CN107798874A - 一种借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法 - Google Patents

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Abstract

一种借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，属于交通工程技术领域，解决了现有平面交叉口交通组织与信号控制无法实现的左转车辆与对向直行车辆共用交叉口时空资源的问题。所述方法：在交叉的两条道路上均设置左转车辆变道区。在一条道路方向直行相位运行期间，使另一条道路方向上的待左转车辆在左转车辆变道区内变道进入对向出口车道。当另一条道路方向直行相位运行时，该道路上的待左转车辆左转，待直行车辆向左偏移两个车道驶出交叉口，以避开同时通行的对向左转车辆，直行车辆进入出口车道后，在左转车辆变道区向右偏移一个车道，继续直行。本发明所述方法用于消除交叉口的左转相位。

Description

一种借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法
技术领域
本发明涉及一种消除交叉口左转相位的方法，属于交通工程技术领域。
背景技术
作为城市道路交通网络的重要组成部分，道路交叉口既是道路通行能力的瓶颈，又是交通事故的多发地。现有的道路交叉口通常因冲突点多而存在着较大的安全隐患。例如双向两车道的十字路口，其存在32个潜在冲突点，这其中的24个冲突点都与左转车流有关。
因此，交叉口处的左转车辆不仅影响直行方向车流的通行，更是产生冲突点的主要因素。左转车流不仅仅会引起交通安全问题，更是增加了交叉口的信号相位数量，在一定程度上加剧了交叉口处的交通延误，降低了交叉口的通行效率。
在现有平面交叉口的交通组织与信号控制中，针对于左转车辆，通常采用设置左转弯待转区、设置可变车道、远引交通、右转加直行和左转预信号等方法来提高交叉口的通行效率。但是，上述方法仍存在缺陷：交叉口处仍需保留左转专用相位或增加左转车辆的绕行距离，保留左转专用相位意味着无法消除左转车辆与对向直行车辆的交通冲突，增加左转车辆的绕行距离会带来安全隐患。
公开号为104064036A的发明专利申请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，该方法提出临时借用与左转车道相邻的一条出口车道以供左转车辆使用，进而增加左转车的通行能力。然而，该方法仍需设置左转专用相位，并未消除交叉口左转车辆与对向直行车辆的交通冲突。
发明内容
本发明为解决现有平面交叉口交通组织与信号控制无法实现的左转车辆与对向直行车辆共用交叉口时空资源的问题，提出了一种借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法。
本发明所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，所述交叉口为两条道路的交叉区域，所述道路的车道数大于或等于4；
两条道路路段上均设置有左转车辆变道区；
所述方法包括以下步骤：
处于禁行状态的道路上的待左转车辆在左转车辆变道区内变道，提前进入对向出口车道，并排队等待左转；
当该道路方向直行相位运行时，待左转车辆和待直行车辆按照以下方式通行：
待左转车辆左转进入交叉道路出口驶离交叉口；
待直行车辆向左偏移两个车道驶出交叉口，以避开同时通行的对向左转车辆，直行车辆进入出口车道后，在左转车辆变道区向右偏移一个车道，并继续直行。
作为优选的是，在左转车辆变道区内设置有变道信号灯，变道信号灯受控于交叉口处的交通信号灯。
作为优选的是，根据下式确定待左转车辆占用对向出口车道的长度L1：
式中，Vl为所述对向出口车道所在道路的左转车交通量，其单位为pcu/h；
k为一个交通信号周期内，待左转车辆到达的不均匀系数；
d为排队状态下的待左转车辆的车头间距，其单位为m；
n为一个小时内，交叉口处交通信号周期的个数。
作为优选的是，根据下式确定左转车辆变道区的最小车道长度L2：
l＝(2Wl+Wc)/2 (3)
式中，r为车辆最小转弯半径，其单位为m；
Wl为所述对向出口车道所在道路的一条单车道的宽度，其单位为m；
Wc为双黄线宽度，其单位为m。
作为优选的是，将待左转车辆占用对向出口车道的道路定义为目标道路，将另一条道路定义为交叉道路；
根据下式确定目标道路上的变道信号灯的开启时间t1：
式中，t0为交叉道路方向直行相位的绿灯开启时间，其单位为s；
Ll为交叉道路方向的左转车辆在交叉口内行驶的路径长度，其单位为m；
vl为交叉道路方向的左转车辆的平均行驶速度，其单位为m/s。
从交叉道路左转进入目标道路的车辆在左转车辆变道区等候，待目标道路直行相位开启时通行。
作为优选的是，目标道路的变道信号灯的变道信号与交叉道路直行相位同时结束。
本发明所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法：在交叉的两条道路上均设置左转车辆变道区。在一条道路方向直行相位运行期间，使另一条道路方向上的待左转车辆在左转车辆变道区内变道进入对向出口车道，实现空间的平移。当另一条道路方向直行相位运行时，该道路上的待左转车辆左转，待直行车辆向左偏移两个车道驶出交叉口，以避开同时通行的对向左转车辆，直行车辆进入出口车道后，在左转车辆变道区向右偏移一个车道，继续直行。本发明所述的方法通过上述方式消除了交叉口的左转相位，进而解决了现有平面交叉口交通组织与信号控制无法实现的左转车辆与对向直行车辆共用交叉口时空资源的问题。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法进行更详细的描述，其中：
图1为实施例所述方法管控下的交叉口处的车流组织图，①、②、③和④均为车行路径；
图2为实施例提及的待左转车辆在左转车辆变道区内的最短路径示意图；
图3为实施例提及的交叉道路方向的左转车辆在交叉口内的行驶路径图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法作进一步说明。
实施例：下面结合图1至图3详细地说明本实施例。
本实施例所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，所述交叉口为两条道路的交叉区域，所述道路的车道数大于或等于4；
两条道路路段上均设置有左转车辆变道区；
所述方法包括以下步骤：
处于禁行状态的道路上的待左转车辆在左转车辆变道区内变道，提前进入对向出口车道，并排队等待左转；
当该道路方向直行相位运行时，待左转车辆和待直行车辆按照以下方式通行：
待左转车辆左转进入交叉道路出口驶离交叉口；
待直行车辆向左偏移两个车道驶出交叉口，以避开同时通行的对向左转车辆，在进入出口车道后，直行车辆在左转车辆变道区向右偏移一个车道，并继续直行。
在本实施例中，对于待左转车辆所属道路上的待右转车辆的通行路径无特殊设计，与常规放行方式一致。
本实施例的左转车辆变道区内设置有变道信号灯，变道信号灯受控于交叉口处的交通信号灯。
在本实施例中，根据下式确定待左转车辆占用对向出口车道的长度L1：
式中，Vl为所述对向出口车道所在道路的左转车交通量，其单位为pcu/h；
k为一个交通信号周期内，待左转车辆到达的不均匀系数，其取值范围是1.5～2.0，本实施例将k取值为2；
d为排队状态下的待左转车辆的车头间距，其单位为m，本实施例将d取值为6；
n为一个小时内，交叉口处交通信号周期的个数。
当Vl为150pcu/h，交叉口处交通信号周期为90s时，L1＝45m。
根据下式确定左转车辆变道区的最小车道长度L2：
l＝(2Wl+Wc)/2 (3)
式中，r为车辆最小转弯半径，其单位为m；
Wl为所述对向出口车道所在道路的一条单车道的宽度，其单位为m；
Wc为双黄线宽度，其单位为m。
按照极限转弯半径的要求，左转车辆进入对向出口车道的最短路径应为两个转弯半径为r的圆相切、位于两停车线之间的圆弧长度，如图2所示。
如果左转车辆中有大型客车时，按最不利的条件考虑，取大型客车的最小转弯半径为12m，车道宽度为3.75m，双黄线宽度为1m，则L2为18.33m。
将待左转车辆占用对向出口车道的道路定义为目标道路，将另一条道路定义为交叉道路；
如图3所示的交叉道路方向的左转车辆在交叉口内的行驶路径图，根据下式确定目标道路上的变道信号灯的开启时间t1：
式中，t0为交叉道路方向直行相位的绿灯开启时间，其单位为s；
Ll为交叉道路方向的左转车辆在交叉口内行驶的路径长度，其单位为m；
vl为交叉道路方向的左转车辆的平均行驶速度，其单位为m/s。
为了减少已经驶离交叉口的车辆停车次数，在开启目标道路的变道信号灯之前，应确保上一相位仍行驶在对向出口车道内的车辆顺利通过左转车辆变道区对应的左外侧车道。
本实施例所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法适用于双向四车道或以上道路，三块板的道路断面形式效果更佳，车道数越多，交叉口面积越大，左转车流和直行车流运行起来就越顺畅。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (6)

