CN104064036A - 借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，该方法针对信号交叉口左转车辆进出口车道数量不匹配问题，配合信号控制中相位相序的优化，重新组织交叉口放行方式，使左转机动车借道出口道进行左转，以提高交叉口左转通行能力。并通过设置清空信号灯，清空左转借道车道的排队，防止与下一冲突相位的车流冲突。本发明可以有效提高左转车流通行效率，整体降低交叉口车均延误，提高交叉口服务水平。

Description

借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法

技术领域

本发明属于城市道路交叉口交通规划设计和交通控制领域，特别是涉及一种借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法。

背景技术

交叉口作为城市交通网络中的关键节点，其畅通性、安全性对城市路网顺利运行有着至关重要的作用。车流的转向而引起的各种车流之间的冲突、交叉、分流、合流等行为使交叉口的交通特性比较复杂，交叉口往往成为城市交通畅行与否的关键点。交叉口左转车流是产生冲突点的主要因素，不合理的左转车流组织会使得交叉口通行效率下降，延误时间长，车辆排队造成交通阻塞，废气排放加剧。因此，无论是提高交叉口的通行能力和服务水平，还是保证交通安全，减少汽车尾气排放，左转车流的科学组织都至关重要。

现有的平面交叉口交通组织与信号控制中，为了保障左转车流的顺利通行，通常采用的手段有：设置专用左转车道、增加左转车辆通行时间等。对于左转车辆较多或者交叉口交通压力较大的路口，通过展宽设置的专用左转车道往往不能满足通行需求。一般路口组织如图2所示。并且交叉口左转进出口道数量不匹配,左转放行时尚有可利用的空间资源。通过交叉口规划展宽更多左转车道的方法也由于用地限制等因素极难实现。

本发明提出了一种借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，能够有效解决左转车流进口道与出口道数量不匹配的问题，并且通过信号控制重新组织交叉口车流释放，避免了车流冲突，保证安全。有效提高交叉口左转车辆通行效率，整体降低交叉口车均延误，提高交叉口服务水平。

发明内容

本发明针针对现有交叉口由于交叉口尺寸受限，左转进口道与出口道数量不匹配的问题，提供了一种借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法。本发明通过信号控制相位相序调整解决左转车流与上一冲突相位车流冲突问题，架设清空信号灯避免与下一冲突相位车流冲突。通过左转车流借道本方向出口道通行，保证左转车流进口道与左转车流出口道数量匹配，从而提高左转车流通行能力，进而提高交叉口整体服务水平。

本发明所采用的技术方案是：

本发明具体包括以下步骤：

S1：确定交叉口是否需要借道出口道左转交通组织；

确认交叉口交通组织需求，本发明方法针对以下3种情况：a对于交叉口左转进口道与出口道数量不匹配的情况，并且交叉口交通拥堵严重；b对左转车流有策略性保护；c对向左转车流流量不均衡。建议实施本发明所提供交通组织方法。

S2：完善出口道借道左转交通组织的交叉口硬件条件。

S21：完善可变车道标线，依据交叉口情况设置借道路段，建议长度30-60m。

S22：完善交叉口标志标线、设置提示借道左转用标志牌。

S23：架设借道车队清空用的信号灯与护栏。

S3：完善出口道借道左转交通组织的交叉口信号方案。

S31：调整车流放行顺序，即相位相序，确保借出口道左转车流所在相位上一相位通行车流不使用该出口道，一般情况下：对向放行需调整为同方向先放左转再放直行，单口放行需调整为自上而下逆时针顺序放行，即南-东-北-西。

S32：设置清空信号灯清空时间，计算借道车队清空时间，确保出口道车道清空，保证与下一相位车流不冲突。

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比。

S4：微调交叉口信号方案。

根据实施后的交叉口运行情况，微调交叉口信号方案，包括优化信号周期、左转放行时间等，目的在于减小交叉口车均延误，提高交叉口服务水平。

该方法适用于左转车流进出口道数量不匹配、对向左转车流不均衡等情况，同时可以作为一种特殊车辆优先方式，借道车道仅供特殊车辆使用（如公交车、出租车、校车等）。如果左转借道方向有调头需求，可以考虑增加借道开口位置尺寸，保证机动车提前调头。本发明通过对交叉口重新组织，利用出口道进行左转，并配合信号控制解决交通冲突，方法具有普遍适用性。

附图说明

图1是本发明方法的实施流程图；

图2是常规交叉口左转进出口道数量不匹配交通组织示意图，其中1是绿化隔离带，2是左转展宽渐变段，3是出口道，4是非机动车道，5是停车线，6是机动车直右车道，7是机动车直行车道，8是机动车左转车道；

