[發(fā)明專利]一種道路系統(tǒng)中的菱形立交控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310398030.8
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103500510A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 云美萍;趙靖
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發(fā)明屬于交通工程和交通信息及控制系統(tǒng)領域，涉及交叉口車道布置、信號控制技術領域，更具體地說，涉及一種菱形立交控制方法。

背景技術

菱形立交是城市道路系統(tǒng)中常用的一種立交形式，其地面部分由兩條引道和一條相交道路構成，形成了兩個平面交叉口，分別處理主線兩個方向的轉向交通。菱形立交地面部分的主要特征為兩個平面交叉口間距較短，因此需要特殊的信號控制方案對其聯(lián)動控制。如何高效利用菱形立交兩個平面交叉口間的內部路段，是提高菱形立交運行效率的關鍵。然而，目前的控制方法都是在確定菱形立交各車道方向和功能的基礎上進行的，雖然可逆車道已在處理城市干道潮汐交通中得到了應用，但也是對車道進行分時段控制，未見有關于可逆車道動態(tài)控制及其在菱形立交優(yōu)化控制的研究，并且也未檢索到這類方法的發(fā)明專利。

經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，有關信號控制平面交叉口的優(yōu)化設置方法，主要有以下幾種：

1、三相位信號控制方法。該方法為地面道路的直行交通、所有內部路段上的交通以及匝道交通分別設置了一個相位。該方法在《Highway?Capacity?Manual?2000》有詳細介紹。

2、四相位信號控制方法。該方法為菱形立交四個入口（兩個相交地面道路入口和兩個快速路輔路入口）分別設置了一個專用相位，該相位期間，車輛可同時通過菱形立交地面的兩個交叉口。該方法在《Highway?Capacity?Manual?2000》有詳細介紹。

3、美國德克薩斯州交通運輸研究所（TTI）方法。該方法見于Venglar,S.等的“Passer?III-98Application?and?User’s?Guide”和Nelson,E.J.等的“Implementing?Actuated?Control?of?Diamond?Interchanges.Journal?of?Transportation?Engineering”。在四相位信號控制方法的基礎上，引入了重疊相位，在匝道交通通行相位期間，允許對向地面交通駛入內部路段，但不能駛入該內部路段。這樣可以提高內部路段的利用率，從而提高菱形立交地面部分的總體運行效率。

4、分岔菱形立交設置方法（Diverging?Diamond?Interchange，DDI）。該方法見于Chlewicki,G.等的“New?Interchange?and?Intersection?Designs:The?Synchronized?Split-Phasing?Intersection?and?the?Diverging?Diamond?Interchange”一文，將地面相交道路在立交范圍內部路段的來往交通流向互換，即對于采用右行規(guī)則的地區(qū)，立交內部路段的某流向交通將在對向交通的左側通行。如此，雖然對于地面來往兩個直行交通需要互相穿越兩次，但可使左轉交通不受對向交通的影響，從而通過減少交叉口相位數(shù)，提高其通行能力。

方法1是傳統(tǒng)的控制方法，通行規(guī)則簡單，但隨著交通需求的不斷增加，由于內部路段的長度限制，可能造成車輛排隊溢出，使交叉口無法正常運行。

方法2也是傳統(tǒng)的控制方法，針對方法1中內部路段排隊溢出的問題，采用了四相位的相位相序方案，可以使排隊長度最小化。該方法雖然減小了排隊的負面影響，但由于降低內部路段的利用效率，造成主要流向的有效綠信比減少，導致通行能力降低。

方法3在方法2的基礎上，通過設置重疊相位，提高了內部路段的利用效率，其通行效率一般均優(yōu)于方法1和方法2。但由于在一個方向設置了相位差后，另一個方向必須采用相反的相位差，因此，通常無法同時滿足兩個方向同時達到最理想的相位差設置要求。

方法4是一種新型的處理菱形立交地面部分交通的方法，通過對各流向交通的重新組織，減少了交叉口相位數(shù)，提高了通行能力。但該方法需要改變常規(guī)的通行規(guī)則，將靠右行規(guī)則改為靠左側通行，不符合駕駛員的駕駛習慣，可能存在安全隱患。同時，需禁止快速路輔路的直行流向，對于城市道路，這一流向不能忽略，它需要通過路網繞行才能到達目的地，不僅增加了這部分車流的行程時間，同時也增加了相鄰路段和交叉口的交通量。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于動態(tài)可逆車道的菱形立交控制方法，該方法針對采用信號控制菱形立交地面部分，將其內部路段的部分車道設置為可逆車道，通過合理的交叉口空間設置、信號控制和車道控制設置，提高交叉口的通行能力。其核心思想是利用可逆車道，在一個信號周期的不同時段，分別供兩個方向的左轉交通使用，提高內部路段的使用效率。