视讯交通信号控制方案.docx
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视讯交通信号控制方案
交
通
信
号
控
制
方
案
目录
第一章概述3
第二章特点及功能简介3
1、简介3
2、主要功能3
3、具体功能4
1.控制功能4
2.数据采集存储功能5
3.通信功能5
4.其它功能5
第三章技术指标6
第四章应用方案7
1、交通控制基本策略7
2、交叉口信号控制方式8
3、单点控制方式8
4、区域控制9
降级控制11
5、控制方式的确定11
6、系统优化方案11
7、检测线圈配置(可为虚拟线圈)11
8、交通需求与交通拥堵的检测11
9、配时参数实时优化选择11
10、系统数据通信方式12
11、数据存储及管理12
第五章软件安装与操作13
1、软件简介13
2、软硬件环境要求13
3、软件安装14
第六章交通信号灯14
1、600系列机动灯14
2、400系列机动灯15
3、300系列行人灯16
第七章配置清单17
信号控制系统设备17
第一章概述
我司系深圳市一家高新技术企业。
公司专业致力于智能交通领域的软、硬件产品研制和开发、生产、技术服务、交通设计、城市交通规划及承接各类交通工程的建设。
目前,我公司的业务产品已在多个城市得到广泛的应用并获得这些城市交通管理部门的好评。
XT系列产品必将成为智能交通领域的中坚力量,为将来的智能交通建设作出巨大的贡献。
XT-2000C型交通信号控制机是我公司充分吸收和综合了国内外先进的交通信号控制技术,在开发和推广信号机的基础上,紧密结合国情推出的新一代交通信号控制装置。
该机型可以灵活构造多种控制模式,具有功能先进、可靠性高、用途多样化、维护管理方便、可扩容性等优点,是现在及将来实现智能交通系统的理想信号控制设备。
第二章特点及功能简介
1、简介
XT-2000C型交通信号控制机采用当代最新技术研制而成,融合了多学科技术。
该型交通信号控制机具有如下特点:
1.主控板采用当今流行的工控机PC104模块;
2.软件系统:
操作系统采用开源的嵌入式Linux操作系统,确保工作可靠稳定,并采用结构化、模块式的设计方式,便以升级、扩展;
3.附带软件提供图形操作界面,方便直观便于使用,参数配置可通过计算机操作和远程操作;
4.内部总线采用精简ISA总线技术规范,标准化程度高;
5.供电方式采用市电供电与风光互补备用电源系统,节能环保。
2、主要功能
1.符合公安部GA47-2002《道路交通信号控制机》颁布标准;
2.主控板采用工控机PC104,133MHz主频、32MB内存和4G的电子盘;
3.软件系统:
操作系统为实时多任务操作系统(ucLinux),确保工作可靠稳定和兼容性;
4.附带软件提供图形操作界面,方便直观便于使用,参数配置可通过计算机操作和远程操作;
5.标配24个输出端子,每个端子负载5A/220VAC,可扩充到48个输出端子;
6.提供标准、特I、特II三种相序表
7.可设达20个时间段表和20个周日时段和20个特殊日时段表;
8.标准时间方案16个,特I、特II、特Ⅲ、特Ⅳ时间方案各16个共80个;
9.可任意设置信号相位,满足各种复杂的控制;
10.具备灭灯、全红等特殊控制;
11.标准相位和特殊相位可根据设置自动转换;
12.提供灯泡检测功能和绿冲突检测功能;
13.带有自适应控制功能(6个相位以内);
14.多时段、无电缆和联机系统协调控制功能,方便构成城市交通控制系统;
15.支持CTC-I通信协议,构成联网控制;
16.有闪光和手动控制功能,以适应异常情况;
17.可连接16个车辆检测器;
18.提供一个RJ-45通信接口;
19.机器自检信息和故障状态自动记录和存储功能;
