智能交通系统教学课件

2024/6/281智能交通系统 2024/6/282第二章 交通控制系统基础交通系统主要组成交通流的特性信号控制系统的分类信号控制的基本参数点、线、面控制系统高速公路交通控制系统交通控制系统的基本评价指标2024/6/283一、交通系统主要组成交通系统主要组成部分：（要素）人：驾驶员、乘务员、维修人员、管理人员、乘客、行人、其他有关人员。车辆：公共汽车、电车、出租车、货车、摩托车、自行车、地铁、其它车辆。路：快速干道、主干道、次干道、支路。管理与控制系统：车辆检测器、计算机、交通信号灯、路旁显示板、广播、闭路电视等。2024/6/2842024/6/2852024/6/286二、交通流的特性(交通流参数)宏观：将交通流作为一个整体。交通量(Traffic Flow,Traffic Volume)在一定时间间隔内，通过一条公路或一条给定车道或方向的某一点的车辆总数。单位为辆数或辆/单位时间。可分为：到达率、离开率车速Speed(and Travel time)车流密度Density：D=F/S占用一个给定公路或车道的车辆总数。单位为车辆数/公里或车辆数/公里/车道。常用时间占有率Occupancy来表示。2024/6/287交通量(Traffic Flow,Traffic Volume)最重要、最容易测量。流量：q NT N:通过断面AA的车辆数;T:测量时间设hi为第i辆车的车头时距，有：平均车头时距2024/6/288车速Speed(and Travel time)在特定的观测地点、沿特定路线上的，交通运行状况的重要计量。时间平均速度（地点速度）区间平均速度2024/6/289车道占有率(Occupancy)车道上，车辆占用时间与总观测时间之比。：车道占有率%；：第i辆车的检测器占用时间；：观测时间；2024/6/28102024/6/2811二、交通流的特性（续）微观：交通流中的单个车辆的行为间距和间隔(Spacing and Headway)间距：车道上连续车辆间的距离。间隔：连续车辆通过车道上某点的时间2024/6/28122024/6/2813三、信号控制系统分类按控制范围分：单个交叉口的交通控制也称单点信号控制，“点控制”。干道交叉口信号协调控制也称“绿波”信号控制，“线控制”。区域交通信号控制系统“面控制”。2024/6/2814三、信号控制系统分类（续）按控制方法分：定时控制：交叉口信号控制机均按事先设定的配时方案运行，称定周期控制。(Pretimed Control)有单段式定时控制和多段式定时控制有单个交叉口的定时控制、静态线控系统和静态面控系统。感应控制：是在交叉口进口道上设置车辆检测器，信号灯配时方案可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。(Traffic Actuated Control)可分为：半感应控制和全感应控制。(Actuated&Semi-Actuated Control)用感应控制方式的线控制、面控制也称为动态线控系统和动态面控系统。2024/6/2815四、信号控制的基本参数用以给相互冲突的交通流以先后通过的通行权，即在时间上将相互冲突的交通流进行分离，以便它们安全地通过交叉路口。相位：信号化的交叉路口，给予车辆及行人以通行权的时序叫信号的相位，简称相。(Phase)通常用的是两相控制信号，如图。另外有三相、四相、八相的控制方式，如图。信号的相位数根据路口的需要选择，相位越多，交通越安全，但交叉路口的利用率就越小。2024/6/2816两相控制信号2024/6/2817三相控制信号2024/6/2818四相控制信号2024/6/2819四、信号控制的基本参数(续)三个基本控制参数：周期长度绿信比相位差信号控制系统的功能就是最佳地确定各路口在各车流方向上的这些控制参数，并付诸实施。2024/6/2820四、信号控制的基本参数(续)周期长度：(Cycle length)信号灯运行一个循环所需的时间，等于绿灯、黄灯、红灯时间之和。The sum of all traffic phases is equal to the cycle length.一般信号灯最短周期不小于36s；最长周期不超过2min。适当的周期长度对路口处交通流的疏散和减少车辆等待时间具有重要意义。又具体分为：（英国运输与道路研究所TRRL的结果）最佳周期（Co）最小周期（Cm）实际应用的周期（Cp）2024/6/2821四、信号控制的基本参数(续)最佳周期（Co）：最小周期（Cm）：实际应用的周期（Cp）：式中：L-一个周期内的总损失时间；Y-整个交叉路口中，各个相位的y值的总和，即Y=y，y是流量与饱和流量的比值。（即繁忙度）周期与延误的关系如下图：（Cp应略大于Co，取90%的饱和量）2024/6/28222024/6/2823四、信号控制的基本参数(续)绿信比：(Split)一个周期中，绿灯时间与周期长度之比称为绿信比。绿信比：S=G/C；G-绿灯时间，C-周期绿信比的大小对于疏通交通流和减少路口总等待时间有着举足轻重的作用。通过合理地分配各车流方向的绿灯时间（绿信比），可使各方向上阻车次数、等待时间减至最少。