交通信号灯控制系统.docx

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交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统（红绿灯系统）

1、概述

近年来，随着经济发展，营运车辆拥有量的增加使道路市场必须规范有序，交通安全管理必须上一新台阶。

按照“高起点规划，高标准建设，高效能管理”的思路，坚持把城市化作为城市经济的一大战略来抓，积极建设城区交通基础设施工程，建立交通安全管理网络。

严格抓好交通管理，以加强交通队伍建设和行业文明建设。

对****信号控制系统进行升级改造，在*****新建设一套信号控制系统

2、设计依据

Ø《道路交通信号控制机》（GB25280-2010）

Ø《道路交通信号灯》（GB14887-2011）

Ø《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886-2006）

Ø《道路交通信号倒计时显示器》（GA/T508-2004）

Ø《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T832-2009）

Ø《交通信号机技术要求与测试方法》（GA/T47-93）

Ø《道路交通信号机标准》（GA47-2002）

Ø《道路交通信号灯安装规范》（GB14866-94）

3、设计原则

本期工程按“国内领先、国际先进”的原则设计方案，提供完整、最新而成熟的产品，并保证各项技术和设备的先进性、实用性和扩展性。

提高交通道路口的车辆通行速度，保证道路畅通。

因此该系统是建设畅通工程中的重要措施之一。

信号控制系统的设置应充分结合本路段的工程自身特点，在达到适时、适量地提供交通信息，确保行车安全目的的同时，尽可能与道路的整体效果相结合。

1）设计思路

以有效地管理道路交通，达到安全、经济、合理、美观为目的，严格按照国家有关规定设置信号灯等交通设施。

交通拥挤情况主要发生在车流人流相对集中的主要繁华城区路口和路段，根据现有主要交通干道路面宽度划分车道，基本可以满足城区车辆通行的需要。

2）预期实现目标

完善城区交通安全设施布局，规范行车和行人秩序，减少交通事故，一定程度上改善城市形象。

4、交通信号控制系统功能

（1）图形与界面

系统界面中文化、图形化、菜单化。

命令操作方式灵活多样，并对错误操作发出警告或禁止执行。

能多用户、多窗口显示，显示窗口可缩放、移动。

具有图形编辑工具，可以对图形的区域背景、路口背景等进行用户化编辑。

背景地图可按管理区域和路口进行缩放和漫游显示。

能够实时显示路口设备、路口设备工作状态及信号控制模式等信息。

系统可动态、实时地显示路口信号灯的运行状况，并可对某一路口的信号灯变化进行实时显示；还可以根据需要直接对信号机进行手动操作功能。

能够用图表显示交通流量、占有率等统计分析数据。

（2）用户管理

系统能够支持至少50个用户的使用和管理，对用户的名称、密码和访问角色等相关内容进行设置。

能够设立访问角色，能够定义相应的访问权限，每个用户可以对应多个角色。

组管理：

每个组可以有多个用户，所有用户不能重名，不同的组可以管理不同的路口设备。

记录用户登录和退出系统的时间及用户使用过的操作命令，显示用户是否在线。

禁止多用户对同一对象同时进行控制操作，并给出提示信息。

（3）日志管理

操作员记录：

操作员登录/退出时间、部分重要操作命令记录。

记录保存时间：

系统至少保留最近12个月的综合日志记录。

记录查询：

可根据日期范围、时间范围、用户等各种限定，方便快捷地查询各类日志记录。

（4）系统数据库

总体要求：

支持Oracle数据库，具有系统参数设置、交通数据存储、数据管理功能。

参数设置：

每个数据项均附有数据定义和有效值范围的在线说明；系统自动检测所有数据项输入数据的合理性，提示并拒绝不合理及非法的数据输入；易于数据修改和更新。

交通数据存储：

能够对采集的交通实时数据和历史数据进行储存和管理，保证数据的快速存取、编辑和删除。

数据库管理：

禁止未授权使用者进入数据库操作界面。

多用户同时对不同数据对象的修改、删除无冲突，禁止同时修改同一数据对象并有冲突报警显示。

详细记录数据修改人员、修改内容和时间。

支持多用户数据库查询、访问。

（5）数据采集存储

中心计算机从现场设备实时（秒级）采集以下交通数据：

路口到达方向分流向（左、直、右）的车流量

路口到达方向分流向（左、直、右）的车辆占有率

路口到达方向分流向（左、直、右）的放行时间

路口到达方向分流向（左、直、右）的断流次数

路口到达方向分流向（左、直、右）的最大断流间隔

以上数据保存15日。

流量、占有率的实时统计数据随时向交通信号控制系统管理平台开放性提供。

（6）数据统计分析

中心计算机对采集的交通数据进行各种统计分析，形成设定时间、区域范围的交通统计分析报告，内容包括：

路口的交通流量、路口交通占有率；

中心计算机对采集的交通数据进行统计处理，分别形成15分钟和1小时时间段的交通统计数据，并按15分钟数据保存半年、1小时数据保存一年进行存储，并随时向交通信号控制系统管理平台开放性提供。

