控制或自动操控，则无通行控制或操控步骤。

排阵控制包括阵列均衡控制：即如何使各阵列整齐、各阵列阵长尽量均等或通行时间尽量相同一致的控制，提高放行信号的利用率和车道空间的利用率，减少阵列通行不协调(如某列较长出现甩尾)而造成的绿信空耗，有选项：包括单个进口和不同进口各车阵的阵列均衡，排阵通道和阵列的排量分配均衡，A：静态和动态运行中的阵长均衡控制，根据流量和交通流模型计算并预设(可以修正)各阵列排阵的信号控制时间，或通过实时监测、计算进入各阵列的车辆的累积排队长度(各种车型长度不同)，进行对比预定参数和程序引导车辆进入短列，或者通过(CCD视频摄像感应等)检测装置及技术，监测各阵列的长度和车流情况，并进行阵列均衡控制诱导。如可考虑设计排阵末尾有一段短列就排的时间和指示，等等。B：速度诱导均衡，由于车辆运行速度的差异，即使阵长均衡，也可能出现最终各列的放行时间不同的情况。可通过检/监测各阵列特别是尾车疏散传导速度、排放运行速度或阵列的长度变化，经计算和程序调用，以速度诱导的形式控制最终各阵列放行时间的均衡，或者也可以通过CCD摄像感应等检测装置及技术，监测各阵列的长度变化和车流速度，并通过速度诱导，进行阵列的动态速度控制诱导，等等，这是阵长均衡的有效辅助和补充，也可单独应用；C：补位跟行和相位绿信连续，可将若干连续车阵作为整体，使用补位跟行和相位绿信连续(可有较短间隔)的控制；D：均衡分割流量或配时，某时段内某向或某阵列来车过大，控制平衡分割流量或信号配时，以运行中或停车排队控制方式将过剩流量先控制在路段内，与后序周期流量匹配的控制；E：阵列组合，控制阵列合理组合排阵，实现阵平衡，如多车道排同一方向车阵时(如只有其中部分车道的需合阵)的多车道综合阵组合平衡和组合阵时的阵平衡问题；F：以上技术的相互组合。

参照图1-30，介绍排阵控制的技术选项：

定区域排阵控制有选项：a.车流依次进入阵区，自前向后顺序排阵的排阵顺序；b.自最远距其它车道向本车道依次排列的排阵车道顺序(也可随要求变化做其他如随即、交替或由近及远的变化调整)；c.补位跟行，d.远位分向与分排，车流在接近阵区前和进入阵区排阵时须及早分向(未分向的将随车流强制排放，常规控制也如此)或分向排阵，保障提前分向成列或合理的远位分向排阵曲线，避免车辆随意斜插不能完全进入车道的情况发生，e.大型车辆优先选用本车道和邻近车道，即在保证分向变道安全距离的条件下，尽量使用原行驶车道和邻近车道，减少大型车变线行驶，如通过检/监测和信号提示控制；f.放净，所有车辆不准在排阵通道内停留影响正常排阵通行，未能在相应相位内放净的车辆尽量随后序相位控制放行，可由图形或文字的放行信号显示此指示(明确指示未放净车辆随后序相位放行)，或者预先设计信号余量(包括间隔时间)、相位连续/ripple change，或者由设置的检/监测器根据监控阵列放行情况，调整排、放行信号控制，或是结合信号遥控和管理，实现放净，这包括受行人、车辆干扰时的情况；g.借相，某方向或某若干队列或某段车流利用其它相位通行的控制；h.应急控制，当保障放净的各项控制(可结合)后仍极偶然(概率很小)出现车辆未放净，或出现故障、事故车辆挡住车道时，启动应急控制，如通过检/监测自动调整，或遥控或人工控制信号指示暂时封闭被挡住车道，同时做其他相应的排、放控制调整，待阻挡车辆排除后再恢复；或者直接转换到常规控制。

路段行进动态排阵除参照定区域排阵控制外，还有控制选项：a.速度、间距保持和诱导指示，车辆按照排阵控制提供的速度、间距指示和信息运行，通过自动探测保持技术或目测识别形成阵列； b.尽量组团编队；c.变道示信和相机原则，为减少运行变道危险性，除遵守控制诱导指示外，车辆变道行驶必须提前给出动作信号，并相机而行，特别是在控制诱导和指示有偏差时；d.跟行，动态排阵有连动性，无排合阵需要指示和其他特殊情况时，应尽量保持跟行前车，分向前后均适用；e.提前分向，为使排合阵顺畅，尽量使分向提前在远距路段或前一路口完成；f.保持位置，某些车，特别是头尾车恰在应排阵序位置时，排阵控制中尽量保持其位置，g.运行错位排阵，h.诱导减少停车，主要通过控制速度和到达时间实现；

综合排阵除参照定区域和动态排阵控制外，还有控制选项：a.定区域排阵控制优先，当车队接近引导区和排阵区域时，无论进行到何种排阵状态，应按定区域控制，即使前后控制不统一，b.安全变速，排阵的状态转换中必须控制安全减速或停车。

参照图31、32介绍排阵控制和常规控制的状态转换。

为适应流量和流向的变化，特别是小流量时的情况，本发明控制装置中具有备用常规控制状态和配时方案储存修改和调用执行功能(或单独的控制装置)，根据预设或实时检测，通过调用或切换方式实现常规控制和排合阵控制的灵活转换。为提高转换效率，可以不采用信号控制中常用的全红排空方式。如由常规控制向排合阵控转换，可采用允许部分车流或部分车阵跟行推压排空(如首阵跟行，而其它车流暂禁入阵区)等方式(或预设较短的断流或减速控制)。指示诱导显示装置可按一定程序依次或同时启动，或进行状态或内容的转换(转换前应有提示，如闪烁)，如图31。而由排阵控制向常规控制的转换一般较易，可在某排合阵循环某阶段点开始，进行转换，指示诱导显示装置可按一定程序依次或同时关闭，或进行状态或内容的转换(转换前可有提示，如闪烁)，如图32。不同的排合阵控制方案，具体切换方式也有不同，应灵活掌握。控制切换还可以包括排合阵可变标线、标志的对应变换(如分阵线、诱导标线的有无显示等形式)。万一有断电时，可考虑设计应急电源以及信号过度控制到常规或人控状态。

