CN104157153B - 一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，包括以下几个步骤：步骤1：交叉口中需采用分离式左转车道的道路选择；步骤2：分离式左转车道设计；步骤3：上游交叉口的路口渠化及信号配时设计；步骤4：目标交叉口路口渠化及信号相位设计。本发明提出一种提高交叉口通行效率的分离式左转车道的设计方法，与传统的车道设计方法相比，采用该设计可以利用上游交叉口消除目标交叉口的左转车流与逆向直行车流的冲突，无需添加新的信号灯，并可以针对一条或多条车道灵活实施。

Description

一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法

技术领域

本发明涉及城市道路交通控制领域，具体来说，是一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法。

背景技术

城市道路的通行效率瓶颈点通常位于信号交叉口。在交叉口的所有车流之中，左转车流由于速度慢、路程长，在交叉口停留的时间最多，对交叉口通行效率的影响最大。为有效的减少左转车流带来的交叉口效率下降，通常采用禁止左转的方式，但这样会导致部分车辆绕路，增加了平均旅行时间和总的交通压力。通过立交桥等形式可以重新设定左转车辆的行驶路径，减少红灯等待时间，但花费巨大且影响城市景观。

如果能够通过简单的车道设计改变，优化左转车流的行驶路径，使交叉口的左转车流和逆向直行车流不产生冲突，就可以在交叉口同时放行左转和逆向直行车流，从而以较小的成本显著提高交叉口的通行效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，通过分离式的左转车道位置设计，并调整目标交叉口及上游交叉口的路口渠化、信号相位和配时，消除交叉口左转车流和逆向直行车流的冲突，从而提高交叉口的通行效率。

一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，包括以下几个步骤：

步骤1：目标交叉口中需采用分离式左转车道的道路选择；

首先，获取目标交叉口每个信号周期内各个方向的平均到达车流量、单车道饱和流量以及该方向车流在目标交叉口的进口车道数；

然后，任选一条连接到目标交叉口的道路，计算该道路的左转车道到达车流量与下游道路的逆向直行车道到达车流量全部通过交叉口的绿灯时间需求之和；如果该绿灯时间需求和超过阈值，则将该道路作为采用分离式左转车道设计的备选道路；

最后，任选一条备选道路，计算该道路左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值，若该比值处于0.8到1.2之间则选择该道路采用分离式左转车道设计；

步骤2：分离式左转车道设计；以站在该条道路上面向目标交叉口的方向定义前后左右四个方向，整条道路的车道从左到右依次为：分离式左转车道、逆向右转车道或逆向直行+右转车道、逆向直行车道、逆向左转车道、直行车道、右转车道或直行+右转车道；

步骤3：上游交叉口的路口渠化及信号配时设计；

采用步骤2中的分离式左转车道设计的道路，其上游交叉口的路口渠化及信号配时方法如下：首先，获取上游道路在上游交叉口每个信号周期内的原左转到达车流量q_L，以及原直行到达车流中需要在目标交叉口左转的车流量q_TL；上述两部分流量在分离式左转车道的上游交叉口均需要进行左转，因此计算他们所需要的绿灯时间之和，即

$G_L=\frac{q_L+q_{\mathrm{TL}}}{s_L{n}_L}\·C$

其中：G_L、s_L和n_L分别为上游道路在上游交叉口左转方向所需要的绿灯时间之和、单车道饱和流量、以及车道数量；C为信号周期的时长；

如果G_L小于或等于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则不改变上游交叉口渠化，增加左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；如果G_L大于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则需在上游道路增加一条左转车道，同时减少一条直行车道以维持车道总量不变，然后调整左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；

步骤4：目标交叉口路口渠化及信号相位设计；

根据目标交叉口采用分离式左转车道设计的道路数量的不同，采用不同的路口渠化及相位设计方案：

1)单一道路

如果目标交叉口西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转、东直行+西直行、东左转+西左转；

如果目标交叉口的东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：南左转+南直行+北直行、南左转+北直行+北左转、东直行+西直行、东左转+西左转；

2)相邻两条道路

如果目标交叉口西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

如果目标交叉口的北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转、西左转+东直行+西直行、西左转+东直行+东左转；

如果目标交叉口的东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、北左转+南直行+北直行、北左转+南直行+南左转；

如果目标交叉口的南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

3)相对两条道路

如果目标交叉口西侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计在传统的四相位结构基础上减少1个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的北侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计在传统的四相位结构基础上减少1个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、东直行+西直行、东左转+西左转；

4)三条道路

如果目标交叉口的西侧、南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

如果目标交叉口的北侧、西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、西左转+东直行+西直行、西左转+东直行+东左转；

