[发明专利]叠加相位的平面十字型交叉口定时信号配时方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及平面十字型交叉口定时信号配时方法，属于城市道路交通控制领域。

背景技术

目前我国常用的平面十字型交叉口配时方法有韦伯斯特（Webster）方法和上海市工程建设规范《城市道路平面交叉口规划与设计规程》所推荐的方法（下简称上海规程法）；这两种配时方法都是针对常规信号相位，即非叠加相位，同一相位中所有车流的绿灯时间同时启动和结束；由于交通流的不均衡性总是存在的，这两种配时方法的缺陷是浪费了交叉口的绿灯资源，不仅如此，由于韦伯斯特方法中延误估算公式的固有缺陷，所以当交叉口较为拥挤时，韦伯斯特方法计算得出的周期时长会严重偏大；上海规程法计算得出的周期时长其实是最短周期时长，由于交通流的波动性，在交叉口会产生二次排队现象。

叠加相位又称组合相位，就是在某相位结束前提前启动另一个相位的一股或多股车流或者说在某相位开始前提前结束其前期相位的一股或多股车流，两个相位之间存在部分重叠，或者是，在信号周期中增加了一种“小相位”，正是这种“小相位”的存在，绿灯时间得以更加充分的利用，通行能力得以增加，交通效率可以提高。叠加相位方法是首先设计出适合交叉口交通流特点的叠加相位方案，然后通过参数修正，再采用韦伯斯特配时方法进行计算周期时长和分配绿灯时间。目前的叠加相位方法除了具有韦伯斯特方法延误估算公式的固有缺陷外，还存在叠加相位方案的设计过程复杂，阻碍叠加相位实际应用的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的平面十字型交叉口定时信号配时方法，无需事先设计复杂的叠加相位方案，简化、优化配时流程，充分利用绿灯资源，缩短周期时长。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：1）计算各进口各流向的流量比，将一个流向的流量比之和y较大的冲突点定为关键冲突点，关键冲突点对应的车流组合定为关键车流组，交叉口两个流向的关键车流组构成关键流量链；2）根据公式                                                计算所述关键流量链的周期时长C，式中：L是各关键车流组的总损失时间，X_i是关键流量链中车流i的饱和度，y_i是关键流量链中车流i的流量比；3）针对各个流向的车流进行分配绿灯时长，首先给关键流量链的各向车流分配绿灯时长，然后再给非关键流量链的车流分配绿灯时长，关键流量链的各向车流绿灯时长按公式计算，非关键流量链车流的绿灯分配时长按公式计算，式中：y_j是非关键流j对应的流量比，N是交叉口一个通行方向上关键车流组的流量集合；是交叉口一个通行方向上非关键车流组的流量集合；4）根据公式计算各向车流显示绿灯时长g_i，式中：A_i是车流i的黄灯时间，取3s；l_i是车流i的启动损失时间，取3s；5）根据计算所得的显示绿灯时长确定叠加相位方案，配时结束。

本发明的有益效果是：本发明提供了叠加相位的信号配时公式，根据配时公式进行配时计算，根据计算的配时结果自动生成科学、准确的叠加相位方案，可调整公式中的参数来控制车流的饱和度，自由设置各向车流的饱和度，调节周期时长，方便实现某向车流信号的优先，避免了事先设计叠加相位方案的复杂工作，增加了交叉口通行能力和提高车流的服务水平。

附图说明

图1是叠加相位的平面十字型交叉口定时信号配时流程图；

图2是平面十字型交叉口关键交通冲突示意图；

图3是平面十字型交叉口的相位图。

具体实施方式

参见图1，平面十字型交叉口定时信号配时的前期准备工作采用现有的常规方法，包括确定多时段信号配时的时段划分，调查配时时段内各进口道各流向的设计交通量，确定各进口道车道渠化方案，估算各进口各车道的实际饱和流量。

前期准备工作后计算各进口各流向的流量比，根据流量比之和y确定本发明的关键流量链，关键流量链的确定方法具体如下：