另外，为实现来车分向车道、排合阵车道和放行车道的灵活变化和组合，在控制状态(包括车道调整)和配时方案的转换调用功能中，还可以增设车道调整转换功能(或单独的控制装置)，必要时可在上游路段设置有此功能的可变标志或信息显示装置及可能用到的速度诱导装置(或功能)。

参照图7、8、33-37介绍阵区阵长及其它区/线的设置。

各阵阵长可为：控制方案中各阵区内对应各向(含多向)车流各时段，特别是高峰时段允许容纳的最大或适宜的车列长度和必要时设置的变道安全距离之和，或按控制要求和道路及交通状况灵活确定。定区域排阵控制。以3车道A法为例，如图7/8。

(1)首阵长度L阵1＝首阵内流向(如直行)车流高峰时间在相应周期内到达当量小客车排阵数q/车道数n(取整)×L平均车头停车间距+(L安)。

车辆变道曲线要求的纵向长度L安，应以通行的最大型车的转弯要求为标准计算。

(2)第二阵区长度一般为三部分：L阵2＝L1二阵合阵方案中最大车队长+L安+(L2首阵主流车接第二车阵续排的预留长度，当首阵车流较大需增加排阵时间时可考虑使用)。其中第二车阵阵长的计算原理同于一阵，但左右两向车流是先分别单道排再合阵，可能因两向车流合阵车道分配方式的原因而使车道有车长度不同，要以合阵控制方案中的最大值为准。

控制中为排阵、合阵变道安全平顺不冲突和适应流量的时段性变化，安全车距或变道区的位置选择要合理。方式如：1：合阵车流自引导区启动合阵由排阵信号控制时，位置可设在引导区前1/2 (单排合阵时)或2/3(双排合阵时)*(λ该向高峰来*T周/3600*L平均车头停距)之后并与另一二阵车道比较取大值。2：最好设置车辆检测感应装置，自动检测实时控制，L安设置原理同上。3：自阵内分段合阵时，若是单排合阵L安可设在1/3(λ该向高峰*T周/3600*L平均车头停距)的位置后以适应小流量阵长的变化，若是双排合阵，大流车道可设在1/3(λ高峰*T周/3600*L平均车头停距)后，小流设在2/3(λ高峰*T周/3600*L平均车头停距)后。

链式移摆的移阵车位可划得向合阵车道稍斜和稍宽。

避让最长车的控制：阵长应至少能容下一部在用最长车(如铰接式公交车18米)，可在阵末端划出此车位，使司机能直观判断最后车位容量，调换车道。阵区长度不宜过长，控制方法是，缩减信号周期和放排时间.其他情况阵长的设计原理相同。

路段行进中的动态排阵，阵长等参数是相对稳定的可变值，一般无显示载体，可通过监测、诱导和间距探测保持等技术实现。阵型阵长易变，其中平均车头尾间距一般大于定区域的量值，应是与行驶速度对应的安全间距(可参考有关常规数表)，若有间距探测保持技术支持，间距可调小。另外，由于运行车队中各车距可通过间距探测保持和速度诱导等技术进行分离或紧缩调整，因此，变道安全区(因在运行中，长度应较大些)等可依此而实现。不同排合阵控制状态时各分向阵列的阵长保持类同于定区域的原理，可表达为：L阵n列i＝∑L车长I+∑L车头尾间距I+∑L安

参照图33-37介绍定区域排阵控制设施结构例；参照图38介绍定区域排阵仿真控制程序例；参照图39介绍定区域排阵控制系统基本工作原理例；参照图40介绍排阵控制器结构、原理、工作框图例。参照图41介绍定区域排阵/信息显示装置原理结构例；参照图42介绍定区域排阵指示显示例。

阵区、交通标线、标志、控制装置等设施。如图33-37。

排阵控制有有无形或有形的阵区/线、引导区/线、安全变道区/线、导向区/线、移位区/线，相关标志、标线设施的设置和标示显示，形式或固定或变化。

1、阵区和引导区的划分。如：可以路口原停车线为端线向后延伸(个别情况也可在路口内，如当左转车少时，引导左转车在直行相位时进入路口的空挡区域等候，腾出车道让直行车借用放行)，根据需要可划分为若干(一个或更多)阵区(包括借用的本向和对行的机、非车道)，如首阵区...第N阵区，最后的阵区也可称为末阵区，不同的情况下要求的阵区的数量和组合可以不同。各阵区可并列，可沿路段依次连接，可交叉重叠，可错位施划。各阵区分界可以由交通标志、标线和信号信息装置等形式单独或配合显示。阵区内的车道线、分阵线和两侧隔离设施也可考虑分别施划为几种对应的不同颜色(如在排阵信号有指示方向时，为防止排队车辆随意换排，也可将分道线划为黄实色)；末阵尾端向上游延伸为车辆分向引导区(或叫变道诱导安全区，如兰区或渐进黄虚线、方/菱/圆形等)，或者也可考虑简易的预停线(如单、双黄或兰虚线)，必要时引导区和预停线可错位施划，引导区可以起到排阵提示诱导的安全缓冲区及提供可能出现的预排空间作用，并可尽量避免复式或双式停车线的停车延误和驾驶员因准备不足可能造成操控失当的弊端，优于线的作用。若不设预停线，可用引导排阵的指示(显示)标志、信号装置等进行显示和控制(如设置标志物、信号控制装置等)。在借用非机动车道和对行车道控制时，机非隔离和中心隔离设施或标线，要有允许借道通行的隔断和标记。

