[發明專利]一種并行流交叉口的渠化設計優化方法

有效

• 申請號: 202110630703.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113516855B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 任剛;馬景峰;曹奇;杜建瑋;李豪杰;李大韋;吳辰旸
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/081
• 分類號: G08G1/081;G08G1/083;G08G1/08;G08G1/085
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發明涉及一種并行流交叉口的渠化設計優化方法，包括(1)基于道路幾何參數與小時交通流量等計算信號交叉口的最佳信號配時周期及相關交叉口信號配時方案，(2)利用交通流傳播規律得出車流排隊長度，(3)結合交通流沖突理論與信號交叉口群綠波協調控制方法計算交叉口協調相位差以及(4)移位過渡段的最大值，(5)考慮換道車輛安全運行要求計算移位過渡段的取值范圍，最后綜合(4)與(5)的取值范圍取其交集得到并行流交叉口移位過渡段的取值范圍；本發明是一種以安全順暢運行為首要目標的新型交叉口渠化設計方法，尤其適用于左轉流量較大且交通需求比較對稱的平面信號交叉口，其能夠有效提高信號交叉口通行能力，降低車輛延誤，緩解交通擁堵。

技術領域

本發明涉及交通組織技術領域，特別是一種并行流交叉口的渠化設計優化方法。

背景技術

道路交叉口是城市交通之瓶頸，尤其是高負荷平面信號交叉口。為緩解交叉口交通擁堵問題，國內外學者提出了一些改善措施，例如設置逆向可變車道或潮汐車道，進行預信號控制或信號綠波協調控制等。但有些左轉交通量較大的信號交叉口由于時空資源限制，傳統治堵措施的改善效果明顯不足，需要因地制宜提出更加有效的新型改善措施，并行流交叉口設計則應運而生。

并行流交叉口(Parallel Flow Intersection，PFI)是一種非常前沿的交通組織優化設計方法，尤其適用于左轉交通負荷大、交通需求對稱、慢行干擾較少的城市信號交叉口。通過重置左轉車道，使原交叉口直行-左轉車流的部分沖突轉移到空間更大的路段，能夠稀釋沖突點密度，減少事故率，同時利用信號搭接相位設計，優化交叉口信號配時方案，有效提高其時空資源利用率。并行流交叉口交通組織比較獨特，部分駕駛員可能不太適應其通行規則，需合理設置指示/誘導標志牌及特殊標志標線以輔助車流安全順暢通過。

目前，僅有少數國內外學者針對并行流交叉口設計開展了一定理論研究，主要針對其信號控制或效益評估等，但其在國內外均未得到實踐應用。該新型交叉口渠化設計能夠使交叉口整體通行量提升35％以上，且有效降低車均延誤超過40％，對于左轉交通負荷大、交通需求對稱的信號交叉口治堵效果非常顯著。并行流交叉口研究中缺乏針對移位過渡段的長度計算方法以及相應的整體交叉口渠化設計與信號協調控制方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種并行流交叉口的渠化設計優化方法，以并行流交叉口處移位左轉車流安全通行為首要目標，計算移位過渡段取值范圍，利用搭接相位設計優化信號協調控制方案，避免移位左轉車流與對向直行車流的沖突發生，稀釋車流沖突點密度，進而提高交叉口通行效率，降低車均延誤，減少停車次數，為緩解城市道路交通擁堵問題提供一個新的視角。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本發明提出的一種并行流交叉口的渠化設計優化方法，包括以下步驟：

第一步、將并行流交叉口定義為主交叉口A和子交叉口B，其中并行流交叉口處移位過渡段L位于子交叉口B的西側，主交叉口A位于子交叉口B的北部，根據并行流交叉口各方向交通流量及其道路幾何參數計算最佳信號周期C₀，令C₀為主交叉口A與子交叉口B的共同信號周期，即C₀＝C_A＝C_B，C_A為主交叉口A的信號周期，C_B為子交叉口B的信號周期；同時依據流量比與啟動損失參數確定主交叉口A與子交叉口B的具體配時方案、各車道通行能力及服務水平；