如果目标交叉口的东侧、北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转；

如果目标交叉口的南侧、东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、东左转+西直行+东直行、东左转+西直行+西左转；

5)全部四条道路

相位设计采用两相位方案，两个相位分别为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+南直行+北左转+北直行。

本发明的优点在于：

(1)本发明提出一种提高交叉口通行效率的分离式左转车道的设计方法，与传统的车道设计方法相比，采用该设计可以利用上游交叉口消除目标交叉口的左转车流与逆向直行车流的冲突。

(2)本发明提出的分离式左转车道的设计方法使目标交叉口的左转车流在上游交叉口通过逆向直行车流的行驶区域，其绿灯通行时间不受目标交叉口的信号灯限制，并可通过在上游交叉口增加左转车道或左转绿灯时间的方法提高通行效率。

(3)本发明提出了上述分离式左转车道的选择方法，可以根据实际情况对交叉口的一条或多条道路应用分离式左转车道设计，具有较好的灵活性。

(4)本发明给出分离式左转车道设计方法下的目标交叉口和上游交叉口的路口渠化、信号相位及配时方法，可以显著提高目标交叉口的通行能力，并实现目标交叉口与上游交叉口的协调控制。

(5)本发明的分离式左转车道设计方法实施简单，无需添加新的信号灯，不会增加车辆的停车次数。

附图说明

图1为本发明一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法的整体流程图；

图2为交叉口中个方向车流的编号示意图；

图3为采用分离式左转车道设计的单条道路示意图；

图4为左转流量较小时的上游交叉口车道设置示意图；

图5为左转流量较大时的上游交叉口车道设置示意图；

图6为西侧道路采用分离式左转车道设计的交叉口及其相位示意图；

图7为西侧及南侧道路采用分离式左转车道设计的交叉口及其相位示意图；

图8为西侧及东侧道路采用分离式左转车道设计的交叉口及其相位示意图；

图9为西侧、东侧及南侧道路采用分离式左转车道设计的交叉口及其相位示意图；

图10为全部道路采用分离式左转车道设计的交叉口及其相位示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明中的名词解释：

目标交叉口：需要采用分离式左转车道设计来提高通行能力的交叉口。目标交叉口是分离式左转车道中的车辆驶入的交叉口。

上游交叉口：通过采用分离式左转车道设计的道路与目标交叉口相连的交叉口。上游交叉口是驶入分离式左转车道的车辆需要通过的交叉口。

下游道路：对于连接到目标交叉口的任一条道路，其下游道路是指该道路的直行车流通过目标交叉口进入的道路。

上游道路：对于连接到目标交叉口的任一条道路，其上游道路是指直行通过上游交叉口进入该道路的车辆所在的道路。

本发明提出了分离式左转车道的设计方法。任选一条连接到目标交叉口的道路，以站在该条道路上面向目标交叉口的方向定义前后左右四个方向。在常规的设计中，整条道路的车道从左到右依次为：逆向右转车道(向后行驶的右转车道)、逆向直行车道(向后行驶的直行车道)、逆向左转车道(向后行驶的左转车道)、左转车道(向前行驶的左转车道)、直行车道(向前行驶的直行车道)、右转车道(向前行驶的右转车道)。本发明采用左转车道与直行车道相分离的分离式左转车道设计，将左转车道设计在整条道路的最左边，整条道路的车道从左到右依次为：分离式左转车道、逆向右转车道或逆向直行+右转车道、逆向直行车道、逆向左转车道、直行车道、右转车道或直行+右转车道。

本发明提出了分离式左转车道设计的道路选择方法。首先，收集目标交叉口每个信号周期内各个方向的平均到达车流量、单车道饱和流量以及该方向车流在目标交叉口的进口车道数。然后，任选一条连接到目标交叉口的道路，计算该道路的左转车道到达车流量与下游道路的逆向直行车道到达车流量全部通过交叉口的绿灯时间需求之和。如果该绿灯时间需求和超过一定的阈值，则将该道路作为采用分离式左转车道设计的备选道路。这里的阈值与交叉口的信号设置相关，通常等于该道路与其下游道路在目标交叉口的最大绿灯时间之和。最后，任选一条上述备选道路，计算该道路左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值，若该比值处于0.8到1.2之间则选择该道路应用分离式左转车道设计。