应该注意：单个路口信号的最优配时并不等于对于整个交通网络（线控或面控系统）也是最优的。对于多路口联合控制，需统筹考虑各路口的周期、绿信比，而且要妥善地确定不同路口信号之间的相位差。2024/6/2824车流通过信号路口的时间-距离图2024/6/2825四、信号控制的基本参数(续)相位差：(Offset)也称时差，是应用于信号系统联动协调控制的一个参数。有绝对相位差和相对相位差之分。绝对相位差是指各个信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某一个标准信号（相位差为零）的绿灯或红灯的起点或中点的时间之差。相对相位差是指相邻两信号的绿灯或红灯的起点或中点之间的时间之差。相对相位差等于两个信号绝对相位差之差。在信号协调控制系统中，选择正确的相位差对车流的协调和“绿波”的形成具有重要意义。两个相邻路口的相位差：O=t+10(秒)t 为平均旅行时间，10s为一路口清车队时间。2024/6/2826其它参数绿灯间隔时间（R）：从失去通行权的相位的绿灯结束到得到通行权的相位的绿灯开始所用的时间。最小绿灯时间（gmin）：是对相位的绿灯显示时间规定的最低限值。5s饱和流量（S）在有车队存在的某段绿灯时间内，并且忽略车流释放率在增大或减小的绿灯时间的前几秒及后几秒时间段，车辆通过停止线的平均流率。有效绿灯时间（ge）：即某一相位的绿灯时间与黄灯时间的和减去损失时间。5s2024/6/2827其它参数（续）损失时间（l）即在周期时间内，由于安全几车流运动特性等原因，在某段时间内没有交通流运动或未被充分利用的时间。车流量系数（y）饱和度（X）延误（D）2024/6/2828车流通过信号路口的流量图示（信号灯交叉口车流运动特性）2024/6/2829五、单个交叉路口的交通控制单个交叉路口的交通控制也称“点控”控制方式：定时控制交通感应控制优化感应控制定时控制与感应控制的选择2024/6/28305.1 定时控制全部控制参数（主要是周期、绿信比、相的数量和顺序）都根据历史交通数据预先确定，保持常数。必须对每相的时间（绿信号时间加上黄信号时间）和总的周期时间确定要求的数值。基本的考虑因素：车辆延误交叉路口的容量有许多算法。如韦伯斯特法（Webster）、ARRB法、“冲突点”法等。2024/6/2831信号配时图2024/6/28325.2 交通感应控制目的是使绿灯时间长度与实际交通状况相适应。有全感应控制和半感应控制两类。常用的有两种形式：基于到达车辆车头距的控制基于排队长度的控制2024/6/2833交通感应控制的基本工作原理如图所示，一相位起始绿灯，感应信号控制器内预设有一个“初期绿灯时间”(Gmin)，到初期绿灯结束时，如在一个预置的时间间隔内，无后续车辆到达，则可更换相位；如检测器检测到有后续车辆到达，则每测得一辆车，绿灯延长一预置的“单位绿灯延长时间”(G0)。即只要在这个预置的时间间隔内，车辆中断，即换相；连续有车，则绿灯连续延长，直到绿灯一个预置的“极限延长时间”(Gmax)时，即使检测到后面仍有来车，也中断这个相位的通车权。2024/6/28342024/6/28355.3 定时控制和感应控制的选择能降低延误和减少停车的控制方式，既有较好的交通效益又有较高的经济效益。不同交通条件下最有效的控制方式的分块图。如图所示。各类信号控制的优点2024/6/28362024/6/2837六、干线交通控制系统(“线控”)为使车辆减少在城市道路网中各个交叉口上的停车时间，特别是使干道上的车辆能够畅通，通常把一条干道上一批相邻的交通信号连接起来，加以协调控制，就出现了干线交叉口交通信号的协调控制系统（简称线控制，也称绿波系统）。研究把整个区域内所有交通信号联起来加以协调控制，就形成了区域交通信号控制系统（简称面控制）。一大片控制区划分为若干控制子区；控制子区往往是若干条干线的交通控制系统。所以线控制是面控制的一种组成部分，或者说，线控制是面控制系统的一种简化的特殊形式。2024/6/28382024/6/28396.1 定时式线控制的协调方式双向交通街道在各交叉口间距相等时，比较容易实现，且当信号间车辆行驶时间正好是线控系统周期时长一半的整数倍时，可获得理想的结果。否则较难实现，必须试探和折中来求得信号协调。有四种：同步式协调控制（Simultaneous）交互式协调控制（Alternate）简单续进式协调控制系统（Limited(simple)progressive）多方案续进协调控制系统（Flexible progressive）2024/6/28406.2 感应式线控系统和计算机线控系统感应式线控系统使用半感应信号机的线控系统使用全感应信号机的线控系统关键交叉口的感应式线控系统2024/6/2841七、区域交通控制系统(“面控”)定时式脱机操作系统响应式联机操作系统2024/6/28427.1 定时式脱机操作系统TRANSYT（Traffic Network Study TooL）“交通网络研究工具”，是英国交通与道路研究所（TRRL，现为TRL）于1966年提出的脱机优化网络信号配时的一套程序。