[发明专利]一种城市主干路禁左及左转保护相位设置方法

摘要

本发明公开了一种城市主干路禁左及左转保护相位的设置方法，针对城市主干路多个连续信号控制交叉口，首先采集并输入各交叉口各相位的现状流量、车道数、信号配时方案；然后计算交叉口禁左或设置左转保护相位后流量、车道数的重分配结果，并根据重分配结果计算交叉口各相位绿信比和绿灯时间；最后建立城市主干路禁左及左转保护相位最佳设置地点的计算模型。本发明方法主要缓解由于主路与主路交叉口左转交通流需求过大引起的主干路拥堵，通过合理设置主干路禁左及左转保护相位，保障主干路交叉口间通行能力相互匹配，缓解交通拥堵，降低交通流延误。

主权项

1.一种城市主干路禁左及左转保护相位设置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：确定主干路研究区段包含的交叉口数量n，采集各交叉口各相位的现状交通流量，车道数，信号周期时长C,各交叉口四个进口道按逆时针方向以a,b,c,d进行编号，其中a和c为主干路进口道；步骤2：根据采集的现状交通流量和车道数，计算若交叉口禁左或设置左转保护相位时交通流量和车道数的重分配结果；步骤3：根据交通流量和车道数的重分配结果，计算交叉口各相位绿信比；步骤4：根据信号周期时长和绿信比，计算主干路各交叉口各流向的通行能力值；步骤5：根据主干路通行能力值，确定主干路各交叉口禁左及左转保护相位的设置地点；其中，所述步骤2中的禁左或设置左转保护相位时交通流量和车道数的重分配计算方法包括如下步骤：步骤21：若主干路某个交叉口y禁左，则距离交叉口y，沿主干路上下游s距离范围内的交叉口至少有一个交叉口设置左转保护相位，确保交通流能够正常左转，如式(1)、(2)、(3)所示：|lx‑ly|≤s，γx‑y＝1   (I)|lx‑ly|＞s，γx‑y＝O   (2)Πγx‑yσy＝0   (3)式中，|lx‑ly|表示交叉口x和交叉口y的距离，γx‑y是二元变量，γx‑y∈(0，1)，取值为0表示交叉口x在交叉口y的s范围外，取值为1表示交叉口x在交叉口y的s范围内；σy是二元变量，σy∈(0，1)，取值0表示交叉口y设置左转保护，取值为1表示交叉口y设置禁左；步骤22：满足步骤21之后，若交叉口y禁左，则原来在交叉口y左转的交通流等概率地分配到距离交叉口y的s范围内的交叉口左转，如式(4)、(5)所示：上行方向：下行方向式中，q表示交叉口现状左转流量，即禁左前左转流量，以q_ya→yd为例，表示禁左前交叉口y，a→d流向的流量；P表示由于其他交叉口禁左，从而分配到的左转流量，以为例，表示交叉口y禁左后，原本在y左转的车流分配到交叉口x左转的流量；步骤23：根据步骤22的流量分配方案，考虑交叉口y禁左或设置左转保护后，流量重分配后流量表达式如式(6)(7)(8)(9)(10)(11)所示，下式中，Q表示禁左后的流量，以Qya→yd为例，表示禁左后交叉口y，a→d流向的流量：上行左转：下行左转：上行直行：下行直行：式中ρv‑u为二元变量，ρv‑u∈(‑1，1)，其中ρv‑u＝1表示交叉口u在交叉口y的上游，且交叉口v在交叉口y的下游；ρv‑u＝‑1表示交叉口u在交叉口y的下游，且交叉口v在交叉口y的上游；上行右转：Qya→yb＝qya→yb   (10)下行右转：Qyc→yd＝qyc→yd   (11)步骤24：根据步骤22的流量分配方案，若交叉口y禁左，则原有的左转车道分配给直行车道，如交叉口y设置左转保护相位，则车道分配保持不变。