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悉尼交通自适应协调控制系统TheSydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystemSCATS是什么?一个自适应的先进交通控制系统每周期能调整周期长度,绿信比和相位差，以适应当时交通情况无需正规的定时交通方案一个交通管理系统管理故障和警报收集交通数据并分析.使用情况世界上超过60个城市除布里斯本之外的其它所有澳大利亚的城市中国,中国香港,新加坡,美国,爱尔兰,新西兰，印度尼西亚,菲律宾,马来西亚，墨西哥，斐济，伊朗……目前在广州已安装了110个路口，主要集中在中心区，年底计划扩展到300多个路口SCATS分级式结构SCATSPCRegion2SCATSPCRegion3SCATSCentralManagerSCATSPCRegion1VideoWallLANorWANModem&RASconnectionOperatorGraphicalInterfaces(PC’s)RemoteAccessTerminalOtherITSFacilitiesPSCPSC减少通讯设备-在各级里自行处理当某个组件出了故障后对系统的冲击可减到最小提高了整个系统的可靠性.系统容易扩容.分级式设置的优点SCATS操作界面ABCCycleLength=CircumferencePhaseSplit=%ofSector/Circle周期子系统的合并子系统之间相位差子系统内部相位差绿信比SCATS功能绿信比周期时间相位差内部的(交叉口之间)外部的(子系统之间)子系统合并/分开SCATS功能DETECTOR检测器的长度为3.5到4.5米可以是检测线圈，也可以是视频模拟检测将检测器设置在所有重要进口车道的停车线的后面或附近位置。通常设在停车线后1.5米，但为避免坏的路况，最远可设在5米远的地方SCATS检测器检测器的功能SCATS里的检测器有两个控制功能-战术控制，用于控制单个路口；战略控制，用于控制子系统。战术控制SCATS的战术控制是指对交叉口所进行的低水平的控制。战术控制可迎合路口每周期不同的交通状况。战术控制作用:一、呼叫相位二、扩展相位战略检测器SCATS战略控制是一种高水平的控制，它作用在子系统上。利用检测器收集到的流量和占有率的数据，战略算法决定：最佳周期时间相位差绿信比检测器的检测信息每个周期，路口信号机都要向区域计算机发送进口道的信息，包括-线圈被占据的总的时间经过检测线圈的车辆数。测量参数相位时间占有时间计数时间推算参数空当时间从测定的数据里可算出另外两个数据-1、空当时间总的相位时间减去占有时间2、平均空当时间空当时间除以车辆数检测线圈数据生成:饱和度周期时间绿信比方案流量相位差方案Detectors5在通常情况下，用来表示路段的饱和度的公式如下所示：x=q/Q此处x–饱和度q-实际车流率(可用任何合适的单位)(通常是车/小时)Q–到达的饱和车流传统表示饱和度的方法有信号灯控制的交通流路段的每个车道都有一个相对稳定的最大通行能力。而如果有交通信号，显然只有当进口道面对的是绿灯时，才有可能出现饱和流。车辆可利用的时间以比率g/C给出。此处g=进口道可获得的绿灯时间C=周期长度有信号灯控制的交通流因此进口道的通行能力公式如下：Q=sg/C将上式的Q代入饱和度公式中，可得到有信号灯时进口道的饱和度：x=qC/sgDS在SCATS中，我们用‘DS’来代替‘x’来作为饱和度因此DS=qC/sg用传统饱和度公式量度交通流信号灯对应的进口道在60秒内通过了8辆车。因此q=8veh/min=480vph如果周期,C=90秒绿灯时间,g=25秒饱和流,s=1800vphThenDS=q*C=480*90=0.96=96%s*g1800*25用传统饱和度公式量度交通流信号灯对应的进口道在60秒内通过了6辆车因此,q=6veh/min=360vph如果周期,C=90secs绿灯时间,g=25secs饱和流,s=1800vph则DS=q*C=360*90=0.72=72%s*g1800*25在后一个例子中，饱和度依然很高(~100%)，但我们计算得到的只有72%。很显然这个公式并不适用于实时变化的混合交通流。DS=qC/sg用传统饱和度公式量度交通流SCATS的饱和度公式SCATS的秘密之一是它发现了交通密度(DS)与车辆空当之间的关系。那就是:几乎是线性的没有二项式值对混合车辆不敏感(类型和长度)SPACE(Distance)DENSITY然而，要实时测量车辆之间的距离是非常困难的，但是用线圈检测器来测量车辆之间的空当时间相当容易(例如，车辆之间的空当时间或是检测器断开的时间）线圈空当时间(秒)SCATS的饱和度公式车辆空当SCATS的饱和度公式最佳空当时间饱和流时的平均空当时间称为最佳空当时间，此时间通常为1秒。SCATS每个周期都要测量指定车道的流量和空当时间，并在一天24小时不停地保存最大流和与之相对应的最佳空当时间。即使在非常拥挤的情况下，所有的驾驶员也会和前车保持一定的距离。