上海市道路交通信号控制系统建设导则

上海市道路交通信号控制系统建设导则上海市公安局交通警察总队二〇一四年六月前言随着经济、社会持续发展，城市道路交通需求急剧增长，面对越来越严峻的交通问题，在道路基础设施建设可挖掘资源越来越紧张的情况下，城市交通管理的思路必须从主要依靠发展道路基础设施、扩大路网规模应对交通需求增长，逐步转移到在加强城市综合交通规划的前提下，采用先进的交通控制技术和方法来改造现有的道路交通服务设施及其管理系统，提高路网通行能力和服务水平。道路交通信号控制的发展经历了单路口控制（也称点控）、干线控制（也称线控）、区域控制（也称面控）三个阶段。从控制原理上可分为定时控制、感应控制和自适应系统控制。大城市区域道路交通信号的控制通常基于以下事实：在一个区域或整个城市范围内，一个路口交通信号的调整将会影响相邻路口的交通流；而相邻路口交通信号的改变也会影响本路口的交通状况。因此，从整个系统的战略目标出发，根据交通量检测数据，协调区域内各路口的交通信号配时，能够取得整体最优的效果。这种效果是交通信号单点控制所不能获得的。近年来，随着上海市郊区新城（镇）建设、大浦东战略推进、虹桥商务区开发等一系列重大建设项目的推进实施，城市空间布局发生重大调整，上海城市空间逐步向郊区拓展,中心城用地饱和，促使经济运行、人口迁移、交通分布逐步向郊区转移，新增出行需求集中于城市近郊和郊区新城，交通地带间的人员交往更加紧密，交通供需矛盾逐渐显现。然而，本市郊区新城（镇）的交通信号控制模式仍以单点定时段控制为主，显然已经不能满足当前交通发展的需要。因此，为贯彻全市交通一体化发展理念，推动交通管理的科学发展，通过推进交通信号控制系统建设提高城市智能交通应用和管理水平，制定本导则。本技术导则规定了上海市交通信号控制系统建设的原则、策略、系统架构、外场设施、通信、中心控制系统等技术要求，适用于上海市交通信号控制系统的新、改建以及技术升级改造等。分别就本市不同区域范围和交通信号建设各环节的技术要求、设置方法做了规定，各评价单位和核准单位均须遵照执行。本导则参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。目录1.与交通信号协调控制相关术语..............................................................................12.本市交通信号控制现状..........................................................................................23.一般规定..................................................................................................................34.具体要求..................................................................................................................35.目标..........................................................................................................................56.规范性引用文件......................................................................................................67.交通信号协调控制策略..........................................................................................68.外场设施设置..........................................................................................................89.通信..........................................................................................................................910.系统控制中心.......................................................................................................10与交通信号协调控制相关术语基本设备道路交通信号控制机roadtrafficsignalcontroller能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。道路交通流量监测设备vehicledetector检测车辆的存在及通过状态的装置。交通信号优化算法trafficsignaloptimizationalgorithm由数学方式表示的用于获得交通信号控制参数优化值的一组规则和方法。城市交通信号控制系统urbantrafficsignalcontrolsystem,UTCS由道路信号控制机、道路交通信号灯、道路交通流量检测设备、通信设备、中心控制计算机机相关软件组成，用于城市道路交通信号控制的系统。控制方式协调控制coordinatedcontrol通过调整起始和放行时间，把二个或二个以上路口的交通信号灯协调起来加以控制的方式。线协调控制arterialcoordinatedcontrol在一条道路上或某些相关交叉路口实施协调控制的控制方式。