第4章 前端子系统设计
4.1 系统架构设计
前端子系统包括信号机、检测器、信号灯等。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。
信号机
若控制中心下发特殊控制方案时，完成控制中心下发方案的执行；若控制中心无下发方案，信号机在信号周期结束的前两秒内，读取自身连接车辆检测器检测到的数据，计算并保存相关参数，并通过网络与相邻交叉口信号机交换数据，最后用参数动态调整信号相位的绿信比，最终实现交叉口交通信号灯的自适应控制。
车辆检测器
主要负责完成交叉口车辆信息的采集和上传。本系统中，信号机通过车检板的接入兼顾了车辆检测器的功能，可支持24个线圈接入，最大可扩展至48个线圈。支持采集的交通信息有：车流量、占有率、速度、车辆排队长度等。
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。
4.2 线圈布设
本系统支持多种车辆检测信号的输入，包括环形线圈、超声波、微波、红外、橡皮管、电磁场、地磁场等。由于环形线圈式车辆检测器具有隐蔽、可靠性好、灵敏度高等优点，已成为当今交通控制系统最实用的检测手段，现在国内使用的车辆检测器大多也采用这种方式。下面就线圈的布设给出初步的建议。
感应控制环形线圈
主要为单点的感应控制提供车辆到达信息，也可为自适应控制提供排队长度的信息。
感应控制线圈布设原则参照以下两点：
① 线圈布设在渠化的道路上，即提供确定车辆流向的车辆信息；
② 线圈与停车线的距离以延长绿时间内车辆能安全通过路口为标准，一般取30~35米。
图 17 感应控制线圈布局示意图
4.3 信号灯布设原则 4.3.1 基本原则
对应于路口某进口，可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 30 （km/h） 40 50 60 70 80 距停车线 50 最小距离（m） 65 85 110 140 165 表 1 交叉口视距要求
4.3.2 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：
—— 无图案宽角度信号灯基准轴左右各10°，如图24； —— 无图案窄角度信号灯基准轴左右各5°； —— 图案指示信号灯基准轴左右各10°。
图 18 信号灯车道覆盖示意图
4.3.3 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，如图25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，如图26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。
图 19 机动车信号灯组设置示意
图 20 机动车信号灯组设置示意
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。 4.3.4 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，非机动车信号灯宜采用附着式安装在指导机动车通行的信号灯灯杆上，如图27所示。
图 21 非机动车信号灯附着安装
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。
4.3.5 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
道路交通信控制系统解决方案精编WORD版