1.一种借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，所述交叉口为两条道路的交叉区域，所述道路的车道数大于或等于4；
其特征在于，两条道路上均设置有左转车辆变道区；
所述方法包括以下步骤：
处于禁行状态的道路上的待左转车辆在左转车辆变道区内变道，提前进入对向出口车道，并排队等待左转；
当该道路方向直行相位运行时，待左转车辆和待直行车辆按照以下方式通行：
待左转车辆左转进入交叉道路出口驶离交叉口；
待直行车辆向左偏移两个车道驶出交叉口，以避开同时通行的对向左转车辆，直行车辆进入出口车道后，在左转车辆变道区向右偏移一个车道，并继续直行。
2.如权利要求1所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，其特征在于，在左转车辆变道区内设置有变道信号灯，变道信号灯受控于交叉口处的交通信号灯。
3.如权利要求2所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，其特征在于，根据下式确定待左转车辆占用对向出口车道的长度L1：
<mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <mi>k</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mi>d</mi> </mrow> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中，Vl为所述对向出口车道所在道路的左转车交通量，其单位为pcu/h；
k为一个交通信号周期内，待左转车辆到达的不均匀系数；
d为排队状态下的待左转车辆的车头间距，其单位为m；
n为一个小时内，交叉口处交通信号周期的个数。
4.如权利要求3所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，其特征在于，根据下式确定左转车辆变道区的最小车道长度L2：
<mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>-</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
l＝(2Wl+Wc)/2 (3)
式中，r为车辆最小转弯半径，其单位为m；
Wl为所述对向出口车道所在道路的一条单车道的宽度，其单位为m；
Wc为双黄线宽度，其单位为m。
5.如权利要求4所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，其特征在于，
将待左转车辆占用对向出口车道的道路定义为目标道路，将另一条道路定义为交叉道路；
根据下式确定目标道路上的变道信号灯的开启时间t1：
<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>l</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中，t0为交叉道路方向直行相位的绿灯开启时间，其单位为s；
Ll为交叉道路方向的左转车辆在交叉口内行驶的路径长度，其单位为m；
vl为交叉道路方向的左转车辆的平均行驶速度，其单位为m/s。
6.如权利要求5所述的借用对向出口车道消除交叉口左转相位的方法，其特征在于，
目标道路的变道信号灯的变道信号与交叉道路直行相位同时结束。
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