[發明專利]一種交叉口車輛提前掉頭的分析方法

在審

• 申請號: 202111240752.1
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114049763A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 李冰;李澤宏;趙界;趙慶遷;沈世全;成衛;李施維;陳葉嘯
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;景洪市公安局交通警察大隊
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052;G08G1/065
• 代理公司: 成都東唐智宏專利代理事務所(普通合伙) 51261
• 代理人: 羅言剛

本發明涉及一種交叉口車輛提前掉頭的分析方法，屬于交通技術領域。本發明通過構建了車輛提前掉頭開口位置與上下游交叉口距離的判別模型、掉頭車流排隊長度模型以及掉頭開口大小等關鍵幾何參數模型，提出了路段提前掉頭車均延誤計算方法，并和交叉口掉頭方案相比較，得出設置路段提前掉頭時掉頭車道左轉及掉頭車流量的閾值條件。該方法的優點在于操作簡單、便于計算，可以根據道路交通的實際狀況，應用更加科學定量的方法對交叉口車輛掉頭設置進行分析，得出車輛提前掉頭關鍵幾何設置參數計算方法及閾值流量條件，優化交叉口掉頭組織設計。

技術領域

本發明屬于交通技術領域，特別是涉及一種交叉口車輛提前掉頭的分析方法。

背景技術

交叉口車輛提前掉頭是一種交通組織方法，科學合理的車輛提前掉頭可以提高城市道路掉頭車流的運行效率和交通安全，從而以達到緩解交通擁堵、優化出行環境、提高出行安全的目的。現有的城市道路車輛提前掉頭的研究大多是關于掉頭口幾何設置方式、對交叉口運行安全以及通行效率等方面的影響，但對于設置城市路段車輛提前掉頭的幾何閾值以及左轉和掉頭車流量閾值條件等問題，國內外研究相對較少，從而缺乏一種科學定量的方法對交叉口路段車輛提前掉頭交通設置進行分析，缺少車輛提前掉頭關鍵幾何設置參數計算方法及閾值流量判決條件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種交叉口車輛提前掉頭的分析方法，以解決了現有的問題：缺乏一種科學定量的方法對交叉口路段車輛提前掉頭交通設置進行分析，缺少車輛提前掉頭關鍵幾何設置參數計算方法及閾值流量判決條件。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種交叉口車輛提前掉頭的分析方法，所述方法包括以下步驟：

對車輛提前掉頭的關鍵幾何參數進行分析計算，構件關鍵幾何參數設置模型；

對車輛提前掉頭的車流運行效率進行分析計算，構件關鍵幾何參數設置模型；

對實際交通基礎數據進行收集；

通過獲取的交通基礎數據，根據所建模型計算得到幾何參數設置閾值條件以及左轉和掉頭車流量的閾值條件；

進行對比仿真。

進一步地：所述關鍵幾何參數包括掉頭開口與上游交叉口的距離、掉頭開口與下游交叉口的距離、掉頭開口長度。

進一步地：所述車流運行效率包括掉頭車流在掉頭開口處的排隊延誤、掉頭車輛阻擋左轉車輛的延誤。

進一步地：對車輛提前掉頭的掉頭開口與上游交叉口的距離的分析計算方式如下：

其中，L₁為掉頭開口與上游交叉口的距離，L_P為掉頭車輛排隊長度，L_T為城市道路停車視距，β為掉頭車輛平均到達率，u為掉頭開口平均服務率， K為Erlang分布階數，l_t為車輛停車平均車頭間距，v_e為車輛駛出交叉口的速度，t_r為駕駛員的感知反應時間，ρ為車輛與路面間摩擦系數，i為城市道路縱向坡度，l₀為停車時兩車間的安全距離。

進一步地：對車輛提前掉頭的掉頭開口與下游交叉口的距離的分析計算方式如下：

其中，L₂為掉頭開口與下游交叉口的距離，L₃為下游功能區長度由駕駛員在感知-反應時間內所行駛距離，L₄為車輛開始減速到完全停止所行駛的距離，L₅為左轉車輛最大排隊長度，v_i為車輛接近交叉口的速度，t_r為駕駛員的感知反應時間，a為車輛的平均減速度，q為路段左轉車流高峰小時交通量，r為紅燈時間，l_t為車輛停車平均車頭間距。