CN108755308A - 一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法及系统,通过交通信号调控动态使用车道,实现原有出口方向的空间资源在同一个信号周期的不同时段内多次利用,可有效压缩信号控制周期、提升进口方向排队车道数量,实现单位时间内交叉口通过更多交通流量的目的,提升道路交叉口通行能力,在道路交叉口设置直行车道和右转车道,其特征在于:在所述直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过所述开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区用于停车等待,且从所述左转待行区左转。
Description
技术领域
本发明涉及城市道路交通组织领域,尤其是涉及城市道路交叉口渠化组织设计技术领域,具体为一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法及系统。
背景技术
在城市交通中,道路交叉口是整个城市路网的 “瓶颈”,通行能力的大小直接影响和制约着整个路网的通行效率。在我国城市建设发展的现阶段,城区范围内的道路网格局基本定型,道路交叉口的空间基本固定,已经没有更多的空间资源可供挖掘,用来缓解日益加剧的交通供需矛盾。因此,在现有的交叉口空间范围内,如何高效组织各流向的交通流来动态利用有限的道路空间资源,对于提高道路交叉口的通行能力乃至整个路网的通行效率显得尤为有效。
目前,为提高城市道路交叉口的通行能力,现有的交叉口的交通组织主要的方法有:(1)合理设置非机动车和行人通行区域,降低机动车和非机动车间的交通冲突;(2)设置转向专用车道和相位,降低各流向交通流间的交通冲突;(3)设置远引式掉头或“U”型掉头的方式,将左转交通流变为直行交通流,简化交叉口内的交通流向来减少冲突;(4)采取禁止左转和禁止掉头的交通组织方式减少交通流冲突;(5)设置待行区,提前启动下一放行相位交通流进入前置区域,缩短通行时间。前四种主要是通过简化或消除交通流间的交通冲突来提高交叉口的通行效率,第五种是通过缩短各相位或流向交通流间流转或转换的时间来提高交叉口的通行效率。
现有的这五种方法都相对较为传统,对道路交叉口的空间和时间资源的利用强度不高,通行能力提升的效果不明显,不能有效缓解现阶段交叉口交通供需矛盾。
发明内容
针对现有的交叉口的交通组织方法对道路交叉口的空间和时间资源的利用强度不高,通行能力提升的效果不明显,不能有效缓解现阶段交叉口交通供需矛盾的问题,本发明提供了一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法及系统,通过交通信号调控动态使用车道,实现原有出口方向的空间资源在同一个信号周期的不同时段内多次利用,可有效压缩信号控制周期、提升进口方向排队车道数量,实现单位时间内交叉口通过更多交通流量的目的,提升道路交叉口通行能力。
其技术方案是这样的:一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法,在道路交叉口设置直行车道和右转车道,其特征在于:在所述直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过所述开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区用于停车等待,且从所述左转待行区左转,车辆能够按如下相位顺序循环通行:
相位1:当东西向左转机动车和非机动车通行,同时禁止东西向左转机动车进入左转待行区;
相位2:当东西向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许南北向左转机动车开始进入左转待行区;
相位3:当南北向左转机动车和非机动车通行,同时禁止南北向左转机动车进入左转待行区;
相位4:南北向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许东西向左转机动车进入左转待行区。
进一步的,道路交叉口四个相位的初始绿灯时间t1、t2、t3、t4,相位绿灯时间满足以下条件:
(1)t1满足最小绿灯时间要求,同时当东西向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t1延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口,黄灯时间设定3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,全红时间为道路交叉口所有进口方向的车道信号灯都为红灯的状态,用于清空交叉口内的车辆;
(2)t2满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-5秒;
(3)南北方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位二期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位三期间,且在t3结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口;
(4)t3满足最小绿灯时间要求,同时当南北向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t3延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口。黄灯时间视道路情况选择3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,保证车辆行车安全;
