[發(fā)明專利]一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010927784.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112037516B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹陽;呂一品;肖嘉梁;李志朝;郝身群
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽城市建設(shè)勘察設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及交叉口渠化設(shè)計與信號控制技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明公開了一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法，步驟一、交叉口基本信息的收集；步驟二、待行區(qū)約束條件的設(shè)置和確定外側(cè)輔路掉頭待行區(qū)空間位置；步驟三、確定交叉口信號配時設(shè)計方案；步驟四、確定外側(cè)輔路掉頭待行區(qū)長度。該發(fā)明在無需改造交叉口周邊用地的情況下，既滿足內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車輛通行需求，又有效消除其與外側(cè)掉頭車輛的沖突，保障交叉口運行的高效性、安全性、流暢性，同時經(jīng)濟性和實用性顯著提升，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交叉口渠化設(shè)計與信號控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法。

背景技術(shù)

我國城市交通系統(tǒng)以機動化出行為主，但因受限于規(guī)劃土地利用與實際空間范圍，城市道路供給難以滿足日益增長的機動化出行需求，直接造成了交通擁堵，并伴生了包括環(huán)境污染及交通安全等問題在內(nèi)的一系列阻礙城市進一步發(fā)展的問題，引發(fā)社會廣泛關(guān)注。

然而，在城市道路交通系統(tǒng)，尤其是物理尺寸較大的主輔路分離交叉口，其左轉(zhuǎn)車道分為內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車道和外側(cè)左轉(zhuǎn)車道，內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車道一般適用于小型車輛的左轉(zhuǎn)，外側(cè)左轉(zhuǎn)車道一般適用于左轉(zhuǎn)半徑較大的大型車輛。目前對于主輔路分離且均設(shè)置了左轉(zhuǎn)車道的交叉口，一般未對其掉頭車輛的通行在時間或空間上進行限制。部分交叉口采用的是通過信號相位分離左轉(zhuǎn)車輛與掉頭車輛的方法來消除內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車輛與外側(cè)掉頭車輛間的沖突，相關(guān)研究表明這類方法在理論上和實踐上具有一定的實用價值。然而，采用這種方法，會增大交叉口信號周期長度，其他相位車輛通行需要等待的時間變長，對交叉口整體通行效率有所影響；而另一部分交叉口則通過禁止外側(cè)輔路掉頭車輛通行，引導外側(cè)輔路上需要掉頭的車輛通過先左轉(zhuǎn)、后掉頭、再右轉(zhuǎn)來實現(xiàn)外側(cè)輔路掉頭目的。然而，這種方式的設(shè)置勢必會增大外側(cè)掉頭車輛的繞行時間，同時對相鄰方向車輛通行造成一定的延誤。另外交叉口內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車道及外側(cè)左轉(zhuǎn)車道均可用于掉頭車輛通行的設(shè)計，由內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車道的左轉(zhuǎn)車輛與外側(cè)左轉(zhuǎn)車道的掉頭車輛產(chǎn)生了沖突，特別是在外側(cè)掉頭車輛流量較大時，容易在沖突點造成交通擁堵，嚴重影響交通系統(tǒng)運行效率并帶來安全隱患。

發(fā)明人基于上述主輔路分離交叉口，內(nèi)側(cè)左端車道和外側(cè)左轉(zhuǎn)車道同時左轉(zhuǎn)存在的缺陷，研發(fā)了一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法，能夠很好地解決上述內(nèi)側(cè)左端車道和外側(cè)左轉(zhuǎn)車道，同時左轉(zhuǎn)存在沖突和擁堵的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法，本發(fā)明人通過在外側(cè)左轉(zhuǎn)車道設(shè)置掉頭車輛待行區(qū)，充分利用交叉口已有時空資源，有效分離外側(cè)輔路左轉(zhuǎn)車道的掉頭車輛和內(nèi)側(cè)主路左轉(zhuǎn)車輛，消除兩者之間的沖突。掉頭車輛待行區(qū)的使用需要對交叉口進行細致的渠化及信號配時方案設(shè)計，具體實施時，著重關(guān)注確定掉頭車輛待行區(qū)的長度以及內(nèi)側(cè)主路左轉(zhuǎn)車道的信號早斷（即外側(cè)主路掉頭車輛通行時長），以確保車輛通行的合理性、安全性、流暢性。

本發(fā)明提供一種交叉口外側(cè)輔路掉頭車輛待行區(qū)設(shè)計及信控的方法：

步驟一、交叉口基本信息的收集：收集交叉口各個進口左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、掉頭的車流量及車道數(shù)量，其中p=N，S，E，W，分別代表北進口、南進口、東進口、西進口，q=L、S、R、T，分別代表左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、掉頭；同時收集交叉口車輛啟動損失時間s，進口道車流的飽和流率pcu/h，高峰時段因子（分析道路通行能力時，表示高峰小時內(nèi)交通量不平衡的修正系數(shù)），交叉口期望服務(wù)水平，進口道排隊隊列中連續(xù)兩個車輛間的平均距離，車輛平均長度m，內(nèi)側(cè)主路左轉(zhuǎn)車輛到達率輛/s，外側(cè)輔路掉頭車輛到達率輛/s；設(shè)定東西進口外側(cè)輔路左轉(zhuǎn)車輛行駛軌跡曲線、，內(nèi)側(cè)主路左轉(zhuǎn)車輛軌跡曲線，東西進口外側(cè)輔路左轉(zhuǎn)車輛行駛軌跡曲線、和內(nèi)側(cè)主路左轉(zhuǎn)車輛軌跡曲線均采用三次多項式函數(shù)表達；