CN109598928A - 信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,包括:判断交叉口道路条件;采集信号控制交叉口各进口道的交通流量;计算各进口道的通行能力,判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于第一设定阈值;判断每组对向进口道的左转流量是否小于第二设定阈值,对向直行流量是否大于第三设定阈值;判断每组对向进口道的饱和度是否大于第四设定阈值;判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道流量的乘积是否大于第五设定阈值,若是,则该信号交叉口适合设置远引掉头;反之,则不适合设置。该方法计算量小,可以快速判断交叉口是否适合改造成远引掉头交叉口,并且可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于道路交通工程中道路交叉口设计领域,具体地涉及一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法。
背景技术
随着小汽车保有量的不断增加,居民越来越多选择小汽车出行,城市拥堵问题越来越严重,道路交叉口更是成为交通瓶颈,因此非常规交叉口越来越多被尝试以缓解上述问题。
远引掉头交叉口(MUT:Median U-Turn Intersection)是在交叉口上游一定距离处设置掉头,把左转车流转移成右转-掉头-直行车流或直行-掉头-右转通过交叉口的非传统设计方法。相比于传统信号交叉口,MUT避免了交叉口左转、简化了信号配置、具有更大的通行能力、减少延误、提高服务水平及安全性;相比于立体交叉口,MUT建设成本小、建设速度快。
怎样明确何种交叉口适合设置远引掉头,确定远引掉头交叉口的方法对于更好地发挥城市交叉口的功能、提高交叉口的通行能力十分重要。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明提出了一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,可以快速判断交叉口是否适合改造成远引掉头交叉口,简洁明了并且可靠性高。
本发明的技术方案是:
一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,包括以下步骤:
S01:判断交叉口道路条件,若满足条件,则进行步骤S02;
S02:采集信号控制交叉口各进口道的交通流量;
S03:计算各进口道的通行能力,判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于第一设定阈值,若是,则进行步骤S04;
S04:判断每组对向进口道的左转流量是否小于第二设定阈值,对向直行流量是否大于第三设定阈值,若是,则进行步骤S05;
S05:判断每组对向进口道的饱和度是否大于第四设定阈值,若是,则进行步骤S06;
S06:判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道流量的乘积是否大于第五设定阈值,若是,则该信号交叉口需要设置远引掉头;反之,则不需要设置。
优选的技术方案中,所述步骤S01的道路条件为,道路是否为双向6车道,中央分隔带宽度是否大于2米,出口道现状或通过渠化改造可以设置出与进口道直行相匹配的车道数。
优选的技术方案中,所述步骤S02中的交通流量在高峰时采集,将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量:Ve=V∑PiEi;
其中:Ve为当量标准小汽车交通量,计量单位为辆/小时;V为未经换算的总交通量,计量单位为辆/小时;Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比;Ei为第i类车的车辆换算系数;i表示大型车或小汽车。
优选的技术方案中,所述第一设定阈值为0.2。
优选的技术方案中,所述第二设定阈值为200pcu/lane。
优选的技术方案中,所述第三设定阈值为600pcu/lane。
优选的技术方案中,所述步骤S05中,单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度;Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量;C为该进口道的通行能力,第四设定阈值为0.8。
本发明还公开了一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定装置,包括,
道路条件判断模块,判断交叉口道路条件;
交通流量采集模块,采集信号控制交叉口各进口道的交通流量;
左转流量与交叉口流量之比判断模块,计算各进口道的通行能力,判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于第一设定阈值;
左转直行流量判断模块,判断每组对向进口道的左转流量是否小于第二设定阈值,对向直行流量是否大于第三设定阈值;
道路饱和度判断模块,判断每组对向进口道的饱和度是否大于第四设定阈值;
左转车道流量和对向直行车道流量的乘积判断模块,判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道流量的乘积是否大于第五设定阈值;
需求判断模块,若判断模块均满足设定阈值,则该信号交叉口需要设置远引掉头;反之,则不需要设置。
优选的技术方案中,所述交通流量采集模块采集高峰时的交通流量,将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量:Ve=V∑PiEi;
其中:Ve为当量标准小汽车交通量,计量单位为辆/小时;V为未经换算的总交通量,计量单位为辆/小时;Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比;Ei为第i类车的车辆换算系数;i表示大型车或小汽车。
优选的技术方案中,所述道路饱和度判断模块的单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度;Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量;C为该进口道的通行能力。
与现有技术相比,本发明的优点是:
该方法可以快速判断交叉口是否适用改造成远引掉头交叉口,简洁明了并且可靠性高。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为未设置远引掉头的道路信号交叉口示意图;
图2为设置远引掉头的道路信号交叉口示意图;
图3为本发明信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例:
下面结合附图,对本发明的较佳实施例作进一步说明。
如图3所示,一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,包括以下步骤:
S1:检测道路条件。判断拟设置远引调头的道路是否双向六车道及以上,中央分隔带宽度是否大于2米,出口道现状或通过渠化改造可以设置出与进口道直行相匹配的车道数。
S2:采集交通数据。
所采集数据包括各进口道在高峰小时到达的交通量,该交通量指各种机动车交通量,将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量:Ve=V∑PiEi;
其中:Ve为当量标准小汽车交通量,计量单位为辆/小时;V为未经换算的总交通量,计量单位为辆/小时;Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比;Ei为第i类车的车辆换算系数;i表示大型车或小汽车。
S3:计算各进口道的通行能力,进道口设计通行能力等于各车道设计通行能力之和;
单条直行车道的设计通行能力计算公式为其中Cs为单条直行车道的设计通行能力,计量单位为pcu/h;Tc为信号灯周期,计量单位为s;tg为信号每周期内的绿灯时间,计量单位为s;t0为绿灯亮后,第一辆车启动、通过停车线的时间,计量单位为s;ti为直行或右行车辆通过停车线的平均时间,计量单位为s/pcu;为折减系数;