注1：为图形简易和便于过程的演示，诸图中许多阵区、引导区、安全变道区及各种标线省略 未画出，但不影响意义表达，特此提注。

2、车道功用划分。可根据排阵控制方案确定放、排车道的分布及功用的划分，并尽量遵守常规车道顺序(也可做不同于传统习惯的调整)。排阵车道数及如何分配根据流量、流向、断面车道、出口条件、排阵控制方式和要求等确定，这也适用于综合和动态排阵。

3.施划分向变道曲线、移位曲线、提前分道分向线、安全变道车距区域等。安全变道车距区(简称安全变道区)最好用黄色警示线施划，相当于现有的路口禁停区的形式和功能，另外为保障安全变道区不被车辆占挡，有安全变道区防占挡控制或设计，可由排阵信号、信息指示或控制，或通过检/监测、信号控制设计或阵长余量设计等方式使车辆不会出现占挡安全变道区的情况，如图7中左转车流在单排时指示禁止安全变道区停车，或通过检/监测和信号设计，控制车流在可能占挡安全变道区前，改在引导区或预停线外继续预排；如当接近或有车辆占挡变道区时或排阵将满时，有信息警报或提示(信号和停车线)，如提示阵内尽量紧排；如可设计通过可变的错后第二变道区或预停线，向后错出变道区，避免车辆占挡通道。变道区(禁停)在排阵末尾时，可考虑用做最后车辆的补排位置，这样变道区被充分利用，且阵长可缩短。其它变道曲线、移位曲线、提前分道分向线等引导指示标志标线可用指示意义的兰色。另外，可配合设置分阵区和各种标线的指示标志。如使用凸隆漆标线。导、标线可划得较长，适应驾驶视线。

另外，上述1、3项内容中阵区、引导区、分阵线、车道线等各种标线，还可以使用有明显色差对比的可变标线或可变指示显示装置显示(此时可以不设特殊标线)，如能感应识别的磁钉、电缆、标志带；缝隙标或地面发光反光设备和材料等形式；如直接在应设阵区前设置排阵信号装置等等。这些主要用于排、放和速度的控制诱导及ITS等系统中的自动识别功能。为适应流量变化下排阵控制的变化，可以考虑可移动式或传递显示式等可变阵区和引导区(或预停线)，如可移动或传递显示的地面地下发光、反光装置设施(使用在昼夜都可以反射或发光并易识别的某种可见光和其受光或发光物质，包括激光等)；如投影移动照射(包括标线投影照射)。

4.信号等装置设施。如图33-37。

(1)放行信号装置(可选)。该信号装置(包括后面提到的排阵、合阵、诱导提示及信息显示装置)可以是非传统信号“灯”形式的电光信号像素板等形式的电子或机械的装置，可一组或多组，可多向组合(可一向显示或多向组合显示)或若干个车道信号合并，可单设或与其他装置合并，包括方向、排阵通行及控制状态、信息等图文显示形式，并有分向、合向、车道调整、排阵和通行指示诱导、速度诱导、状态及信息、机非控制等多种控制显示选项，可设在路段、引导区、阵区、本向或对向进口道、停车线、路口中心等易观察位置，可对应每个车道或若干车道设置在停车线处或部分车道，包括借用的对行车道).借用非机动车道控制时，非机动车放行信号装置可相应后移，也可与机动车控制信号装置同位或合并。

(2)排、合阵信号装置(可选)。如：可在引导区、阵区前上方或侧向或地面等适当的易观察位置，设置类同于前述的放行信号装置的排阵、合阵及其它指示诱导装置，设置形式类同于前述的放行信号装置，可显示阵区情况、排合阵方案等信息内容。

阵区内各车阵排、合阵、启动或停止控制可由放行信号和排阵合阵信号装置分别指示或组合指示，如二阵左车看到放行信号装置或排阵合阵信号装置的左转跟行信号显示时可前行(一般不越过停车线)，待左转放行信号显示时再通过，或者看左转放行信号直接显示前行通过路口。排、合、 放阵各信号装置，可单分或任意组合合并。

信号显示避遮挡控制：道路的上方、侧方、地面及护栏、隔离设施设显示装置，实现多位或移动显示，或采用车载显示控制。

(3)车辆检测(监测)装置(可选)。检/监测器可设在排、合、放的各检测点。如引导区、变道区内/前/侧、阵区内/后端附近、放行停车线附近等位置，如在排阵前预检/监测预排车流在阵外可能集结排队的长度位置，该位置关系到定周期中的结队车流的排阵配时的确定。检/监测内容可包括车数、车长/宽、速度、位置、方向等，如检/监测对比(分向)进入排阵和放行通过的车数、车型、速度、累计长度，从而判断放净、排/放状态等情况。其中包括检/监测公交车。如闭环式、超声波式、红外、激光、微波、光电管各式车辆传感器，CCD的图象处理车辆检测/监测和识别(如轮廓扫描、车辆统计、车速计算、车长车宽、车道占用和排阵情况等数字图像识别)，电子(导航)标签，散点(规则)光/微波遮挡(设地下或地上的信号发射器和接收器，检测信号被车辆阻断的情况)及只在引导区、变道区、阵内最后车位等若干点位设置检测器的排阵定点检测等均可应用。可有人工或信号激活功能，可结合应用系统如AUTO2003V，车辆自动识别(如AVI)，车辆自动分类(如AVC)。

(4)信息诱导(声、视)装置(可选)。如LCD、CRT、LEO、光导纤维、像素板及最新的光镜反射等显示技术，均可应用于排合阵控制显示。应可提供流量、速度、变道排阵状态、借用车道等信息。如自动变更排阵图形文字显示的可视板和信息公告牌等。排阵显示装置应可进行编程控制，可储存传输排阵导航有关资料、方案及代码(编码技术可减少数据量)，可通过电波激活和传输(代码)技术，实现显示状态和内容的转换变化，或通过移动通信技术传输显示。可用定向通信技术，只对特定排合阵位置车辆进行通信指示。排阵信息可通过可视化装置及声频装置传送接收。可声音辅助应答(如左右转、变道提示)。车载显示装置可设在前风挡玻璃的一个不影响视线和安全的适当位置，并可考虑使用航空领域的“平显”多重视像显示技术和装置，或以“眼镜”显示。可有排阵提示导航车载音频激发(收音机)、车内车外转向灯激发技术装置(设转向开关的同步信号激发开关)，接受和发送转向信号，由控制系统接受处理信息，并自动实现诱导排阵。

