CN109300317A - 直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法 - Google Patents

Abstract

直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，本发明涉及左转待转区的信号控制方法。本发明的目的是为了解决现有直行、左转共相位时，因无明确界定左转车可在何时、何地通过交叉口，导致左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率的问题。过程为：一：设定交叉口；二：设计左转弯待转区；三：东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，左转车驶入左转待转区等待，本相位结束后，南北直行第二相位开启，安排待转区等待的左转车和交叉口南北直行车流一起放行，本相位结束后，南北左转第三相位开启，放行南北方向的左转车流。本发明用于交通工程领域。

Description

直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法

技术领域

本发明涉及左转待转区的信号控制方法。

背景技术

交通信号可以从时间上分离交叉口内的冲突车流，达到提高交叉口通行能力的目的。但在直行、左转交通流量均不大的情况下，过多的信号相位无助于交叉口通行能力的提升，反而增加了信号周期内总的损失时间，降低了有效绿灯时间所占的比重。因此，对直行、左转交通流量均不大的情况，目前仍大量采用直行、左转共相位的交通信号控制方案。然而，因无明确界定左转车可在何时、何地通过交叉口，导致左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源的现象十分普遍，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率。

基于此，提出一种直行、左转共相位时左转待转区的设置与控制方法，明确左转车的等候地点和通行时间，避免直左相位期间左转车流与对向直行车流的冲突。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有直行、左转共相位时，因无明确界定左转车可在何时、何地通过交叉口，导致左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率的问题，而提出直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法。

直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法具体过程为：

步骤一：设定交叉口为南北主要道路与东西次要道路相交的交叉口；

所述交叉口东西次要道路以直行车交通为主，每信号周期东西次要道路到达的左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数；

步骤二：设计左转弯待转区；

步骤三：东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，左转车驶入左转待转区等待，待转区等待的左转车严禁在本相位内通行，东西直左第一相位结束后，南北直行第二相位开启，安排待转区等待的左转车和交叉口南北直行车流一起放行，南北直行第二相位结束后，南北左转第三相位开启，放行交叉口南北方向的左转车流。

本发明的有益效果为：

本发明提出了直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，交叉口次要道路以直行车交通为主，每信号周期东西次要道路到达的左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数，东西直行、左转相位开启时，左转车辆进入交叉口待转区内，在南北直行相位开启时，待转区内的左转车辆与南北方向直行车辆同时启动，解决了现有直行、左转共相位时，因无明确界定左转车可在何时、何地通过交叉口，导致左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率的问题。结合实施例可得第(1)种信号控制方案需要单独的左转绿灯信号，相当于直左车流的控制由一个相位变成了两相位，信号周期时长增加了4s，不利于交叉口通行效率的提升，本发明采用在南北直行相位开启时，待转区内的左转车辆与南北方向直行车辆同时启动，提高了交叉口的通行效率。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为本发明左转弯待转区长度设置示意图；

图3为本发明左转弯待转区角度设置示意图，A为冲突点，B为道路中线，θ为左转待转区与南北主要道路的中心线的夹角；

图4为本发明东西方向左转车在直行车放行完后再通行示意图；

图5为本发明东西方向左转车与南北方向直行车一起放行示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法具体过程为：

现有左转车辆多时，需要设置左转专用道，但是每信号周期左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数时，如果设置左转专用道，浪费公共资源，增加通行时间，左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率，所以本发明针对每信号周期左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数的情况，给出了直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，解决了左转车辆数较少时设置左转专用道，浪费公共资源，增加通行时间，左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率的问题。

本发明的目的在于提出直行、左转共相位时左转待转区的设置与信号控制方法，解决直行车与左转车共相位时的交通冲突问题。

本发明的目的是这样实现的：假定交叉口为主要道路与次要道路相交的交叉口，见附图2、图3所示，在交叉口内部设置轮廓为椭圆形的左转弯待转区，当次要道路直左相位放行期间，左转车进入待转区停车等候，直行车则沿导流线通过交叉口。在待转区等候的左转车何时放行有两种信号控制方案：一是当对向无直行车辆通行时，左转车可直接离开交叉口；二是严禁在本相位内通行，待本相位结束后，下一相位安排放行交叉方向的直行车流，此时左转车与交叉方向直行车流一起放行。

所述的一种直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，步骤如下：

步骤一：适用条件的确立；

设定交叉口为南北主要道路与东西次要道路相交的交叉口；

所述交叉口东西次要道路以直行车交通为主，每信号周期东西次要道路到达的左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数；