在非饱和流情况下，驾驶员通常会与前车保持较远的距离-s，此距离会超出最佳空当时间-t如果我们将两者之间的差称为浪费时间，计算公式如下：wav=s-tSCATS的饱和度公式浪费时间某车道的总的浪费时间如下:Wt=(s-t)*n此处n=通过的车辆数.SCATS信号机实时测量总的空当时间(T)此处T=s*n因此总的浪费时间是:Wt=T-t*nSCATS的饱和度公式浪费时间：SCATS的饱和度公式饱和度在SCATS，我们是这样定义饱和度DS的：某个车道非浪费的时间与总时间的比率如果没有“浪费”时间，（最大效率），那么此车道将运行在饱和状态下。SCATS的饱和度公式饱和度DS非浪费时间是指总的绿灯时间“g”减去实际浪费的时间:U=(g-Wt)因此:DS=U/g=(g-Wt)/g而:因此:DS=[g-(T-t*n)]/g就是这个公式在驱动着SCATSSCATS的饱和度公式Wt=T-t*nCYCLELENGTHUSERMANUAL:RTA-TC-116PREPAREDBY:ALANDIXONFILENAME:CL_CONTROL.PPT周期长度的编辑界面周期长度限值LCL-最小周期时间。当交通流量非常轻微并且认为可以跳过某些相位时选用此值。SCL1andSCL2-两个可替代的最小周期时间，是否选用由流量来决定。XCL-是可扩展周期长度HCL-是系统的最高周期长度。如何决定周期长度HCLXCLSCL1CLDemandLCLTrafficFlowDScontrolfromallSA’sDScontrolfromstretchSA’sonly由流量大小决定周期长度战略进口道都有流量临界值，如14PCU，当其中的一个临界值超过时，周期长度就从LCL跳到SCL1。从SCL1跳到SCL2的方法一样.由DS决定周期长度用户要指定两个对应周期长度的饱和度参数(SZ1和SZ2)，以使系统据此推算出周期。对应周期SCL的饱和度是SZ1-10对应周期XCL的饱和度是SZ1对应周期HCL的饱和度是SZ2。.周期与DS的关系SZ1SZ2SZ1-10HCLXCLSCLCLDS12011070829298SPLITS绿信比所谓绿信比是指交通流的绿灯时间占周期长度的比率。.A55%B20%C25%绿信比方案的数目一个交叉口可以有1个4个8个16个绿信比方案绿信比方案界面当前方案扩展相周期时间的百分比相序特殊功能方案数选择绿信比方案SCATS从用户预先设定的绿信比方案里选用一个最佳方案。例如-Plan1Plan2Plan3Plan4A=45%A=50%A=55%A=55%B=20%B=20%B=20%B=25%C=35%C=30%C=25%C=20%APHASEDS=80%BPHASEDS=70%CPHASEDS=60%SP2在运行注意-当其它参数相同时，DS与绿信比成反比。选择绿信比方案选择绿信比方案计算饱和度Plan1Plan2Plan3Plan4A89%80%73%73%B70%70%70%56%C51%60%72%90%最高89%80%73%90%DS选择绿信比方案SCATS选择最高DS里的最低值的绿信比方案。在上例中，SCATS投了方案3一票。SP3的最高饱和度为73%如果在前三个周期中，某方案获得了两票，此方案就当选。OFFSETS相位差所谓相位差，就是通过控制一条道路上信号的绿灯起始时间，为交通流提供协调。通常包括起始相位差和结束相位差，起始相位差减少停车次数而结束相位差减少延误时间，一般推荐使用起始相位差。offsetoffset起始相位差结束相位差SCATS包括两种类型的相位差：内部的(相位差方案)子系统内部交叉口之间的相位差外部的(合并方案)子系统之间的相位差SCATS相位差的分类SCATS提供了四个相位差方案，通常按以下规定设置：相位差方案出城入城OffsetPLAN1-LowCyclelengthuseOffsetPLAN2-Heavy“outbound”flowsOffsetPLAN3-ApproximatelybalancedOffsetPLAN4-Heavy“inbound”flows内部相位差方案界面内部相位差方案的选择•可以由周期时间选择•每个相位差方案都有适合自己的周期长度外部相位差子系统可以和其它的子系统相连相位差选择方案界面由测得的流量来决定相位差方案合并方案的选择同时适用于内部相位差和外部相位差。LINKING定义:所谓合并（或结婚）是指用相位差将两个SCATS的子系统联在一起，从而在两个子系统之间取得协调。SS3SS7“结婚”的特征:某给定的子系统在任何时间只能与其它任意一个子系统结婚。它在不同的交通情况、不同的时间可与不同的子系统进行结婚。合并在一起的子系统的所有交叉口都必须运行相同的周期时间（双周期交叉口除外）。子系统不能与自己结婚，它只能与其它子系统结婚。典型的结婚链:SS1SS6SS2SS3SS4SS15允许结婚SS3是“关键”子系统CCCCCCC结婚的条件:当下列条件满足，子系统会投票与其它子系统结婚：与其它子系统里的交叉口存在有效的相位差数据(参见相位差部分）并且-指定“永久”或强迫结婚，或者流经指定检测器的交通流量(LK’s)大于操作员输入的限值。当两个子系统各自的周期长度差别在+/-10秒之内.(例如SS11,CL=75秒;SS14,CL=83秒)交通流量与周期长度两种标准的组合，当其中一种满足就可结婚。“结婚”的编辑界面分开/离婚当上述的结婚条件不满足时，子系统会投票分开（离婚）。如果连续四次投票离婚，就会导致子系统分开。MonitoringScatsAccessGraphicsSiteGraphicsSubsystemGraphicsRegion