(5)信标(可选)。排阵控制信标兼有检测(监测)和通信等多重功能。有位置信标；信息信标；双向通信信标。其传感器可有人工或信号激活功能。功能包括收集传输车位和目的地信息，进行排阵引导和控制调整；车辆识别；信号控制智能化。因可获得详细的交通信息，可支持自动生成图形文字内容进行信号控制。

(6)通信系统(可选)。本发明中通信媒体有线(光缆、电缆、电话线、输电线、互联网等)和无线(无线电、光波、微波等)皆可。如无线电信标、光信标、FM多频广播，还可应用双向移动通信技术(如传输量大、抗干扰强等优点的CDMA)和寻呼系统。排阵控制中的路车间通信，如ITS中的RVC技术，如FM多频、无线和光媒信标、汽车电话和移动电话等。可分为间歇式和连续型.间歇式通信较适用于本发明。排阵控制中的车车间通信：如IVC，通过互传行驶数据实现有序的排阵和行驶。如特定排阵和团队通信；如毫米波等媒质方向性的极短距离通信方式，进行车位探测和车车通信。

(7)排阵定位、导航、航迹诱导识别装置(可选)。如CCD图象处理技术(识别行车线、排阵相关诱导线、L安、车道外侧线等)、LCX(由LCX传递的指令控制车队头车速度，其它尾随)、漏磁 同轴电缆、GPS、GIS、埋设磁钉与磁场探测传感器、侧壁(护栏)及反射器与LIDAR、道路线形引导(导向灯)系统等，及美国LCS的导航技术，均可应用于本发明中。

排阵控制中车辆定位，可采用信标/测距、无线电导航、航迹推算、蜂窝数字化数据包(CDPD)等技术。航迹推算法可结合“地图对号”技术，进入区域时有信号传递或激发开始推测位置。可结合应用AVL系统、航迹图象识别、远距离导航LORAN-C、地磁传感器、专职近程通信DSRC等技术。

排阵导航，可利用交通信息计算最佳行驶和排放路线，还可利用GPS、航迹推算定位系统和交通管制中心传输的交通信息在导航装置内进行(固定信息和传递信息结合)，或直接由交通控制中心处理计算导航线路，再传输显示。还可有位置定位(核对)等功能，排阵路线引导可采用声音和图形文字符号显示(如交叉口图及排合阵方案、线路放大等)，动态(实时排阵路线引导)和静态皆可。

(8)控制处理(可含驱动)装置。排阵控制处理及驱动装置，可一组或多组，可单设或与其他装置合并，可以是独立装置，可以是专用装置或综合型装置或中央控制处理系统，可以是若干传统控制处理装置间或者传统与专用或改进型装置的组合或改进，点、线、面皆可；可以有排阵通行控制仿真、预测、优化、智能等功能选项；排阵控制处理装置除应有常规功能和排阵控制程序/配时功能外，可有放行控制程序/配时、排阵放行程序/配时模型、时段与相位划分、排阵显示/信息诱导、车道调整与控制状态转换、ripple change等的功能选项。可有公交优先、事故检/监测、排放物估算等控制内容。

定周期、半感应和全感应、自适应、交通响应、智能等均可，可以配合局部优化和全面优化等不同系统。控制决策和排放路线计算可分中央决定型和终端决定型。

如可通过预测，推算排、放控制方案，在控制期内控制信号(如周期)可以变化，并优化间隔。或按照实时检测数据和预测值来执行排、放控制。如应用OD信息和适应OD交通需求变化的排、放控制；如构筑与可变信息、导航、交通需求管理、路线引导等排、放有关的综合性交通控制系统。如车辆排阵、换道时控制系统和道路设施应协调反应，并向相关车辆发送信息。可结合应用实时交通可变信号控制技术(RT-TRACS)，发展建立控制逻辑能灵活反映估算交通网(各交叉口)当前排阵状况，由许多实时控制模型组成，在不同交通状况下每一个功能保持最优，当状态给定后，控制状态能自动变换排合放信号的控制技术.还可加入仿真预测，如图38，及学习、图形识别等功能及应急、避险技术，协助驾驶、优先控制技术。可建立以排阵通行控制为内容的类似或非类似SCOOT和SCAT的控制处理系统(包括定区域、路段运行和综合排阵控制).如图39。

为配合排阵控制的应用，可设计专用信号控制器进行控制，在有条件的路口可以通过中央(智能)控制系统(如SCAT和SCOOT等)按照专用设定程序实现检测和操作指挥；或者简单地将分别控制放行和排阵、合阵的两台以上多时段定时信号控制器通过时基协调连接，实现放行和排阵、合阵的统一操控。排阵控制专用信号控制器的结构原理与主要工作程序可初步设计如图40(可以是排、放控制结构功能均有或只有前者。B、Q、D、M、P、H、N、K等部分是可选项。M中状态转换包括阵序的调整。夜间及发生交通事故等意外情况无法排阵控制时，调用备用控制方式，通常是常规控制)。

(9)车位探测保持装置(可选)。排阵车位探测及行车导线探测可采用如：CCD图象处理技术，检测预埋的导向线(如电缆)和磁钉的技术，电波标志带、LCX、侧壁(护栏)及反射器与LIDAR等技术，并可结合横向车道技术。探测与排阵有关内容：道路状态(道路界线、形状、路面状态、 排合阵有关标线)，交通状态(流量、流向、流速、阵列、信号、标志)等。如：车距、倒车探测仪等超声波探测技术和装置；激光雷达车间距探测技术和装置；自适应巡航控制技术和装置LIDAR(检测车间距)；毫米域电波自适应巡航控制技术和装置RADAR。前、侧、后及全向定位探测，可采用短距方向性好的激光和毫米波.还可采用摄象机、雷达同自动巡航控制装置组合，判断前后情况、探测空闲车道或阵列空位、控制车速。而且可采用各车辆间通信传递确认自车位置的补全方法。可结合应用先进车辆控制AVCS。