现在的版本为TRANSYT 10。TRANSYT是一种脱机操作的定时控制系统，主要由仿真模型及优化两部分组成，其基本原理如图。2024/6/2843TRANSYT基本原理2024/6/28447.2 响应式联机操作系统能随交通变化自动优选配时方案的控制系统。不同的自适应控制系统归纳起来有方案选择式与方案形成式两类。方案选择式控制原理同“线控”系统以方案选择式优选配时方案与单点感应控制作调整相结合的控制系统。以SCATS为代表。方案形成式以SCOOT为代表2024/6/2845（1）SCATSSCATS（Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System）控制系统是一种实时自适应控制系统，由澳大利亚开发。70年代开始研究，80年代初投入使用SCATS的控制结构为分层式三级控制：中央监控中心-地区控制中心-信号控制机1-10个信号控制机组合为一个“子系统”，若干个子系统组合为一个相对独立的系统；系统之间基本上互不相干，而系统内部子系统间存在一定的协调关系。随交通状况的实时变化，子系统可合并和重新分开。三项基本配时参数的选择都以子系统为核算单位。2024/6/2846（1）SCATS（续）SCATS在实行对若干子系统的整体协调控制的同时，也允许每个交叉口“各自为政”地实行车辆感应控制，从而大大提高了系统本身的控制效率。SCATS正是利用了设置在停车线附近的车辆检测装置，才能这样有效、灵活。所以，实际上SCATS是一种用感应控制对配时方案可作局部调整的方案选择系统。SCATS的主要环节：子系统的划分与合并“合并指数”：相邻子系统各自要求的信号周期时长相差9s；则“合并指数”+1；否则-1。“合并指数”达到4，两子系统可合并；降为0，重新分开两子系统。2024/6/2847（1）SCATS（续）SCATS配时参数优选“算法”简介把信号周期、绿信比及绿时差作为各自独立的参数分别进行优选，优选过程所用的“算法”以所谓“综合流量”及“饱和度”为主要依据。饱和度饱和度（DS）是指被车流有效利用的绿灯时间与绿灯显示时间之比：DS=g/g综合流量综合流量q是指一次绿灯期间通过停车线的车辆折算当量，由直接测定的饱和度DS及绿灯期间实际出现过的最大流率S来确定：q=(DS*g*S/3600)信号周期时长的选择信号周期时长的选择以子系统为基础，即在一个子系统内，根据其中饱和度最高的交叉口来确定整个子系统应当采用的周期时长。2024/6/2848（1）SCATS（续）绿信比方案的选择绿信比的选择也以子系统为基础。事先为每一交叉口准备四个绿信比方案（针对可能的四种负荷情况）供实时选择使用。每一信号周期选择一次，连续三个周期内某一方案两次“中选”，则该方案即被选择为下一周期的执行方案。绿时差方案的选择内部、外部两类时差方案分别有五种不同的方案，存储在中央控制计算机中。每一信号周期实时选择。2024/6/2849（2）SCOOTSCOOT（Split-Cycle-Offset Optimisation Technique）即“绿信比-信号周期-绿时差优化技术”，是一种对交通信号网实行实时协调控制的自适应控制系统，有英国TRRL（运输与道路研究所，现为TRL，Transport Research Laboratory）与1973年开始研究开发，1979年正式投入使用。现在由Peek Traffic Ltd,TRL Ltd 和Siemens Traffic Controls Ltd 共同拥有。SCOOT是在TRANSYT的基础上发展起来的，其模型及优化原理均与TRANSYT相仿。不同的是SCOOT是方案形成方式的控制系统。通过安装在各交叉口每条进口道最上游的车辆检测器所采集的车辆到达信息，联机处理，形成控制方案，连续地实时调整绿信比、周期时长及绿时差三参数，使之同变化的交通流相适应。已在世界上170多个城镇使用。2024/6/28502024/6/2851（2）SCOOT（续）SCOOT优选配时方案的主要环节检测检测器：环形感应线圈传感器的合适位置：SCOOT通过实时检测达到能实时预测停车线上的“到达”图式，预测PI目的，所以传感器的合适位置是设在离停车线相当距离的地点，一般希望设在上游交叉口的出口，离下游停车线尽量远。车辆检测数据的采集交通量占用时间及占用率拥挤程度 子区由交通工程师预先判定，不能合并、分拆，但可在子区中有双周期交叉口。2024/6/2852（2）SCOOT（续）模型周期流量图-车队预测图式与TRANSYT一样，但SCOOT是实时交通信息处理得到。排队预测（如图）拥挤预测为控制排队延伸到上游交叉口，必须控制受阻排队长度。“拥挤系数”可以反映车辆受阻程度，同时因SCOOT传感器设在靠近上游交叉口的出口道上，因此当检测器测得有车停在传感器上时，表明排队即将延伸到上游交叉口。效能预测同TRANSYT一样，SCOOT用延误和停车数的加权值之和或油耗作为综合效能指标PI，但SCOOT有时也用“拥挤系数”作为效能指标之一。优化优化策略：对优化配时参数随交通需求的改变而作频繁的适量调整。适量的调整量虽小，但由于调整次数频繁，就可由这些频繁调整的连续累计来适应一个时段内的交通变化趋势。