（7）系统状态监视

中心计算机能够实时监视：

系统中心设备、传输设备及路口设备工作状态

路口信号控制模式、控制方案、信号状态等交通控制状态

交通信号状态信息在信号灯色变化时向交通信号控制系统管理平台实时开放性传送。

（8）系统故障报警

中心计算机监视以下各类故障：

系统中心软/硬件故障

传输单元故障

信号控制器、车辆检测器等路口设备故障

上述故障均有详细的分类故障代码；故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录；故障消除后或操作员确认后取消报警。

（9）时钟校准功能

中心计算机具有如下时钟校准功能：

接受交通信号控制系统管理平台的时钟校准。

对路口信号控制器进行自动时钟校准，校时命令每天执行1次,校时时间可设置。

时钟格式为：

年、月、周、日、时、分、秒，校时误差小于1秒。

（10）时间表功能

系统具有时间表控制功能

设置时间包括年、月、周、日、时、分、秒。

日时段划分不得低于16个，方案数不得少于32个。

设置内容应包括事件、控制模式、控制方案等。

系统可分别设置工作日、周末、节日或特别指定日的时间表，系统根据日期自动改变执行时间表。

（11）系统优化

根据路口检测的交通流信息自动进行交通控制参数的优化并执行优化配时方案，提高路口通行能力。

（12）动态方案选择控制

根据实时交通流检测信息，从预设方案库中调用适宜方案。

（13）线协调控制

按照系统时间表设置进行线协调控制。

（14）感应式控制

系统能够响应冲突方向的车辆感应请求，进行半感应或全感应控制。

（15）行人控制

路口行人过街控制应具有请求式控制方式和预案式控制方式。

系统能够在线协调或区域协调控制的条件下及时响应或等待响应路段行人过街请求，使行人利用交通流间隙过街通行。

（16）紧急车辆优先控制

系统能够按预定时间和预定路线进行绿波信号推进，以满足各种重大活动、重大事件及特殊警务的通行需求。

系统对路口信号机强行控制，指定某一阶段放行、黄闪或者全红。

能响应特殊情况下的警务、消防、救护、抢险等特种车辆的紧急请求，使车辆迅速通过沿线路口。

（17）方案模拟演示

设置好的配时方案，模拟演示路口信号灯的变化情况，查看运行效果以便于分析配时方案中存在的潜在影响。

（18）强制控制

允许系统中心操作员直接控制系统内设置的相位组信号。

（19）上下载功能

中心计算机能选择性地上载和动态存储路口信号控制器的基本配置、时间表以及各种控制方案。

中心计算机能选择性地下载基本配置、系统时间表和各种控制方案给路口信号控制器。

5、交通信号控制机

信号机

信号机符合行标《GA47－2002道路交通信号控制机》的标准、国标《GB-25280-2010集中协调式信号机》的标准，并兼容国标GB－T20999的通讯协议。

本信号机采用多智能节点分布式架构，各节点以32位微处理器作为控制核心，通过CAN总线进行内部通讯。

32路环型线圈车辆检测或视频车辆检测器（可选）本信号机具有独立硬黄闪功能，可以在不关灯的情况下进行现场维护，给现场维护带来方便。

支持无线遥控、点动等现场人工控制功能；持GPS模块对本地进行校时；支持多达32组的独立灯组通道输出；支持视频和线圈车流辆检测；具有单灯组输出回路检测功能，对红绿冲突等各种严重故障有着完善的降级处理。

