[发明专利]一种并行流交叉口的渠化设计优化方法

说明书

本发明涉及一种并行流交叉口的渠化设计优化方法，包括(1)基于道路几何参数与小时交通流量等计算信号交叉口的最佳信号配时周期及相关交叉口信号配时方案，(2)利用交通流传播规律得出车流排队长度，(3)结合交通流冲突理论与信号交叉口群绿波协调控制方法计算交叉口协调相位差以及(4)移位过渡段的最大值，(5)考虑换道车辆安全运行要求计算移位过渡段的取值范围，最后综合(4)与(5)的取值范围取其交集得到并行流交叉口移位过渡段的取值范围；本发明是一种以安全顺畅运行为首要目标的新型交叉口渠化设计方法，尤其适用于左转流量较大且交通需求比较对称的平面信号交叉口，其能够有效提高信号交叉口通行能力，降低车辆延误，缓解交通拥堵。

技术领域

本发明涉及交通组织技术领域，特别是一种并行流交叉口的渠化设计优化方法。

背景技术

道路交叉口是城市交通之瓶颈，尤其是高负荷平面信号交叉口。为缓解交叉口交通拥堵问题，国内外学者提出了一些改善措施，例如设置逆向可变车道或潮汐车道，进行预信号控制或信号绿波协调控制等。但有些左转交通量较大的信号交叉口由于时空资源限制，传统治堵措施的改善效果明显不足，需要因地制宜提出更加有效的新型改善措施，并行流交叉口设计则应运而生。

并行流交叉口(Parallel Flow Intersection，PFI)是一种非常前沿的交通组织优化设计方法，尤其适用于左转交通负荷大、交通需求对称、慢行干扰较少的城市信号交叉口。通过重置左转车道，使原交叉口直行-左转车流的部分冲突转移到空间更大的路段，能够稀释冲突点密度，减少事故率，同时利用信号搭接相位设计，优化交叉口信号配时方案，有效提高其时空资源利用率。并行流交叉口交通组织比较独特，部分驾驶员可能不太适应其通行规则，需合理设置指示/诱导标志牌及特殊标志标线以辅助车流安全顺畅通过。

目前，仅有少数国内外学者针对并行流交叉口设计开展了一定理论研究，主要针对其信号控制或效益评估等，但其在国内外均未得到实践应用。该新型交叉口渠化设计能够使交叉口整体通行量提升35％以上，且有效降低车均延误超过40％，对于左转交通负荷大、交通需求对称的信号交叉口治堵效果非常显著。并行流交叉口研究中缺乏针对移位过渡段的长度计算方法以及相应的整体交叉口渠化设计与信号协调控制方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种并行流交叉口的渠化设计优化方法，以并行流交叉口处移位左转车流安全通行为首要目标，计算移位过渡段取值范围，利用搭接相位设计优化信号协调控制方案，避免移位左转车流与对向直行车流的冲突发生，稀释车流冲突点密度，进而提高交叉口通行效率，降低车均延误，减少停车次数，为缓解城市道路交通拥堵问题提供一个新的视角。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种并行流交叉口的渠化设计优化方法，包括以下步骤：

第一步、将并行流交叉口定义为主交叉口A和子交叉口B，其中并行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，根据并行流交叉口各方向交通流量及其道路几何参数计算最佳信号周期C₀，令C₀为主交叉口A与子交叉口B的共同信号周期，即C₀＝C_A＝C_B，C_A为主交叉口A的信号周期，C_B为子交叉口B的信号周期；同时依据流量比与启动损失参数确定主交叉口A与子交叉口B的具体配时方案、各车道通行能力及服务水平；