[发明专利]一种面向左右型错位交叉口的交通组织和信号控制方法

权利要求书

1.一种面向左右型错位交叉口的交通组织的信号控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

S1：对交叉口相关参数进行数据采集，包括交叉口的几何参数和交通数据；

S2：进行交叉口交通组织设计，包括信号灯设置和道路标线设置；

S3：进行交叉口信号优化配时；

S4：判断交叉口是否满足设定条件并选择相应方案；

步骤S1中，对交叉口相关参数进行数据采集：

S11：测量错位交叉口的几何参数；具体包括：

交叉口次干道路宽w_T，左转车辆通过规则十字路口的路径长度w_L，错位距离即两个T型口之间的距离L，单位均为米；

S12：进行交通调查，获取错位交叉口的交通数据；具体包括：

①各股车流的交通流量q_i，单位：veh/s；

②各股车流的饱和流率S_i，单位：veh/s；

③错位交叉口内直行与左转的平均速度v_T和v_L,单位m/s；

步骤S2中，进行交叉口交通组织设计，主要包括交叉口的信号灯设置和道路标线设置；具体过程包括：

S21：交叉口的信号灯设置

保持交叉口主路左转信号灯不变，将交叉口主路直行主信号移动至下游错位区域，在原有位置设置预信号灯；

S22：交叉口的道路标线设置

在错位区域进行渠化设计，将交叉口内车流分10股不同的车流，包括：次干道双向右转车流、次干道双向左转车流、主干道双向左转车流、主干道预信号处的双向直行车流、分拣区直右混合车流；错位区域内单向车道数不少于上游预信号直行车道数；

步骤S3中进行交叉口信号优化配时，目的是充分利用错位区域，减少全红清空时间；具体过程包括：

S31：交叉口相位相序设置；

为了让主干道的预信号处直行车流在左转车流放行的同时进入分拣区，主干道的左转相位应安排在主干道预信号直行相位放行之前；同时，在交叉口直行车流放行的同时，直行车辆预信号需要提前结束放行，留出一段时间让通过预信号处停车线的车辆驶离下游分拣区的停车线，避免车辆在分拣区中累积，造成局部拥塞；

S32：交叉口信号配时设置；

计算预信号绿灯时长为：

其中：G₁、G₂分别为阶段1和阶段2的绿灯时间，γ₁为阶段1的黄灯时间，为阶段1的全红时间；w_T为次干道路宽，w_L为左转路径长度，L为错位距离；

所述的阶段1是指主干道左转放行，主干道直行预信号放行进入分拣区；阶段2是指分拣区车流放行，主路直行预信号继续放行并在分拣区车流结束前一段时间提前结束，同时次干道的人行横道放行；

步骤S4中，判断交叉口是否满足设定条件，共有3项条件；具体过程包括：

S41：阶段1中，主干道预信号直行车辆需在阶段2开始之前到达下游分拣区停车线，否则会导致主信号无法充分利用；因此从直行预信号绿灯开始到交叉口主信号绿灯开始的时间间隔t₁需满足条件一：

其中：G₁为阶段1的绿灯时间，γ₁为阶段1的黄灯时间，为阶段1的全红时间；w_T为次干道路宽，w_L为左转路径长度，L为错位距离；

所述的阶段1是指主干道左转放行，主干道直行预信号放行进入分拣区；阶段2是指分拣区车流放行，主路直行预信号继续放行并在分拣区车流结束前一段时间提前结束，同时次干道的人行横道放行；

S42：阶段4中，交叉口主信号放行的车辆均来自阶段3中次干道的左转车流；而次干道左转车辆需在阶段4放行之前到达交叉口主信号灯停车线前，则阶段3的时间间隔t₃需满足条件二：

其中：G₃分别为阶段3的绿灯时间，γ₃为阶段3的黄灯时间，为阶段3的全红时间，单位均为秒；

所述的阶段3是指次干道的左转车流放行，进入分拣区，同时主干道的人行横道放行；阶段4是指分拣区车流放行，清空分拣区，继续下一个信号周期；

S43：由于分拣区需要能够承载次干道左转车道的车流量，以至于不会与下一相位的车流冲突阻塞对向的直行车辆，所以需要满足条件三：

L_s·n·k_j≥C_w·max(q₃,q₇)

其中，L_s表示分拣区的长度，单位：米；n表示分拣区单向车道数；k_j表示车辆排队密度，单位：车辆数/米/车道；C_w表示信号周期，单位：秒；q₃和q₇分别表示双向次干道左转车流的车流量，单位：车辆数/秒；

S44：如果不能满足条件一或者二，则将错位交叉口看做两个T型交叉口分别进行信号控制；如果不能满足条件三，则对支路采用单口放行的相位相序方法，在此相位安排上重新计算信号配时。