[發明專利]一種交叉口停靠公交車左轉換道預信號控制方法

有效

• 申請號: 201811308195.0
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109345844B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 楊龍海;章錫俏;毛偉;周平山;杜澤華;謝澤鉅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/081;G08G1/096;G08G1/16
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

1.一種交叉口停靠公交車左轉換道預信號控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：規定預信號控制的各車道車輛的運行規則；

步驟二：根據交叉口進口道主信號的信號配時協調預信號的信號配時；

步驟三：確定左轉公交候駛區長度、預信號停車線距主信號停車線距離及交通誘導標志與公交停靠站的距離；

步驟四：根據交叉口交通狀況確定預信號左轉綠燈和左變道綠燈時長；

步驟五：根據預信號停車線位置及進口道限速條件，確定主信號直行綠燈結束滯后于預信號直行綠燈結束時長；

步驟六：根據預信號停車線位置及進口道限速條件，確定主信號左轉綠燈啟亮提前于預信號左轉綠燈啟亮時長；

所述步驟一中規定預信號控制的各車道車輛的運行規則的具體過程為：

當預信號左變道綠燈啟亮時，預信號直行和左轉相位為紅燈，候駛區停靠的左轉公交車可通過預信號停車線換道至左轉車道，其他車輛則在預信號停車線后排隊等待；預信號左變道綠燈結束，直行和左轉綠燈啟亮，左轉公交車在候駛區停靠等待，其他車輛通過停車線進入主信號控制區域；預信號左變道相位為紅燈，左轉綠燈結束，直行相位為綠燈，只允許直行車輛通行；

所述步驟二中根據交叉口進口道主信號的信號配時協調預信號的信號配時的具體過程為：

預信號分為左轉預信號燈、直行預信號燈和左變道預信號燈，燈色采用紅黃綠三色，相位方案采用三相位，相序為：①預信號左變道綠燈+預信號左轉紅燈+預信號直行紅燈；②預信號左變道紅燈+預信號左轉綠燈+預信號直行綠燈；③預信號左變道紅燈+預信號左轉紅燈+預信號直行綠燈；

主信號與預信號的周期時長保持一致；主信號采用兩相位控制，分別為直行相位和左轉相位，先放直行相位，再放左轉相位；

預信號直行綠燈結束時，到達交叉口的其他車輛在預信號停車線后排隊等待，此時交叉口主信號直行為綠燈，通過預信號停車線的直行車輛繼續通行，為左轉公交車提供換道空間；

預信號左變道綠燈啟亮時，主信號左轉為綠燈；預信號左轉綠燈相對于主信號左轉綠燈滯后啟亮，目的是使左轉公交車能在左變道綠燈時間內安全通過主信號停車線；

所述步驟三中確定左轉公交候駛區長度、預信號停車線距主信號停車線距離及交通誘導標志與公交停靠站的距離的具體過程為：

左轉公交候駛區直接設置在進口道最右側車道，候駛區內不允許超車，公交車采取先進先行原則；

左轉公交候駛區長度G應為高峰時期一個信號周期內公交車最大到達數量的安全停靠距離之和，即：

G＝nL₁

式中，G表示左轉公交候駛區長度；n為高峰時期一個信號周期內公交車最大到達數量；L₁表示單個公交車安全停靠距離；

前后公交車停靠應滿足安全停靠距離L₁，單個公交車安全停靠距離應包括單個公交車長度L_b和前后公交車安全間距b，即：

L₁＝L_b+b

式中，L_b表示單個公交車長度；b為前后公交車安全間距；

為保證主信號直行綠燈期間內不造成綠燈時間浪費，使交叉口通行能力達到最大條件，在預信號換至左變道綠燈時間時，通過預信號停車線的其他車輛至多在主信號換至左轉綠燈時間內通過交叉口，即：

式中，T_g表示主信號直行綠燈結束滯后于預信號直行綠燈結束時長；L表示預信號停車線至主信號停車線距離；V_S表示直行車輛通過交叉口的平均行駛速度；

為了實現左轉公交優先，使左轉公交車不產生多次停車等待，通過預信號停車線的左轉公交車能在主信號左轉綠燈結束時通過交叉口，T_g應滿足：

式中，T_L表示主信號左轉綠燈時長；δ表示駕駛員反應時間；V_g表示左轉公交車通過交叉口的平均行駛速度；α表示左轉公交車啟動加速度；

為保證左轉公交車在左變道綠燈時間內安全換道至左轉車道并通過交叉口，預信號停車線距主信號停車線的距離、交叉口左轉車輛最大安全停靠距離與左轉公交車安全換道距離應滿足：

L≤n_maxL_m+L₀

式中，n_max表示高峰時一個信號周期內某一個左轉車道通過的最大車輛數；L_m表示左轉車輛安全停靠距離；L₀表示左轉公交車安全換道距離；

公共汽車停靠站30m內不允許停車的交通設施設計規范，即：

L+G≤W-30

式中，W表示公交車站距主信號停車線的距離；

根據交叉口車輛運行特性，左轉公交候駛區距主信號停車線距離L越大時，交通運行越有序；

交通誘導標志處與最右側車道相鄰的直行方向公交車換道至最右側車道的安全距離應滿足公交車對角線長度與公交車長度之和，即：

式中，A表示左轉公交車換一條道的安全距離，與L₀的關系隨車道數變化，條件受限時可視情況而定；w表示公交車寬度；

同時，A也應該滿足以下條件：

L+G+A≤W-H

式中，H表示公交車站距交通誘導標志的距離。