CN117144737A - 一种城市交叉口道路结构及信号控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及城市交通控制领域，具体公开了一种城市交叉口道路结构及信号控制方法，包括四个双向车道以及各双向车道交汇形成的交叉口，还包括正向车道，逆向车道，正向直行车道，转弯车道，右转掉头车道。本发明通过信号灯控制，使左转车辆通过右转掉头车道进入右侧相邻道路，并通过设置在右侧相邻道路上的掉头直行上实现掉头进入设置在右侧相邻道路上的正向车道上的直行车道，通过该直行车道进入左侧道路，从而车辆不经过交叉口而实现左转。使用本发明的交通信号控制方法，在交叉口内通行的车辆只有直行一种通行方式，左转和右转车辆都不直接通过交叉口，不会干扰到直行车辆通行，从而实现交叉口道路的有序通行，提高了道路的通行效率及安全性。

Description

一种城市交叉口道路结构及信号控制方法

技术领域

本发明涉及城市交通控制领域，特别涉及一种城市交叉口道路结构及信号控制方法。

背景技术

城市内大范围的拥堵往往始于路网内的某个交叉口。该交叉口一般位于交通流集中和疏散的关键位置，被称为路网中的关键交叉口。作为拥堵蔓延的起点，需要对关键交叉口进行合理的信号配时及优化控制，从源头抑制拥堵的形成。因为拥堵一旦出现，如果积累车辆消散不及时，排队车辆溢流至相邻交叉口，致使相邻交叉口的绿灯失效，会进一步造成拥堵的传播和交通死锁。因此，针对拥堵交叉口的信号优化与控制所要解决的首要问题是如何对易堵的关键交叉口进行优化。

当前对交叉口的信号控制多采用二相位或者四相位的方式。对于十字交叉口，二相位控制方式是使东、西进口道的直行和左转车流同时放行，南、北方向车流禁行；然后是南、北进口的直行和左转车流同时放行，东、西方向禁行。四相位有两种放行方式，一种是东西进口直行车流、东西进口左转车流、南北进口直行车流、南北进口左转车流依次放行，另一种是东西进口左转车流(或者直行车流)先放行一段时间，然后再同东西进口直行车流(或者左转车流)一同放行，南北方向放行方式类似。由于右转车流不需要通过交叉口，一般不予考虑。

对于二相位的控制方式，由于相向的车流同时放行，冲突车流(如东进口的直流和西进口的左转)汇聚在交叉口，使得某一方向的车流行进受阻，停车次数和等待时间延长；不仅如此，车流在交汇点更容易发生碰撞，造成生命财产损失的同时，也会引发更为严重的交通拥堵。

对于四相位的控制方式，每次放行的车流不会在交叉口发生冲突，行车的安全性能得到提高。但是由于来自同一进道口的不同车流分时放行，使得不同车队的行进有快有慢，当看到相邻的车队向前行进而自己所在的车队停滞不前时，司机更倾向于变道和插队到相邻的车队。这样做不仅容易造成相邻车辆之间的剐蹭，而且会影响行进车流的连续性，造成放行时间的浪费，加剧拥堵。

发明内容

为了克服上述现有城市交叉路口容易拥堵的问题，本发明提供了一种城市交叉口道路信号控制方法，使左转车辆不必经过中间交叉口实现左转。

以下是实现本发明的具体技术方案：

一种城市交叉口道路结构，包括四个双向车道以及各双向车道交汇形成的交叉口，还包括：

正向车道，设置在每个所述双向车道中，用于车辆驶向交叉口；

逆向车道，设置在每个所述双向车道中，用于车辆驶离交叉口；

正向直行车道，设置在每个所述正向车道中，用于车辆直行通过交叉口；

转弯车道，包括待转弯车道以及与待转弯车道连接的转弯完成车道，所述待转弯车道设置在正向车道中，转弯完成车道设置在逆向车道中，所述转弯车道中不设置左转车道；

右转掉头车道，包括右转车道以及与右转车道连接的掉头车道，所述右转车道设置在待转弯车道中，所述掉头车道设置在转弯完成车道中。

进一步地，所述逆向车道还包括逆向直行车道，所述逆向直行车道上车辆行驶方向上设置有掉头专用区域，所述掉头专用区域延伸到正向直行车道上，掉头车辆可通过所述掉头专用区域实现掉头。

