[发明专利]一种连续流交叉口的渠化设计优化方法

权利要求书

1.一种连续流交叉口的渠化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，将连续流交叉口定义为主交叉口A和子交叉口B，其中连续流交叉口处移位过渡段L位于子交叉口B的西侧，主交叉口A位于子交叉口B的北部；

第二步，根据移位左转车流从移位位置到移位完成位置的横移宽度L₀、左转车流在预信号控制子交叉口的设计速度V_D以及运行车速折减系数β计算得出连续流交叉口处移位过渡段L的初始取值范围；

第三步，根据交叉口各方向的交通流量，获取最佳信号周期时长C₀，通过获得的最佳信号周期时长C₀计算获取单条直行车道在交叉口的通行能力C_s，其中信号周期时长为主交叉口A与子交叉口B的共同信号周期T_C；

第四步，将子交叉口B处北进口直行车流的到达流率u、子交叉口B处的通行流率s、子交叉口B处的红灯时长t_r、主交叉口A东进口左转车流进入子交叉口B排队的交通量Q_S、信号周期时长T_C、子交叉口B处的车道数N_T以及主交叉口A处北进口直行车辆从停车线行驶到子交叉口B处北进口停车线的距离L₄输入模型中，得出子交叉口B处北进口直行车流红灯期间最大的排队长度L₁以及主交叉口A东进口左转车辆导致的排队长度L₂；

第五步，通过第四步得出的数据以及子交叉口B处南进口左转车辆实现移位变道时的平均运行车速V_L、主交叉口A处北进口直行车辆平均车速V_T、车辆启动损失时间t_d、主交叉口A直行单车道排队车辆数n，排队状态下平均车头间距D_H、标准车辆车身平均长度D_S以及排队车辆从绿灯开启时刻到队尾最后一辆车启动时刻所用时长t_W，获取排队车辆启动波的传递速度V_W、子交叉口B处北进口直行排队车辆的启动波从队首传递到队尾所耗时长T_BT、主交叉口A北进口直行的绿灯相位比子交叉口B北进口直行提前开启的相位差最终得出连续流交叉口处移位过渡段的最大值；

第六步，将第二步中获取的连续流交叉口处移位过渡段的初始取值范围与第五步中获取的连续流交叉口处移位过渡段的最大值相结合，取其交集，得出续流交叉口处移位过渡段的范围；

在第二步中，运行车速折减系数β在车速小于或者等于60km/h的城市道路上其取值为50％-70％，则所述的连续流交叉口处移位过渡段L的初始取值范围计算公式为：

其中，V_D为左转车流在预信号控制子交叉口的设计速度，β为运行车速折减系数，L₀为移位左转车流从移位位置到移位完成位置的横移宽度；

第三步中，获取的最佳信号周期时长C₀模型为

其中，L_s为单周期损失时间，Y为单周期内各相位关键车流负荷度y_i之和，公式(2)中

I_i＝t_i0+t_i1 (4)

其中，l_i为相位i启动损失时长，I_i为相位i绿灯间隔，a为黄灯时长，m为单周期相位数，t_i0为基本间隔时间，即本相位关键车流最后一辆车与下一相位第一辆车通过各自停车线的时间差，t_i1为路口腾空时间，即车辆从停车线到空间冲突点的时间差；

通过获得的最佳信号周期时长C₀计算获取单条直行车道在交叉口的通行能力C_s

其中，T_C为信号周期时长，t_g为当前相位的绿灯时长，t₀为第一辆车启动至通过停车线的时长，t_i为车辆的平均车头时距，表示折减系数；

则在交叉口处，直-右车道通行能力C_sr＝C_s，直-左车道通行能力C_sl＝C_s(1-β_l/2)，有专用左转或右转车道的进口道总通行能力C_elr＝∑C_s/(1-β_l-β_r)，专用左转车道通行能力C_l＝C_elrβ_l，专用右转车道通行能力C_r＝C_elrβ_r，其中β_l表示某方向进口道左转交通量占该进口道总通行能力的比例，β_r分别表示某方向进口道右转交通量占该进口道总通行能力的比例。