这是SCOOT成功的主要原因之一。2024/6/28532024/6/2854八、高速公路交通控制系统高速公路的交通拥挤及其影响匝道控制入口匝道控制出口匝道控制主线控制、通道控制和收费控制控制与监测系统简介2024/6/28558.1 高速公路的交通拥挤是指交通需求（一定时间内想要通过道路的车辆数）超过某道路的交通容量时，超过部分的交通滞留在道路上的交通现象。交通拥挤的根本原因是交通供求关系的不平衡。因素可归纳为：常发性的过大交通需求；几何因素（Geometric design factors）运行因素（Traffic operations factors）偶发性暂时通过能力降低。如交通事故、公路养护等（Random factors）2024/6/28568.1 高速公路的交通拥挤（续）几何因素（Geometric design factors）车道减少交织路段短道路纵断面过陡横断面过窄车道数太少等运行因素（Traffic operations factors）交通需求超过容量（Volume/capacity relationship）不受限制的入口匝道（Unrestrained ramp access）出口匝道排队（Exit ramp queues）收费站收费（Tolling）交织运行（Weaving maneuvers）2024/6/28578.2 高速公路匝道控制匝道控制是应用最广的、效果最好的一种控制方式。包括：单个入口匝道或出口匝道的定时控制动态控制多个匝道的协调控制（定时、动态）2024/6/2858(1)入口匝道控制入口匝道控制的基本目标是控制高速公路的交通需求。它以高速公路主线交通流为控制对象，以匝道入口流量为系统的输入控制量，通过计算匝道上游交通需求与下游道路容量差额来寻求最佳入口匝道流量控制，从而使高速公路本身的交通需求不超过它的容量，使高速公路主线交通流处于最佳状态。2024/6/2859(1)入口匝道控制（续）入口匝道控制方法：匝道调节*（ramp metering）入口匝道定时调节；入口匝道感应（动态）调节；入口匝道汇合控制；入口匝道整体定时控制；高速公路入口全局最优控制。匝道关闭（ramp closure）人工设置路栏（Manually placed barriers）自动路栏（Automated barriers）标志（Signing）2024/6/2860(2)出口匝道控制在高速公路的交通控制中，很少对出口匝道进行控制。两种方法：调节离开高速公路的交通量的方式和完全关闭出口匝道的方式。2024/6/28618.3 主线控制、通道控制和收费控制主线控制（mainline control）的对象是高速公路本身即路段上的交通流，而通道控制（corridor control）的对象是由高速公路、侧道和其它平行干道所组成的通道系统上的交通流。两者是互相联系的。公共汽车/合用车（HOV）优先控制2024/6/2862(1)主线控制通常采用的几种主线控制方法有：可变速度控制；车道关闭；主线调节；可逆车道控制；公共汽车、合用车优先控制；驾驶员信息系统。2024/6/2863(2)通道控制高速公路通道系统由高速公路、匝道以及与高速公路相关的侧道、干道、城市街道等组成。它是一个以高速公路为核心的、沟通两个或两个以上地区之间交通的道路网络。高速公路通道控制就是对通道系统交通流进行协调、管理、诱导和警告。通道控制的基本原理：监测通道系统中所有道路及交叉口，将超载道路上的交通转移到通行能力尚有剩余的道路上去。2024/6/2864(3)收费控制收费控制：除可筹促新的公路建设资金外，还可以实现交通需求控制，以期能有效解决公路的拥挤、安全、污染等问题。拥挤收费是解决高速公路或通道内拥挤问题的一种最有前途的方法。传统的收费方式需车辆在收费站停下来交费，容易造成收费站拥挤，给环境带来污染。2024/6/2865(3)收费控制（续）收费制式：通常有三种均一式：是最简单的一种收费制式，收费站设在每个入口，而主线和出口都不再设站。开放式：收费站建在高速公路的主线上，距离较长的高速公路可以建多个收费站，各个出入口不再设站，高速公路对外呈“开放”状态。封闭式：收费站建在高速公路的所有出入口处，车辆在高速公路内部则可以自由行驶。这是目前应用最多的一种收费制式。2024/6/2866(3)收费控制（续）收费方法：人工收费：由人工将车辆分类，套用收费标准计算应收取费用，收钱、开票、找零。我国绝大部分采用这种收费方法。半自动收费：指在车辆分类、计算费用、交费、收费、核准放行几个收费环节中有一个或几个环节采用自动装置，但仍需驾驶员停车交费的收费系统。全自动收费：全部收费过程都由自动化装置完成，汽车可实现不停车收费，完全达到无人操作。2024/6/2867(4)高速公路监控系统监控中心功能目标实现和协调高速公路管理策略和控制；事件管理和维护的调度中心维护和修理损坏或工作不正常的现场设备给出行者、决策者、媒体发布高速公路交通旅行信息的中心；紧急救援反应的协调指挥中心。