View
938
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
国家精品课程. 教学 课件 - 韦伯斯特信号配时法. 主讲人:罗霞. 西南交通大学交通运输学院. 交通管理与控制. 韦伯 斯特配时法. 韦伯斯特配时法. 以韦伯斯特( Webster )对交叉口车辆延误的估计为基础,通过对周期长度的优化计算,确定相应的一系列配时参数。其核心内容是 车辆延误 和 最佳周期时长 的计算,这里的周期时长建立在车辆延误的计算基础上。. 根据延误的公式,则有 n 个信号相位的交叉口, 总延误 应为:. ---- 第 i 相交叉口的单车延误 ---- 第 i 相的车辆到达率 。. 其中 :. —— 周期长度(秒) ;. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
教学课件 - 韦伯斯特信号配时法
西南交通大学交通运输学院
主讲人:罗霞
国家精品课程
交通管理与控制
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
韦伯斯特配时法韦伯斯特配时法
根据延误的公式,则有 n 个信号相位的交叉口,总延误应为:
以韦伯斯特( Webster )对交叉口车辆延误的估计为基础,通过对周期长度的优化计算,确定相应的一系列配时参数。其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算,这里的周期时长建立在车辆延误的计算基础上。
韦伯斯特配时法
n
iiidqD
1
---- 第 i 相交叉口的单车延误
---- 第 i 相的车辆到达率。 id
iq
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
因此周期长度最优化问题可以归纳为:
n
iiidqMinD
1
y
LC
1
通过对周期长度求偏导,反复近似计算,得出最佳周期计算公式:
—— 周期长度(秒);
—— 交叉口各进口道交通流量比;
---- 总损失时间(秒);L
其中:C
y
1 韦伯斯特配时法
最小周期
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
Y
LCo
1
55.1
最佳周期计算公式:
—— 最佳周期长度(秒);
——
0C
L
Y
其中:
n
iiyY
1 交叉口交通流量比 Y 为各相 信号
临界车 道的交通流量比( )之和iy
—— 总损失时间(秒);
1 韦伯斯特配时法
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
交叉口交通流量比 为各相信号临界车道的交通流量比( )之和,即:
-------- 一周期中的全红时间。
其中总损失时间为:
l
n
--------相位信号的损失时间
--------信号的相位数;
Y
所谓临界车道,是指每一信号相位上,交通量最大的那条车道。临界车道的交通流量比等于该车道的交通量和饱和流量之比。
n
iiyY
1
iy
L=n×l+AR
AR
1 韦伯斯特配时法
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
由实际情况出发,为保证延误最小,周期可在 0.75 —1.5 范围变动。0C 0C
注意:
交通量过小,容易造成信号周期设置过短,不利于行车安全。因此,需要人为规定周期取值下限,参考西方国家,一般为 25 秒 。
交通量过大,造成周期设置过长,则车辆延误时间骤然急速增长,反而会造成交通拥挤,通常以 120 秒作为最佳周期的上限值。
韦伯斯特模型受到交通量大小的影响,使用范围有限
1 韦伯斯特配时法
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
ii
i
qy
S=
iq —— 第 i 相位临界车道车流量
以下为韦伯斯特配时法计算步骤,共 7 步。
(2) 计算各相位临界车道流量比 iy
(1) 确定各进口车道饱和流量 ,
将实际车辆数换算成标准小客车数。iS
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
L(3) 计算总损失时间
n
AR
—— 信号相位数
—— 第 i 相位损失时间
—— 全红时间
ARlLn
ii +=∑
1=
il
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
0
1.5 5
1
LC
Y
+=
-
L
Y—— 交叉口总损失时间
—— 交叉口流量比,等于各相信号临界车道的流
量比 之和,iy
n
iiyY
1
(4) 计算周期长度 :0C
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
(5) 计算绿灯时间
0eG C L= -
0C
L
—— 交叉口最佳周期长度
—— 总损失时间
—— 第 i 相位临界车道流量比
—— 交叉口流量比
iy
Y
计算有效绿灯时间 :
