[发明专利]一种道路交叉口直行和左转可变的导向车道信号控制方法

权利要求书

1.一种道路交叉口直行和左转可变的导向车道信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制定预信号控制下直行和左转共用车道的运行规则，并在预信号停车线处设置可变的箭头信号灯；

所述制定的预信号控制下直行和左转共用车道的运行规则如下：

(1)预信号左转相位绿灯启亮，此时可变导向车道为左转专用车道，左转车辆进入待行区，左转车辆在主信号前停车，并在待行区中排队等候，主信号左转相位绿灯启亮，待行区中所有车道全部用于左转车辆放行；

(2)预信号直行相位绿灯启亮，此时可变导向车道为直行专用车道，直行车辆进入清空后的等待区，直行车辆在主信号前停车，并在等待区中排队等候，主信号直行相位绿灯启亮，待行区中所有车道全部用于直行车辆放行；

步骤2：运用Webster公式计算主信号配时，包括主信号周期时间C₀、在主信号周期时间C₀内的有效绿灯总时间G_e、主信号i相位的有效绿灯时间和主信号i相位的显示绿灯时间g_i；

步骤3：令预信号周期时长与主信号周期时长相等，根据预信号与主信号各相位之间的相位差，确定预信号配时；

所述根据预信号与主信号各相位之间的相位差确定预信号配时的方法如下：

当主信号采取直行先于左转的信号控制时：

预信号左转绿灯较主信号左转绿灯提前启亮时间为t₁，预信号左转黄灯时间为t₁，预信号左转红灯与主信号左转黄灯同时启亮；预信号直行绿灯与预信号左转红灯同时启亮，预信号直行黄灯较主信号直行黄灯提前启亮时间为t₁，预信号直行黄灯时间为t₁，预信号直行红灯与路口主信号直行黄灯同时启亮；

当主信号采取左转先于直行的信号控制时：

预信号直行绿灯较主信号直行绿灯提前启亮时间为t₁，预信号直行黄灯时间为t₁，预信号直行红灯与主信号直行黄灯同时启亮；预信号左转绿灯与预信号直行红灯同时启亮，预信号左转黄灯较主信号左转黄灯提前启亮时间为t₁，预信号左转黄灯时间为t₁，预信号左转红灯与路口主信号左转黄灯同时启亮；

所述步骤3中的时间t₁的计算公式如下：

其中，a为车辆启动加速度，L为主信号停车线与预信号停车线之间的距离；

所述主信号停车线与预信号停车线之间的距离L的计算公式如下：

L＝max{L₁，L₂}；

其中，L₁为进口道直行车辆需求排队距离，L₂为进口道左转车辆需求排队距离；所述进口道直行车辆需求排队距离L₁和进口道左转车辆需求排队距离L₂的计算公式如下：

其中，l为机动车辆平均车长，λ₁为每信号周期直行车辆到达率，n₁为设置直行和左转可变的导向车道后道路交叉口进口道直行车道的数目，λ₂为每信号周期左转车辆到达率，n₂为设置直行和左转可变的导向车道后道路交叉口进口道左转车道的数目；

步骤4：根据确定好的主、预信号配时以及预信号与主信号各相位之间的相位差，设置预信号灯、提示变道标线及交通标志，实现导向车道进行直行和左转车道的循环变换。

2.根据权利要求1所述的道路交叉口直行和左转可变的导向车道信号控制方法，其特征在于，所述步骤2中计算主信号配时的公式如下：

G_e＝C₀-T；

其中，T为信号总损失时间，Y为组成信号周期的全部信号各个相位的各个最大流量比之和，y_i为i相位的最大流量比，A_i为i相位的黄灯时间，l_i为i相位的信号损失时间；所述最大流量比为当前相位下的最大车流量与对应道路的通行能力之间的比值。