20.采用欧式标准机柜,满足国际标准。
3、具体功能
1.控制功能
1)具备黄闪、四面红、灭灯、多时段定时、感应控制、无电缆协调、线协调控制、区域协调控制、联网控制功能;
2)具备手动控制功能,便于交警在路口指挥交通;
3)可运行标准、特I、特II、特Ⅲ、特Ⅳ五种相序表;
4)可具备48路输出端子,每个端子负载可达5A/220AC;
5)能实现8个相位控制;
6)可设达20个时间段表和20个周日时段、20个假日时段表;
7)标准时间方案16个,特I、特II、特Ⅲ、特Ⅳ时间方案各16个共80个;
8)标准相位和特殊相位可根据设置自动转换;
9)具备灭灯、全红等特殊控制;
10)提供信号线路自检测功能和绿冲突检测功能;
11)自动跳步控制功能以便于行人通行,或特殊相位切换需要;
12)在出现异常或条件不满足时能够自动降级运行。
2.数据采集存储功能
1)自检和故障自动记录和存储功能,能够存储10天的交通统计数据;
2)可接多达32个车辆检测器;可直接连接地埋式感应线圈或视频检测器等;
3)可连接不少16个公交感应器。
3.通信功能
1)提供一个10MBpsRJ45以太网接口;
2)支持多种通信协议,与我司开发的信号机联网控制系统相联能实现联网控制。
4.其它功能
1)具备GPS卫星校时功能;
2)具备防雷和防水装置,能承受各种恶劣环境;
3)备有万年日历功能,在掉电下也能正常工作。
防雷器的使用:
●防雷器接线应尽可能短(建议不超过一米)并且不要来回弯折,导线过长或弯折过多,杂散电感便不能忽视,如有浪涌电流通过时,电感会产生电压降迭加在防雷器端子上,使电压升高。
●防雷器的接线:
采用柔性多芯线,最小为2.5m㎡最大为16m㎡.接线尽可能不要靠近信号数据线且不要平行!
●防雷器模块透明窗口出现红色标志时,表明已失去保护作用,应立即更换!
●在夏季雷雨多发期,最少应每半年检查一次,正常情况下,防雷器的寿命大于3年。
第三章技术指标
1.输出端子:
48个(标准配置24个)
2.接口板输入端子:
32个(标准配置16个)
3.步伐数范围:
1-31步
4.方案数:
标准16个,特I、特II、特Ⅲ、特Ⅳ各16个
5.时段数:
平日、周日和假日各20个
6.绿灯秒数:
0-99s
7.黄灯或全红秒数:
0-29s
8.黄闪:
周期1秒,占空比1:
1
9.全红时间:
0-5秒
10.串口标准:
RS-232一个
11.通信端口:
RJ45网络口一个
12.通信协议:
CTC—I
13.信号输出端子:
5A/220VAC(带保险丝)
14.工作电源范围:
176-264VAC50/60Hz±2Hz
15.功耗:
≤40VA(不包括信号灯及外围设备功耗)
16.市电供电,风光互补备用电源
17.环境大气压力:
86-106kPa
18.环境相对湿度:
40-95%
19.绝缘电阻:
常态下>100MΩ
20.耐压:
电源同外壳间1500VAC50Hz1分钟无击穿
第四章应用方案
XT-2000C型系列交通信号机在设计时考虑了中小城市交通需求,具备较完整的交通控制功能。
既可工作在单点智能控制也可工作在联网系统协调控制、小分控中心的系统控制以及大区域系统控制。
小系统协调控制是指在某个小区域设置一台工控机作为主机将每台信号机都连到这台主机,这台主机运行系统协调软件,该主机对所连接的信号机进行协调控制,同时将采集的各种交通数据和各信号状态传往交通指挥中心,由交通指挥中心从整个城市上进行协调控制。
1、交通控制基本策略
根据本期项目的技术要求,本方案针对不同子区的交通流特性采用不同的交通控制策略。
1.控制区内道路交通信号控制机与区域控制计算机联网运行,信号配时方案由系统优化算法软件根据实际交通状况实时生成,下载给道路交通信号控制机执行。
