[發明專利]一種基于土地資源利用率的交叉口優化設計方法

有效

• 申請號: 202010614067.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111832139B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王方凱;楊曉光;江澤浩
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/13;E01C1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種基于土地資源利用率的交叉口優化設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、分別計算多個待優化交叉口的土地資源利用率；

S2、采用百分法將各交叉口的土地資源利用率指數化后進行排序，得到交叉口土地資源利用指數排序表；

S3、從交叉口土地資源利用指數排序表中篩選得到土地資源利用指數小于或等于預設閾值的交叉口；

S4、對步驟S3中篩選得到的交叉口進行布局優化和信號燈配時優化，其中，布局優化包括縮小右轉路緣石半徑和縮窄機動車道寬度；

所述步驟S1具體包括以下步驟：

S11、確定待優化的交叉口；

S12、獲取各交叉口的年平均日通過人數；

S13、獲取各交叉口的功能區域面積；

S14、分別計算各交叉口的年平均日通過人數與功能區域面積的比值，即得到各交叉口的土地資源利用率；

所述步驟S12具體包括以下步驟：

S121、獲取各交叉口的機動車全年交通量，以計算得到各交叉口的機動車年平均日交通量；

S122、獲取各交叉口的非機動車全年交通量，以計算得到各交叉口的非機動車年平均日交通量；

S123、獲取各交叉口的行人全年交通量，以計算得到各交叉口的行人年平均日交通量；

S124、根據各交叉口對應的機動車年平均日交通量、非機動車年平均日交通量和行人年平均日交通量，分別計算得到各交叉口對應的年平均日通過人數；

所述步驟S13具體包括以下步驟：

S131、基于各交叉口對應的設計圖紙，獲取各交叉口道路紅線；

S132、通過各交叉口對應的排隊區長度、換道區長度和減速區長度，計算得到各交叉口功能區域與路段的分界線；

S133、利用CAD軟件量取各交叉口設計圖紙中“交叉口道路紅線”與“交叉口功能區域與路段的分界線”圍合的面積，結合設計圖紙的繪制比例，即可得到各交叉口的功能區域面積；

所述步驟S132中交叉口排隊區長度具體為：

其中，Q_i為交叉口i的排隊區長度，R_j為車道j的交通量，s_j為車道j的飽和流率；t_red為車道j所在相位的紅燈時間；

交叉口減速區長度具體為：

其中，D_i為交叉口i的減速區長度，v₀為機動車初始速度，v_t為機動車減速后的速度，a為機動車減速度；

交叉口功能區域與路段的分界線位于交叉口停車線后方的距離為：

L_i＝Q_i+M_i+D_i

其中，L_i為交叉口i功能區域與路段的分界線位于停車線后方的距離，M_i為交叉口i的換道區長度，從交叉口設計圖紙中獲取；

所述步驟133中交叉口的功能區域面積具體為：

S_i＝k_i²·S_iw

其中，S_i為交叉口i的功能區域面積，k_i為交叉口i的設計圖紙繪制比例，S_iw為交叉口i的“交叉口道路紅線”與“交叉口功能區域與路段的分界線”圍合面積；

所述步驟S14中交叉口的土地資源利用率具體為：

其中，α_i為交叉口i的土地資源利用率，C_i為交叉口i的年平均日通過人數；

所述步驟S2具體包括以下步驟：

S21、根據所有交叉口土地資源利用率的數值，得到最小土地資源利用率數值對應的交叉口以及最大土地資源利用率數值對應的交叉口；

S22、采用“百分法”，計算各交叉口的土地資源利用指數，其中，交叉口的土地資源利用指數具體為：

其中，I_i為交叉口i的土地資源利用指數，α_min為所有交叉口中最小的土地資源利用率，α_max為所有交叉口中最大的土地資源利用率；

S23、按照數值大小比較關系，將各交叉口的土地資源利用指數進行排序，得到交叉口土地資源利用指數排序表。