[發明專利]一種分離式左轉車道設計及關聯交叉口的路口渠化、信號相位和配時設置方法

有效

• 申請號: 201410404375.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104157153A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 孫偉力;王云鵬;吳新開;于海洋;余貴珍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/083;E01C1/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術領域

本發明涉及城市道路交通控制領域，具體來說，是一種分離式左轉車道設計及關聯交叉口的路口渠化、信號相位和配時設置方法。

背景技術

城市道路的通行效率瓶頸點通常位于信號交叉口。在交叉口的所有車流之中，左轉車流由于速度慢、路程長，在交叉口停留的時間最多，對交叉口通行效率的影響最大。為有效的減少左轉車流帶來的交叉口效率下降，通常采用禁止左轉的方式，但這樣會導致部分車輛繞路，增加了平均旅行時間和總的交通壓力。通過立交橋等形式可以重新設定左轉車輛的行駛路徑，減少紅燈等待時間，但花費巨大且影響城市景觀。

如果能夠通過簡單的車道設計改變，優化左轉車流的行駛路徑，使交叉口的左轉車流和逆向直行車流不產生沖突，就可以在交叉口同時放行左轉和逆向直行車流，從而以較小的成本顯著提高交叉口的通行效率。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種分離式左轉車道設計及關聯交叉口的路口渠化、信號相位和配時設置方法，通過分離式的左轉車道位置設計，并調整目標交叉口及上游交叉口的路口渠化、信號相位和配時，消除交叉口左轉車流和逆向直行車流的沖突，從而提高交叉口的通行效率。

一種分離式左轉車道設計及關聯交叉口的路口渠化、信號相位和配時設置方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：目標交叉口中需采用分離式左轉車道的道路選擇；

首先，獲取目標交叉口每個信號周期內各個方向的平均到達車流量、單車道飽和流量以及該方向車流在目標交叉口的進口車道數；

然后，任選一條連接到目標交叉口的道路，計算該道路的左轉車道到達車流量與下游道路的逆向直行車道到達車流量全部通過交叉口的綠燈時間需求之和；如果該綠燈時間需求和超過閾值，則將該道路作為采用分離式左轉車道設計的備選道路；

最后，任選一條備選道路，計算該道路左轉車道單車道到達車流量與直行車道單車道到達車流量的比值，若該比值處于0.8到1.2之間則選擇該道路采用分離式左轉車道設計；

步驟2：分離式左轉車道設計；以站在該條道路上面向目標交叉口的方向定義前后左右四個方向，整條道路的車道從左到右依次為：分離式左轉車道、逆向右轉車道或逆向直行+右轉車道、逆向直行車道、逆向左轉車道、直行車道、右轉車道或直行+右轉車道；

步驟3：上游交叉口的路口渠化及信號配時設計；

采用步驟2中的分離式左轉車道設計的道路，其上游交叉口的路口渠化及信號配時方法如下：首先，獲取上游道路在上游交叉口每個信號周期內的原左轉到達車流量q_L，以及原直行到達車流中需要在目標交叉口左轉的車流量q_TL；上述兩部分流量在分離式左轉車道的上游交叉口均需要進行左轉，因此計算他們所需要的綠燈時間之和，即

GL=qL+qTLsLnL·C]]>

其中：G_L、s_L和n_L分別為上游道路在上游交叉口左轉方向所需要的綠燈時間之和、單車道飽和流量、以及車道數量；C為信號周期的時長；

如果G_L小于或等于上游交叉口的最大左轉綠燈時間，則不改變上游交叉口渠化，增加左轉綠燈時間至滿足該綠燈時間需求和；如果G_L大于上游交叉口的最大左轉綠燈時間，則需在上游道路增加一條左轉車道，同時減少一條直行車道以維持車道總量不變，然后調整左轉綠燈時間至滿足該綠燈時間需求和；

步驟4：目標交叉口路口渠化及信號相位設計；

根據目標交叉口采用分離式左轉車道設計的道路數量的不同，采用不同的路口渠化及相位設計方案：

1)單一道路

如果目標交叉口西側道路采用分離式左轉車道設計，相位設計依次為：西左轉+西直行+東直行、西左轉+東直行+東左轉、南直行+北直行、南左轉+北左轉；