CN1804931A

CN1804931A - 城区道路交通信号装置的设计方法

Info

Publication number: CN1804931A
Application number: CN 200510072525
Authority: CN
Inventors: 黄宝文; 黄郑隽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-07-19

Abstract

本发明涉及一种城区道路交通信号装置的设计方法，其特征在于以一个路口绿灯始亮时间，反复加上“绿灯周期”时间；从该路口往下一路口，均以该路口绿灯的始亮时间加上测定的该路口至下一路口要用的行车时间，为下一路口的绿灯始亮时间，并反复加上“绿灯周期”时间。依次类推，设定各路口的始亮时间。设计一种显示一个路口到达下一个路口适宜的行车速度的交通标志，设置于道路的适当位置，提示行车用某种速度到达下个路口是绿灯时间。利用该方法设置的城区道路交通信号装置，有利于城区交通顺畅，提高交通安全系数，减少交通耗能和污染。

Description

城区道路交通信号装置的设计方法

技术领域

本发明涉及一种城区道路交通信号装置的设计方法。

背景技术

1858年，交通信号灯在英国伦敦的主要街道诞生。从此，城区道路信号灯成为世界各国城市疏导交通、维护交通秩序的重要设施。红灯亮停、绿灯亮行是每辆机动车、非机动车和每个行人都必须严格遵守的交通规则。目前，城区道路交通信号灯亮灯时间的设定不合理，表现在：①很多红、绿灯亮灯时间的设定没有从全城区的大局出发，相邻两个信号灯的亮灯时间缺乏必然联系，处于“各自为政”、亮灯“无约”状态。这样，红、绿灯不停地变换着，行车却频频遇到红灯。据观察，一辆车在一个路口因红灯停车，绿灯一亮向直行方向开去，到达下一个路口约只有30秒钟，遇到的往往又是红灯。这种现象在城区的交通主干道上也常常见到。②各路口信号灯的信号周期的差异，使相邻路口的绿灯始亮时间不协调。特别是相邻路口信号周期的差异(有的还差异很大)，使行车频遇红灯就更成必然。如一个路口信号灯周期中的配时，设定直行车亮绿灯时间是40秒，通过车辆40多部；其下一个路口信号灯周期中的配时，设定直行车的灯时间是30秒，通过车辆30多部。这样，行车到该站即使刚好遇上绿灯始亮也来不及全部通过。未通过的车辆只能再等下一个周期的绿灯通行。

总之，目前城区道路交通信号的控制，使路口的相对方向是红灯时，都会有较多车辆因红灯而滞留。

目前，各城区一般只在特殊的路段设置行车的限速标志，目的只是为了安全。而路口间的每个路段距离不同，且路况也不同，行车的速度和到达下一个路口所用的时间也应是不同的，但目前城市道路缺乏设置有关显示信息提示的交通标志。另外，同时进入一个路段的行车，到下一个路口时有的可能直行，有的可能向左或右转弯，其到路口绿灯通行的时间是不同的，但目前由于缺乏有关信息提示的交通标志，驾驶员不知道从一个路口到达下一个路口的有关信息，只顾加油赶路，但往往赶到下一个路口时，红灯“亮你没商量”。如果把城区道路、行车、交通安全设施及标志等看成是一部大型机器，城区道路缺乏有关信息提示的交通标志，就象这部机器缺少了一种重要的限制阀。

上个世纪60年代，国外开始提出智能交通问题。80年代起，智能交通开始在美国、日本和欧洲国家推行。交通信号控制是智能交通的重要组成部分。目前，世界上采用的城区道路交通信号控制，亮灯时间由计算机智能控制，即计算机以车辆检测器提供的交通流量的变化信息，实时自动调整交通信号的控制周期和绿灯时间长度，使一趟车流在一个路口遇到绿灯后，其后的若干路口也都是绿灯(“绿波”)通行。我国智能交通处于初始阶段。目前，我国一些城市花巨资从国外引进或自行设计的智能交通系统，其中信号控制系统不太适应我国城市路网交通、路况和交通形式的实情，如路口分布不均，多数不是单行道，很多道路是机动车和非机动车混行等。因此，可实施的道路有限，而且：①实施的道路也不能每一趟车流都能“绿波”通行；②当一个方向的车流“绿波”通行时，其交叉方向的车辆仍会遇红灯等车。③由于不少道路不能实施这种信号控制系统，会造成已实行和未实行的衔接路口，信号周期产生较大差异，使路口的车辆在绿灯时间内不能净空，或在某相关路段产生车辆骤增，引起交通不畅或堵塞。

