城市交通治理正从 “被动管控” 迈向 “主动智治”。面对路网拥堵、事故防控、停车难、充电乱、管理分散等痛点,市级全域智慧交通提升项目以 “一脑赋能、全域感知、多场景协同”为核心架构,构建覆盖 “感知 — 研判 — 指挥 — 服务” 的全链条智慧交通体系。
项目以前端感知全覆盖为底座,新建交通信号、电子警察、违停抓拍、行人闯红灯抓拍、不礼让行人检测、固定测速、流量监测、AR 高空全景、车辆卡口、非现场治超等十大感知系统,实现对人、车、路、环境全要素实时捕捉。
依托智慧交通大脑,整合可计算数字路网、交通认知、仿真决策、综合治理分析能力,形成全市统一交通数据中枢,实现信号自适应优化、干线绿波、拥堵溯源、重点车辆精准管控。
同步升级交通指挥中心,打造 LED 高清大屏、视频会商、标准化机房与微模块机房,支撑可视化指挥与 7×24 小时稳定运行。配套建设智慧停车系统,覆盖 5000 + 路侧泊位,实现视频巡检、无感支付、三级诱导、违停告警;布局智慧充电桩网络,建成城区 + 乡镇超充与快充站,统一平台调度。
项目同步构建专用传输专网与等保级安全体系,覆盖边界防护、运维审计、数据加密、漏洞检测,确保系统安全可靠。
从缓堵保畅到事故压降,从便民停车到绿色充电,从规范执法到精细管养,本项目全面提升城市交通治理现代化水平,打造安全、便捷、高效、绿色的出行新体验。
以下为部分正文:
第1章 项目设计方案
1.1 前端感知采集设施
1.1.1 交通信号灯
建设内容:建设xxx市43个路口红绿灯系统,实现路口信号机远程联网控制、自适应控制、干道协调控制、特勤路线控制等功能,提高了道路交通通行效率,有效缓解交通拥堵状况。
1.1.1.1 系统介绍
交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统,其主要功能是自动协调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案,均衡路网内交通流运行,使停车次数、延误时间及环境污染减至最小,充分发挥道路系统的交通效益。必要时,可通过控制中心人工干预,直接控制路口信号机执行指定相位,保障城市道路交通的畅通和特种车辆的优先通行。
1.1.1.2 部署设计
1.1.1.2.1 信号灯布设设计
(1)布设原则
对应于路口某进口,建议根据需要安装一个或多个信号灯组。
信号灯可安装在出口左侧、出口上方、出口右侧、进口左侧、进口上方和进口右侧。若只安装一个信号灯组,应安装在出口处。
至少有一个信号灯组的安装位置能确保,在该信号灯组所指示的车道上的驾驶人,位于下表规定的范围内时均能清晰观察到信号灯。若不能确保驾驶人在该范围内能清晰观察到信号灯显示状态时,应设置相应的警告标志。
道路设计车速(km/h) |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
距停车线最小距离(m) |
50 |
65 |
85 |
110 |
140 |
165 |
(2)常用组合形式
信号灯组合列表
(3)安装数量
当进口停车线与对向信号灯的距离大于50米时,应在进口处增设至少一个信号灯组;当进口停车线与对向信号灯的距离大于70米时,对向信号灯应选用发光单元透光面尺寸为φ400mm的信号灯。
安装在出口处的信号灯组中某组信号灯指示车道较多,所指示车道从停车线至停车线后50m不在以下三种范围内时,应相应增加一组或多组信号灯:
Ø无图案宽角度信号灯基准轴左右各10°,如下图所示;
(4)机动车信号灯安装位置
没有机动车道和非机动车道隔离带的道路,对向信号灯灯杆宜安装在路缘线切点附近。当道路较宽时,可采用悬臂式安装在道路右侧人行道上,也可根据需要在左侧人行道上增设一个信号灯组,如下图(1)所示;当道路较窄时(机非道路总宽12米以下)时,可采用柱式安装在道路两侧人行道上,如下图(2)所示。当进口停车线与对向信号灯的距离大于50米时,应在进口停车线附近增设一个信号灯组。
机动车信号灯组设置示意(1)
机动车信号灯组设置示意(2)
设有机动车道和非机动车道隔离带的道路,在隔离带的宽度允许情况下,对向信号灯灯杆宜安装在机非隔离带缘头切点向后2米以内。当道路较宽时,可采用悬臂式安装在右侧隔离带,也可根据需要在左侧机非隔离带内增设一个信号灯组;当道路较窄时(机动车道路宽10米以下)时,可采用柱式安装在两侧隔离带内。当停车线与对向信号灯的距离大于50米时,应在进口隔离带内增设一个信号灯组。
桥下路口或较大的平交路口划有左弯待转区时,如果进入左弯待转区的车辆不容易观察到本方位的对向信号灯的变化时,宜在另一方位的对向增设一组左转方向指示信号灯。