定义功能关系、数据需求和信息流程2024/6/2868(4)高速公路监控系统（续）需考虑的技术物理环境（Physical Environment）：如图工作站（Workstations）控制和显示（Controls and Displays）：如图用户接口（User Interfaces）通信（话音、数据）2024/6/28692024/6/2870九、交通控制的基本评价指标交通控制的基本评价指标（与信号配时直接相关）通行能力饱和度行程时间延误停车次数停车率燃油消耗废气排放交通噪音等2024/6/28719.1 主要评价指标通行能力道路通行能力是指在一定的道路、交通和环境条件下，道路上某一断面在单位时间内通过的最大车辆数。辆/时，Veh/h美国的通路通行能力手册HCM（highway capacity manual）分为：路段通行能力和交叉口通行能力道路通行能力的大小与道路条件、交通条件及交通管制条件等直接相关2024/6/28729.1 主要评价指标（续）饱和度指交通量与通行能力之比。用来描述交叉口交通需求与供给之间平衡的程度分为相位饱和度和交叉口饱和度交叉口信号配时设计时，饱和度的实用范围通常为0.750.90，个别情况可达0.952024/6/28739.1 主要评价指标（续）饱和度的影响因素道路条件车道宽度（直接相关）、车道坡度、转弯半径、视距等交通条件车辆组成、车流分布、行人与自行车交通量等渠化条件机动车与非机动车的隔离、专用车道的设置等信号条件相位组成环境条件交叉口所处的地区是市区中心或非市区中心等2024/6/28749.1 主要评价指标（续）车辆延误是指由于道路与环境条件、交通干扰以及交通管理与控制设施等驾驶员无法控制的因素而引起的行程时间损失。包括路段行车延误和交叉口延误两部分度量方法：秒/辆（平均延误）、辆秒（总延误）、辆时/时（单位小时总延误）有不同的模型：Webster模型、Akcelik模型等2024/6/28759.1 主要评价指标（续）停车次数完全停车、不完全停车停车次数就是一个信号周期内完全停车次数的总和分为交叉口停车次数和相位停车次数停车率指一个信号周期内，停车车辆数占通过停车线（交叉口）车辆总数的比率。分为交叉口停车率和相位停车率2024/6/28769.2 服务水平（LOS）服务水平（LOS：Level Of Service）是道路使用者从所使用的交通设施中获得的有关速度、舒适、方便、经济、安全等方面的一种服务程度。它不仅与交通设施有关，还与交通需求大小等有直接的关系。多以HCM的划分标准：A B C D E F平均车辆延误60.0谢 谢2024/6/2877如何理解海绵城市如何理解海绵城市与智慧城市与智慧城市海绵城市的基本内涵与绩效指标概述PART 1PART 1如何理解海绵城市？SC,Sponge City 海绵城市 SuDS/Sustainable Drainage Systems 模仿自然状态，减少径流，改善水质，提高生物多样性。GI/Green Infrastructure 通过相互联系的绿色空间网络，自然管理暴雨，减少排水，改善水质，节约城市管理成本。LID/Low Impact Development 通过分散、小规模的源头控制延缓径流和污染的冲击，接近自然水文循环。BMPs/Best management practicies 由单纯的工程方式转变为工程与非工程相结合方式进行雨洪管理实践。WSUD/Water Sensitive Urban Design 整合城市空间设计和综合水资源管理。ABC/Active Beautiful and Clean Waters Programe j将功能性与自然、生态和人文相结合。可持续排水系统SuDS源头控制就近消纳改善水质协调环境景观舒适绿色基础设施GI多功能绿色空间网络网络中心连接廊道低影响开发LID小型分散原位收集自然净化就近利用回补地下水最佳雨洪管理实践BMPs路面材料储水设施渗透过滤管理法规民众教育水敏感性城市设计WSUD减少用水量减少排放水资源再生改善水环境水量调蓄活越美丽净水计划ABC 自然可亲性商业&艺术水敏设计生物修复蓄水池 海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。雨水径流控制恢复本地海绵体修复水生态、改善水环境、涵养水资源、提高水安全、复兴水文化海绵城海绵城海绵城海绵城市建设市建设市建设市建设水生水生态态水资水资源源水环水环境境水安水安全全水文水文化化目标导向问题导向小雨不积水 大雨不内涝 水体不黑臭 热岛有缓解方式方式方式方式实现雨水自然积蓄、渗透和净化的城市发展方式策略策略策略策略基于经济、环境可持续发展的规划和设计策略系统系统系统系统涵盖雨水、污水、再生水、地下水、生活用水、景观用水等生态系统以及与之相关的建筑、道路、绿地和基础设施等综合系统途径途径途径途径实现实现缓解城市化过程中带来的水生态破坏、水环境污染、水资源短缺、水安全风险、水文化消失等问题的有效途径污污水水再再生生水水雨雨水水地地下下水水景景观观水水生生活活水水生态生态水系水系统统渗、渗、渗、渗、滞滞滞滞 、蓄、蓄、蓄、蓄、净、净、净、净、用、用、用、用、排排排排 海绵城市要做什么？2.不让雨水不让雨水产生雨涝灾产生雨涝灾害害1.让雨水让雨水资源不资源不浪费浪费3.