[发明专利]基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法

摘要

本发明基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，步骤为：通过人工计数法采集相关交通流数据，利用交通流波动理论，用交叉口左转交通量和左转车流密度计算出交叉口集结波的波速，根据集结波在交叉口上游集结掠过的距离，求出上游左转车辆的最大排队长度，取该长度为掉头车道距停止线的距离。本发明提供的基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，弥补了交叉口内部掉头中左转掉头口距停止线长度的设计方面的空白，有效减少了掉头车辆对左转车辆的影响，可以减少交叉口拥堵以及尽可能减少同车道左转掉头和左转的分流冲突，减少人行横道上行人对左转掉头车辆的影响，提高了交叉口运行效率和安全性，提高了交叉口通行能力。

主权项

1.基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采集交通数据，包括交叉口上游150‑200米内的测量点处左转车道地点车速、左转车辆高峰小时交通量、左转车辆经过停止线处的车头时距及车辆经过停止线时的地点车速。(2)根据交通流三参数交通量、速度和密度的关系，计算上游150‑200米内测量点处的左转车辆车流密度K1：其中，Q1为交叉口上游150‑200米内的测量点处的交通量，单位：辆/小时；V1为交叉口上游路段运行车速，单位：千米/小时；(3)依据交通流微观参数车头时距车头间距和车速V₂的关系，计算交叉口左转车辆车头间距其中，V₂为车辆经过交叉口停止线处的速度，单位：千米/小时；为车辆起步时第三辆车和第四辆车车头经过停止线的时间间隔，也就是第三辆和第四辆车经过停止线的车头时距，单位：秒/辆；为车辆起步时第三辆和第四辆的车头间距，单位：米/辆。(4)根据交通流三参数交通量、速度和密度的关系，计算交叉口停止线处左转车辆的车流密度K2：(5)根据交通流的波动理论计算左转车道停车时产生集结波的波速W1：车辆停在停止线处等待红灯时，速度为0，此时的交通量Q2也为0，所以集结波的波速W1：(6)交叉口左转信号灯为非绿灯时，左转车流集结波产生，当交叉口左转信号灯转为绿灯时消散波产生，此时集结波走过的路程是车辆的最大排队长度，由此可得出到集结波产生到消散波产生时的时间间隔t1，左转信号灯红灯时间等于相对位置信号灯绿灯时间t相对位置绿灯、同方向直行绿灯时间t直行绿灯及黄灯时间t黄灯之和，即如下公式六：t1＝t相对位置绿灯+t直行绿灯+t黄灯   公式六(7)根据交通流的波动理论，当W1＜0，车辆形成集结波的移动方向和车辆的行驶方向相反，即集结波是向车尾方向移动；当左转绿灯亮时，左转车流消散波产生，此时左转车辆集结波掠过的距离就是最大排队长度，即车辆的最大排队长度d：d＝t1*w1       公式七其中，t1为集结波产生到消散波产生的时间间隔，单位：秒。(8)为了充分考虑左转车辆排队不受掉头车辆的影响，即掉头车辆在参加排队前直接掉头，左转掉头口距停止线的距离取车流高峰期左转车辆的最大排队长度D，计算公式为：D＝d＝t1*w1    公式八