2.采用中心时间表调用预置在路口信号控制器中的配时方案,即中心多时段定周期控制;
3.在每个子区内,根据路口检测线圈所检测的流量统计,经过一段时间流量积累,交通工程师针对不同季节、不同时段、不同天气下的交通流特性,制定出不同的交通信号配时方案优化参数。
信号控制系统可以通过车流量的变化自动优化选择子区的执行方案。
4.所预置的配时方案将在交通工程设计阶段根据所统计的交通数据。
采用传统的交通干线协调配时方案制作方法生成,并在系统运行期间,根据实际运行效果,通过系统配时参数上/下载功能及时调整;
5.VIP优先方案将作为特殊的配时方案进行配置和中心人工调用;
6.路口指定交通信号控制状态可以由中心操作员人工调用;
7.系统具备由中心控制至本地控制自动降级控制功能,降级过渡期间不会造成路口交通信号的突变;
8.在本地信号控制器中将配置相应的本地时间表,在降级控制方式下自动运行本地多时段定周期控制方式(感应控制路口则根据本地时间表选择感应控制方式或定周期控制方式);
9.在交通需求较低的时段(如夜间),可根据用户要求调用“黄闪”控制或关闭交通信号灯。
2、交叉口信号控制方式
本期工程中我们将根据不同控制区域的交通流特性采用不同的控制策略。
对于交通流量会呈现明显的高峰、平峰、低峰特征的区域,根据交通工程的基本理论,在高峰时信号机运行经过优化的配时方案是最有效的,在低峰时运行全感应或半感应是最有效的控制方式。
3、单点控制方式
1、定周期控制
运行方案与检测器无关,完全是根据中心对近期交通流量的趋势经优化产生并下载到信号机执行。
单点控制方式适用于相邻信号机间距较远,线控无多大效果时,或者因各相位交通需求变动显著,其交叉口的周期长和绿信比的独立控制比线控更有效的情况。
在单点定周期控制方式下更多的是依靠路口机本身所具有的功能,系统不进行干预。
详见信号机功能描述。
下面将对不同的感应模式进行讨论。
2、感应控制
XT-2000C信号机既可以执行经过优化下传的固定配时方案,亦可根据道路流量检测执行全感应或半感应控制模式。
感应控制是在路口各方向临近停止线处设置路口车辆检测器,信号机接收由车辆检测器送来所采集的车流信息,然后针对路口实际交通需求状况,进行单点路口或干道续进绿波带做合理、优化的行车管制,达到车辆延迟损失的时间最小、减少空气污染及合理的相位控制目标,信号机处理所有车辆检测器输入信息确认红灯时是否有车辆在等待或绿灯延长时间时的交通需求并配合控制参数设定值的不同,可分为半感应控制与全感应控制两种控制方式。
感应控制适用于非重现性交通拥挤,交通量高低相差比较悬殊而变化无定的交叉路口,例如:
干、支道很明显的不同交通需求或在不同时段(白天、晚上非高峰时段)。
3、行人过街控制
本系统具有人性化的行人过街信号控制功能。
当交通量相当高且相邻两路口间距相当长,行人过街又属必要时,系统可设置协调式路段行人过街感应控制。
路口行人过街控制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。
4、区域控制
在该模式下,交通工程师首先要在软件中对城市中所有的联网路口进行分类,划定若干个子区域,然后还要对每个子区域指定一系列子区域计划。
子区域计划与子区域中每台路口机内所存储的本地计划有密切的关系。
1、干线协调控制
干线协调控制方式把一条道路延长线上的连续几个信号机在时间上相互联系起来进行信号显示,通过减少车辆停止次数,缩短停车时间达到使交通畅通的目的。
对于协调信号的路口,要求选择一最佳周期用于该道路所有协调信号控制路口中的每一个路口。
对于协调信号的工作,确定一个参照路口作为基准路口,其他路口相对应的信号早起或迟延的时间差,即相位差。
在进入协调控制时段后,各路口信号周期一致。
