1. 定时信号控制

1）基本控制参数

（1）信号相位和信号阶段。交通信号灯灯色的周期性变化，控制着路口各方向车辆的行或止。信号相位就是一股或多股交通流，在一个周期时间内无论任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示。信号相位是按路口车流获得信号显示的时序来划分的，有多少种不同显示时序排列就有多少个信号相位。

信号阶段则是根据路口通行权在一个周期内的变更次数来划分的，一个信号周期内通行权有几次更迭就有几个信号阶段。

图8-12所示为三岔路口由三个信号阶段构成一个信号周期，而相位则有四个相位。

一般路口可采用二相位，即东西一个相位，南北一个相位，某些情况下也会采取三相位、四相位，甚至八相位。对于行车而言，相位越多越安全，但相位越多，周期越长，延误的时间也越长，效率也就越低。相反，相位少，交叉口车流虽然较乱，但通行效率反而较高。在选用时应根据道路交通实况具体分析，综合优化。

（2）主要信号参数。

① 周期时间。周期时间就是红绿灯信号显示一个周期所需的时间，为信号阶段的一个完整的系列。

图8-12　信号相位和信号阶段示意图

② 绿信比。绿信比是评价交通控制效率的一个指标，是指有效绿灯时间与周期的比值。

2）配时设计

（1）英国方法。韦伯斯特提出了使车辆延误最小的最佳周期公式为

式中：L——一个周期内总的损失时间（s）；

Ls——起动损失时间（s）；

I——绿灯间隔时间（s）；

A——黄灯时间，可定为3s；

k——一个周期内的绿灯间隔数；

Y——各相位最大流量比之和；

qd——设计交通量（pcu/h）；

sd——设计饱和流量（pcu/h）。

总的有效绿灯时间为

各相位有效绿灯时间为

(www.daowen.com)

各相位绿信比为

（2）美国方法。信号灯配时所采用的周期为

式中：P——相位个数；

Qe,max——各个相位最大等效交通量之和。

等效交通量表达式为

式中：Q——交叉口进口实际交通量（辆/h）；

H——公交车、货车的交通量（辆/h）；

L——左转车数量（辆/h）；

n——进口有效车道数。

绿灯时间为

按照式（8-9）确定的绿灯时间是否满足车辆通行的要求，可通过下式来检验，即

式中：x——周期内的来车数，假设服从泊松分布，可查阅表8-1。

表8-1　泊松流平均到达率m、置信度、周期来车数x关系表

2. 感应式信号控制

1）控制原理

感应式信号控制没有固定的周期长度，其工作原理：在交叉口进口车道安装车辆检测器检测车辆的到达情况，在感应信号控制器内设置一个初始绿灯时间，到初始绿灯时间结束的时候，如果在一个预设时间间隔内没有后续车辆到达，则变换相位；如果有后续车辆到达，则绿灯延长一个预设的单位绿灯延长时间，只要不断有车辆到达，绿灯时间就可以继续延长，直到预设的最长绿灯时间变换相位。

2）控制参数

（1）初始绿灯时间G0：给每个相位预先设置的最短绿灯时间，在此时间内，无论是否有车辆进入进口车道，都必须为绿灯时间，初始绿灯时间的长短取决于检测器的位置和检测器到停车线可停放的车辆数。

（2）单位绿灯延长时间Gu：它是初始绿灯时间结束后，在一定的时间间隔内测得有后续车辆时所延长的绿灯时间。

（3）最长绿灯时间G1：它是为了保障交叉口信号灯具有较好的绿信比而设置的某相位无论车辆到达情况如何的最大绿灯时间，一般为30～60 s。当某个相位的初始绿灯时间加上后来增加的多个单位绿灯时间达到最长绿灯时间时，信号控制会改变相位，使另一相位的信号灯设置为绿灯，该方向的车辆获得通行权。