单条右转车道的设计通行能力计算公式为Csr=Cs,其中,Csr为单条右转车道的设计通行能力,计量单位为pcu/h;
单条左转车道的设计通行能力计算公式为Csl=Cs(1-βl'/2),其中Csl为单条左转车道的设计通行能力,计量单位为pcu/h;βl'为直左车道中左转车所占比例;
单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度;Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量;C为该进口道的通行能力;
S4:判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于0.2。
S5:判断每组对向进口道的左转流量是否小于200pcu/lane,对向直行流量是否大于600pcu/lane。
S6:判断每组对向进口道的饱和度是否大于0.8。
S7:判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道的乘积是否大于75000。
S8:判断可以进行远引掉头的道路,出口道现状或通过渠化改造可以设置出与进口道直行相匹配的车道数。
在步骤S2中,采集交通数据时,可以通过历史数据获取,也可以通过摄像法进行数据采集。
在上述计算公式中,t0通常为2.3s,通常为0.9。
上述步骤中,除步骤S2外,其余步骤若有一个不满足,则可判断该交叉口不适合改造成远引掉头交叉口。
下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
表1
根据图1所示的信号控制交叉口平面图以及表1所示的车辆流量,该交叉口为十字形交叉口,东西向道路为双向六车道,进口道为一条左转车道、三条直行车道、一条右转车道;南北向道路为双向六车道,进口道为二条左转车道、二条直行车道、一条右转车道。确定该信号控制交叉口是否适用远引掉头交叉口改造的方法如下:
(1)采集交叉口各进口道在高峰小时到达的机动车交通量如表1所示;
(2)检测道路条件。判断拟设置远引调头的道路双向六车道,中央分隔带宽度大于2米,车辆有足够的掉头空间,具备设置远引调头交叉口的条件。东西向设置后,进口道直行和出口道均为4车道,满足设置条件。
(3)检测交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比为0.09,具备设置远引调头交叉口的条件。
(4)检测每组对向进口道的左转流量都小于200pcu/lane,对向直行流量都大于600pcu/lane,具备设置远引调头交叉口的条件。
(5)检测每组对向进口道的饱和度都大于0.8,具备设置远引调头交叉口的条件。
(6)检测东西向进口道的左转流量和对向直行流量的乘积大于75000,具备设置远引调头交叉口的条件;南北向进口道的左转流量和对向直行流量的乘积小于75000,不具备设置远引调头交叉口的条件。
因此该交叉口可以进行远引掉头交叉口(MUT)改造,如图2,根据评估结果,高峰路口的通行能力提升10%左右。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01:判断交叉口道路条件,若满足条件,则进行步骤S02;
S02:采集信号控制交叉口各进口道的交通流量;
S03:计算各进口道的通行能力,判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于第一设定阈值,若是,则进行步骤S04;
S04:判断每组对向进口道的左转流量是否小于第二设定阈值,对向直行流量是否大于第三设定阈值,若是,则进行步骤S05;
S05:判断每组对向进口道的饱和度是否大于第四设定阈值,若是,则进行步骤S06;
S06:判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道流量的乘积是否大于第五设定阈值,若是,则该信号交叉口需要设置远引掉头;反之,则不需要设置。
2.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述步骤S01的道路条件为,道路是否为双向6车道及以上,中央分隔带宽度是否大于2米,出口道现状或通过渠化改造是否可以设置出与进口道直行相匹配的车道数。
3.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述步骤S02中的交通流量在高峰时采集,将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量:Ve=V∑PiEi;
其中:Ve为当量标准小汽车交通量,计量单位为辆/小时;V为未经换算的总交通量,计量单位为辆/小时;Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比;Ei为第i类车的车辆换算系数;i表示大型车或小汽车。
4.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述第一设定阈值为0.2。
5.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述第二设定阈值为200pcu/lane。
6.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述第三设定阈值为600pcu/lane。
7.根据权利要求1所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定方法,其特征在于,所述步骤S05中,单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度;Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量;C为该进口道的通行能力,第四设定阈值为0.8。
8.一种信号控制交叉口设置远引掉头的判定装置,其特征在于,包括,
道路条件判断模块,判断交叉口道路条件;
交通流量采集模块,采集信号控制交叉口各进口道的交通流量;
左转流量与交叉口流量之比判断模块,计算各进口道的通行能力,判断交叉口所有进口道左转流量与交叉口流量之比是否小于第一设定阈值;
左转直行流量判断模块,判断每组对向进口道的左转流量是否小于第二设定阈值,对向直行流量是否大于第三设定阈值;
道路饱和度判断模块,判断每组对向进口道的饱和度是否大于第四设定阈值;
左转车道流量和对向直行车道流量的乘积判断模块,判断每组对向进口道的平均每条左转车道流量和对向平均每条直行车道流量的乘积是否大于第五设定阈值;
需求判断模块,若判断模块均满足设定阈值,则该信号交叉口适合设置远引掉头;反之,则不适合设置。
9.根据权利要求8所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定装置,其特征在于,所述交通流量采集模块采集高峰时的交通流量,将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量:Ve=V∑PiEi;
其中:Ve为当量标准小汽车交通量,计量单位为辆/小时;V为未经换算的总交通量,计量单位为辆/小时;Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比;Ei为第i类车的车辆换算系数;i表示大型车或小汽车。
10.根据权利要求8所述的信号控制交叉口设置远引掉头的判定装置,其特征在于,所述道路饱和度判断模块的单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度;Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量;C为该进口道的通行能力。
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CN109598928B (zh) | 2021-02-26 |
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