CN105118307A - 城市道路实现双向无停行车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市道路实现双向无停行车的方法，根据道路的实际和行车状况的实际，科学的设计路（段）信号灯（绿、红）的灯期。合理构建每波（每一绿灯期通过的行车数量）行车的波长与波距（同向波车间相继距离，相向行车间波车相继距离）；在两向行车等速行驶的前提条件下，实现两向各波行车分别于灯区会车（会车时绿灯无停），波尾驶离灯区信号灯变为红灯（与之相交的道路由红灯变为绿灯）。在路况条件不允许（两向各波行车同入、同离灯区）的条件下，通过对于波长与波距的调整，尽可能减小两向行车会入与驶离灯区的时间差；尽可能减小单波过灯区的相向。既要无停行车，又要做到通行数量最大化。

Description

城市道路实现双向无停行车的方法

技术领域

本发明涉及交通科学，具体是一种规划车辆通行秩序、充分发掘现有路面潜力，使得道路行车快速流畅，解决交通拥堵以及多停多等、对驾驶人带来焦急不安心理的双向无停行车的方法。

背景技术

随着汽车化社会的前行脚步，城市道路交通拥塞已成为普遍的社会现象，随着时光前行，拥塞程度继续呈上升态势。尤其在大城市交通拥塞已成为亟待解决的社会问题。

道路行车通行现状：波车在道路前行中数灯多停；两向行车数量相当，一向顺达而另一向却遇灯则红，两向无停行车尚未实现。仍需寻求加大行车效率的新规律、发现新方法，充分发掘道路的通行潜力。

就行车时间而言：一条路有常态期（平峰期）、高峰期；就峰期而言：不同的路有两向双峰期、一向偏峰期；就道路所处地位、所起作用而言：有承担大流量的主干线与流量相对小的支线。因时制宜、因路制宜，科学设计行车方案，无停行车乃是提高通行质量的有力举措。

智能交通管理，应在对路况自动识别的基础上，有的放矢调用无停行车系统中的子系统。如无子系统作为管理储备，智能交通管理又能奈何？又能在多大程度上解决拥塞难题。

城市道路交通拥堵，严重影响人们的生活质量。同时，影响经济发展。限购、限时、限行等是解决交通拥堵的无奈之举。对于解决拥堵方法的认识是多方位的，也是无止境的，只有更好，没有最好。

发明内容

鉴于城市道路交通拥堵以及尚存提升行车流量空间的实际，本发明提供了一种城市道路实现双向无停行车的方法，该方案可有效提高行车效率，经济、实效、人性化地升华交通质量。

本发明的技术方案是这样实现的：根据道路的实际和行车状况的实际，科学的设计路（段）信号灯（绿、红）的灯期。合理构建每波（每一绿灯期通过的行车数量）行车的波长与波距（同向波车间相继距离，相向行车间波车相继距离）；在两向行车等速行驶的前提条件下，实现两向各波行车分别于灯区会车（会车时绿灯无停），波尾驶离灯区信号灯变为红灯（与之相交的道路由红灯变为绿灯）。在路况条件不允许（两向各波行车同入、同离灯区）的条件下，通过对于波长与波距的调整，尽可能减小两向行车会入与驶离灯区的时间差；尽可能减小单波过灯区的相向现象。既要无停行车，又要做到通行数量最大化。

方案分为三种：即是常态期；峰谷向；主从路三种类型。每类又分为三种方案。①等距信号灯行车方案；②倍距信号灯行车方案；③异距信号灯行车方案。

（1）常态期的设计方案

常态期行车方案的特征：

等距与倍距信号灯：两行向波车长度相同、每行向波车之间距离相同，两向每一波次的行车都分别同入、同离灯区。

异距信号灯：两向行车可根据需要适度调整波长、波距，尽可能的减小在灯区会车与驶离灯区的时间差。

灯区要留有尽可能长的行车时间，供相交路通行，以使路路通并灯区可流量最大化。

（2）峰谷向的设计方案

峰谷向设计方案的特征：

波车长度：峰向每波车的长度约为谷向每波车长度的1.5倍至2倍；波车距离：峰向每波车尾、首之间波距短，谷向每波车尾、首之间波距长；相邻信号灯之间的距离等距或倍距，峰、谷两向波长与波距相等。若相邻信号灯之间为异距，适度调整两向波距，保证相交路适度的流量。