本发明提出了应用分离式左转车道设计后的目标交叉口的信号相位及配时设计方法。在传统的交叉口中，任一条道路的左转车流和下游道路的逆向直行车流无法同时通过交叉口，因此需要将左转和逆向直行分开放置于两个信号相位中；而对于采用了分离式左转车道设计的道路，该道路的左转车流与下游道路的逆向直行车流可以在目标交叉口同时放行。任选一条采用分离式左转车道设计的道路，如果该道路的下游道路驶入目标交叉口的方向没有采用分离式左转车道设计，则在传统的信号相位设置的基础上，对于包含该道路左转绿灯的相位添加逆向直行绿灯同时放行，对于包含逆向直行绿灯的相位添加该道路左转绿灯同时放行，保持各相位信号配时不变；如果该道路的下游道路驶入目标交叉口的方向也采用了分离式左转车道设计，则将传统的信号相位中包含该道路左转绿灯的相位和包含下游道路逆向直行绿灯的相位合并到一起，使两条道路的左转和直行车流同时放行，其信号配时为原来两个或多个相位的信号配时之和。

本发明提出了应用分离式左转车道设计后的上游交叉口的路口渠化及信号配时设计方法。对于采用分离式左转车道设计的道路，由于其分离式左转车道位于道路的最左边，其上游道路前往分离式左转车道的车辆经过上游交叉口的轨迹也有所不同。在传统的设计方式中直行通过上游交叉口并在目标交叉口左转的车辆，在采用分离式左转车道设计的道路上游交叉口中，需要先向左行驶然后再直行进入分离式左转车道。这部分车辆在上游交叉口的行驶轨迹与逆向直行有冲突、与逆向左转无冲突，属于左转车流。针对于此对上游交叉口的路口渠化及配时进行设计，如果上游道路的原左转车流与左转进入分离式左转车道的车流的绿灯时间需求之和不超过上游交叉口最大左转绿灯时间，则不改变交叉口渠化，增加左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；如果该绿灯时间需求和大于上游交叉口最大左转绿灯时间，则需在上游道路增加一条左转车道，同时减少一条直行车道以维持车道总量不变，然后调整左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和。

实施例：

本发明的一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，流程如图1所示，包括以下几个步骤：

步骤1：交叉口中需采用分离式左转车道的道路选择；

为方便阐述，以四条道路分别朝向东南西北四个方向的典型十字交叉口为例进行说明，如图2所示。暂不考虑可随时通行的右转车流，对四个方向的左转和直行车流进行编号i＝1,2,…,8，依次为1：东进口左转车流、2：西进口直行车流、3：南进口左转车流、4：北进口直行车流、5：西进口左转车流、6：东进口直行车流、7：北进口左转车流、8：南进口直行车流。

首先获取每个方向车流i的平均到达流量q_i、单车道饱和流量s_i、以及该方向车流在交叉口的车道数n_i，下标i＝1,2,…,8表示相应的车流。在传统的交叉口设计中，左转车流和其逆向的直行车流不可同时放行，称为一组“直左冲突”车流组。计算全部4组直左冲突车流的绿灯时间需求和如下：

$G_i=\frac{q_i}{s_i{n}_i}+\frac{q_{i+1}}{s_{i+1}{n}_{i+1}},i=\mathrm{1,3,5,7}$

其中：G_i为左转车流i所在的直左冲突车流组的绿灯需求和，单位为绿灯时间所占一个信号周期时长C的百分比。

同时，计算每条道路的左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值，即

$r_1=\frac{q_1}{n_1}/\frac{q_6}{n_6},r_3=\frac{q_3}{n_3}/\frac{q_8}{n_8},r_5=\frac{q_5}{n_5}/\frac{q_2}{n_2},r_7=\frac{q_7}{n_7}/\frac{q_4}{n_4}$

其中：r₁、r₃、r₅、r₇分别表示东进口、南进口、西进口、北进口的左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值。

分离式左转车道的选取需满足如下两个要求：该车道的左转车流所在直左冲突车流的绿灯时间需求和较大，且左转车流与同向直行车流的单车道流量接近，即

G_i≥θ_i,且1-β≤r_i≤1-β,i＝1,3,5,7

其中：θ_i为左转车流i所在的直左冲突车流组的临界绿灯时间阈值，β为均衡比例阈值。

这里的临界绿灯时间阈值θ_i与交叉口的信号设置相关。一般来讲，可以令阈值θ_i等于左转车流i所在的南北方向或东西方向道路两个进口道在目标交叉口的最大绿灯时间之和。均衡比例阈值β可以根据经验选取，通常可以设置为β＝0.2。