本机有着多种人机交互接口，通过本地信号机内的液晶模块、设置终端、指挥中心都可以实现完整的方案设置和信号机运行状态监测。

对于各用户的不同控灯需求，方案设置方便、灵活、易于操作。

软件系统设计中，有着完善的事务管理机制并能对信号机发生事件、故障等信息进行存储及显示。

信号机内具有加热和排风的装置，可根据外界的温度不同自动加热或排风，以适应外界环境温度变化。

信号机具有无缆线控、单点优化、感应控制等功能；在智能交通指挥中心控制系统中可实现线控、区域协调控制、系统优化控制等功能；

1、具备32位微处理器

2、可编程的32相位控制，96路可控硅输出（可选）

3、相位冲突监视和控制，信号灯故障检测及报警

4、掉电时采集数据和配时参数不丢失

5、具有手动、自动、远程控制方式

6、具有强制、黄闪、四面红功能

7、具有本地遥控功能

8、具有固定方式、多时段控制方式、多方案选择控制方式、感应控制方式等多种控制方式

9、在线修改配时参数，在线显示各相位状态、故障状态

10、时段划分多达48个时段，可存储32种控制方案

11、提供4个RS232接口、一个RS485接口，一个以太网接口，可实现电话线、专线、光纤、无线多种通讯

12、适合于单路口控制、主干道控制、区域控制。

出现故障自动降级使用

13、时钟、日历显示和修改，支持GPS授时功能

14、自动排风、加热功能

15、具有防雷、漏电保护功能

16、提供8路行人过街输入接口

主要特点

1、全中文手动操作界面

2、交通信息存储功能

3、独有的路口协调小面控功能

4、基于车头时距的感应控制功能

5、信号相位与信号灯组的自由编程

6、冲突相位硬件和软件双重监视

7、信号灯故障检测和报警

8、掉电数据不丢失，保存5年以上

9、输入和输出信号全部光电隔离

10、车辆数据检测准确率高

11、具有多相位的强制遥控

12、提供以太网接口和多个串口，便于网络化

13、提供二次开发的透明接口，便于多系统的集成

14、模块化设计，便于维护

15、指挥中心软件可实现信号机的远程控制

16、本地单点路口或区域的自适应协调控制

17、实时检测交通流量数据；并将采集到的实时交通流量数据进行分析、处理，传送至本地、区域或中央控制系统

主要技术指标

1）控制最大相位：

32个；控制最多信号灯组：

32组；车辆检测最大路数：

32路；

2）机柜外壳采用铝合金材料或不锈钢材料；遥控相位：

8个；

3）遥控器：

每台信号机配2台遥控器，8个相位选择键，1个黄闪键、1个全红键、

4）1个全灭键、1个取消键，遥控距离大于50米，遥控器应以灯光、声响或振动方式提示操作人员，交通信号控制机是否成功接收并执行指令。

5）为保证信号机用电安全，信号机机柜和驱动线路应采用漏电保护电路装置。

6）信号机的机柜外侧面应设有手动控制门，在仅打开手动控制门的情况下可以实现

7）单点控制、黄闪控制、指定相位控制、关闭信号灯、关闭倒计时器、关闭遥控功能等操作。

智能交通信号控制机属协调式户外网络型的交通信号控制机，适合于单路口多时段定时控制、多方案选择控制、全（半）感应控制，适合于多路口无缆协调、有缆协调的绿波带控制，适合于指挥中心的远程控制、区域控制。

在感应控制、多方案选择以及时制计划生成方面均有自己的控制算法。

智能交通信号控制机具有技术先进、使用方便、功能齐全、模块化设计、维护简单，控制软件接口透明，便于二次开发。

采用自主开发的机动车辆线圈检测器、自有专利技术的单元式检测型负载开关，整机性能价格比高。

智能交通信号控制机具有多时段定时控制、多方案选择控制、感应控制、主干道无缆协调控制、集中协调控制等功能。

将多个智能交通信号控制机通过调制解调器连成交通控制网，对城市多路口、多条干线进行控制，其基本架构如下：

通过以太网通讯接口，与指挥中心控制系统联成网络、接收指挥中心的远程控制、有缆线控、区域控制，并实现交通流量的自动采集。

6、机动车信号灯

发光单元透光面直径为400mm，红黄绿竖向组灯，光源采用超高亮发光二极管。

红满屏+黄满屏内含双色数显+绿满屏，符合2011新国标；倒15秒显示，通讯式（通讯协议为行业标准）信号灯取电，竖装；

7、方向指示信号灯

发光单元透光面直径为400mm，红黄绿竖向组灯，光源采用超高亮发光二极管；红箭头+黄箭头内含双色数显+红箭屏，符合2011新国标；倒15秒显示，通讯式（通讯协议为行业标准）信号灯取电，竖装；

8、人行横道信号灯

发光单元透光面直径为300mm，光源采用超高亮发光二极管；红、绿二色行人图案单屏显示，红、绿二色数显同屏显示（绿色行人静态/非机动车）七字形连接片，2011新国标；倒15秒显示，通讯式（通讯协议为行业标准）信号灯取电；