(10)行驶控制系统(可选)。排阵行驶控制，可通过车载或基础设施中的单方或两者的传感器获得外部信息，实现排阵控制：加减速、制动、转向、变道、显示等，这可以看作是车载的排阵行驶自动执行操控装置。如铺设引线电缆进行转向控制的导向式技术；如采用道路侧壁、三面直角棱镜、磁钉等技术；如采用机械视觉技术(把摄像机和计算机组合在一起的视觉系统)的自律式技术；如机械视觉和推测定位的横向控制技术；如设置识别行车线标记控制技术；如车距探测和自动调速结合的ACC技术；如利用保持车间距离短的编队行驶的车间距雷达和车间通信的纵向控制，如ITS中的有关技术.

(11)其他装置。如违章车摄像、中央线变移、全视角探测、远位分向等装置。

定区域排阵控制也可用车载(车内信号指示、排/放控制处理、定位导航、自动/辅助驾驶等)装置控制，可车载和路载装置结合，不用或少用路载信号装置。这时上述各项装置将可灵活结合使用，包括增加不用或少用路载信号装置情况下的车载或路载排阵、放行控制的设备，如单车(个体车辆设备根据有关排/放信息计算处理进行排/放控制)或多车(对点、线、面车辆根据有关排/放信息统一计算处理进行多车排/放控制)排阵控制处理设备，车内信号/信息指示、定位导航、自动/辅助驾驶、路况/车位探测保持等装置。如使用多车控制处理设备采集定位、路况、流量流速等有关排阵信息，通信控制多车自动/辅助驾驶装置或车载信号/信息装置进行排/放控制的情况，等等。

另外，可以建立以排阵控制为内容的各类智能交通系统，并包括应用于交通控制的自适应、智能、专家、模糊、神经、各类控制模式。

注2：本发明所涉及的路载/车载排阵和放行信号装置及其它显示诱导装置，可以是传统装置的改进型；可以是新型装置，可以是非传统信号“灯”形式的电光信号像素板等形式的电子或机械的装置(投影和探照式信号装置、转鼓式、转带式、帘幕式等机械式或与电子结合形式装置)，如可以是板嵌灯式，还可以是方向、车道、状态、信息提示等分接拼装式装置。包括有排阵/信息控制器和排阵/信息图形/文字产生器及其它常规装置/部件组成的显示诱导装置，可一组或多组，可单设或与其他装置合并，有方向、排阵通行及控制状态、信息、图、文显示形式，并有分向、合向、车道标对(如车道号标对)与调整(包括传统或非传统的各种顺序，除文中的已例举各形式外如排阵变车道多时，各方向相间：左、直、左、直、直、右、直、右)、排阵和通行指示诱导、速度诱导(如雨、雪、冰、夜情况的减速、限速提示控制)、状态及信息、机非控制等多种控制显示选项，如在接近排阵前，有速度(减速)提示和提前分向提示控制。其中方向显示包括一向、多向、交叉向、分向、合向多种形式，状态包括阵列即时排阵/合阵状态、空位情况、运行情况、各阵列增/减变化状态等选项，也包括时间递减显示(数字或图形)等形式。可设在车内或路段、引导区、阵区、本向或对向进口道、路口中心易观察位置，对应每个车道或若干车道设置。显示装置中可多方案储存或临时改变或中心系统控制调整。

信号显示的颜色、形状、内容、位置等，可以参照有关标准、要求和原理灵活确定，可固定可变换，控制转换可人工可自动，动态、静态皆可，还包括音频和非传统显示形式。如递增或递减动态显示阵列排车长度、状况；如本发明中排阵和通行状态控制流程图例显示图形和显示图例或衍生图例，也可作为显示设计图案。如将检(监)测器、信标等获得的车流等交通情况数据经即时处理后以某种识别形式直接显示在排合阵控制和信息诱导的显示装置中，进行指示诱导，甚至经图象处理技术可实现车辆对应号牌等主要特征的“对号入座式”逐车对照显示控制。同时，本发明中的信号指示诱导功能突出，且连续性强，可以不使用传统的红、黄、绿信号，如在放行控制中，各相连续，可无须循环每一个红信号(或黄信号)过程。还可增设其它传统或非传统装置，如专用远位分向、排、合阵检测器等。这些新功能，使其适用范围得到扩展，如单条车道的调速诱导(如预定速度限制显示、雷达自动显速限速，或通过传递显示等其它显速限速装置实现)和交通信息显示等控制；如车道调变和排阵均衡控制等。

另外，也可以在隔离带、隔离护拦处设置指示诱导和控制装置。在停车线外也可以考虑使用地面地下发光可移动或传递信号显示。机、非信号控制装置可组合、可单分。

排阵/信息显示装置原理结构框图例如图41，显示诸图案如图42。

环岛和借用对行机、非车道等情况时的装置设施(如阵区、引导区、安全变道区、标志、标线、信号控制装置等)按照上述原理进行设置。

参照图43介绍路段运行中动态排阵控制设施及结构.