(5)非机动车信号灯安装位置
没有机动车道和非机动车道隔离带的道路,非机动车信号灯建议采用附着式安装在指导机动车通行的信号灯灯杆上,如下图所示。
当非机动车停车线与对向非机动车信号灯的距离大于50米时,应在进口增设一组非机动车信号灯,可安装在进口停车线前0.8m至2m处右侧距路缘的距离为0.8m至2m的人行道上或非机动车道左侧的机非隔离带内。
立交桥下非机动车信号灯安装在桥体上,立交桥另一侧应增设一组非机动车信号灯。
(6)人行横道信号灯安装位置
人行横道信号灯应安装在人行横道两端内沿或外沿线的延长线、距路缘的距离为0.8m至2m的人行道上,采取对向灯安装。
具有中心隔离带(含立交桥下)的路口,隔离带宽度大于1.5米的,应在隔离带上增设人行横道信号灯。
采用行人按钮时,行人按钮安装高度宜在1.2~1.5米范围内。
1.1.1.2.2 网络传输子系统设计
网络传输子系统主要由路口局域网、接入线路和中心网络组成。
Ø路口局域网
路口局域网主要用于汇聚前端各种网络设备。包括有线、无线网络模式。
Ø接入线路
接入线路建议采用独立光纤传输,连接路口局域网和中心网络,传输带宽不小于100M。
Ø中心网络
中心网络采用“汇聚-核心”的网络架构,用于连接路口局域网的带宽不小于100M,用于中心网络交换的带宽不小于1000M。
1.1.1.3 主要功能
1.1.1.3.1 前端功能
前端子系统包括信号机、检测器、信号灯等设备。信号机根据车辆检测器获得的交叉口交通信息(车流量等)通过实时调整整个交叉口交通信号灯参数进而调整配时方案,实现单个交叉口交通信号灯的自适应控制、定配时控制。
1.1.1.3.2 车辆检测器
主要负责完成道路交叉口交通参数的采集和上传。视频车辆检测器支持车流量、平均车速、车头间距、车头时距、车道空间占有率、车道时间占有率、车辆排队长度等交通参数的采集输出。
1.1.1.3.3 信号灯
负责交通信号的显示,是系统对外输出的直接体现。交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示慢行或警示。交通信号灯分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯等。
1.1.1.3.4联网信号控制机功能
联网信号控制机是实现路口信号控制的核心设备,交通信号控制机可以运行定配时方案、也可以获取车辆检测器采集的实时交通流量,计算并保存相关参数,并通过网络与相邻交叉口信号机、平台中心交换数据,实现路口信号的感应控制、区域控制。
-
联网远程控制:可实现有线或无线联网控制,接收中心远程优化控制,可在线修改配时参数,在线显示各相位状态、故障状态;
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故障降级功能:信号机出现绿冲突、信号灯故障、电压异常时可降级到黄闪或者灭灯控制;车检器故障时,信号机降级到所设置合适、安全的多时段配时控制模式;与中心端通信断线时,能够自动切换为本地多时段控制;信号机主控板故障时,能够自动切换黄闪控制,不灭灯;
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日历功能:信号机具备日历功能,可根据不同日期对方案进行规划与调整;
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维护工具:具备全中文或者其它语言的维护软件,可配置渠化、相位、车检器、方案等各参数信息;
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无电缆干线协调控制:同一主干道上的多个信号机以指定的某一路口信号机为基准,通过配置周期与相位差,利用GPS或联网授时,协调时间,实现线协调控制;
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多时段控制:根据不同时间段的车流量大小将一天分为若干个时间段,并配以不同的控制方式及配时方案。一般时段的划分可通过交通调查分析或经验获得。设置内容包括事件、控制模式、控制方案、节假日方案等;
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感应控制:根据相位对应车道检测器的实施车辆信息,控制相位放行,当车辆间隔大于设定值或浪费时间大于设定值或相位长大于设定值则结束当前相位。感应控制包括半感应、全感应控制,可设置感应控制参数,具备线协调感应控制功能;