相继信号灯：峰向波车的中点与谷向波车的波首在灯区会车，波尾同时驶离灯区。数个信号灯依次、相继、循环显示红灯；如遇路线长灯多，则进入下一循环。差时信号灯：峰向波车与谷向波车分别在灯区处会车，两向行车不等时驶离灯区。各信号灯红、绿两期灯时不同，根据与此路相交各路流量需求的实际调解信号灯两色灯期。

（3）主从路的设计方案

主从路设计方案的特征：

等距与倍距信号灯：主路两向行车各波长度相等，每波车的首尾之间距离长；波车距离：相邻波车波首与波尾之间距离短，波长与波距之比约为2比1或结合实际需要进行波长与波距的调整；主路各信号灯的绿色灯时长，红色灯时短，突出主路两向的载车辆。若为等距灯与倍距灯，主路两向行车的波长相等、波距相等；若为异距灯，两向行车的、波长、波距，则应根据需求进行调整。

两期信号灯：如为等距灯与倍距灯，两向行车分别在各信号灯处同时驶入并同时驶离灯区；如为倍距灯，两向行车根据与主路相交各路的实际，差时驶入、驶离灯区。信号灯全绿期：主路各信号灯全部为绿灯，各灯区都有行车通过，车波长度越长，信号灯的全绿期越长；信号灯间绿期：信号灯间1灯或间数灯差时变换两色。

两向无停行车的设计理念为：

①突出本质功能，实现多元目标：行车顺畅、加大流量、解决

拥堵这是无停行车的本质功能。践行本质功能：不是表现在一条路的一向，而是两向；也不仅是一条路的两向，还要兼顾与此相交各路所需的车流量；这是本质功能的全部含义。实现多元目标：不仅提升行车效率，也要使得司乘人员由行车顺畅、经济驾驶而带来愉悦的心理感受；规范驾驶行为，超速行车、强行并道无时间效益。

②通行管理信息化、自动化：通过对于人工信息、智能工具信息的收集，得到时间、行向、一路、数路规律性的路况信息，进而得到调用行车方案的依据。对于某些无规律可寻的路况信息，例如：大型体育赛会、节假日、展会等相关道路通行特征也应做到胸有信息源，手中有方案。自动化有两种含义：一是人工操控的时、向、路有规律通行管控，按周、日，时程序式的循环往复；二是依据点、线、面的路况信息适时、自动调用相应方案。

③资源利用系统性、实效性：道路资源、行车方案、方案实施，是构成系统的组成部分。三者之间配置合理，通行效率随之加大。如两路相距不远且并行，两路相向单行无停行车通行量最大，构建行车方案最易；如一路两向无停行车，对于不同的道路，信号灯之间的距离为等距、倍距、异距，无停行车道路利用率依次为最大、次之、最小；构建行车方案，依次为最易、次之、最难。因此道路结构，信号灯布局，也是道路交通经济、实效的隐性资源。

双向无停行车设计、方法步骤

①设计方法与步骤：

A.布局构建信号灯，丈量信号灯之间的距离，确定或调解后确定为等距灯、倍距灯或为异距灯。

B.确定一向行车的波长与波距，确定另一向行车的波长与波距。波长的长与短，意味着红、绿灯期的长与短。

C.确定车速以及两向各波次行车，分别于不同灯区的交会点、驶离点。

（方法：①计算法，计算两向行车驶入、驶出灯区的时间点，进而确定两色灯时；②模拟法，模型模拟与影像模拟，两向行车以相同的速度相向而行，各波次行车分别到达、驶离不同灯区的时间点，确定两色灯时；③计时法：用计时装置记取驶入、驶出灯区的时间，确定灯期）。

D.调解波长或波距，调解两向行车的交汇点、驶离点，优化两色灯期。

基本用语释义

1．无停行车：在含有数个信号灯的某一条路，或某一条路的某一行向（上行向或下行向）；也包括某一条路“含有数个信号灯的某一段”，通行车辆按照某种适宜的速度，无停行进称为无停行车。

注：某路包含单行路（一路一向）和两行向路（一路两向）。

2．两向无停行车：在含有数个信号灯的某一条（某一段）路，该路为两向行车（上行向、下行向），两向通行车辆按照某种适宜的速度，无停行进，通过数个信号灯，称为两向无停行车。

注：本案的的对象为一路两向，两向无停行车。

3．主从路：主路为载车量大，行车数量多，在道路交通中占有重要地位的道路称为主路；从路为载车数量小，行车数量少并与主路相交，在道路交通中服从主路的各条路称为从路。

4．峰谷向：峰向是指在一条路的两向中，峰向为载车量大，行车数量多的那一行向，谷向为载车数量小，行车数量少的另一行向。此路通常也称为偏峰路。

5.常态期：常态是无峰或平峰的含义。它既是用每日的时间不同，路面的行车数量不同来定义的；又是用路面的行车总量来区分的，一般路面的载车面积等于和小于50%，都可视为常态期。