让城市让城市绿地系统绿地系统增效增值，增效增值，环境更美环境更美丽宜居丽宜居不让雨水白白流走，或补充地表水含量，或储蓄再利用，或进入绿地生态循环系统；让雨水资源化利用效益最大化。绿地区域内常量雨水尽量自行消纳，减少市政管网压力，发挥水体与自然水系雨洪调蓄功能。通过改善绿地空间形态与植物配置，统筹与水资源的有效利用，系统提升绿地系统生态效能与景观。海绵城市绩效指标概述20132014201520162017习近平在中央城习近平在中央城镇化工作会议讲镇化工作会议讲话话：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。财政部、住房城财政部、住房城乡建设部、水利乡建设部、水利部部决定开展中央财政支持海绵城市建设试点工作，给予专项资金补助：直辖市每年6亿元，省会城市每年5亿元，其他城市每年4亿元。国务院办公厅关于推国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导进海绵城市建设的指导意见意见：通过海绵城市建设，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用，到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求。李克强 第十二届全国人大五次会议报告：统筹城市地上地下建设，再开工建设城市地下综合管廊2000公里以上，启动消除城区重点易涝区段三年行动，推进海绵城市建设，使城市既有“面子”，更有“里子”。海绵城市建设效益评价与考核指标（试行）类别类别 项项绩效指标绩效指标建筑与小区建筑与小区关联性关联性相关指标相关指标水生态1年径流总量控制年径流总量控制率率径流总量控制率、径流系数、土壤渗透系数2生态岸线恢复生物多样性指数、湿地（水系、岸线）损失变化率3地下水位地下水潜水水位4城市热岛效应城市热岛效应热岛强度、绿地率、屋顶绿化率水环境5水环境质量地表水环境质量标准类、地下水质量标准类6城市面源污染控制径流污染控制率（SS）水资源7污水再生利用率污水再生利用率中水回用率（非传统水源利用率）8雨水资源利用率雨水资源利用率雨水回收利用率（非传统水源利用率）9管网漏损控制管网漏损率水安全10城市暴雨内涝灾城市暴雨内涝灾害防治害防治设计重现期11饮用水安全水源地水质达标关键指标关键指标1 年径流总量控制年径流总量控制率率表 新建、扩建、整体改建项目年径流总量控制率序序号号项目分类名称项目分类名称用地代号用地代号年径流总量控制率年径流总量控制率新建、扩建 整体改造1居住用地R1 R2 R375%70%2公共管理与公共服务设施用地A1 A5 A675%55%A2 A3 A480%60%3商业服务业设施用地B1 B2 B3 B475%55%4工业用地M1 M280%70%5物流仓储用地W1 W280%70%6道路与交通设施用地S1一注S3 S4 S9一注7公用设施用地U21一注8绿地与广场用地G1 G285%85%G3 80%70%关键指标关键指标2 场地径流系数场地径流系数 表 不同用地类型新建、扩建项目径流系数控制目标 序序号号项目分类名称项目分类名称用地代号用地代号径流系数控制目径流系数控制目标标（流量）（流量）1居住用地R1 R2 R30.452公共管理与公共服务设施用地A1 A5 A60.45A2 A3 A40.403商业服务业设施用地B1 B2 B3 B40.504工业用地M1 M20.505物流仓储用地W1 W20.556道路与交通设施用地S10.65S3 S4 S90.557公用设施用地U210.458绿地与广场用地G1 G20.15G3 0.30关键指标关键指标3 3 径流污染物径流污染物控制率控制率 技术措施技术措施污染物去除率污染物去除率（以（以SS计算，计算，%）技术措施技术措施污污污染物去除率污染物去除率（以（以SS计算，计算，%）透水砖铺装8090蓄水池8090透水水泥混凝土8090雨水罐8090透水沥青混凝土8090调节塘绿色屋顶7080调节池下凹式绿地传输型植草沟3590简易型生物滞留设施干式植草沟3590复杂型生物滞留设施7095湿式植草沟泥塘5080植被缓冲带5070雨水湿地5080初期雨水弃流设施4065表 低影响开发设施径流污染物控制率绿色建筑评价标准中提到的指标 绿地率热岛强度绿色基础设施建筑与小区海绵城市设计要点缺水地区缺水地区重点在于利用城市绿地解决自然渗透、汇蓄和利用，通过雨水收集、利用，有效提高地表水的含蓄量。水网地区水网地区重点研究利用水系、微湿地和集雨型绿地汇蓄雨水，参与地表水净化和减缓市政雨涝压力。沿海重盐碱地带沿海重盐碱地带重点研究利用雨水自然渗透。促进土壤排盐碱的技术利用，以及耐盐碱植物的应用。总体原则 ：因地制宜，分类施策要点要点1 区域规划引领，以指标为依区域规划引领，以指标为依据据 以规划指标为依据开展方案设计，以绿地系统和水系统为中心，有机整合与之相关的雨水系统设计、污水系统设计、给水系统设计、景观系统设计、建筑设计等建立水资源综合利用系统，实现海绵城市建设目标。应进行多方案的技术经济分析比选，不断优化方案。