进一步地，所述转弯车道还包括右转直行车道，所述右转直行车道包括设置在待转弯车道上的右转专用车道和设置在转弯完成车道上的直行专用车道，右转专用车道与直行专用车道连接。

作为一种优选的实施方式，所述右转掉头车道包括右转掉头专用车道和右转掉头可变车道。

进一步地，所述逆向直行车道上设置有直行让掉头标志，所述直行让掉头标志设置在交叉口和掉头专用区域之间。

作为一种优选的实施方式，所述正向车道和逆向车道前方设置有第一人行横道，所述前方为车辆驶向交叉口的方向，所述转弯车道上设置有第二人行横道，所述第一人行横道与第二人行横道连接，连接处设置有行人等待区。

进一步地，所述正向直行车道上设置有直行红绿灯，所述转弯车道上设置有右转红绿灯，每个所述第一人行横道和第二人行横道两端均设置有人行红绿灯。

本发明还提供了一种城市交叉口道路信号控制方法，在上述的城市交叉道路结构中使用，通过信号灯控制，使左转车辆通过右转掉头车道进入右侧相邻道路，并通过设置在右侧相邻道路上的掉头直行上实现掉头进入设置在右侧相邻道路上的正向车道上的直行车道，通过该直行车道进入左侧道路，从而车辆不经过交叉口而实现左转。

进一步地，所述双向车道包括东向车道、南向车道、西向车道、北向车道，所述信号控制方法包括：

S1、预设一个车辆通行周期；

S2、根据南向车道和北向车道的红绿灯显示，南向车道和北向车道的直行车道和右转车道放行；根据东向车道和西向车道的红绿灯显示，直行车道车辆禁止通行、右转直行车辆正常通行、右转掉头车辆禁止通行；

S3、南向车道的待转弯车道上的左转车辆经由东向车道的逆向车道转入正向直行车道并等待红绿灯放行，右转车辆直接进入东向车道的逆向车道并驶离；北向车道的待转弯车道上的左转车辆经由西向车道的逆向车道转入正向直行车道并等待红绿灯放行，右转车辆直接进入西向车道的逆向车道并驶离；

S4、根据东向车道和西向车道红绿灯显示，东向车道和西向车道上的直行及右转车辆放行；根据南向车道和北向车道红绿灯显示，南向车道和北向车道上的直行车辆及右转掉头车辆禁止通行，右转直行车辆正常通行；

S5、东向车道的右转掉头车道车辆转入北向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；西向车道的右转掉头车道车辆转入南向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；

S6、一个车辆通行周期完成，进入下一个通行周期。

进一步地，本发明一种城市交叉口道路信号控制方法设定有两种信号控制状态，

第一种信号控制状态：南北方向车辆直行和右转同时放行，东西方向车辆直行和右转均禁止通行；

第二种信号控制状态：东西方向车辆直行和右转同时放行，南北方向车辆直行和右转均禁止通行。

进一步地，在具有连续两个以上的交叉口时，后一交叉口道路可根据前一交叉口道路的交通情况动态调整信号以控制车流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过改变道路结构，设置右转掉头车道，将右转车辆指引到右转直行车道上，将左转车辆指引到右转掉头车道上，并通过道路标志或交通灯等方式指引其右转后掉头到逆向直行车道上，再通过直行的方式穿过交叉口，从而实现其左转的目的。通过这个方式，在交叉口内通行的车辆只有直行一种通行方式，左转和右转车辆都不直接通过交叉口，不会干扰到直行车辆通行，从而实现交叉口道路的有序通行，提高了道路的通行效率及安全性。

通过本发明采用的信号控制方法，本发明在交叉口处只有直行及右转车流，不需要考虑左转车流的情况，因此可采用二相位信号控制方法，即只需要控制南北通行和东西通行直行方向的车流，不需要考虑左转时的情况，控制效率高，车辆等待时间短，能大幅减少交通拥挤、堵塞情况。

附图说明

图1为本发明道路的示意图；

图2为本发明两交叉口时的道路示意图；

图3为本发明用于车辆靠左行驶时的道路示意图；

图4为本发明用于车辆靠左行驶且具有两个交叉口时的道路示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，如图1所示，图中方向为上北下南，左西右东。图中车道朝向交叉口的方向为正向，背向交叉口的方向为逆向。