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单点优化控制:通过车辆检测器检测进入路口的车流量状态,根据预置的预测算法规则,实时自动地调整周期、绿信比等参数以适应交通流变化。当运行到该相位时,如果车辆突然减少,则提前结束当前相位;若超过设定最大车辆间隔,则向下一相位预支一段时间,以获得路口车辆的最高放行效率,实现单交叉口的自适应控制;
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灯态同步功能:软件界面与信号机实时同步,信号灯灯态信息(红、黄、绿、倒计时等)同步;
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步进控制:按动手动按钮,控制相位的递进。在机箱侧门有手动控制盒,内置“手动/自动”开关,手动按钮。预留遥控手动接口;手动控制可以采用步进式或选择式;手动控制放行序列可定义及调整;
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黄闪控制:黄灯按一定的频率闪烁。有软件黄闪和独立黄闪。软件黄闪为正常的工作方式,一般用于深夜车辆稀少的时段。独立黄闪为硬件控制的黄闪,将切断灯驱动模块的输出,一般用于故障、维护;
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行人过街触发控制:根据行人过街按下请求按钮发送请求信号实现路段行人过街协调控制;
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紧急车辆控制功能:根据现场紧急车辆需求,实现需求相位优先放行;
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区域协调控制功能:根据各数口车流量的变化,接受指挥控制中心的统一协调管理控制,支持绿波带功能;
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特勤控制功能:具备特勤路线预设功能,通过实际路线信息调查,配置相关数据,减轻路网伤害达到勤务路线控制功能;也可支持车载特勤控制,预设特勤路线后,通过车载设备自动判断特勤方向相位的执行;
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相位输出功能:可针对某一相位进行关灯、黄闪等输出设置;
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信息采集功能:具备信号机运行参数信息、当前属性信息、车流数据信息等进行采集并同步远程控制软件;
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支持车辆检测器输入,配置24路检测信号。支持与电子警察数据(线圈、视频或混合模式)共享,支持线圈、视频、地磁等各种检测器。线圈检测器能检测线圈开路、短路,并发送到中心系统。能够按照相位周期采集交通流量、占有率以及交通信号相位信息(包括相位的绿灯开始时间、结束时间、相位流量、周期长度等),交通流量与占有率的采集精度〉90%,数据采集时延要求在周期结束后1分钟之内。另外能够提供设定周期(15s~180s)采集交通信息;
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日志记录:记录信号机运行参数、检测器故障、信号灯故障、绿冲突故障,支持远程查询和数据导出;
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信号机能够连接学习型倒计时器、脉冲实时倒计时和通信实时倒计时等多种类型的倒计时器,实现倒计时的功能;
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在联网方式下,控制管理人员可通过中心计算机的系统软件,以系统自适应优化控制、预置多段式固定配时、人工直接干预控制等多种方式,直接控制路口的信号配时。同时控制管理人员可通过图形界面,配置路口的特征参数、控制参数,直接下载至路口信号控制机,更新路口数据,大大方便系统的运行维护。
1.1.1.4 平台功能
1.1.1.4.1 用户管理功能