根据道路不同时期行车状况的实际，根据道路信号灯布局的实际，实行一条道路两个行向无停行车，经济、实效地提高行车效率，即可有效缓解或解决交通拥堵难题，又可使驾车人获得愉悦的心理感受，具有经济、社会双重效益。

附图说明

图1异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅰ期说明图。

图2异距信号灯区两向无停行车间红Ⅰ期说明图。

图3异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅱ期说明图。

图4异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅱ期说明图。

图5异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅲ期说明图。

图6异距信号灯区两向无停行车间红Ⅲ期说明图。

图7异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅳ期说明图。

图8异距信号灯区两向无停行车间红Ⅳ期说明图。

图9异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅴ期说明图。

图10异距信号灯区两向无停行车间红Ⅴ期说明图。

图11异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅵ期说明图。

图12异距信号灯区两向无停行车间红Ⅵ期说明图。

图13异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅶ期说明图。

图14异距信号灯区两向无停行车间红Ⅶ期说明图。

图15异距信号灯区两向无停行车全绿Ⅷ期说明图。

图16异距信号灯区两向无停行车间红Ⅷ期说明图。

图17下一次大循环期开始路面行车说明图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。

1.灯区数量与灯距

1.1路（段）信号灯区数量6个

1.2异距灯区,灯区之间的距离为

灯区1210灯区2300灯区3250灯区4200灯区5150灯区6

2.车波数量与行车速度

2.1车波数量为无限个（由该模式下运行总时间决定）

2.2全路段、两向行车速度相等

3.波长及波距

确定一向行车的波长与波距，确定另一向行车的波长与波距。波长的长与短，意味着红、绿灯期的长与短。

结合路(段)实际，调解波长及波距，调解两向行车的交汇点、驶离点，优化两色灯期。

3.1两个行向、每波行车长度相同

3.2上行向相邻波车波尾与波首之间的距离相等；下行向相邻波车波尾与波首之间的距离不等。

上行向:波长180波距180波长180波距180……（循环）

下行向:波长180波距178波长180波距180波长180波距174波长180波距188……（循环）

（波长为同波长，波距为异波距；波长与波距的确定，由计算两向行车，分别于灯区会车、驶离点决定的）

4.灯期确定方法

采用模拟法、计算法及计时法

4.1模型模拟与影像模拟：两向行车以相同的速度相向而行，各波次行车分别到达、驶离不同灯区的时间点，为确定两色灯时做准备。

4.2计算法：计算（距离/速度=时间）两向行车驶入、驶出灯区的时间点，确定两色灯时。

4.3计时法：用计时装置记取驶入、驶出灯区的时间，确定灯期。

4.4调整法：对于路（段）所有灯区的某一灯区而言，两向行车都要在此交会、对于两向行车的某一波车而言，都要与相向而来的每一波车交会。

对于等距灯、倍距灯的路（段），两向波车同入同出灯区不难做到，调节波长与波距，意味着调整道路的通行量。

对于异距灯的路（段），等波长、等波距、等速度的无停行车，有的灯区只绿不红，只有通过调整波长与波距实现两色信号灯并实现不同灯区的两色灯时，调整时顾及一点，兼顾全面。

4.5系统确立：两向无停行车系统的建立，就是信号灯对于行车管控系统的确立，最终的归宿就是在一定的行车速度条件下，某一具体的信号灯在群灯中、在时间上的显示顺序与两色灯期的长短。

5.双向无停行车说明

全部信号灯的显示为套式循环显示：外套称之为大循环，数波车按照一定的模式运行完毕后，后续波车完全按照之前的模式相继运行；内套即为：各信号等按照一定的组合与波车行程（时间）有规律的循环显示两色。

5.1全绿Ⅰ期

进入该运行模式，路（段）所有信号灯呈绿灯显示（图1）：所有在该路（段）两向运行的车辆，无论处于波内、波外，全部无停行进。

5.2间红Ⅰ期

两向行车继续前行，波车A₁与B₂先后驶离灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5分别由绿灯变为红灯（图2）。首次进入该无停行车信号控制系统，需要用信号控制系统，对于所有的车辆归波入流。处在波首之前的行车，在前临灯区停车等待绿灯，入后临波车；处在波尾之后的行车未能入波过灯区，在前临灯区停车等待绿灯，入后临波车；无论处在波首之前还是波尾之后，只需一停，然后就可无停行车。