对满足上式的道路采用分离式左转车道设计，对不满足上式的道路采用传统车道设计。

步骤2：分离式左转车道设计；

任选一条步骤1中选取的需要采用分离式左转车道设计的道路，以站在该条道路上面向目标交叉口的方向定义前后左右四个方向。本发明采用左转车道与直行车道相分离的分离式左转车道设计，将左转车道设计在整条道路的最左边，整条道路的车道从左到右依次为：分离式左转车道、逆向右转车道或逆向直行+右转车道、逆向直行车道、逆向左转车道、直行车道、右转车道或直行+右转车道。图3以目标交叉口西侧道路为例给出了分离式左转车道设计示意图

重复上述设计，直至完成步骤1中所确定的全部需采用分离式左转车道的道路设计。

步骤3：上游交叉口的路口渠化及信号配时设计；

采用步骤2中的分离式左转车道设计的道路，其上游交叉口的路口渠化及信号配时方法如下。首先，获取上游道路在上游交叉口每个信号周期内的原左转到达车流量q_L，以及原直行到达车流中需要在目标交叉口左转的车流量q_TL。上述两部分流量在分离式左转车道的上游交叉口均需要进行左转，因此计算他们所需要的绿灯时间之和，即

$G_L=\frac{q_L+q_{\mathrm{TL}}}{s_L{n}_L}\·C$

其中：G_L、s_L和n_L分别为上游道路在上游交叉口左转方向所需要的绿灯时间之和、单车道饱和流量、以及车道数量；C为信号周期的时长。

如果G_L小于或等于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则不改变上游交叉口渠化，如图4所示，增加左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和；如果G_L大于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则需在上游道路增加一条左转车道，同时减少一条直行车道以维持车道总量不变，如图5所示，然后调整左转绿灯时间至满足该绿灯时间需求和。

步骤4：目标交叉口路口渠化及信号相位设计；

根据目标交叉口采用分离式左转车道设计的道路数量的不同，采用不同的路口渠化及相位设计方案。

1)单一道路

以目标交叉口西侧道路采用分离式左转车道设计为例进行说明，图6的右侧为目标交叉口的渠化情况，左侧为对应的目标交叉口相位设计方案。采用分离式左转车道设计的道路左转车流和逆向直行车流可以无冲突的同时通过交叉口，且均不与直行车流或逆向左转车流冲突。相位设计采用传统的四相位结构，依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南直行+北直行、南左转+北左转。西左转和东直行车流可以获得前两个相位的绿灯时间之和，从而提高了通行效率。

与之类似，如果目标交叉口的北侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图6右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转90度，相位设计为图6左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转90度；如果目标交叉口的东侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图6右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转180度，相位设计为图6左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转180度；如果目标交叉口的南侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图6右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转270度，相位设计为图6左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转270度。

2)相邻两条道路

以目标交叉口西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计为例进行说明，图7的右侧为目标交叉口的渠化情况，左侧为对应的目标交叉口相位设计方案。与单一道路类似，西侧和南侧的左转车流均不与逆向直行车流冲突，可同时放行，从而提高通行效率。相位设计采用传统的四相位结构，依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转。

与之类似，如果目标交叉口的北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图7右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转90度，相位设计为图7左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转90度；如果目标交叉口的东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图7右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转180度，相位设计为图7左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转180度；如果目标交叉口的南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图7右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转270度，相位设计为图7左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转270度。

3)相对两条道路

以目标交叉口西侧和东侧道路采用分离式左转车道设计为例进行说明，图8的右侧为目标交叉口的渠化情况，左侧为对应的目标交叉口相位设计方案。此种情况下，西侧和东侧的左转车流均不与逆向直行车流冲突，因此东西方向的全部车流可同时放行，减少相位的数量，提高通行效率。相位设计在传统的四相位结构基础上减少1个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南直行+北直行、南左转+北左转。

与之类似，如果目标交叉口的北侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图8右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转90度，相位设计为图8左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转90度。

4)三条道路

以目标交叉口西侧、南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计为例进行说明，图9的右侧为目标交叉口的渠化情况，左侧为对应的目标交叉口相位设计方案。此种情况下，东西方向的全部车流可同时放行，且南侧左转车流与北侧直行车流可同时放行，减少1个相位并提高通行效率。相位设计为三个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转。

与之类似，如果目标交叉口的北侧、西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图9右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转90度，相位设计为图9左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转90度；如果目标交叉口的东侧、北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图9右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转180度，相位设计为图9左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转180度；如果目标交叉口的南侧、东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，则目标交叉口的渠化方案为图9右侧目标交叉口渠化方案顺时针旋转270度，相位设计为图9左侧相位设计中每个相位的箭头顺时针旋转270度。