计算各相有效绿灯时间 :i
ei e
yg G
Y=
eG
eig
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
(6) 计算各相位实际显示绿灯时间 :
eig —— 第 i 相位有效绿灯时间
—— 第 i 相位黄灯时间
—— 第 i 相位损失时间
iG
iieii lAgG += -
iA
il
(7) 作信号配时图。以两相位信号为例,做信号配时图如下 :A相位 B相位
周期
绿灯
绿灯
黄灯
黄灯
红灯
红灯
东西信号灯灯色
南北信号灯灯色
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
eig
C
—— 第 i 相位有效绿灯时间
—— 第 i 相位所有车道饱和流量之和
—— 周期长度
—— 第 i 相位绿信比,
iiiei
i SλC
SgN =
×=
iS
iλ C
gλ eii =
至此,利用韦伯斯特法设计配时方案结束。若需要计
算交叉口通行能力,还需进行以下步骤:
a. 计算某一信号相位的通行能力 iN
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
2 韦伯斯特配时法计算步骤
C
L
S
b. 计算排队停车延误。
(有关计算指标参见课本 10.2.1 节)
c. 计算交叉口总通行能力
—— 周期长度
—— 总损失时间
—— 所有车道饱和流量之和
SC
LCN •=
-
N
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
算例:十字交叉口如下图所示,每个入口道有两个车道,各入口道总车流量
如图上标出。设饱和交通量为 S=1800 辆 / 小时,采用两相信号控制,每相信号损失时间为 =5.2 秒,黄灯时间取为 A=4 秒。不设全红时间(所有方向信号灯均为红色)即 AR =0 秒。试用韦伯斯特法设计该交叉口定时控制配时方案。
东
800 辆 / 小时
交叉口布置图
南
北
西
1200 辆 / 小时
800 辆 / 小时
600 辆 / 小时
3 韦伯斯特配时法算例
l
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
解:设东西通行第 I 相,南北通行为第Ⅱ相。首先计算临界车道交通流量
临界车道是指每一信号相位上,交通量最大的那条车道。
则第 I 相临界车道交通流量为: =max ( 1200/2,800/2)=600 (辆 / 小时)
第Ⅱ相临界车道交通流量为: =max(800/2,600/2)=400 (辆 / 小时)
(1) 计算最佳周期长度
总损失时间: =2*5.2+0=10.4 ( s )
各相临界车道交通流量比:
= 600÷1800=0.333
= 400÷1800=0.222
则: = 0.555
所以: =(1.5 *10.4+5) ÷(1-0.555)=46.3(s)
取整数 =46(s)
1q
2q
0C
ARnlL
)1/()55.1(0 YLC
0C
Sqy /11
Sqy /22
21 += yyY
3 韦伯斯特配时法算例
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
21 qqQ
3 韦伯斯特配时法算例 (2) 计算有效绿灯时间: =46-10.4=35.6(s)
35.6 * 0.333/0.555=21.4(s)
35.6 *0.222/0.555 =14.2(s)
(3) 计算各相实际显示绿灯时间: =21.4-4+5.2=22.6 (s)
=14.2-4+5.2=15.4(s)
各相绿灯时间应按临界车道交通流量作正比例分配。交叉口总临界车道交通流量为:
=600+400=1000( 辆 / h)
各相最小绿灯时间应为: =27.6 *600/1000=16.6(s)
=27.6 *400/1000=11.0(s)
LCGe 0
1eg
2eg
111 += - lAgG e
222 += - lAgG e
QqGG tm /1
QqGG tm /2
交叉口净绿灯时间: Gt=Co-L-2*A=46-10.4-2*4=27.6 ( s)
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
据题目要求,损失时间应归入绿灯时间内,故实际绿灯时间应为:
=16.6+5.2=21.8(s)
=11.0+5.2=16.2(s)
(4) 确定各相灯时
因各相黄灯均取 4 秒。故各相灯时如下:
第 I 相:绿灯(取整数) =22 秒 黄灯 =4 秒
第Ⅱ相 : 绿灯 = 16 秒 黄灯 =4 秒
周期长: =22+4+16+4=46 秒
lGG m
lGG m
G A
G A
AACC
3 韦伯斯特配时法算例
交通管理与控制国家精品课程网站: http://jpkc.swjtu.edu.cn/C89
(5)画出这个两相信号的相位图
3 韦伯斯特配时法算例
22秒 4秒 20秒
26秒 16秒 4秒
两相信号相位图
Recommended