时距图显示窗体
本系统执行干线协调控制的方法又有两种:
无缆协调,中心协调控制。
2、动态方案实时优化控制
动态方案实时优化控制方式是对应于变化的交通状况实时改变控制参数的方式。
此方式可根据交通需求的变动进行实时的控制参数修正从而实现高度的协调控制。
因此,适用于交通量的时间变动剧烈、交通量大、要求高度的交通处理效率的控制子区。
以1~10个路口组成的子区作为基本控制单位。
在所有路口的进口道上,设置车辆检测装置。
根据车辆检测装置所提供的车道交通数据,算法系统选择子区内各路口的公用周期时长、各路口的绿信比。
在系统投入运行之前,拟定一套配时参数与交通量等级的对照关系,即针对不同等级的交通量,选择相应最佳的配时方案。
将这套事先拟定的配时参数与交通量对应组合关系贮存于中心控制计算中。
优化程序模块则通过设在各个交叉口的车辆检测器反馈的车流通过量数据,自动选择合适的配时参数,并根据所选定的配时参数组合实行对路网交通信号的实时控制。
降级控制
本交通控制系统采用的XT-2000C信号机本身具有异常降级功能,其故障降级顺序可由区域控制机设定。
当出现通信中断等其他故障时,可降级为无电缆线协调控制方式或进一步降级为单点控制;可降级为单点全感应控制方式、单点半感应控制方式、多时段定时控制。
详细描述见信号机功能描述。
5、控制方式的确定
决定交叉口控制方式可根据交通流大小及交通流的变化率与空间路口分布情况进行综合判断。
6、系统优化方案
我公司提供的智能交通信号系统从检测线圈配置、交通需求与拥堵检测;工程施工和中心控制软件算法两个方面来对系统进行优化。
7、检测线圈配置(可为虚拟线圈)
动态方案选择需要配置交通数据自动采集装置,并且要通过数据传输网络将这些数据采集装置与中央控制计算机连接起来。
路口感应控制的线圈布设在停车线后1米左右,可以根据感应控制的需求进行任意的配置,来实现不同的感应控制方案。
8、交通需求与交通拥堵的检测
将检测器采集的数据经过平滑处理后,通过拥挤程度计算获得交通拥挤数据,通过交通需求计算获得交通需求数据,车道计数数据经过数据统计获得统计数据。
9、配时参数实时优化选择
信号控制系统的配时参数的优化是整个交通控制系统的核心内容,是一项真正能体现交通控制系统效益的最直接的可视成果部分。
系统以一定时间间隔对关键路口的方案进行优化计算,以寻求使拥挤度指标为最小的最佳信号配时方案。
系统根据拥挤度的计算结果,以及事先拟定的配时参数与交通量等级的对照关系选择相应最佳的配时方案。
10、系统数据通信方式
系统中心设备之间采用局域以太网传输;系统中心到交通信号控制器使用RS232接口及标准RJ45网口进行全双工的数据传输。
可通过PSTN、DDN、ISDN等远程联网方式注册进入用户系统或通过路口光端机的数据通道将数据信息传输到指挥中心,指挥中心安装信号控制系统的服务器进行通信。
系统中的任何一个工作站能和任何一个交通信号控制器进行双向通信,所有通信都通过系统通信服务器来完成。
中心计算机通过系统通信网络对交通信号控制器下传各种控制命令、校时命令、配时参数及方案、控制模式转换命令等;所有交通信号控制器通过系统通信网络按需求向系统中心上传控制点的交通量信息、故障信息和当前的工作状态以及信号配时方案等数据。
11、数据存储及管理
本期项目采用Oracle数据库。
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。
临时数据:
路口信号机控制方式、周期长度、相位等,此数据不需要做长期保存。
永久数据:
交通流量、阻塞程度、平均速度、饱和度、延误、占有率等。
以上这些数据需要做长期存储。