由于交通信号控制不科学，疏导不力，使城区道路行车频遇红灯，产生多种危害和隐患因素：①引起交通不畅，增加了道路交通负荷，容易引发交通事故或拥堵；②频频刹车、起步、骤加油，车辆磨损大，耗油、耗电多；③噪音和车辆尾气排放量增加，加重交通污染；④浪费人们宝贵的时间，有不少还因此误事；⑤还容易使驾驶人员产生急躁情绪，产生冲绿灯、闯红灯、开快车、急超车等不安全因素，并产生恶性循环，使交通秩序比较混乱；⑥严重损害城市形象，造成投资环境、汽车消费和汽车工业发展的损失等。

发明内容

本发明的目的是提供一种城区道路交通信号装置的设计方法，利用该方法设置的城区道路交通信号装置，有利于确保城区交通畅通。

为了达到上述目的，本发明采用的设计方法包括一种交通标志及其设置，其特征在于包括下述步骤：

(1)在各相关交通路口设置交通信号灯装置；

(2)测定每两个相邻路口间路段的距离、测定该路段行车适宜的速度和以该速度从一个路口到达下一个路口要用的行车时间；

(3)确定路口信号灯的“绿灯周期”；

(4)选定一个路口如路口◇为起点，在一天24小时中确定一个时间为该路口◇AB方向和BA方向的绿灯始亮时间，并设定每过一个“绿灯周期”变换一次，使之在一天24小时中反复变换绿灯始亮时间；

(5)以路口◇往四个方向的绿灯始亮时间，分别加上设定的各相关路段到达下一路口(1)、到达路口(-1)、到达路口◇+1、到达路口◇-1要用的行车时间，设定路口(1)、路口(-1)、路口◇+1、路口◇-1相对方向的绿灯始亮时间，并均设定每过一个“绿灯周期”变换一次，使之在一天24小时中反复变换绿灯始亮时间；

(6)从任一路口往下一路口，均以该路口绿灯的始亮时间加上测定的该路口至下一路口要用的行车时间，为下一路口的绿灯始亮时间。

此外，还设计一种交通标志，该交通标志显示①行车从一个路口到达下一个路口的距离；②相关路段适宜的行车速度；③用该行车速度到达下一个路口绿灯始亮要用的行车时间等信息，或只显示其中两个或一个信息。这种交通标志设在城区道路信号灯的旁边，或设在路段的某一位置。

较之已有技术而言，本发明设计方法的应用使城区道路交通信号装置的时间控制更有规律且更加精确，加上这种交通标志显示的信息提示，有利于使行车在绿灯时间内按时通过，避免或减少其在路口遇到红灯滞留，达到城区交通畅通，提高公路利用率，减少交通污染、交通事故和交通运输成本等的目的。

附图说明

图1是城区的部分道路说明图。图中AB、CD、EF、GH等为道路，◇、(1)、(2)、(3)、(-1)、(-2)、(-3)，◇+1、◇+2、◇-1、◇-2，(1+1)、(1+2)、(1-1)、(1-2)，(-1+1)、(-1+2)、(-1-1)、(-1-2)，(2+1)、(2+2)、(2-1)、(2-2)、(-2-1)、(-2-2)、(-3+1)、(-3-1)等均为设有信号灯的路口。

图2是提示行车往左行驶时速的交通标志。

图3是提示行车往左和右转弯行驶时速的交通标志。

图4是提示行车往左转弯、直行、往右转弯行驶时速的交通标志。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细描述。具体的方法步骤如下：

1、在各相关交通路口上设置交通信号灯装置；

2、测量上下每两个相邻路口信号灯之间路段的距离(每个路段以往一个方向上下两个路口的停车线为距离，或以上下两个路口的中间线为距离)，根据路段实际情况，准确测定每个路段距离的适宜行车速度及以该速度从一个路口绿灯始亮到达下一个路口绿灯始亮要用的行车时间；