图3是本发明提出的左转借道出口道的交叉口组织具体示意图，其中1是绿化隔离带，2是左转展宽渐变段，3是出口道，4是非机动车道，5是停车线，6是机动车直右车道，7是机动车直行车道，8是机动车左转车道，9是可变车道，当允许车辆左转借道时，该条车道为左转进口道使用，当禁止进口道车辆借道左转时，该车道作为正常出口道，10是隔离护栏，11是借道左转清空信号灯，12是提示借道左转标志牌；

图4是案例交叉口交通组织方式；

图5是案例交叉口左转借道出口道交通组织方式；

图6是案例交叉口信号控制方案；

图7是案例交叉口左转借道清空时间设置相位图。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施方式表述的范围。

一种借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法设计方案的效果图如图1所示，其具体步骤包括：

S1：确定交叉口是否需要借道出口道左转交通组织；

图2给出了一般交叉口进口道渠化组织情况，其中1是绿化隔离带，2是左转展宽渐变段，3是出口道，4是非机动车道，5是停车线，6是机动车直右车道，7是机动车直行车道，8是机动车左转车道。在交通压力较小的情况下，通过信号控制可以满足交通运行需求。如果出现以下情况则认为该交叉口适合采用本发明提出方法：一、左转车流量大且进口道数量小于出口道数量，如图2，如果相交道路进口道渠化与该进口道渠化方式相同，则左转进口道1个，出口道2个，左转通行效率有提升空间；二、左转车流有策略性优先级保护，比如公交优先、特勤保障等，可以为特殊车辆设置左转车借道出口道通行，保证通行顺畅；三、对向左转车流不均衡，即一侧左转车车流量明显大于对向左转车流量，对左转车流量大的进口道可以考虑设置借道出口道左转。

S2：完善出口道借道左转交通组织的交叉口硬件条件

一旦确定实施借道出口道借道左转交通组织，需要完善交叉口标志标线、信号灯建设等硬件条件，确保该方法的实施。

S21：如图3，其中1是绿化隔离带，2是左转展宽渐变段，3是出口道，4是非机动车道，5是停车线，6是机动车直右车道，7是机动车直行车道，8是机动车左转车道，9是可变车道，当允许车辆左转借道时，该条车道为左转进口道使用，当禁止进口道车辆借道左转时，该车道作为正常出口道，10是隔离护栏，11是借道左转清空信号灯，12是提示借道左转标志牌。完善出口道标线，使用可变车道通行标线9；

S22：如图3，在左转换道处架设标志标牌12，建设要求依照相关国标；如有需要，可在借道换道位置上游30-60m架设提示“前方借道左转”的标牌；

S23：如图3，在左转换道处架设信号灯11，另外为了确保车辆换道安全，设置左转借道导流线2，架设隔离护栏10。

案例使用的交叉口，实施前交叉口进口道渠化如图4，借道相关硬件条件完善后如图5，本案例对4个进口道均作了左转借道出口道交通组织处理，交通工程师可根据实际情况选取进口道做处理。

S3：完善出口道借道左转交通组织的交叉口信号方案

完善信号方案包括两部分：一是通过调整相位相序，确保借出口道左转车流所在相位上一相位通行车流不使用该出口道；二是计算左转借道车道清空时间，确保出口道车道清空，保证与下一相位车流不冲突。实施案例给出单口方向和对向放行两种控制方式的具体实施案例，

（一）信号方案A：

S31：若信号方案为方案A，对向放行，信号周期为120s，南北向与东西向放行时间相同，直行均放行35s（含3s黄灯，1s全红），左转均放行25s（含3s黄灯，1s全红），则优化后的信号放行顺序见图6。同一方向先放行左转，再放行直行。以南北进口左转借道出口道为例，当东西方向放行直行时，南北方向出口道闲置，此时可以将南北左转车流放入借道车道，当东西方向直行放行结束，南北方向左转车流放行。

S32：南北左转放行的下一阶段是南北直行，直行车流会和左转车流在出口道有冲突，因此需要设置左转借道车道清空时间，如图7，以南北左转借道为例，其绿灯启亮时刻等于或者迟于东西直行绿灯启亮时刻，确保与东西左转无冲突即可。南本左转借道车道需在南北直行绿灯启亮前清空，清空时间为两冲突相位绿间隔时间，可以简单计算为借道车道长L除以车速v，该案例中借道车道长30m，交叉口车速设为10~30km/h，计算得到排队清空时间为3.6s~10.8s，为了确保安全，清空时间t _q =10s。

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比，如图6所提供。

（二）信号方案B：

S31：若信号方案为方案B，单口放行，信号周期为120s，四个方向单口放行时间相同，均为30s（含3s黄灯，1s全红）。则优化后的信号放行顺序见图6，放行顺序为逆时针方向。以东进口借道出口道通行为例，其上一阶段为南单口放行，南单口放行时，右转车会使用东进口一条出口道，靠近中心线出口道闲置，此时可以将东进口左转车辆放入借道车道，当南单口放行结束，东单口放行左转两个车道同时放行，提高通行效率。