区域海绵城市与水资源综合规划充分发挥公园大面积水体的雨水蓄积功能公园成为区域海绵城市建设的重要要素“大海绵”公园景观水体与住区雨水系统通过生态绿道衔接充分发挥公园的生物多样性功能，优化植物配置。现状条件及问题评估现状条件及问题评估确定目标控制确定目标控制设施及规模确定设施及规模确定水文水力计算水文水力计算竖向设计、汇水区划分竖向设计、汇水区划分设施选择与平面布局设施选择与平面布局要点要点1 区域规划引领，以指标为依区域规划引领，以指标为依据据 场地的年场地的年径流总量径流总量控制率控制率年径流年径流污染控污染控制率制率径流系径流系数数污水管网污水管网外排流量外排流量和总量和总量市政再市政再生水供生水供水压力水压力地表径流地表径流对景观水对景观水系水质的系水质的影响影响生态环生态环境的用境的用水压力水压力年径流总量控制率不应低于75%01年径流污染控制率已大于40%02径流系数控制居住用地0.45，商业用地0.5003新建硬化10000平米以上，妹千平米调蓄容积30m304下凹绿地比例不少于50%，改建增加10%05改建项目可渗透地面面积比例增加10%0706新建项目可渗透地面面积比例不少于40%要点要点2 早期关注竖早期关注竖向设计向设计统筹协调场地建筑、道路、广场、绿地、水系等的布局和竖向，使径流雨水有组织自流汇入周边绿地系统和水系，并与城市雨水管渠系统相衔接。广场雨水宜综合采用生态排水和雨水管渠，雨水首先汇入道路绿化带及周边绿地内的低影响开发设施。道路横断面设计应优化道路横坡坡向，路面与道路绿化带及周边绿地的竖向关系。要点要点3 设施选择灰设施选择灰绿结合绿结合绿色设施绿色设施：下凹绿地、植草沟、雨水花园、透水铺装等，即在地势较低的区域种植植物，通过植物截留、土壤过滤滞留处理小流量径流雨水，达到控制径流污染的目的。灰色设施灰色设施：地埋式蓄水装置（混凝土蓄水池、蓄水方块）。根据项目所在地的地埋条件、规划条件等，因地制宜的选择海绵城市的技术措施及其系统组合。要点要点4 注重关键节点的处理注重关键节点的处理屋面材料的选择屋面材料的选择：采用对雨水无污染或污染较小的材料，采用耐久性材料，与屋顶绿化相结合。收集方式收集方式：采取雨落管断接或设置集水井的方式引入低影响开发设施，以实现雨水的净化和利用。雨水宜分散进入下凹式绿地，减少对绿地的冲击。下凹绿地内植物应选择耐淹品种。下凹绿地中内设置溢流井，防止绿地长时间积水。地面雨水一般污染较重，杂质多，传统雨水箅只可拦截较大固体。道路雨水收集应采用具有拦污截污功能的雨水口或雨水沟，且污物便于清理。雨水排放：地下建筑顶面与覆土之间设置排水系统（排水片材和排水管）。要点要点5 统筹考虑，整合设计统筹考虑，整合设计盐碱地土壤黏紧，透水透气不良，不利于下渗。若海绵城市建设措施得当，不仅可控制雨水，而且可以利用雨水淋洗土体，降低土壤的含盐量（盐碱土改良的目的是降低和控制地下水位，防止土壤返盐）。对于土壤含盐量高的地方，海绵城市设施与土壤排盐措施统筹，应在保证植物生长安全与土壤排盐措施有效的基础上，通过多种方式滞蓄雨水。景观水体应优先作为雨水调蓄设施。景观水体规模的确定：根据降雨规律、水面蒸发量、雨水回用量等。雨水进入景观水体之前应采取径流污染控制措施，包括弃流设施、生态护坡。智慧城市的基本概念及案例PART 2PART 2“智慧城市”概念智慧城市是以物联网、云计算等新一代信息技术以及各种社交网络、购物网络、互联网金融等综合集成工具和方法的应用，对生产生产、生活生活和城市管理城市管理实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及全方位、全体系、全过程创新的城市形态。对于我国城市政府来讲，这不仅仅是政府服务和城市管理技术的创新，而且更加是服务服务和管理理念及模式管理理念及模式的创新。城市发展和城市病智慧城市产生的社会因素从“数字城市”到“智慧城市”智慧城市产生的社会因素 城市问题：人口膨胀、交通拥堵、环境恶化、资源短缺、城市贫困面临这些实质性的挑战，城市必须应用新的技术，探索新的发展路径和模式。超大城市、中心城市存在借助信息技术大发展解决城市问题的内在需求。信息技术（互联网、物联网、云计算）造就智慧城市技术核心。智慧城市要求把新一代IT技术运用到城市经营的各个领域。它是城市信息化和数字城市的延续和进一步发展，在数字城市基础上融入社会和环境两大要素。“智慧城市”社会与技术双重作用 1990年美国加州旧金山一次国际会议，以“智慧城市（smart cities）、快速系统（fast systems）、全球网络（global works）”为主题，探寻了城市通过信息技术聚合“智慧”以形成可持续的城市竞争力的成功经验。后正式出版科技社会的一种现象智慧城市、快速系统、全球网络。欧盟在2007年的欧盟智慧城市报告中率先提出“智慧城市（Smart City）”的创新构想；2008年IBM提出了“智慧的地球”理念；2009年欧盟委员会提出了建设智慧城市的具体计划，同年IBM发布智慧的城市在中国报告。2009年国务院总理温家宝在北京科技界大会上作了题为让科技引领中国可持续发展的报告。