3、确定每个路口相对方向“绿灯始亮至熄灭后再次始亮的时间”(简称“绿灯周期”。“绿灯周期”内包括行车直行相对方向或交叉相对方向从绿灯、左和右转弯灯、黄灯、红灯等到绿灯再次始亮时等的时间)。“绿灯周期”可确定为1分40秒、1分30秒、1分20秒、1分钟、30秒等。本实施例“绿灯周期”均确定为1分钟；

4、以城区的一条道路(一般以交通主干道)上的一个路口为起点，如以路口◇为起点(见图1)，在一天24小时中确定一个时间为该路口◇AB方向和BA方向的绿灯始亮时间，并设定每过一个“绿灯周期”变换一次，使之在一天24小时中反复变换绿灯始亮时间。如设定为7点正，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，此后路口◇AB方向和BA方向的绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点1分始亮，7点2分始亮、、、、、、一天24小时以此类推；

5、以路口◇7点正加上测定的到达路口(1)适宜的行车速度要用的行车时间，设定路口(1)的绿灯始亮时间。如路口◇到达路口(1)是1.12km，测定适宜的行车速度为48km/h(行车通过路口和到达下一路口停车线前的减速的速度不平均在内。下同)，要用1分30秒到达(包括行车通过路口和到达下一路口停车线前的减速时间。下同)，则路口(1)的AB方向和BA方向的绿灯始亮时间即为7点1分30秒，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，此后路口(1)绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点2分30秒始亮，7点3分30秒始亮、、、、、、一天24小时以此类推；

6、路口◇至(-1)，以路口◇7点正加上测定适宜的到达路口(-1)的行车时间，设定路口(-1)AB方向和BA方向绿灯始亮时间。如测定路口◇至(-1)适宜的行车速度为39km/h，要用1分钟到达，则路口(-1)AB方向和BA方向绿灯始亮时间为7点1分，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，此后路口(-1)AB方向和BA方向绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点2分始亮，7点3分始亮、、、、、、一天24小时以此类推；

7、把“绿灯周期”1分钟时间平分(也可不平分，如设定一个方向40秒，一个方向20秒)，则路口◇AB方向和BA方向行车直行和向左、向右转弯在内的绿灯通行时间为7点正至7点零30秒；路口◇CD方向和DC方向的绿灯始亮时间为7点零30秒，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，此后路口◇CD方向和DC方向的绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点1分30秒始亮，7点2分30秒始亮、、、、、、一天24小时以此类推；

8、如路口◇至◇+1以测定的适宜行车速度35km/h，要用1分20秒到达，则行车从路口◇7点零30秒绿灯始亮始发，到路口◇+1为7点1分50秒，即该时间设定为该路口的绿灯始亮时间，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，则路口◇+1CD方向和DC方向的绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点1分50秒始亮，7点2分50秒始亮、、、、、、一天24小时以此类推。但路口◇+1至◇的行车只能用1分10秒才刚好遇上路口◇的绿灯始亮时间，如果用1分10秒到达的行车速度也适宜则可，否则行车时间应加上或减掉一个“绿灯周期”(1分钟)行车来计算该路段的行车速度。本绿灯始亮时间的设定，适用于两个路口之间因路况等原因往返应以不同速度行驶的路段。

9、如路口◇至◇-1以测定适宜的行车速度行驶要用1分钟到达，则行车从路口◇7点零30秒绿灯始亮始发，到路口◇-1为7点1分30秒，即路口◇-1CD方向和DC方向以该时间设定为绿灯始亮时间，反复加上“绿灯周期”(1分钟)，则路口◇-1CD方向和DC方向的绿灯始亮时间为每过1分钟变换一次，即7点2分30秒始亮，7点3分30秒始亮、、、、、、一天24小时以此类推。

以上是路口◇的四个方向的绿灯始亮时间和该路口分别往四个方向第一个路口绿灯始亮时间的设定方法。

从路口(1)至(2)及至该方向道路终端设有信号灯的每两个相邻路口、从路口(-1)至(-2)及至该方向道路终端设有信号灯的每两个相邻路口、从路口◇+1至◇+2及至该方向道路终端设有信号灯的每两个相邻路口、从路口◇-1至◇-2及至该方向道路终端设有信号灯的每两个相邻路口，以及其它道路及与它们相交的每两个相邻路口的信号灯，均以行车从一个路口绿灯始亮的时间加上测定的适宜的行车速度到达下一个路口要用的时间，为下一个路口的绿灯始亮时间，并设定每过一个“绿灯周期”变换一次，一天24小时以此类推。