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,内容包括断面、路口交通流量;路口到达方向车辆占有率等。
统计分析报告均以彩色图形或数据电子表格方式显示、输出。
第五章软件安装与操作
信号机通过手持终端(便携式电脑)进行控制方式的设置和信号参数的调整。
便携式电脑通过网络口与信号机的主控板的网络口连接。
1、软件简介
XT-2000C型信号机是我司开发的新型交通信号控制机,本说明书描述的参数编辑程序(以下简称XT-2000C界面)用于对XT-2000C型信号机进行参数设置,状态查看等操作。
以下是XT-2000C界面运行原理图:
XCZT型信号机
XCZT界面
参数编辑程序通过RJ45连线跟信号机交换数据
XT-2000C型信号机的运行参数保存在一个文本文件(称为配置文件)里面,用户可通过XT-2000C界面编辑配置文件、把配置文件发送到XT-2000C型信号机上;也可从XT-2000C型信号机上读取配置文件。
2、软硬件环境要求
✓基本要求
1.CPU主频600MHz。
2.内存128M。
3.硬盘可用剩余空间50MB。
4.操作系统:
Windows98、Windows2000、WindowsXP及以上配置。
✓推荐配置
2.CPU主频1.0GHz以上。
3.内存256MB以上。
4.硬盘可用剩余空间100MB。
5.操作系统:
Windows2000Professional。
3、软件安装
1)以管理员用户登录计算机。
如不是管理员,请确定对注册表及WINDOWS系统目录有读写权限。
2)将从安装媒体(光盘或U盘等)中将安装文件拷贝到本地硬盘上。
3)双击安装文件,开始安装。
4)阅读许可协议,按“是”按钮接收协议后继续安装。
5)按“下一步”继续安装。
6)如要安装至其他目录请单击“浏览”按钮,并选择要安装目录。
7)在“选择安装组件”对话中,如果已经安装J2RE,请在组件中的“J2RE”选项打勾去掉,尚未安装请打勾。
要是您不知道自己系统中是否安装了J2RE,请保留安装程序默认值并单击下一步。
第六章交通信号灯
1、600系列机动灯
1产品标准
1.1标准:
符合中华人民共和国GB14887-2003标准;
1.2外观设计:
外观必须为LED光源所设计,结构为超薄化,
1.3Φ600mm透光面的灯具,便于多种组合,安装简单方便;
1.4透光设计:
透光镜片的外表面采用倾斜面设计,能防止透光镜片积累灰尘;
2外壳材料:
2.1采用铝合金结构,工艺精细,外形美观,重量轻,永不生锈,防尘、防水,使用奉命超过10年;
2.2特点:
强度高、耐高温、抗老化。
密封采用硅橡胶密封件,防尘、防水、阻燃。
3光源:
光源采用进口四元素超高亮度发光二极管(LED),具有寿命长、功耗低、外观新颖等特点。
使用寿命≥10万小时。
4性能指标
4.1额定功率:
Φ600mm单灯额定功率≤45W
4.2发光强度:
红928cd,黄714cd,绿989cd
4.3色度:
红625nm,黄590nm,绿505nm
4.4发光强度:
符合国标一类一级
4.5宽度(W型)标准
4.6Φ600箭头灯LED管粒数:
红152、黄152,绿111
2、400系列机动灯
1产品标准
1.1标准:
符合中华人民共和国GB14887-2003标准;
1.2外观设计:
外观必须为LED光源所设计,结构为超薄化,
1.3Φ400mm透光面的灯具,便于多种组合,安装简单方便;
1.4透光设计:
透光镜片的外表面采用倾斜面设计,能防止透光镜片积累灰尘;
2外壳材料:
2.1采用铝合金结构,工艺精细,外形美观,重量轻,永不生锈,防尘、防水,使用奉命超过10年;
2.2特点:
强度高、耐高温、抗老化。
密封采用硅橡胶密封件,防尘、防水、阻燃。