5.3全绿Ⅱ期

两向行车继续前行，波车A₂与B₁先后驶入灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5分别由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图3）。

5.4间红Ⅱ期

两向行车继续前行，波车A₁与B₁先后驶离灯区1……。灯区1、灯区6、灯区4先后由绿灯变为红灯（图4）。

5.5全绿Ⅲ期

两向行车继续前行，波车A₂与B₅先后驶入灯区1……。灯区1、灯区4、灯区6分别由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图5）。

5.6间红Ⅲ期

两向行车继续前行，波车A₂与B₁先后驶离灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5先后由绿灯变为红灯（图6）。

5.7全绿Ⅳ期

两向行车无停行进，波车A₃与B₅先后驶入灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5分别由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图7）。

5.8间红Ⅳ期

两向行车继续前行，波车A₂与B₅先后驶离灯区1……。灯区1、灯区6、灯区4先后由绿灯变为红灯（图8）。

5.9全绿Ⅴ期

两向行车无停行进，波车A₃与B₆先后驶入灯区1……。灯区1、灯区6、灯区4分别由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图9）。

5.10间红Ⅴ期

两向行车继续前行，波车A₃与B₅先后驶离灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5先后由绿灯变为红灯（图10）。

5.11全绿Ⅵ期

两向行车无停行进，波车A₄与B₆先后驶入灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5分别由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图11）。

5.12间红Ⅵ期

两向行车继续前行，波车A₃与B₆先后驶离灯区1……。灯区1、灯区4、灯区6先后由绿灯变为红灯（图12）。

5.13全绿Ⅶ期

两向行车无停行进，波车A₄与B₇先后驶入灯区1……。灯区1、灯区4、灯区6先后由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图13）。

5.14间红Ⅶ期

两向行车无停行进，波车A₄与B₆先后驶离灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5分别由绿灯变为红灯（图14）。

5.15全绿Ⅷ期

两向行车无停行进，波车A₅与B₇先后驶入灯区2……。灯区2、灯区3、灯区5先后由红灯变为绿灯，全部信号灯为绿灯（图15）。

5.16间红Ⅷ期

两向行车无停行进，波车A₄与B₇先后驶离灯区1……。灯区1、灯区4、灯区6先后由绿灯变为红灯（图16）。

信号灯显示的套式循环（大循环）至此结束，行车持续运行则进入下一循环……。在一定时区内的行车管控，就是这种循环的往复。

大循环内的小循环，则呈全绿期、间红期……规律性的显示，但是每一全绿期显示的时间是有差别的，每一间红期显示的灯区及两色灯期也是有差别的。

对于信号灯的两色灯期，可通过调整波长、波距、以及两向行车在灯区的交会点进行调整。

两向无停行车的信号灯控管，在时间顺序上，控制路（段）全部信号灯在每一时间点上的显示色。

外注：结束

继续行进，下一大循环期开始，如图17所示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.城市道路实现双向无停行车的方法，其特征在于，

A.布局构建信号灯，丈量信号灯之间的距离，确定或调解后确定为等距灯、倍距灯或为异距灯；

等距灯：路或段所包含的信号灯区，所有相邻灯区之间的距离相等；

倍距灯：路或段所包含的信号灯区，相邻灯区之间的距离成整数倍关系；

异距灯：信号灯区之间的距离为任意不等距离；

B.确定一向行车的波长与波距，确定另一向行车的波长与波距；

波长：是指连续行进在路面上群组行车，每一行车组的长度；

波距：或称波车距离，是指相邻波车尾、首之间的距离；

C.通过计算法、计时法或者模拟法确定车速以及两向各波次行车，分别于不同灯区的交会点、驶离点，即确定灯期；

D.调解波长或波距，调解两向行车的交汇点、驶离点，优化两色灯期。

2.根据权利要求1所述的城市道路实现双向无停行车的方法，其特征在于，所述计算法：两向行车的车速相同，计算两向行车驶入、驶出灯区的时间点，进而确定两色灯时。

3.根据权利要求1所述的城市道路实现双向无停行车的方法，其特征在于，所述计时法：用计时装置记取驶入、驶出灯区的时间，确定灯期。

4.根据权利要求1所述的城市道路实现双向无停行车的方法，其特征在于，所述模拟法，模型模拟与影像模拟，两向行车以相同的速度相向而行，各波次行车分别到达、驶离不同灯区的时间点，确定灯期。

5.根据权利要求1所述的城市道路实现双向无停行车的方法，其特征在于，信号灯按照一定的组合与波车行程有规律的循环显示红、绿两色。