[发明专利]一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市道路交通控制领域，具体来说，是一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法。

背景技术

城市道路的通行效率瓶颈点通常位于信号交叉口。在交叉口的所有车流之中，左转车流由于速度慢、路程长，在交叉口停留的时间最多，对交叉口通行效率的影响最大。为有效的减少左转车流带来的交叉口效率下降，通常采用禁止左转的方式，但这样会导致部分车辆绕路，增加了平均旅行时间和总的交通压力。通过立交桥等形式可以重新设定左转车辆的行驶路径，减少红灯等待时间，但花费巨大且影响城市景观。

如果能够通过简单的车道设计改变，优化左转车流的行驶路径，使交叉口的左转车流和逆向直行车流不产生冲突，就可以在交叉口同时放行左转和逆向直行车流，从而以较小的成本显著提高交叉口的通行效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，通过分离式的左转车道位置设计，并调整目标交叉口及上游交叉口的路口渠化、信号相位和配时，消除交叉口左转车流和逆向直行车流的冲突，从而提高交叉口的通行效率。

一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，包括以下几个步骤：

步骤1：目标交叉口中需采用分离式左转车道的道路选择；

首先，获取目标交叉口每个信号周期内各个方向的平均到达车流量、单车道饱和流量以及该方向车流在目标交叉口的进口车道数；

然后，任选一条连接到目标交叉口的道路，计算该道路的左转车道到达车流量与下游道路的逆向直行车道到达车流量全部通过交叉口的绿灯时间需求之和；如果该绿灯时间需求和超过阈值，则将该道路作为采用分离式左转车道设计的备选道路；

最后，任选一条备选道路，计算该道路左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值，若该比值处于0.8到1.2之间则选择该道路采用分离式左转车道设计；

步骤2：分离式左转车道设计；以站在该条道路上面向目标交叉口的方向定义前后左右四个方向，整条道路的车道从左到右依次为：分离式左转车道、逆向右转车道或逆向直行+右转车道、逆向直行车道、逆向左转车道、直行车道、右转车道或直行+右转车道；

步骤3：上游交叉口的路口渠化及信号配时设计；

采用步骤2中的分离式左转车道设计的道路，其上游交叉口的路口渠化及信号配时方法如下：首先，获取上游道路在上游交叉口每个信号周期内的原左转到达车流量q_L，以及原直行到达车流中需要在目标交叉口左转的车流量q_TL；上述两部分流量在分离式左转车道的上游交叉口均需要进行左转，因此计算他们所需要的绿灯时间之和，即

GL=qL+qTLsLnL·C]]>

其中：G_L、s_L和n_L分别为上游道路在上游交叉口左转方向所需要的绿灯时间之和、单车道饱和流量、以及车道数量；C为信号周期的时长；

如果G_L小于或等于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则不改变上游交叉口渠化，增加左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；如果G_L大于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则需在上游道路增加一条左转车道，同时减少一条直行车道以维持车道总量不变，然后调整左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；

步骤4：目标交叉口路口渠化及信号相位设计；

根据目标交叉口采用分离式左转车道设计的道路数量的不同，采用不同的路口渠化及相位设计方案：

1)单一道路

如果目标交叉口西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南直行+北直行、南左转+北左转；