用户管理功能包括增设用户、赋予权限、密码管理。分为调看员级、操作员级、区域操作员级、系统管理员级。系统管理员级别最高,增设用户、赋予权限、可以用来新增路口、路口子区的划分、设置各种路口配置参数、强行指定各种控制方式、远程修改信号控制参数和调看各种显示界面等;调看员级只能调看各种显示界面。
1.1.1.4.2 路口管理功能
管理员权限用户可对区域进行增加、删除、修改操作,设置车道、路段属性,设置路口信号机型号属性等操作。
(1)状态监视
对系统设备和软件运行状况和故障进行全面监测和管理。以报表的形式清晰的反映系统操作员的操作记录,系统参数的修改记录,系统登录记录,系统故障及处理记录,系统运行方案的历史记录,交通阻塞报警及处理记录。
(2)流量监视
平台具备交通参数分析功能,能进行检测器和方案监控、流量和方案查询、分支流量和相位流量查询以及流量分析和优化分析计算。
(3)检测器、方案监控(流量折线图)
Ø检测器监控
可实时监控车道流量信息,记录实时流量上报信息,包括路口编号、检测器编号,方案号、相位号、相序号及上报时间。
Ø方案监控
可实时监控路口的方案信息及流量信息,可查询方案编号、相位序列、相位时间、饱和度、车辆延误、停车次数、流量、车头时距、通行能力等路口交通参数,并根据客户时间需求以列表和曲线图形式展现。
(4)路口指定方向流量
可查询路口的历史流量信息,并能列表和曲线图表形式分别展示。可分别按路口分支、车道进行查询,按路口分支,又可查询某一个进口或全部进口的流量,按车道查询,又可查询某一个车道或全部车道的流量。
(5)占有率统计
可按时间段查询统计一个路口方案的交通参数信息,可以反映出具体的相位流量、相位时间、相位饱和度、通行能力、车辆延误、停车次数、车头时距等路口交通参数,并以列表和曲线图形式展现。
(6)信号机任务监控
可查看信号机当前执行任务,操作人员,操作时间,操作状态。管理员可强行结束信号机当前的任务。
(7)信号机较时
信号机自动授时功能,可查看修改信号机当前系统时间。
(8)信号机灯态同步
可远程监控路口各个方向的灯态显示,手动控制提前进入下一阶段控制方案,黄闪控制使路口进入黄闪模式。
1.1.1.4.3 日志记录和管理
操作员记录:操作员登录/退出时间、所有操作命令记录;
系统运行记录:系统命令执行、控制方式与系统设备状态记录;
系统故障记录:系统中心设备、传输设备以及路口设备故障记录;
记录保存时间:系统至少保留最近3个月的综合日志记录;
记录查询:可根据日期范围、时刻、控制区域、用户、路口等各种限定,方便快捷地查询各类日志记录,并能以常用表格形式打印;
记录输出:记录文件以开放的数据格式在记录内容发生变化时随时输出。
1.1.1.4.4 勤务预案控制
在特殊情况下,如警卫、消防、救护、抢险等,信号灯按预定的路线进行线控推进,以保证车辆畅通无阻。线控线路由控制中心指挥员预先设置。
Ø单路口特勤控制
用户可在指挥中心根据现场交通状况进行特勤控制,解决由于事故等原因造成的单方向交通拥堵问题。
在特殊情况下,不确定通行路线,可在指挥中心根据反馈或者路口视频,进行及时调整特勤路线。
Ø多路口特勤控制
1.1.1.4.5 车辆优先控制
Ø公交优先
公交车优先控制的实现方式是通过绿灯时间的延长来实现的,当检测到公交车信息时,信号机会延长公交车通行方向的相位时间,保证公交车能够通过。
Ø紧急优先
系统具有紧急车辆控制功能,系统紧急车辆控制的基本思想是:保证紧急车辆顺利通过交叉口,同时减少对社会车辆的影响。
系统能够接收到警务、消防、救护、抢险等特种车辆的请求,并能够将上述各种车辆的请求按紧急度进行优先级分级,同时系统根据实际情况调整相应路口灯色变化。对于紧急车辆来说,紧急车辆行驶的道路上应该是一路绿灯,这样也就是对紧急车辆实现了“绿波带控制”,但对于其它方向社会车辆,就是红灯。紧急车辆通过后,系统能够恢复到原来的运行状态,尽快疏散因为紧急车辆通行而滞留的车辆。
1.1.1.4.6 瓶颈控制
瓶颈控制技术也称为过饱和控制,就是当路口出现过饱和状态,如下图所示,东西方向的拥堵影响了南北方向的通行,导致路口瘫痪。此时,如果一味的增加东西方向的绿灯时间,势必会造成路口的进一步堵塞甚至瘫痪,因此当路口饱和度大于100%,即过饱和状态时,需要引入瓶颈控制技术。
Ø上游路口有剩余排队车辆,下游路口的车辆未形成溢流现象;
Ø上游路口不存在剩余排队车辆,但下游路口排队车辆过长溢流到上游路口;
Ø上游路口存在剩余排队车辆数,且下游路口排队车辆过长溢流到上游路口。
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