[發(fā)明專利]控制階段快速路下匝道-地面道路交叉口一體化設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410629020.5
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104318775B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙巍;鄭利;申嬋;馬紅偉;柯水平;韓敏;張志學(xué);楊志超;徐漢清
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市市政工程設(shè)計研究院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;E01C1/04
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通路口設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種控制階段快速路下匝道-地面道路交叉口一體化設(shè)計方法。

背景技術(shù)

中國的城市快速路匝道間距小，與地面道路關(guān)系密切，與出口匝道銜接的交叉口同時承擔(dān)著快速路和地面道路的交通壓力。在交通壓力大或交通組織方式不當(dāng)?shù)那闆r下，是連續(xù)流和間斷流轉(zhuǎn)換的瓶頸點。出口匝道的通行能力在不同程度上受限于匝道交叉口銜接段的通行能力。當(dāng)需求大于銜接段通行能力時，出口匝道將出現(xiàn)排隊，甚至延伸至主線，并影響地面交通運行。可見，快速路下匝道和地面道路交叉口設(shè)計方法直接影響到匝道和地面道路功能的發(fā)揮。

快速路下匝道在近交叉口橫向接地點位置有3種情況，分別為內(nèi)側(cè)式匝道、中間式匝道和外側(cè)式匝道。三種類型的快速路下匝道設(shè)置方式都存在不同程度的車流交織：

內(nèi)側(cè)式匝道存在著下匝道右轉(zhuǎn)車流、地面道路左轉(zhuǎn)車流及直行車流之間的混合交織。

中間式匝道存在著下匝道左轉(zhuǎn)車輛與地面直行車流之間的交織。

外側(cè)式匝道存在著下匝道左轉(zhuǎn)車流、地面道路右轉(zhuǎn)車流及直行車流之間的混合交織。

國家設(shè)計快速路下匝道接地點時一般首先考慮用地的要求，而對交叉口的交通流行駛要求考慮不足，使得用于車流變更車道的交織段長度不足；與正常運行的十字交叉口相比，當(dāng)有下匝道設(shè)置于近交叉口時，交叉口內(nèi)的沖突點與交織段明顯增多，會使得進(jìn)口車道通行能力降低約50％，必然會造成交叉口通行能力嚴(yán)重下降，交通秩序混亂。因此，研究控制階段快速路下匝道-地面道路交叉口一體化設(shè)計方法對于改善快速路下匝道-地面道路交叉口整體通行效率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決控制階段快速路下匝道與地面道路銜接交叉口擁堵現(xiàn)象，以提高快速路下匝道-地面道路交叉口交通通行效率和安全為出發(fā)點，為達(dá)到上述目的目的,本發(fā)明提供一種控制階段快速路下匝道-地面道路交叉口一體化設(shè)計方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：控制階段快速路下匝道-地面道路交叉口一體化設(shè)計方法，包括如下步驟：

步驟1.根據(jù)采集的交叉口各進(jìn)口道和下匝道各流向的實際交通量，確定下匝道銜接進(jìn)口道的車道功能劃分及其余進(jìn)口道的車道渠化方案；根據(jù)交通流特征等確定相位相序，計算最佳周期時長和各相位綠信比；判斷是否符合飽和度和服務(wù)水平要求；

若不符合，根據(jù)流量比盡量一致原則，重新調(diào)整車道渠化方案和最佳周期時長和各相位綠信比；

若符合，執(zhí)行步驟2)；

步驟2.計算下匝道銜接進(jìn)口道的平均排隊長度；

步驟3.利用蒙特卡洛方法產(chǎn)生一組解序列，包含銜接進(jìn)口道車道渠化方案信息；

步驟4.依據(jù)HCM標(biāo)準(zhǔn)確定下匝道-地面道路銜接段的交織構(gòu)型，并依次計算交織強(qiáng)度、交織速度、非交織速度，進(jìn)而確定交織區(qū)運行類型；

步驟5.計算交織區(qū)間速度和交織車流密度，根據(jù)計算得到的最小交織車流密度，判斷是否符合交織段服務(wù)水平要求，

若不滿足則返回步驟3和步驟1；

若滿足則輸出步驟1中得到的銜接進(jìn)口道的車道渠化方案和信號交叉口的信號配時方案。

進(jìn)一步的，步驟1的實現(xiàn)過程：首先確定多段式信號配時的時段劃分，之后確定配時時段內(nèi)各進(jìn)口道和下匝道各流向的實際交通量，根據(jù)采集的交叉口各進(jìn)口道和下匝道各流向的實際交通量，確定下匝道銜接進(jìn)口道的車道功能劃分及其余進(jìn)口道的車道渠化方案；根據(jù)交通流特征等確定相位相序，計算最佳周期時長和各相位綠信比，判斷是否符合飽和度和服務(wù)水平要求；

若不符合，重新調(diào)整車道渠化方案和最佳周期時長和各相位綠信比；

若符合，執(zhí)行步驟2；

步驟2的實現(xiàn)方法如下：分別計算左轉(zhuǎn)流向車道組和直行流向車道組的平均排隊長度，取兩者中的較大值；其中平均排隊長度計算如式(1-3)所示：

Q＝Q₁+Q₂????(1)