绿波控制greenwavecontrol协调控制中最常用的功能，协调相邻交叉口信号，使得大部分车辆能够以一定的行驶速度连续通过多个交叉口。区域协调控制areacoordinatedcontrol在一个区域内多个交叉路口实施协调控制的控制方式。无电缆协调控制cablesslinkedcontrol信号机之间没有通信链路，根据时钟同步，通过设定相位差来实现交叉路口交通信号协调的控制方式。感应控制actuatedcontrol交叉路口信号机根据车辆检测器测得的交通流数据来调节信号配时的控制方式。定周期控制fixed-timecontrol交叉路口按预设定的固定配时方案连续重复运行的控制方式。系统控制干线协调控制系统arterialtrafficcontrolsystem把一条干道上一批相邻的交通信号联结起来进行线协调控制的交通信号控制系统。区域协调控制系统areatrafficcontrolsystem把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系统。自适应协调控制系统adaptivetrafficcontrolsystem根据区域内实时采集的交通数据进行联机优化控制的交通信号控制系统。本市交通信号控制现状SCATS系统是国际上主流的区域自适应信号控制系统，也是目前国内应用最多、最成熟的信号控制系统。自1985年引进上海以来，经过近30年的陆续建设，已形成规模。该系统具备自适应交通流变化、区域协调控制的功能。经过多年的实践检验，证明其系统性能高、可靠性强、控制效果较好。在本市中心城区，唯一且形成规模化的SCATS系统对提高区域通行效率起到了重要作用。截至本导则编制完成，本市中心城区（S20以内）共有信号灯控制路口4398个，其中由系统协调控制路口有3391个，全部为SCATS系统，覆盖率达78%。郊区（S20以外）共有信号灯控制路口5035个，但是由系统协调控制路口仅99个，覆盖率为2%。上海市中心城区在信号控制系统的建设过程中秉承了统一规划、分步建设的原则，避免了国内部分城市出现的多个信号控制系统互不兼容、互不协调的问题。基于上海市交通信号控制系统的建设背景与现状，考虑到全市交通管理的实际矛盾和发展需求，针对上海市各行政区域的不同交通流量特点，制定新建与改建交通信号控制系统的建设原则、目标和相关技术要求。一般规定中心城区、郊区新城镇及大型园区等，以及用于中心城区、郊区城镇或大型园区互联的主干道路交通信号应采用系统协调控制。交通信号控制系统，从控制方法上能够实现定时控制、感应控制和协调控制，从控制区域上能够实现点控、线控和面控。交通信号控制系统的建设在提高覆盖率要求下，应满足交通信息采集与发布的需求。交通信号控制方案设计应与道路交叉口设计同步进行，满足交叉口渠化方案与信号控制策略协调。具体规定应纳入SCATS系统的区域中心城区（S20以内）：由于该区域内SCATS系统的覆盖率已接近80%的现状，为保证中心城区的统一协调，应将新增和改建的信号控制系统统一纳入到现有SCATS系统内。S20附近郊区城镇:与中心城联系密切，处于S20连绵带（南至S32，西至G15，北至G1501，东至G1501）范围内，承载中心城区交通流量缓冲的重要作用的郊区城镇，应纳入SCATS系统，保证市、区两级层面的协同管理。S20连绵带内的主、次干路:为保证信号控制的连贯性和协调效果，S20连绵带范围内的主、次干路，直接承载交通流量出入中心城区，应纳入SCATS系统，保证市、区两级层面的协同管理；S20附近交通枢纽或大型活动园区等:交通枢纽或大型活动园区等，对区域协调控制要求高，且该类型区域与中心城联系密切，或者交通特征不稳定需要实施市级层面管控的，应纳入SCATS系统，保证市、区两级层面的协同管理。应采用区域协调控制系统但不限定系统选型的区域对区域协调控制有需求,但与中心城区（S20）联系性较弱的城镇:该类型区域应建设区域协调控制系统，但不强制控制系统的选型；在能够满足自身交通信号控制需求的前提下，鼓励选择质量过硬、具备本地服务优势的国产系统。其它郊区公路对暂时不需要设置区域协调控制系统或政策条件暂时受限的区域，可根据交通流量等情况选择具备系统协调功能和感应控制功能的信号控制设备，暂时进行单路口流量感应控制或无电缆协调控制，为今后拓展系统控制打下基础；郊区主要公路的纵向信号灯控制交叉口之间和临近的横向平交路口之间，应使用时钟校准功能、优化相位设计和信号偏移设置等，尽量做到无电缆协调控制。建设目标在道路新建、改建过程中，配套的交通信号设施建设应紧密配合全市交通信号发展战略。除个别信号灯控制路口前后间距均大于800米等无必要纳入系统控制的，到2020年原则上应达到以下目标：中心城区（S20以内）：本市中心城区，SCATS交通信号系统控制的覆盖率和交通管理服务水平要进一步提高。到2020年，主干道SCATS覆盖率（主干道建设SCATS路口总数/主干道信控路口总数）达到100%，中心城区范围内SCATS整体覆盖率（区域内建设SCATS路口总数/区域内信控路口总数）要达到95%以上。S20连绵带内：为进一步提高进出中心城区交通流量的疏导能效，S20连绵带范围内的交通主干道道路和郊区城镇，应积极推动落实SCATS路口控制。到2020年，S20连绵带范围内，主干道SCATS覆盖率到达100%，城镇整体覆盖率达到80%以上。郊县城区：全市郊（县）主城区（含市政府规划的新城主城区和重要组团）内应积极推动落实交通信号系统控制的建设。到2020年，主城区内的主干道道路，交通信号系统控制覆盖率（主干道建设系统控制路口总数/主干道信控路口总数）达到100%，主城区范围内整体覆盖率（区域内建设系统控制路口总数/区域内信控路口总数）达到80%以上。郊区中心镇：全市朱家角、泗泾、周浦（康桥）、奉城、枫泾、堡镇、安亭及罗店等市政府规划的中心镇区域内应积极推动交通信号控制系统化建设的规划，并开展针对性试点应用。到2020年，中心镇区交通信号系统控制的规划率（远期规划交通信号控制升级的路口总数/区域内信控路口总数）达到100%，试点率（区域内试点实施