两个路口信号灯的绿灯始亮时间如已经先被设定，如：路口◇-2至(1-2)，路口◇-2的DC方向和CD方向，绿灯始亮已设定为7点3分30秒；路口(1-2)的EF方向和FE方向，绿灯始亮时间为4分30秒，路口◇-2和路口(1-2)往路口(2-2)方向的绿灯始亮为各减掉(或加上)30秒，为7点3分和7点4分，其间相差1分钟。如果路口◇-2至(1-2)，测定以1分钟到达的速度适宜，则可以该路段距离和1分钟时间求得速度；如果该速度太高或太低，应加上或减掉一个“绿灯周期”时间，再测定到达路口(1-2)的适宜速度。

上述城区道路交通信号装置的设计方法，用于城区道路信号灯网络控制，如用于交通信号计算机控制系统的设计，也可用于信号单点机联网式的设定。这种设计方法使整个城区路口的绿灯始亮时间均与一天中的具体时间相对应，构成了整个城区路口信号灯绿灯始亮的“时间链”(该“时间链”是以直行车时间构成的，根据“绿灯周期”中的信号配时，同样可设定构成行车向左或右转弯时绿灯始亮的“时间链”或非机动车和行人过路口绿灯始亮的“时间链”)。一个城区可设几条不同时速的行车“时间链”，以适应交通的不同时段或不同季节、气候。在“时间链”内的行车只要按测定的该路段适宜的行车速度正常行驶，从一个路口到达下一个路口时遇上的一般是绿灯。

建立城区道路绿灯始亮的“时间链”，还要在每两个相邻路口之间设置一种交通标志，该交通标志显示行车①从当前路口到下一个路口的距离；②适宜的行车速度；③用该速度从当前路口绿灯始亮到达下一个路口绿灯始亮要用的行车时间等信息。这种交通标志也可以只显示其中两个或一个信息(如只显示②、③信息或只显示②的信息)。如交通标志显示的信息为“30/57″”(表示以平均30km/h用57秒到达下一个路口绿灯始亮)；“40km/1′30″”(表示以平均40km/h用1分30秒到达下一个路口绿灯始亮)；“47”(表示以平均47km/h行驶到达下一个路口绿灯始亮)；“35km”(表示以平均35km/h行驶到达下一个路口绿灯始亮)等。由于一个路段同时进入的行车在下一个路口可能直行，也可能向左或右转弯，而下一个路口直行、向左或右转弯的行车绿灯始亮时间是不同的，这种交通标志设置于城区道路信号灯的旁边，或设在路段的某一位置，向行车提示、告知有关信息，使行车能准时到达下一个路口，在绿灯时间内顺利通过。

下面结合附图，对一种显示行车时速的交通标志加以说明。

如图2、图3、图4所示，图中的“←”、“↑”、“→”为方向标示，每个方向的两个数字为上下排列。上面的数字表示行车走完下一个路段(或本路段)在路口要直行的时速，下面数字表示行车走完下一个路段(或本路段)到路口要向左或向右转弯的时速。

这种交通标志用昼、夜都清晰可见的材料制作，或设电子字幕显示，或以灯光字显示，设置于城区道路的适当位置，向驾驶员提示行车速度，指导驾驶员准确行驶每一个路段，到达下一个路口时刚好是绿灯，顺利通行。

该交通信号装置的设计方法的实施，通过交通信号灯的合理控制和路段信息的提示，还可养成驾驶员好的驾车习惯，使城区道路交通保持良好秩序并呈良性循环，城区道路交通更趋于安全，交通拥堵得到缓解，交通耗能和污染大大降低。

Claims

1、一种城区道路交通信号装置的设计方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)在各相关交通路口设置交通信号灯装置；

(3)确定路口信号灯的“绿灯周期”；

2、根据权利要求1所述的城区道路交通信号装置的设计方法，其特征在于：在每两个相邻路口之间设置一种交通标志，该交通标志显示①行车从一个路口到达下一个路口的距离；②相关路段适宜的行车速度；③用该速度到达下一个路口绿灯始亮要用的行车时间等信息，或只显示其中两个或一个信息。

3、根据权利要求2所述的城区道路交通信号装置的设计方法，其特征在于：所述的交通标志设在城区道路信号灯的旁边，或设在路段的某一位置。