5)全部四条道路

此种情况下，东西方向的全部车流可同时放行，南北方向的全部车流也可同时放行，图10的右侧为目标交叉口的渠化情况，左侧为对应的目标交叉口相位设计方案。相位设计可以采用两相位方案，显著减少相位数量，提高通行效率。两个相位分别为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+南直行+北左转+北直行。

Claims (2)

1.一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤1：目标交叉口中需采用分离式左转车道的道路选择；

首先，获取目标交叉口每个信号周期内各个方向的平均到达车流量、单车道饱和流量以及该方向车流在目标交叉口的进口车道数；

然后，任选一条连接到目标交叉口的道路，计算该道路的左转车道到达车流量与下游道路的逆向直行车道到达车流量全部通过交叉口的绿灯时间需求之和；如果该绿灯时间需求之和超过阈值，则将该道路作为采用分离式左转车道设计的备选道路；

最后，任选一条备选道路，计算该道路左转车道单车道到达车流量与直行车道单车道到达车流量的比值，若该比值处于0.8到1.2之间则选择该道路采用分离式左转车道设计；

步骤2：分离式左转车道设计；

以站在该条道路上面向目标交叉口的方向定义前后左右四个方向，整条道路的车道从左到右依次为：分离式左转车道、逆向右转车道或逆向直行+右转车道、逆向直行车道、逆向左转车道、直行车道、右转车道或直行+右转车道；

步骤3：上游交叉口的路口渠化及信号配时设计；

采用步骤2中的分离式左转车道设计的道路，其上游交叉口的路口渠化及信号配时方法如下：首先，获取上游道路在上游交叉口每个信号周期内的原左转到达车流量q_L，以及原直行到达车流中需要在目标交叉口左转的车流量q_TL；上述两部分流量在分离式左转车道的上游交叉口均需要进行左转，因此计算他们所需要的绿灯时间需求之和，即

$G_L=\frac{q_L+q_{TL}}{s_L{n}_L}\·C$

其中：G_L、s_L和n_L分别为上游道路在上游交叉口左转方向绿灯时间需求之和、单车道饱和流量、以及车道数量；C为信号周期的时长；

如果G_L小于或等于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则不改变上游交叉口渠化，增加左转绿灯时间至满足绿灯时间需求之和；如果G_L大于上游交叉口的最大左转绿灯时间，则需在上游道路增加一条左转车道，同时减少一条直行车道以维持车道总量不变，然后调整左转绿灯时间至满足绿灯时间需求之和；

步骤4：目标交叉口路口渠化及信号相位设计；

根据目标交叉口采用分离式左转车道设计的道路数量的不同，采用不同的路口渠化及相位设计方案：

1)单一道路

如果目标交叉口西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转、东直行+西直行、东左转+西左转；

如果目标交叉口的东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计依次为：南左转+南直行+北直行、南左转+北直行+北左转、东直行+西直行、东左转+西左转；

2)相邻两条道路

如果目标交叉口西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：西左转+西直行+东直行、西左转+东直行+东左转、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

如果目标交叉口的北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转、西左转+东直行+西直行、西左转+东直行+东左转；

如果目标交叉口的东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、北左转+南直行+北直行、北左转+南直行+南左转；

如果目标交叉口的南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计采用传统的四相位结构，依次为：东左转+东直行+西直行、东左转+西直行+西左转、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

3)相对两条道路

如果目标交叉口西侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计在传统的四相位结构基础上减少1个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南直行+北直行、南左转+北左转；

如果目标交叉口的北侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计在传统的四相位结构基础上减少1个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、东直行+西直行、东左转+西左转；

4)三条道路

如果目标交叉口的西侧、南侧和东侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+北直行+南直行、南左转+北直行+北左转；

如果目标交叉口的北侧、西侧和南侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、西左转+东直行+西直行、西左转+东直行+东左转；

如果目标交叉口的东侧、北侧和西侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：西左转+西直行+东左转+东直行、北左转+北直行+南直行、北左转+南直行+南左转；

如果目标交叉口的南侧、东侧和北侧道路采用分离式左转车道设计，相位设计为三个相位，依次为：南左转+南直行+北左转+北直行、东左转+西直行+东直行、东左转+西直行+西左转；

5)全部四条道路

相位设计采用两相位方案，两个相位分别为：西左转+西直行+东左转+东直行、南左转+南直行+北左转+北直行。

2.根据权利要求1所述的一种分离式左转车道设计及关联交叉口的路口渠化、信号相位和配时设置方法，步骤1中，阈值为该道路与其下游道路在目标交叉口的最大绿灯时间之和。