(5)t4满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-3秒,保证车辆行车安全;
(6)东西方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位4期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位一期间,且在t4结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口;
其中,L1为交叉口停车线至左转车辆驶入对向车道开口的距离;n1为驶入对向车道开口上游的左转车道的车道数;L2为中央护栏开口至出口道的最远行驶距离;v1为车辆在左转待行区内的平均行驶速度;L2/v1 为借道口到停车线所需的形式时间,用于保证进入对向车道的车辆都能驶出,并进入交叉口驶离。
进一步的,所述开口设置在交叉口停车线后L1米开口9+3n1米。
一种采用上述基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,包括设置在道路交叉口的直行车道和右转车道,其特征在于:在所述直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过所述开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区。
进一步,所述左转待行区两侧施划隔离带,在所述隔离带上且位于道路交叉口的后侧设有隔离带开口,用于供左转车辆汇入;
所述左转待行区为潮汐车道,车道间施划双黄虚线;最靠近对向车道的直行车道作为左转专用车道,所述左转专用车道前设置停车线,停车线后车道分隔线前段采用白色实线,再之后设置白色虚线;所述左转待行区每个车道上方设置车道信号灯,用于控制车辆行驶方向和启动时间;所述左转待行区每个车道上方设置视频检测器,用于检测左转待行区内的车辆情况;所述左转待行区靠近交叉口的一端设置停车线,用于控制左转车辆驶入交叉口;对向车道出口方向设有辅助灯,用于指示左转待行区内的左转车辆驶入交叉口;所述左转待行区与所述左转专用车道之间的开口区域内增设导向线,用于引导左转车辆驶入对应指定车道内;
进一步,右转车道2为右转专用车道,设置在中央护栏开口垂直线至交叉口停车线间,且位于非机动车道的右侧,非机动车道的机非护栏或绿化带设置开口,用于右转车辆驶入到非机动车道右侧的右转专用车道;
进一步,在中央护栏开口增设左转方向指示信号灯和机动车信号灯,控制左转车辆驶入左转待行区、直行和左转车辆驶入对应车道;
进一步,在道路交叉口内人行横道交汇处设置渠化岛,用于供行人过街待行,分隔右转和直行非机动车流;
道路交叉口内的人行横道线采用红色底色铺装,非机动车道采用绿色铺装,明确行人和非机动车的行驶区和待行区,非机动车待行区划分左转非机动车待行区和直行非机动车待行区。
进一步,在道路交叉口内设置导流线,用于引导已经借道到对向的左转车辆驶入出口车道的对应车道。
进一步的,所述隔离带为隔离护栏或绿化带。
本发明同现有技术相比,具有以下优点和有益效果:
1、本发明提供了一种基于时空互换的出口车道和左转车道动态使用的交通组织和信号控制方法;
2、本发明的方法可以有效提高交叉口进口方向的直行和左转车道数,提高整个交叉口的通行能力;
3、本发明的方法将交叉口范围内的机非冲突前移至路段处,消除了交叉口内的机非冲突;
4、本发明的方法可以有效压缩交叉口的信号控制周期,提高信号的周转效率;
5、本发明的方法考虑了左转待行区的排队空间和车辆清空约束这对矛盾,可在保障通行安全的前提下,最大限度的提高左转车道的通行能力。
附图说明
图1为本发明的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统的示意图。
具体实施方式
见图1,本发明的一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法,在道路交叉口设置直行车道和右转车道,其特征在于:在直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区用于停车等待,且从左转待行区左转,车辆能够按如下相位顺序循环通行:
相位1:当东西向左转机动车和非机动车通行,同时禁止东西向左转机动车进入左转待行区;
相位2:当东西向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许南北向左转机动车开始进入左转待行区;
相位3:当南北向左转机动车和非机动车通行,同时禁止南北向左转机动车进入左转待行区;
相位4:南北向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许东西向左转机动车进入左转待行区。
其中,道路交叉口四个相位的初始绿灯时间t1、t2、t3、t4,相位绿灯时间满足以下条件:
(1)t1满足最小绿灯时间要求,同时当东西向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t1延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口,黄灯时间设定3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,全红时间为道路交叉口所有进口方向的车道信号灯都为红灯的状态,用于清空交叉口内的车辆。