S32：东进口单口放行下一阶段是北单口放行，北单口放行的左转车流和东单口放行的左转车流有冲突，东进口借道左转可变车道需要严格清空，设置清空时间。清空时间为两冲突相位绿间隔时间，可以简单计算为借道车道长L除以车速v，该案例中借道车道长30m，交叉口车速设为10~30km/h，计算得到排队清空时间为3.6s~10.8s，为了确保安全，清空时间t _q =10s，见图7。

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比，如图6所提供。

需要注意的是，改清空时间即为冲突相位的绿间隔时间，交通工程师在实际操作时，可以依照绿间隔计算方法，也可以在原有左转放行截止时间基础上，将借道信号提前截止L/v。并且，在实际方案实施时，考虑驾驶员初始不习惯等因素，该时间可以设置的更为保守以确保安全，在运行一段时间之后进行信号方案微调时再根据实际情况，对清空时间进行调整。

S4：微调交叉口信号方案

根据实施后的交叉口运行情况，微调交叉口信号方案，包括优化信号周期、左转放行时间、借道排队清空时间等。如果交叉口供需不变，则左转车流由于增加一条车道而绿灯剩余，可以减小交叉口信号周期，重新调整绿信比，从而减少交叉口车均延误，提高交叉口服务水平。

另外，本发明所阐述的具体实施案例仅为一般案例说明，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依照本发明申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应当视为本发明的技术范畴。

Claims (4)

1.借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：

S1：确定交叉口是否需要借道出口道左转交通组织，当满足以下三个条件之一时，则继续下一步

条件：a对于交叉口左转进口道与出口道数量不匹配的情况，并且交叉口交通拥堵严重；b对左转车流有策略性保护；c对向左转车流流量不均衡；

S2：完善出口道借道左转交通组织的交叉口硬件条件，具体是：

S21：完善可变车道标线，依据交叉口情况设置借道路段；

S22：完善交叉口标志标线、设置提示借道左转用标志牌；

S23：架设借道车队清空用的信号灯与护栏；

S3：完善出口道借道左转交通组织的交叉口信号方案，具体是：

S31：调整车流放行顺序，即相位相序，确保借出口道左转车流所在相位上一相位通行车流不使用该出口道；

S32：设置清空信号灯清空时间，计算借道车队清空时间，确保出口道车道清空，保证与下一相位车流不冲突；

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比；

S4：微调交叉口信号方案，根据实施后的交叉口运行情况，微调交叉口信号方案，包括优化信号周期、左转放行时间，目的在于减小交叉口车均延误，提高交叉口服务水平。

2.根据权利要求1所述的借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，其特征在于：步骤S31具体是：对向放行需调整为同方向先放左转再放直行，单口放行需调整为自上而下逆时针顺序放行，即南-东-北-西。

3.根据权利要求1所述的借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，其特征在于：步骤S3具体是：

S31：对向放行，信号周期为120s，南北向与东西向放行时间相同，直行均放行35s（含3s黄灯，1s全红），左转均放行25s（含3s黄灯，1s全红），同一方向先放行左转，再放行直行；以南北进口左转借道出口道为例，当东西方向放行直行时，南北方向出口道闲置，此时可以将南北左转车流放入借道车道，当东西方向直行放行结束，南北方向左转车流放行；

S32：南北左转放行的下一阶段是南北直行，直行车流会和左转车流在出口道有冲突，因此需要设置左转借道车道清空时间，以南北左转借道为例，其绿灯启亮时刻等于或者迟于东西直行绿灯启亮时刻，确保与东西左转无冲突即可；南北左转借道车道需在南北直行绿灯启亮前清空，清空时间为两冲突相位绿间隔时间；

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比。

4.根据权利要求1所述的借道对向出口道左转的交叉口交通组织与信号配时方法，其特征在于：步骤S3具体是：

S31：单口放行，信号周期为120s，四个方向单口放行时间相同，均为30s（含3s黄灯，1s全红）；放行顺序为逆时针方向；以东进口借道出口道通行为例，其上一阶段为南单口放行，南单口放行时，右转车使用东进口一条出口道，靠近中心线出口道闲置，此时将东进口左转车辆放入借道车道，当南单口放行结束，东单口放行左转两个车道同时放行，提高通行效率；

S32：东进口单口放行下一阶段是北单口放行，北单口放行的左转车流和东单口放行的左转车流有冲突，东进口借道左转可变车道需要严格清空，设置清空时间；

S33：其余信号灯使用原有信号控制周期、绿信比。