路段运行中动态排阵，对安全和控制精度要求较高，因此对检测(监测)、(信息)显示诱导、通信、车位探测保持、行驶控制、航迹测定诱导、控制处理等技术和设备有一定的要求。技术、设备越多越准，动态排合阵控制越易，安全和效果越好。图43中列举了一些可以应用的技术设备，车载设备略。有些设备是可选的.如只使用分向标线、识距标线、检测器(监测)和排阵信息诱导板，按照分向后检测到的分向流量，由控制系统计算(或按照储存)发出在排合阵信息板显示的排合阵诱导信息和指令(如速度、车距、阵序、排阵动态图形、错位方式等)，运行车辆(驾驶员)据此进行动态排合阵。

综合排阵控制设施及结构：综合排阵中交通标志、标线、隔离设施、装置等设置准备，可根据自身的特点要求，并结合定区域和运行动态排阵中有关设置情况设置调整。

各路口、路段的情况不同、流量流向不同等因素，决定了具体控制方式、步骤和设备技术的不同，举例之外的其它情况不再赘述。可根据本发明的控制技术原理灵活掌握。

参照图44-51介绍定区域排阵中应用法A和法C的通行控制和排阵控制方案；参照图52、53介绍对应的排阵配时程序举例；

排阵控制采用定时、感应、自适应、交通响应、智能等控制方式，涉及排阵控制信号配时及程序参数设等内容时，包括结合或建立排阵控制下(周期缩减利于配时)的绿波、迟启早断或早启迟断等各类现控制技术，如部分或全部的动态、综合排阵绿波，如实现排阵信号协调(绿波)的控制，有选项：定区域排阵控制信号配时可以是先确定放行配时后确定排阵配时、先确定排阵配时后确定放行配时、连动协调优化、预测确定方式，放行控制可按参数有扩展或修正的传统控制模型或排阵控制模型配时，排阵控制可按排阵控制模型配时，放行和排阵信号配时的协调根据控制要求确定。

1、放行信号：根据排阵控制原理和实践经验，可适用交通控制中常用的英国运输与道路研究 所(TRRL)的经验公式C＝(1.5L+5)/(1-Y)。

例：某路口如图例，南北向机动车道宽度均为21m，左转半径R＝30m，右转半径R＝18m。此路口涉及2-4车道的各种排阵方法，复杂并具代表性。高峰小时(或以15-30分钟为样本换算)流量：东口：直＝500 左＝200 右＝260；西口：直＝650 左＝300 右＝260；北口：直＝1000 左＝350 右＝500；南口：直＝1100 左＝600 右＝500。高峰小时总流量Q＝6420。单位为辆/h，

1-1.先选用排阵较易的A法排阵控制。控制方案如图44。南口和北口排阵控制：如图45和图46，东口西口排阵控制相同，只以东口示例：如图47

经计算：C＝(1.5L+5)/(1-Y)＝35/0.222＝158s。各相位有效绿灯时间。GA＝39s，GB＝36s，GC＝32s，GD＝31s。为减少绿灯间隔时间，应用中常将黄闪时间由3s减为1s，全红时间不变，则各相位实际绿灯时间为：41s，38s，34s，33s。

1-2.C法。控制方案如图48。南北向放行阵序为直，左，右，二阵区排阵控制，阵序为直，左和右；东西向排阵和放行阵序为右，左，直。南口和北口排阵控制：如图49和图50，东口西口排阵控制相同，只以东口示例：如图51

经计算：C＝35/0.239＝147s。GA＝36s，GB＝33s，GC＝28s，GD＝30s。

各相位绿灯时间加2s，分别为38s，35s，30s，32s。

1-3.假设东西向直行高峰流量适中如分别为：东直＝400辆/h，西直＝380辆/h，则可以考虑选用B法排阵放行。控制方案略：

2、计算阵长：2-1：A法。过程略。

南口：最外侧右转车道不参加排阵，L阵1＝93m，L阵2＝53m。L总＝146m。北口：L阵1＝83m，L阵2＝75m，L总＝158m。北左没合阵，可持续排阵，L阵2也可以双右为准取63m。东口：L阵1＝63m，L阵2＝68m，L总＝131m。西口：L阵1＝83m，L阵2＝78m，L总＝161m。

2-2：C法：南口：L阵1＝83m，第4车道阵长＝55m，L阵2＝63m，L总＝146m。北口：L阵1＝78m，L阵2＝63m，L总＝141m。东口：L阵1＝38m，L阵2＝53m，L阵3＝63m，L总＝154m。

西口：L阵1＝38m，L阵2＝73m，L阵3＝78m，L总＝179m。

2-3：B法略。

有检测器辅助时，部分阵长可做缩短或取消调整，如图50，当在右转车道的的直左预停线处设置检测器时，右转阵长可与左转阵长相同。

3、排阵配时：

3-1：A法：东西口直行和左右单车道交替排阵，如图47：

按照排阵配时T与流量和排阵通道之比Q/∑n应基本成正比(集结波、疏散波及正常随机来车流率不同，可调整)的排阵控制原则。则T东直排＝T周*(λ东直来500/(500+200+260)]＝82s，T东左右排＝T周-T东直排＝158-82＝76s。同理，T西直排＝158*(650/1210)＝85s，T西左右排＝158-85＝73s。

起止时刻：设直排开始为排阵周期始点0，那么在直排后多少秒首阵开始放行呢？运用波动论和排队论，设在直排后x秒直放开始，在最少延误要求下，以相位C为起点时，经计算(过程略)西口排阵周期要提前122s开始。(最好设检测感应装置实时控制)。

还可以用另两种方法推算排阵周期开始时间。已知排阵与放行的保守高效模式和理想高效模式 是：当排阵周期结束，最后的尾车刚好入阵或到达停车线时，疏散波恰好传到或放行相位结束，其用时分别是T疏＝L总阵/V疏波和T行＝L总阵/V均(如为便于计算当行程＜60m时V均行取20Km/h，＞60m时取25Km/h)。则X＝158-T疏(23)＝135s或158-(67+3绿灯间隔-T行(24))＝112s，这两个数值分别代表了X值最稳妥与最理想的两个情况，而122s基本正好是两者的中间值，为有设计余量可取此中间值122s。由此证明上述推算方法的正确性。即X＝K{(T周-T疏)+[T周-(G-T行)]}，K＝1/2或其它合适值。