(2)t2满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-5秒。
(3)南北方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位二期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位三期间,且在t3结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口;
(4)t3满足最小绿灯时间要求,同时当南北向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t3延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口。黄灯时间视情况选择3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,保证车辆行车安全;
(5)t4满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-3秒,保证车辆行车安全;
(6)东西方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位四期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位一期间,且在t4结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口,L2/v1”是指“借道口到停车线所需的形式时间”,需要提前L2/v1”结束,也就是为了保证进入对向车道的车辆都能驶出,并进入交叉口驶离。
其中,L1为交叉口停车线至左转车辆驶入对向车道开口的距离;n1为驶入对向车道开口上游的左转车道的车道数;L2为中央护栏开口至出口道的最远行驶距离;v1为车辆在左转待行区内的平均行驶速度;L2/v1 为借道口到停车线所需的形式时间,用于保证进入对向车道的车辆都能驶出,并进入交叉口驶离。
其中,开口设置在交叉口停车线后L1米开口9+3n1米。
见图1,本发明的采用上述基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,包括设置在道路交叉口13的直行车道1和右转车道2,在直行车道1的左侧设置开口,车辆能够通过开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区3。
左转待行区3两侧施划隔离带,在隔离带上且位于道路交叉口13的后侧设有隔离带开口4,用于供左转车辆汇入;
左转待行区3为潮汐车道,车道间施划双黄虚线;最靠近对向车道的直行车道作为左转专用车道,左转专用车道前设置停车线7,停车线后车道分隔线前段采用白色实线,再之后设置白色虚线;左转待行区每个车道上方设置车道信号灯5,用于控制车辆行驶方向和启动时间;左转待行区每个车道上方设置视频检测器6,用于检测左转待行区内的车辆情况;左转待行区靠近交叉口的一端设置停车线7,用于控制左转车辆驶入交叉口;对向车道出口方向设有辅助灯,用于指示左转待行区内的左转车辆驶入交叉口;左转待行区与左转专用车道之间的开口区域内增设导向线8,用于引导左转车辆驶入对应指定车道内;
右转车道2为右转专用车道,设置在中央护栏开口垂直线至道路交叉口停车线间,且位于非机动车道9的右侧,非机动车道9的机非护栏或绿化带设置开口,用于右转车辆驶入到非机动车道9右侧的右转专用车道;
在中央护栏开口增设左转方向指示信号灯和机动车信号灯10,控制左转车辆驶入左转待行区、直行和左转车辆驶入对应车道;
在道路交叉口13内人行横道交汇处设置渠化岛11,用于供行人过街待行,分隔右转和直行非机动车流;
道路交叉口13内的人行横道线采用红色底色铺装,非机动车道采用绿色铺装,明确行人和非机动车的行驶区和待行区,非机动车待行区划分左转非机动车待行区和直行非机动车待行区。
在道路交叉口13内设置导流线12,用于引导已经借道到对向的左转车辆驶入出口车道的对应车道。
本发明同现有技术相比,具有以下优点和有益效果:
本发明提供了一种基于时空互换的出口车道和左转车道动态使用的交通组织和信号控制方法,可以有效提高交叉口进口方向的直行和左转车道数,提高整个交叉口的通行能力;本发明将交叉口范围内的机非冲突前移至路段处,消除了交叉口内的机非冲突;本发明可以有效压缩交叉口的信号控制周期,提高信号的周转效率;本发明考虑了左转待行区的排队空间和车辆清空约束这对矛盾,可在保障通行安全的前提下,最大限度的提高左转车道的通行能力。
以上实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法,在道路交叉口设置直行车道和右转车道,其特征在于:在所述直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过所述开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区用于停车等待,且从所述左转待行区左转,车辆能够按如下相位顺序循环通行:
相位1:当东西向左转机动车和非机动车通行,同时禁止东西向左转机动车进入左转待行区;
相位2:当东西向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许南北向左转机动车开始进入左转待行区;
相位3:当南北向左转机动车和非机动车通行,同时禁止南北向左转机动车进入左转待行区;
