[发明专利]一种提高城市环行交叉口车辆通行能力的方法

说明书

本发明涉及城市大型环行交叉口的交通控制技术。

众所周知，在早期道路交叉口设计中，为避免交通流的冲突，在用地条件许可的条件下，不少交叉口被设计成环行交叉口，既可大大提高车辆运行的安全性，同时又可维持较高的通行能力。这种设计方法，在交通量相对较小的情况下，确实是实用且有效的，曾在一些国家被广泛地采用。我国不少城市的出入口修建成这类交叉口。

然而，随着道路上交通需求量的不断增加，环行交叉口通行能力的有限性逐渐显现出来了，特别是车辆在环道上的交织造成了较大的延误。为了改善环行交叉口交通拥挤和堵塞情况，通常采用了如下几种方法：

一.建造立交：这种方法虽然能够较大幅度地增加环交的通行能力，但有两个主要的局限性：首先，造立交工程量大，造价高；其次，造立交对环境的破坏较大。

二.信号控制：为了减少或消除环行道上不同流向的车流在时间和空间上的交织、干扰，通常采用以下两种不同的信号控制方法：(针对最为典型的四路环行交叉口)

(1)在不拆除环岛的情形下，采用常规的二相位控制，这种控制方式虽然能减少环行道上的交织段个数，但仍然存在直行车流和对向左转车流的交织。而且对于大型环交，车流绕环行道的时间损失较大，空间资源也未得到充分的利用；因此该控制方式对环行道的通行能力的提高效果不明显，而且可能导致延误增加较大。

(2)拆除环岛，对交叉口重新进行交通渠化组织及信号控制。该方法通过对不同流向的交通流在时间和空间上彻底的分离，消除了不同流向车流交织，能够较为明显地提高通行能力；但工程量仍较大，代价高，而且对环行道中心的绿地破坏严重，给城市环境带来不利影响。同时，由于采用多相位，周期较长，造成延误较大。

三.拓宽、增加进口道和环行道：在保留环岛的前提下，该方法对增加环交的通行能力无明显的效果，甚至会适得其反。环行道的通行能力主要取决于交织段的长度，在环行道半径不变的情况下，增加进口道或环行道的车道数会导致车流的交织更严重，往往会进一步降低环交的通行能力。

经发明人长期研究发现，影响城市大型交叉口的车辆通行能力的主要问题是各进口道不同流向车流在环行道上的交织运行，以及现有的信号控制造成的空间和时间资源的浪费。

本发明的目的是提出一种利用现有环岛，通过对交叉口实行不同相位控制、对左转车实行二次停车控制来消除不同流向车辆间的交织，来提高环行交叉口车辆通行能力的方法。

为了达到上述目的，本发明是这样进行的：

A.首先，对车道、停车线和信号灯进行布置：

a.车道分进口道和环行道：按各进口道的原来宽度、环岛半径大小及流量和流向需求，在各进口道上可设置1-3条左转车道、2-5条直行车道、1条右转车道；在环行道上可设置1-3条左转车道、2-5条直行车道；车道的重新布置使不同、不同流向的车流在空间上进行了分流；

b.停车线分直行和左转排队等侯的第一停车线和专门为左转车设置的、为避免与对向直行车冲突而再次停车等候的第二停车线，第一停车线的位置为平行于与进口道中线垂直的环行道外切线，并后移1-3米，第二停车线设置在各环行道上的贴近环岛边的进口道左转交通流与直行交通流冲突点断面向后退1-3米处；

c.信号灯设置在第一停车线和第二停车线车辆可视的位置，第一停车线前的信号灯设有直行和左转方向指示箭头，第二停车线前设有左转信号灯，该两组信号灯由信号机联动控制；

B.接着，确定信号相位方案：

先通过对第一停车线处的左转车流相对于同一进口道的直行车流延迟启动(迟启)，消除与相邻进口道的左转车流在第二停车线的信号灯绿灯末期的尾车间的干扰：第一停车线处的左转车流启动后，利用同一进口道直行车流的通行时间到达第二停车线，在第二停车线处排队等候，当对向的直行车流的绿灯结束后，经过一个第二次左转车与对向直行车之间的绿灯间隔后，位于第二停车线前排队的左转车启动；此时该进口道直行车流在绿灯末期的尾车还未到达东西相与南北相直行车流的冲突点，即此时正处于两相位间的绿灯间隔时间，因此，该第二停车线前左转车的通行实际上利用了两个直行车流之间的绿灯间隔时间，经过该一个绿灯间隔后，下一相位的直行车启动；当第二次左转车在上一相位的绿灯时间不够时，第二次左转车的绿灯时间可以延续到下一相位(即第二次左转的绿灯时间未结束，下一相位的直行车流实际上利用了该左转车流的后一部分绿灯时间(即直行车流的“早启”))，如此循环下去达到利用时空效应提高交通通行能力；