报告中诠释了“物联网”、“智慧地球”等与智慧城市密切相关的关键概念。2010年科技部在武汉举办了“2010中国智慧城市论坛”。说明有效利用信息技术提高城市管理水平的重要性。“智慧城市”理念的由来“智慧城市”概念理解狭义概念广义概念 城市智能化城市智能化。2008年IBM提出“智慧地球”概念，智慧城市是智慧地球落实到实际的区域性做法。主要是通过对城市社会系统如公共服务、能源、电力、交通等进行智能化改造，有效减轻城市压力，其实质是把智慧城市等同于智能城市，具有一定的盈利性质。城市全面发展城市全面发展。智慧城市是城市资源的优化整合利用，是城市从经济到人文的全面发展，是一种可持续进步的理想状态。即以智慧的理念规划城市，以智慧的方式建设城市，以智慧的手段管理城市，以智慧的思维发展城市，使城市各项功能系统运作更加协调高效，城市经济、人文、环境得到全面发展。自IBM提出智慧地球以来，来自IBM的统计，50多个国家的企业和组织加入这一智慧城市建设进程，已有1200多项案例，广泛应用于交通交通、制造制造、能源能源、城市建设城市建设等各个领域。“智慧城市”建设在国内外广泛开展 以新加坡为例全面、系统的推进智慧城市建设强有力的组织领导和管理体制组织领导和管理体制全民参与、系统超前、滚动修编的信息化规划信息化规划优先发展信息基础设施，提供高带宽、低资费的网络服务高带宽、低资费的网络服务注重实用性实用性，以政府引导资金引导资金激发社会力量共同参与应用项目建设发展具有全球竞争力的信息通信产业信息通信产业，扩大行业出口共共同同特特征征目前全球这种情况并不多，根据最新福布斯排名，新加坡智慧城市建设在全球居首位全球居首位新加坡新加坡组织保障政府首席资讯办公室(GCIO)、资讯通信管理局（IDA）规划引领2006年推出“2015智慧国”计划基础先行提供免费无线带宽或低资费的宽带服务应用转型9大行业的应用转型信息产业吸引国外领先企业，刺激创新和促进本地企业国际化发展 阿姆斯特丹的智慧城市建设阿姆斯特丹的智慧城市建设的智慧城市 以政府为主导，广泛吸引合作伙伴，实现端到端的智慧解决方案端到端的智慧解决方案以节能、交通、商业节能、交通、商业等重点领域、重点应用项目带动智慧城市建设充分发挥政府引导资金政府引导资金的作用，吸引社会机构投资注重宣传宣传创造良好的环境，通过技术交流和推广输出智慧城市建设经验共共同同特特征征国际上智慧城市大多大多采取重点领域突破的方式，阿姆斯特丹的智慧城市是以节能节能为特点可持续生活可持续生活可持续生活可持续生活可持续交通可持续交通可持续社区可持续社区West OrangeWest Orange项目：项目：智能电表和新型能源管理系统GeuzenveldGeuzenveld项目：项目：家庭小额信贷购置节能商品智能楼宇项目：智能楼宇项目：安装传感器感知能源消耗情况，智能分析能源数据并作出相应调整Energy Energy DockDock项目：项目：推动阿姆斯特丹所有移动交通工具电动化发展气候街道项气候街道项目：目：对公共设施、物流服务以及商家的智能化改造以阿姆斯特丹为例以重点领域和项目带动智慧城市建设我国部分城市建设“智慧城市”的做法创新推动智慧城市建设深圳深圳将建设“智慧深圳”作为推进建设国家创新型城市的突破口，以建设智慧城市为契机，着力完善智慧基础设施、发展电子商务支撑体系、推进智能交通、培育智慧产业基地，已被有关部委批准为国家三网融合试点城市，并提出2012年实现宽带无线网覆盖率达到100，组建华南地区的物联网感知认证中心等。南京南京要以智慧基础设施建设、智慧产业建设、智慧政府建设、智慧人文建设为突破口建设“智慧南京”。将“智慧南京”建设作为转型发展的载体、创新发展的支柱、跨越发展的动力，以智慧城市建设驱动南京的科技创新，促进产业转型升级，加快发展创新型经济，从根本上提高南京整体城市的综合竞争实力。我国部分城市建设“智慧城市”的做法以发展智慧产业为核心武汉武汉武汉城市圈与IBM合作的重点是，利用IBM全球领先的软件工程技术、平台、管理经验等，完善软件与信息服务发展环境，加快信息服务业、服务外包、物联网、云计算等智慧产业的发展，推进信息化建设,促进城市圈的综合协调和一体化建设，从而实现加快构建武汉两型社会的战略目标。宁波宁波宁波将以建设6大智慧产业基地为重点，加快推进智慧产业发展。6大基地分别为：网络数据基地、软件研发推广产业基地、智慧装备和产品研发与制造基地、智慧服务业示范推广基地、智慧农业示范推广基地、智慧企业总部基地等。昆山昆山昆山高新技术产业发达，生产了全球1/2的笔记本电脑和1/8的数码相机，以此为基础提出了要大力发展物联网、电子信息、智能装备等智慧产业，支撑智慧城市建设。我国部分城市建设“智慧城市”的做法以发展智慧管理和智慧服务为重点佛山佛山佛山市为了打造“智慧佛山”，提出了建设智慧服务基础设施十大重点工程：即信息化与工业化融合工程、战略性新兴产业发展工程、农村信息化工程、U-佛山建设工程、政务信息资源共享工程、信息化便民工程、城市数字管理工程、数字文化产业工程、电子商务工程、国际合作拓展工程。昆明昆明昆明和IBM公司的合作重点包括智能交通、智慧医疗、服务型电子政务等方面，从而为城市运营和管理提供更好的指导能力和管控能力。