相位4:南北向直行机动车、非机动车和行人通行,同时允许东西向左转机动车进入左转待行区。
2.根据权利要求1所述的一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法,其特征在于:道路交叉口四个相位的初始绿灯时间t1、t2、t3、t4,相位绿灯时间满足以下条件:
(1)t1满足最小绿灯时间要求,同时当东西向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t1延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口,黄灯时间设定3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,全红时间为道路交叉口所有进口方向的车道信号灯都为红灯的状态,用于清空交叉口内的车辆;
(2)t2满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-5秒;
(3)南北方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位二期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位三期间,且在t3结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口;
(4)t3满足最小绿灯时间要求,同时当南北向左转待行区的检测器检测到仍有车辆未驶离左转待行区时,自动将t3延长2秒,直至全部车辆驶离道路交叉口;
黄灯时间视道路情况选择3-5秒,相位结束后增设全红时间1-5秒,保证车辆行车安全;
(5)t4满足最小绿灯时间要求,黄灯时间视情况选择3秒,相位结束后可增设全红时间1-3秒,保证车辆行车安全;
(6)东西方向左转车辆驶入左转待行区的开始时间在相位四期间,且在视频检测器检测到左转待行区内没有车辆之后;结束时间设置在相位一期间,且在t4结束前,提前L2/v1秒结束,保证驶入左转待行区的左转车辆能够在t3时间内驶出道路交叉口;
其中,L1为交叉口停车线至左转车辆驶入对向车道开口的距离;n1为驶入对向车道开口上游的左转车道的车道数;L2为中央护栏开口至出口道的最远行驶距离;v1为车辆在左转待行区内的平均行驶速度;L2/v1 为借道口到停车线所需的形式时间,用于保证进入对向车道的车辆都能驶出,并进入交叉口驶离。
3.根据权利要求1所述的一种基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法,其特征在于:所述开口设置在道路交叉口停车线后L1米开口9+3n1米。
4.一种采用权利要求1所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,包括设置在道路交叉口的直行车道和右转车道,其特征在于:在所述直行车道的左侧设置开口,车辆能够通过所述开口进入对向的直行车道,将对向的直行车道全部作为左转待行区。
5.根据权利要求4所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:所述左转待行区两侧施划隔离带,在所述隔离带上且位于道路交叉口的后侧设有隔离带开口,用于供左转车辆汇入;所述左转待行区为潮汐车道,车道间施划双黄虚线;最靠近对向车道的直行车道作为左转专用车道,所述左转专用车道前设置停车线,停车线后车道分隔线前段采用白色实线,再之后设置白色虚线;所述左转待行区每个车道上方设置车道信号灯,用于控制车辆行驶方向和启动时间;所述左转待行区每个车道上方设置视频检测器,用于检测左转待行区内的车辆情况;所述左转待行区靠近交叉口的一端设置停车线,用于控制左转车辆驶入交叉口;对向车道出口方向设有辅助灯,用于指示左转待行区内的左转车辆驶入交叉口;所述左转待行区与所述左转专用车道之间的开口区域内增设导向线,用于引导左转车辆驶入对应指定车道内。
6.根据权利要求4所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:右转车道为右转专用车道,设置在中央护栏开口垂直线至交叉口停车线间,且位于非机动车道的右侧,非机动车道的机非护栏或绿化带设置开口,用于右转车辆驶入到非机动车道右侧的右转专用车道。
7.根据权利要求6所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:在中央护栏开口增设左转方向指示信号灯和机动车信号灯,控制左转车辆驶入左转待行区、直行和左转车辆驶入对应车道。
8.根据权利要求4所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:在道路交叉口内人行横道交汇处设置渠化岛,用于供行人过街待行,分隔右转和直行非机动车流;道路交叉口内的人行横道线采用红色底色铺装,非机动车道采用绿色铺装,明确行人和非机动车的行驶区和待行区,非机动车待行区划分左转非机动车待行区和直行非机动车待行区。
9.根据权利要求4所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:在道路交叉口内设置导流线,用于引导已经借道到对向的左转车辆驶入出口车道的对应车道。
10.根据权利要求4所述的基于车道动态使用的道路交叉口交通组织方法的系统,其特征在于:所述隔离带为隔离护栏或绿化带。
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