确定对应阵、列的排阵、放行配时循环始点时差X，在尽量减少延误要求下，可取保守高效模式和理想高效模式的中间范围值，无严格延误要求时，X可超出此范围。

东口：运用西口相同原理。X＝1/2{(158-22)+[158-(67-131/25Km/h)]}＝1/2[(158-22)+(158-51)]＝121.5s。可以看出对应同一方向两个路口的排阵配时循环受放行相位一致性的影响而基本相同，可统一取组合阵长计算为准。如东西向统一取X＝122s。则东口与西口排阵与放行相位时段图如图52。

参照东西口的方法，结合南北两向排阵控制要求和排阵控制流程，分析计算南北两向各排阵和放行的起始时刻，过程略，北口具体排阵与放行相位时段图如图53。南口略。

可将各口排阵放行时序图合并为整个路口的综合时序图，略。

为配时准确，各车道应分别排时序，包括分段方式，相同的可合并，各时序循环可重叠，或可顺次循环。流量波动性强、或受上游信号影响大等情况时，对应调整配时设计程序和步骤，如来车流率细分段设计配时或结合检/监测。

3-2：3-3：C法和B法。参照A法原理略。

注3：某向(或进口)定区域排阵而另向非定区域控制的情况，及如图46-2、图53-2等情况，原理相同。在不对称车道排阵时(如图45第2车道)，可有指示重流车道提示信息(箭头粗细、文字)，车流会逐渐自动熟悉重流车道。另外，相位信号配时可以是不同顺序的交替循环。

参照图24、54、55介绍路段行进中的动态排阵控制流程、程序

信号控制可结合定区域、动态排阵控制模式和车流运行模型，通过车载或路载装置计算、显示诱导或自动操控车辆运行排阵通行。

1、放行信号：动态排阵的放行信号一般可采用监测感应式的自适应控制。

自适应控制模式：即放行信号的监测感应控制，根据动态排阵确定的车辆数、排合阵组成情况和运行状况等内容，由控制模型预测计算与之适应的放行相位时间(该时间主要以测算首尾车驶离停车线的时间差等方式进行)，相位的始点，根据监测推算上一相位的结束时刻为准。但由于上一相位车流可能出现的因速度变化偏差、个别车滞后等因素的造成的结束时刻或前或后的偏差，因此该相位始点也将是可调整的(提前某段反应调整时间监测推算和最终尾车监测)，该相位结束时刻应该是新始点影响下车阵速度(有可能停顿)、阵型变化后尾车的通过时刻。各相位依次循环。可选控制程序图如图54。

分时段定周期控制模式：根据历史资料，计算确定并预设某一放行速度、阵型状态下的预设放行相位配时(基本为：L最大阵长/V放行速度+修正量，有设计余量)，然后据此确定划分运行排阵车辆范围，并通过速度诱导，使车阵在预设时刻接近到达并通过路口。这里包括某些(如垂直向)相位也可采用，常规的控制。

交通响应模式。根据反映当前排合阵等交通状况的输入信息作出交通反应，实现路段和路口的排合阵及放行控制。一般输入量有：A：未来排合阵交通情况预测：从系统检测器得到的流量流向数据预测未来排合阵和放行情况。B：行驶的车阵状况：使用当前检测数据来调整以车队行驶排阵和车阵之间的间隔情况为基础的放行信号变换间隔时间。C：方式匹配：检测得到的排合阵等交通数据经过整理计算并设置权重，与储存器中的模型比较，确定最佳方案。

注4：以上包括某向(或进口)动态排阵而另向(进口)非动态排阵控制的情况。

2、排阵状态控制。运行动态排阵难以通过车外明确的信号控制显示完成，一般要通过车载、路载装置的控制显示和指示诱导动态完成。这将涉及到路线导航、航迹(识别)诱导、车辆识别检测、车车间位置探测保持和通信等。因此，不同于定区域排阵时的排阵配时等问题。主要通过中央、区域、终端交通控制系统或车载信息收发显示、探测、计算、诱导、自动驾驶等装置辅助或自动完成。车辆根据各控制阶段的运行和排阵状态(指示诱导)要求进行操控。列举一左转车的各控制状态阶段的指示诱导情况。如图24中圆圈内左转车，顺序经历了减速、变道、加速、车速/间距保持、通行等控制阶段。附：路段运行简易排合阵控制流程图，如图55。

综合排阵的排阵、放行控制流程。

综合排阵控制是动态排阵和两种控制模式的协调运作。综合排阵信号控制结合定区域和动态排阵控制方式。因综合排阵控制中前部分动态排阵的(完成状态)不确定性，因此，放行信号控制可以根据动态排阵的完成状态进行运算确定。原理可结合前两种方式。当然也可以根据监测信息预设放行信号，据此再进行动态排阵控制。排阵(配时)控制的确定模式与动态排阵部分相同。

排阵控制中信号控制其他选项有：①高峰流量分时平均控制，②在各阵车流允许排阵时间范围允许的条件下，应按各阵排阵总排阵能力与各阵来车流率或各阵容量的比例相一致的原则分配排阵时间，③将无交叉流向或相位相连和共用，④阵列均衡信号控制。

参照图56以定区域排阵为例介绍排阵控制系统结构、原理、流程；参照图57以定区域排阵为例介绍排阵控制中自适应控制程序例；

总结定区域排阵控制的内容，可列简要控制结构、原理、工作流程图：如图56

除基于流量变化调查数据的定时段排阵控制配时外，如果建立自适应控制系统，将大大提高排阵控制的应用效果和适用性，并能减少定时段控制配时中的许多设计余量时间，从而有效降低排阵延误时间和提高放排能力。自适应控制系统中确定放行和排阵配时的原理和方法与定时段控制基本相同，不同的是放行和排阵两套信号的协调运作问题。不同的路口、不同的放行和排阵方案、不同的技术条件和要求，决定了自适应控制运作方式的不同，以例中的北口C法为例，描绘其工作流程简图，如图57，(预停线、左转车道的合阵线、右转车道的分阵线处，应设置车辆自动检测感应装置，通过增设的专门用于排阵的控制设备或已有的计算机智能系统协调控制)。

