[发明专利]一种连续流交叉口交通组织及信号配时方法及系统

说明书

本发明涉及一种连续流交叉口交通组织及信号配时优化方法，包括如下步骤：步骤一、根据交叉口各流向的车辆通行数据，设定行车道几何布局；步骤二、确立主信号与预信号配时方案；步骤三、确定车辆相位相序方案；步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数。本发明通过主信号与预信号的协调配时，使得连续流交叉口左转、直行和右转车流皆不存在二次停车现象，实现了连续流交叉口同一相位放行左转、直行和右转车辆同时，保证各流向车流的通行权益。本发明应用于交通工程技术领域。

技术领域

本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种连续流交叉口交通组织及信号配时方法及系统。

背景技术

连续流交叉口(Continuous Flow Intersection)，又称为移位左转(DisplacedLeft-Turn)，是通过在交叉口进口道路段上设置预信号交叉口，使得左转车辆提前转入对向出口车道外侧，以消除主信号交叉口左转和直行冲突，使得主信号交叉口同一相位放行一条道路的左转、直行和右转车流，理论上可以提升相对传统常规平面交叉口一倍左右的容量，对缓解交叉口拥堵，提升交叉口运行效率作用显著。目前，在国外已经逐步推广应用，我国深圳也开始了应用试点，明显提升了交叉口的通行能力。但也存在一些问题，例如在深圳市红荔路-华富路交叉口试点建造的连续流交叉口，由于车辆存在二次停车问题，导致移位左转车道上的左转车辆排队溢出到预信号交叉口，阻碍对向出口车道的直行车辆穿过预信号交叉口，破坏了连续流交叉口稳定的运行状态，易导致交叉口运行瘫痪。因此，如何解决连续流交叉口车辆二次停车问题，确定一种不存在二次停车的连续流交叉口交通组织及信号配时优化方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为解决连续流交叉口车辆因二次停车，影响连续流交叉口稳定运行状态的问题，进而提出了一种连续流交叉口交通组织及信号配时方法及系统。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种连续流交叉口交通组织及信号配时方法，包括如下步骤：

步骤一、根据交叉口各流向的车辆通行数据，设定行车道几何布局；

步骤二、确立主信号与预信号配时方案；

步骤三、确定车辆相位相序方案；

步骤四、根据不同信号相位方案，设定对应的配时参数。

所述步骤四中，主信号与预信号的配时参数按如下方法确定：为保证左转车流从所遇第一条停车线到达所遇第二条停车线时直接通过，两者左转相位开始及结束的时间差，满足如下约束：

式中：为上游方向i到来的左转车流从所遇第一条停车线到第二条停车线所需的时间/s；为上游方向i到来的左转车辆行驶速度/m·s^-1；为上游方向i到来的左转车辆在预信号交叉口j的行驶轨迹长度/m；为进口道i上DLT车道长度/m；i,i′,i″∈{S,E,N,W}为车流上游到来方向，分别为南、东、北、西，i,i′,i″为同一变量，；j∈{SI,EI,NI,WI}为预信号交叉口及预信号灯，南、东、北、西进口路段上设置的预信号交叉口及预信号灯；(i,i′,i″,j)∈{(S,E,N,SI),(E,N,W,EI),(N,W,S,NI),(W,S,E,WI)}为组合取值，如当i＝S时，j＝SI，当i＝S时，i′＝E、j＝SI；

直行车流从所遇第一条停车线到达所遇第二条停车线时直接通过，两者直行相位开始及结束的时间差，满足如下约束

式中：为上游方向i″到来的直行车流从所遇第一条停车线到第二条停车线所需的时间/s；为上游方向i″到来的直行车辆行驶速度/m·s^-1；为上游方向i″到来的直行车辆在主信号交叉口MI的行驶轨迹长度/m；为预信号j控制的DEL车道长度/m；

主预信号之间通过如下公式约束：