3光源:
光源采用进口四元素超高亮度发光二极管(LED),具有寿命长、功耗低、外观新颖等特点。
使用寿命≥10万小时。
4性能指标
4.1额定功率:
Φ400mm单灯额定功率≤25W
4.2发光强度:
红928cd,黄714cd,绿989cd
4.3色度:
红625nm,黄590nm,绿505nm
4.4发光强度:
符合国标一类一级
4.5宽度(W型)标准
4.6Φ400箭头灯LED管粒数:
红152、黄152,绿111
3、300系列行人灯
1产品标准
1.1标准:
符合中华人民共和国GB14887-2003标准;
1.2外观设计:
外观必须为LED光源所设计,结构为超薄化,
1.3Φ300mm透光面的灯具,便于多种组合,安装简单方便;
1.4透光设计:
透光镜片的外表面采用倾斜面设计,能防止透光镜片积累灰尘;
2外壳材料:
2.1采用铝合金结构,工艺精细,外形美观,重量轻,永不生锈,防尘、防水,使用奉命超过10年;
2.2特点:
强度高、耐高温、抗老化。
密封采用硅橡胶密封件,防尘、防水、阻燃。
3光源:
光源采用进口四元素超高亮度发光二极管(LED),具有寿命长、功耗低、外观新颖等特点。
使用寿命≥10万小时。
4性能指标
4.1额定功率:
Φ300mm单灯额定功率≤15W
4.2发光强度:
红928cd,黄714cd,绿989cd
4.3色度:
红625nm,黄590nm,绿505nm
4.4发光强度:
符合国标一类一级
4.5300人行灯管粒数:
红人70个,绿人120个。
4.6红、绿二色行人图案单屏显示(绿色行人图案具有动感,分六个步骤完成动作,图案更形象,逼真),灯具与灯杆嵌入式连接。
第七章配置清单
信号控制系统设备
序号
产品名称
规格型号
单位
数量
主要技术参数
一
信号灯具及附件
1
方向指示信号灯
Ф600
组
64
笔画块型,三灯组合,每组灯显示红、黄、绿色,外壳采用铝合金结构。
2
调头信号灯
Ф600
组
8
笔画块型,三灯组合,每组灯显示红、黄、绿色。
3
方向指示信号灯
Ф400
组
8
三灯,每组灯显示红、黄、绿。
4
人行横道信号灯
Ф300,一体式
组
54
Ф300LED光源,绿色人行图案具有动感,分六个步骤完成,灯具为铝压铸外壳,与灯杆嵌入式连接。
5
交通信号控制机
联网机
台
5
48路输出,具有黄闪控制、手动控制、定周期控制、多时段控制、特殊日控制、感应控制、无电缆联动控制、联机控制、自动降级处理功能,含不锈钢机柜。
6
框架式交通信号灯悬臂杆
YJ-6M(横式)
套
8
悬臂□200×100×5×6000×2根立杆□300×150×6×6800×2根热镀锌后喷塑
7
框架式交通信号灯悬臂杆
YJ-8M(横式)
套
3
悬臂□200×100×5×8000×2根立杆□300×150×6×6800×2根热镀锌后喷塑
8
框架式交通信号灯悬臂杆
YJ-12M(横式)
套
8
悬臂□200×100×6×12000×2根立杆□300×150×6×6800×2根热镀锌后喷塑
9
交通信号灯立杆
Ф140*6000
套
8
圆柱型立杆Ф140*4.5*6000
10
灯具抱箍
付
16
热镀锌
11
接线井
A型(450×600)
套
38
铁制
二
地下工程材料
a
地下材料
1
碳素罗纹护线管
Ф100
M
2040
控制电缆线
12×1.5(KVV)
M
3850
2
控制电缆线
8×1.5(KVV)
M
3350
3
控制电缆线
4×1.5(KVV)
M
4980
4
电源电缆线
2×2.5(VV)
M
500
5
小计
b
基础部分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 视讯 交通信号 控制 方案