与非机动车的协调配合问题。

非机动车右转因不影响其它车流可忽略(另外为使非机动车右转顺利，可将便道转角的部分缘线改为坡道，以便右转非机动车通行，这种方法早已有用例)。左转和直行非机动车在设有专用车道和相位时，可直接按放行车道和相位通行，混行时可采用左转候车区二次等候控制方法。当首阵不是直行且非机动车各向混行时，直行机动车可使用二次等车法。另外，在非机动车道宽度允许的条件下，也可使用非机动车排阵控制。

本控制方法中，若没有非机动车问题，将大大降低排阵控制的难度。

补充说明：为技术表述的充分，这里增加排阵控制方式举例：如图58-71。

如增加了阵区简化、逐次或多排排阵、连续或非连续排阵放行、借用对向非机动车道/机动车道等控制例图。不同排阵、放行控制，装置设施、配时模型、控制程序等也都需相应调整(如图71-1/2中左转车通过对行车道的时机控制还应考虑对行车流的情况，尽量选择在对行车流的低密度、少车或无车的空挡时段，还涉及借道行驶的时间等问题；如图60的间隔相位和图62的某向间隔周期等情况的排、放配时，还应将交叉向的对应排、放配时统一考虑设计；图71-2是各断面依次或交错、重叠放行的情况下借用对向车道的例子，图71-3是借用对向车道调头的例子，适用于禁左后调头右转实现左转的情况，调头可设多口，或在路口实现，如在调头车道与直行交替排放。借用对向车道还可配合虚线所示辅道)，但基本原理相同。另外，借用对向车道可对出口车道的使用辅以信号控制、监控装置和其它标线设施等。右转不排时，若排阵出现车道不对称，可将右转后置参加排阵，尽量形成对称排阵(这也是排阵控制的优化原则之一)，如左、直、直、右的四车道情况，当然须考虑流量对车道分配的要求，这些也可配合路口改造实现。

注5：排阵控制模型可运用排队论和波动论等交通流理论得以验证和描述，实际观测和模拟实验均证明了车流排阵控制运行的实际可行性，并初步积累了有关基础参数。文中有关数学公式、模型的推导和计算中，表达形式、参变量和系数的确定，可根据不同要求、实际情况和应用结果进行修正(如平均车头停车间距、放行车头平均时距、疏散波传导均速、加速均速等)。另外，权利要求和说明书中的选项，一般是例举的可选择内容。

Claims (6)

1.一种交通控制系统，其特征在于包括：路载或车载的排阵通行控制处理装置，排阵通行指示诱导/显示装置，标志、标线，以及包括检/监测装置、信息显示诱导、信标、通信、定位、导航、航迹诱导识别、车辆识别、违章摄像、标线变移、车位探测保持和行驶控制装置；所述交通控制系统设有路段行进中的动态排阵组合模式、在路口、路段设定排阵区域的定区域排阵组合模式和结合前两者的综合排阵组合模式三种组合模式；

所述检/监测装置分别被设置在车流路径上游路段、排阵区域和车流路径下游路段，用于采集车流的运行状态的数据信息；

所述排阵通行控制处理装置用于接收处理来自所述检/监测装置的数据信息或人工采集录入的数据，或通过储存、预设模型、程序、或人工操控生成的包含方向、分/合流控制点、速度、数量、间距、位置、次序、车道调整的控制方案、图形、文字及信号输出的数据；

所述排阵通行指示诱导/显示装置，根据所述的排阵通行控制处理装置产生的，或储存、预设、传输、人工的指令信号，形成可感知的指示诱导/显示信息，指示诱导或操控车辆有序通行；

上述各装置间通过有线或无线单向连接或双向连接。

2.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于：该系统至少在某一时段对多向多车道，或多段、多点车流同时排列车阵，或逐次轮流排列车阵的程序步骤进行排阵信号配时或操控。

3.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于：所述排阵通行控制处理装置为一组或多组，包括放行控制程序/配时、排阵放行程序/配时模型、时段与相位划分、排阵显示/信息诱导、车道调整与控制状态转换。

4.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于：所述排阵通行指示诱导/显示装置为一组或多组，为非传统信号“灯”形式的电光信号像素板的电子或机械的装置，包括如下选项装置：

A、检/监/探测装置，包括方向、速度、车型、阵列、阵型、位置、占有率、放净、排/放状态检/监/探测选项，为线圈、超声波、红外、激光、微波、光电管、视频检测、信标、电子标签、散点光/微波遮挡检测专用装置，或设置在地下或地上的信号发射器和接收器；

B、排阵信息显示诱导装置，包括光镜反射、航空领域的“平显”多重视像显示技术装置、车载音频激发、车内车外转向灯激发诱导装置；

C、有线或无线的通信系统。

5.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于：所述控制系统安装有进行排阵控制及相关辅助控制功能的程序，采用定时、感应、自适应、交通响应、模糊、智能控制方式；所述控制方式包括借相、早断迟启、多或缺流向或车阵、多或缺相位、特殊要求下的各种变形衍生控制；还包括结合或建立排阵控制下的绿波、迟启早断或早启迟断控制技术，部分或全部的动态、综合排阵绿波，包括排阵与通行控制模型、机械或电路控制流程。

6.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于：所述控制系统安装有排阵控制信号配时程序，包括：当进行定区域排阵控制信号配时时，先确定放行配时，后确定排阵配时，或者先确定排阵配时，后确定放行配时；放行控制包括扩展或修正的传统控制模型以及排阵控制模型配时，排阵控制按排阵控制模型配时，放行和排阵信号配时的协调根据控制要求确定，确定对应阵、列的排阵、放行配时循环始点时差X，取保守高效模式和理想高效模式的中间范围值，其计算公式为：

X＝K{(T周-T疏)+[T周-(G-T行)]}，

其中K＝1/2，G为断面相应总相位时间，T周为信号周期的时间长度，T疏是指车流疏导波在车阵内传导的时间，即车阵总长度除以车流疏导波的速度，T行是指车辆在车阵内行进的时间，即车阵总长度除以车流的平均前行速度。

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