步骤二：设计左转弯待转区；

步骤三：交通组织设计

以附图2、3所示交叉口为例，

东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，左转车驶入左转待转区等待，待转区等待的左转车严禁在本相位内通行，东西直左第一相位结束后，南北直行第二相位开启，安排待转区等待的左转车和交叉口南北直行车流一起放行，南北直行第二相位结束后，南北左转第三相位开启，放行交叉口由南北向向东西向左转车流。

在待转区等候的左转车有两种放行方案：一是当对向无直行车辆通行时，左转车可直接离开交叉口，见附图4和表1所示；二是严禁在本相位内通行，待本相位结束后，下一相位安排放行交叉方向的直行车流，则左转车与交叉方向直行车流一起放行，见附图5和表2所示。

表1信号相位方案一

表2信号相位方案二

交通信号控制方案设计

(1)左转车在直行车后放行

东西相位开启时，直行车与左转车同时放行，左转车进入待转区内等待，直行车直接通过交叉口。直行车通行所需的绿灯时间按下式计算：

g_s＝h·n+k

式中，h为直行车平均车头时距，s；

n为东西进口单车道最大排队车辆数；

k为平均启动损失时间，s。

为了保障左转车不滞留在交叉口内影响下一相位车辆的通行，在直行车通行所需绿灯时间外，需额外给左转车辆一个单独的绿灯信号，此时需关闭直行车的绿灯信号。左转车所需的额外绿灯信号时长计算如下：

式中，L₁为待驶区停车线至冲突点的距离，m，等于行驶轨迹线长度L加车身长度L_v；

a为左转车辆启动时的加速度，m/s²。

(2)左转车与交叉方向直行车一起放行

因东西左转车辆提前进入到了待转区，且与南北方向停车线后的直行车间距大，在南北直行相位开启时，待转区内的左转车辆与南北方向直行车辆同时启动，不会影响到南北方向直行车辆的通行效率，故无需为左转车辆单独安排额外的绿灯时间。

因第(1)种信号控制方案需要单独的左转绿灯信号，相当于直左车流的控制由一个相位变成了两相位，会增加信号周期时长和总损失时间，不利于交叉口通行效率的提升，故推荐采用第(2)种信号控制方案。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述步骤一中南北主要道路为双向6车道或双向6车道以上(左转、直行和直行带右转)；

所述步骤一中东西次要道路为双向4车道或中间为绿化带的两块板道路(直行带左转和直行带右转)。

便于左转弯待转区的设置。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述步骤二中设计左转弯待转区；具体过程为：

在交叉口设置由东西次要道路到南北主要道路的左转待转区，左转待转区的长度不小于5.5米，能停放一辆小型车，左转待转区与南北主要道路的中心线的夹角小于45°，左转待转区布置在东西次要道路中线的两侧，且待转区的中心点位于东西次要道路中线上。

直行车导流线应避开待转区，以避免待转区停车对直行车通行的影响，为使直行车通更顺畅并减少绕行距离，建议内侧的导流线与待转区驶入段平顺衔接，见图2、图3所示。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述步骤三中东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，直行车通行所需的绿灯时间按下式计算：

g_s＝h·n+k

式中，h为直行车车流平均车头时距，单位为s；n为东西进口单车道最大排队车辆数；k为平均启动损失时间，单位为s。

其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

本实施例具体是按照以下步骤制备的：

现有左转车辆多时，需要设置左转专用道，但是每信号周期左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数时，如果设置左转专用道，浪费公共资源，增加通行时间，左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率，所以本发明针对每信号周期左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数的情况，给出了直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，解决了左转车辆数较少时设置左转专用道，浪费公共资源，增加通行时间，左转车与对向直行车抢占交叉口内空间资源，严重影响到直左相位下交叉口的通行效率的问题。

本发明的目的在于提出直行、左转共相位时左转待转区的设置与信号控制方法，解决直行车与左转车共相位时的交通冲突问题。

本发明的目的是这样实现的：假定交叉口为主要道路与次要道路相交的交叉口，见附图2、3所示，在交叉口内部设置轮廓为椭圆形的左转弯待转区，当次要道路直左相位放行期间，左转车进入待转区停车等候，直行车则沿导流线通过交叉口。在待转区等候的左转车何时放行有两种信号控制方案：一是当对向无直行车辆通行时，左转车可直接离开交叉口；二是严禁在本相位内通行，待本相位结束后，下一相位安排放行交叉方向的直行车流，此时左转车与交叉方向直行车流一起放行。

所述的一种直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，步骤如下：

步骤一：适用条件的确立

(1)交通条件

交叉口次要道路交叉口东西次要道路以直行车为主，每信号周期东西次要道路到达的左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数。

