[科普中国]-全感应式自动控制交叉

全感应式自动控制交叉1(fully actuated automat-ie signal control intersection)是指在所有进口道上都设置感应器检测车辆，并指挥色灯信号的交叉口。一般多用于两等级流量均相近的道路相交。

简介全感应式自动控制交叉(fully actuated automat-ie signal control intersection)是指在所有进口道上都设置感应器检测车辆，并指挥色灯信号的交叉口。一般多用于两等级流量均相近的道路相交。

交叉口是城市道路系统的重要组成部分，各方向交通流在此汇合，其交通运行效率好坏直接影响城市道路交通是否顺畅。提高交叉口的交通运行效率，首要任务是选择合适的交通信号控制方法。交叉口的交通信号控制方法有定时控制、感应控制、自适应控制等。其中，定时控制方法最为普遍，某些大城市的一些路口也开始采用感应控制方法或自适应控制方法。对于感应控制，又分为半感应控制和全感应控制1。

全感应控制1.基本原理

全感应控制是指在交叉口各进口车道上都埋设感应线圈，各进口车流的通行权和绿灯时间由感应线圈是否检测到车辆到达而决定的一种交通信号控制方法。它一般适用于进口交通量随机变化比较大的交叉口。全感应控制中所有感应信号相位均设有最短绿灯时间、单位延长时间、最大绿灯时间等信号控制参数1。

2.控制参数

在全感应控制中，其配时参数有：最短绿灯时间、单位延续绿灯时间和最大绿灯时间。每个感应信号相位均设置一个最短绿灯时长，即欠饱和状态下，遇红灯的车队排队消散时间。

（1）最短绿灯时间。

最短绿灯时间与车辆检测器到停车线的距离和行人安全过街所需时间有关。车辆检测器到停车线的距离决定了系统可以检测到的停放车辆数，而最短绿灯时间要保证停在检测器与停车线之间的全部车辆经过加速启动后都能顺利通过交叉口，同时最短绿灯时间还要保证换相时行人能安全过街。在欠饱和状态下，各感应信号相位最短绿灯时间可以用车队排队疏散时间来确定。

（2）单位延续绿灯时间。

单位延续绿灯时间的设定也与感应线圈到停车线的距离有关。如果感应线圈与停车线之间的距离较大，则单位延续绿灯时间取车辆从感应线圈行驶到停车线所需时间。此时可以根据两者距离与平均行驶车速求出，以保证已经越过车辆检测器的车辆能顺利驶过停车线。

如果车辆检测器与停车线之间的距离很小，则单位延续绿灯时间取车队相邻车辆之间的空间时距，以保证连续行驶的车辆能顺利驶过停车线。从理论上讲，单位延续绿灯时间应尽可能短，以降低绿灯损失时间，提高运行效率；但是从实际情况和交通安全角度考虑，单位延续绿灯时间不宜设置太短。因为车辆的行驶速度存在一定差异，如果单位延续绿灯时间太短，可能导致某些已经越过感应线圈的车辆无法穿过停车线，并不能保证取得良好的控制效果，甚至出现紧急刹车的现象，存在交通安全隐患。

（3）最大绿灯时间。

最大绿灯时间可以按照定时配时设计方法确定：先计算分配给感应相的绿灯时间，再将这一时间乘以1.25-1.50的系数，所得时间即为各感应相的最大绿灯时间。针对在不同时段具有不同交通量的特点，还可以为感应相设计与之相应的最大绿灯时间，以满足不同时段次路的交通需求，提高其交通安全。

结果分析对实施定时控制和全感应控制后交叉口在不同时段下的平均行程时间、平均延误时间、平均停车次数、平均排队长度等各项交通信号控制性能指标进行比对分析，随着交通量的增加，2种控制方法的各项交通信号控制性能指标也随之增加。在高峰时段，与定时控制相比，全感应控制的平均行程时间改善了4.26%，平均延误时间改善了15.6%，平均停车次数改善了1.3%，平均排队长度改善了17.4%。仿真结果表明：与定时控制相比，全感应控制的各项交通信号控制性能指标均有所改善1。

总结交叉口采用何种交通信号控制方法取决于交叉口几何特征和交通流情况。不同交通信号控制方法有其不同的适应条件，如定时控制方法适合于交通量变化不大的交叉口，而全感应控制适用于各进口交通流随机变化比较大的交叉口。因此，对应实际的交叉口，可设计多种交通信号控制方法，并利用Vissim交通仿真进行建模，比较各种方法之间的交通信号控制性能指标，以便选取最优的交通信号控制方法。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学