(2)道路条件

主要道路要求双向6车道及其以上；次要道路为双向4车道，或中间为绿化带的两块板道路，便于左转弯待转区的设置。

步骤二：左转弯待转区设计

待转区的长度不宜小于5.5米，能存放下一辆小型车，其与交叉方向中线的夹角应在45°以内，待转区布置在次要道路中线的两侧，且待转区的中心点应位于次要道路中线上。直行车导流线应避开待转区沿外部空间绕行，以避免待转车辆停靠对直行车流通行的影响，为使直行车流运行更顺畅并减少绕行距离，建议内侧的导流线应与待转区驶入段平顺衔接，见附图2、3所示。

步骤三：交通组织设计

以附图2、3所示交叉口为例，东西直左相位开启后，直行车可直接通过交叉口，而左转车需驶入左转待转区等待。

在待转区等候的左转车有两种放行方案：一是当对向无直行车辆通行时，左转车可直接离开交叉口，见附图4和表1所示；二是严禁在本相位内通行，待本相位结束后，下一相位安排放行交叉方向的直行车流，则左转车与交叉方向直行车流一起放行，见附图5和表2所示。

表1信号相位方案一

表2信号相位方案二

步骤四：交通信号控制方案设计

(1)左转车在直行车后放行

东西相位开启时，直行车与左转车同时放行，左转车进入待转区内等待，直行车直接通过交叉口。正常情况下直行车流所需的绿灯时间按下式计算：

g_s＝h·n+k (2)

式中，h为直行车流平均车头时距，s；

n为东西进口单车道最大排队车辆数；

k为平均启动损失时间，s。

假设直行车流平均车头时距取2s，东西进口单车道最大排队车辆数为15辆，平均启动损失时间为3s，则可以计算得到直行车流所需绿灯时间为33s。

为了保障左转车不滞留在交叉口内影响下一相位车辆的通行，在直行车流所需绿灯时间之外，需额外给左转车辆一个单独的绿灯信号，此时需关闭直行车流的绿灯信号。左转车所需的额外绿灯信号时长计算如下：

式中，L₁为待驶区停车线至冲突点的距离，m，等于行驶轨迹线长度L加车身长度L_v；

a为左转车辆启动时的加速度，m/s²。

假设左转车待转区车辆行驶轨迹线为8m，车身长度为5.5m，则停车线至冲突点的距离为13.5米，左转车辆启动时的加速度取2.5m/s²。由于左转车从停车线到驶离冲突点的距离较短，假定这一阶段车辆处于匀加速阶段，则得到左转车所需的额外绿灯信号时长为3.28s，取整得到4s。

(2)左转车与交叉方向直行车一起放行

因东西左转车辆提前进入到了待转区，且与南北方向停车线后的直行车间距大，在南北直行相位开启时，待转区内的左转车辆与南北方向直行车辆可同时启动，不会影响到南北方向直行车辆的通行效率，故无需为左转车辆单独安排额外的绿灯时间。

因第(1)种信号控制方案需要单独的左转绿灯信号，相当于直左车流的控制由一个相位变成了两相位，会增加信号周期时长和总损失时间，不利于交叉口通行效率的提升，故推荐采用第(2)种信号控制方案。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一：设定交叉口为南北主要道路与东西次要道路相交的交叉口；

所述交叉口东西次要道路以直行车交通为主，每信号周期东西次要道路到达的左转车辆数不多于2辆，且不高于左转待转区能容纳的车辆数；

步骤二：设计左转弯待转区；

步骤三：东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，左转车驶入左转待转区等待，待转区等待的左转车严禁在本相位内通行，东西直左第一相位结束后，南北直行第二相位开启，安排待转区等待的左转车和交叉口南北直行车流一起放行，南北直行第二相位结束后，南北左转第三相位开启，放行交叉口由南北向向东西向左转车流。

2.根据权利要求1所述直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，其特征在于：所述步骤一中南北主要道路为双向6车道或双向6车道以上；

所述步骤一中东西次要道路为双向4车道或中间为绿化带的两块板道路。

3.根据权利要求2所述直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，其特征在于：所述步骤二中设计左转弯待转区；具体过程为：

在交叉口设置由东西次要道路到南北主要道路的左转待转区，左转待转区的长度不小于5.5米，左转待转区与南北主要道路的中心线的夹角小于45°，左转待转区布置在东西次要道路中线的两侧，且待转区的中心点位于东西次要道路中线上。

4.根据权利要求3所述直行、左转共相位时左转待转区的信号控制方法，其特征在于：所述步骤三中东西直左第一相位开启后，直行车与左转车同时放行，直行车直接通过交叉口，直行车通行所需的绿灯时间按下式计算：

g_s＝h·n+k

式中，h为直行车车流平均车头时距，单位为s；n为东西进口单车道最大排队车辆数；k为平均启动损失时间，单位为s。