如图1所示，本发明公开了一种城市交叉口道路结构，包括东西南北方向的四个双向车道1以及各双向车道1交汇形成的交叉口2，所述东西南北方向仅用于指代图1中车道的方向，并不具体限定现实中的方向，例如，图1中的南向在现实中也可设置在东南方或西南方，所述城市交叉口道路结构还包括：

正向车道11，设置在每个所述双向车道1中，用于车辆驶向交叉口2；逆向车道12，设置在每个所述双向车道1中，用于车辆驶离交叉口2；正向直行车道111，设置在每个所述正向车道11中，用于车辆直行通过交叉口2；转弯车道13，包括待转弯车道131以及与待转弯车道131连接的转弯完成车道132，所述待转弯车道131设置在正向车道11中，转弯完成车道132设置在逆向车道12中，所述转弯车道13中不设置左转车道；右转掉头车道133，包括右转车道1331以及与右转车道1331连接的掉头车道1332，所述右转车道1331设置在待转弯车道131中，所述掉头车道1332设置在转弯完成车道132中。

在正向车道11上行驶的车辆朝向交叉口2的方向前进，其方向为直行、左转或右转，其中左转车辆容易与对向行驶而来的直行车辆产生冲突，从而影响通行效率，甚至产生交通事故。为了解决这个问题，本发明提出将正向车道11划分为正向直行车道111和待转弯车道131，通过信号灯或交通标志等方式将左转和右转车辆都指引到待转弯车道131上。其中，将右转车辆指引到右转直行车道134上，将左转车辆指引到右转掉头车道133上，并通过道路标志或交通灯等方式指引其右转后掉头到相邻双向车道的正向直行车道111上，再通过直行的方式穿过交叉口2，从而实现其左转的目的。通过这个方式，在交叉口2内通行的车辆只有直行一种通行方式，左转和右转车辆都不直接通过交叉口2，从而实现交叉口道路的有序通行，提高了道路的通行效率及安全性。

在本发明的一些实施例中，所述逆向车道12还包括逆向直行车道121，所述逆向直行车道121上车辆行驶方向上设置有掉头专用区域14，所述掉头专用区域14延伸到正向直行车道111上，掉头车辆可通过所述掉头专用区域14实现掉头。

进一步地，所述转弯车道13还包括右转直行车道134，所述右转直行车道134包括设置在待转弯车道131上的右转专用车道1341和设置在转弯完成车道上的直行专用车道1342，右转专用车道1341与直行专用车道1342连接。

进一步地，所述右转掉头车道133包括右转掉头专用车道1333和右转掉头可变车道1334。

进一步地，所述转弯车道13规划有三道，其中最右一道为右转专用车道1341，用于给右转的车辆使用。待转弯车道中最左的一道为右转掉头专用车道1333，用于给左转车辆使用，左转车辆可通过该车道绕行到其目标车道的相对直行车道上，从而可通过直行方式穿过交叉口到达其目的车道。右转专用车道1341和右转掉头车道1333之间还设置有右转掉头可变车道1334，所述右转掉头可变车道1334对于右转直行车辆和右转掉头车辆均可使用。

进一步地，所述逆向直行车道121上设置有直行让掉头标志23，所述直行让掉头标志23设置在交叉口2和掉头专用区域14之间。

在本发明的一些实施例中，所述正向车道和逆向车道前方设置有第一人行横道15，所述前方为车辆驶向交叉口2的方向，所述转弯车道134上设置有第二人行横道16，所述第一人行横道15与第二人行横道16连接，连接处设置有行人等待区17。

进一步地，所述正向直行车道111上设置有直行红绿灯18，所述转弯车道134上设置有右转红绿灯19，每个所述第一人行横道15和第二人行横道16两端均设置有人行红绿灯20。

具体的，如图1所示，所述第一人行横道15在本发明东西朝向和南北朝向分别各设置有两个，四个第一人行横道15呈矩形排布，矩形的四个角上分别设置有四个行人等待区17，行人等待区17与行人道路之间设置有第二人行道16。

优选的，四个第一人行横道15呈正方形排布。

本发明还提供了一种城市交叉口道路信号控制方法，其使用上述的城市交叉道路结构，通过信号灯控制，使左转车辆通过右转掉头车道131进入右侧相邻道路，并通过设置在右侧相邻道路上的掉头车道1332实现掉头进入设置在右侧相邻道路上的正向直行车道111，通过该正向直行车道111进入左侧道路，从而车辆不经过交叉口2而实现左转。

具体的，本发明公开的一种城市交叉口道路信号控制方法，如图1所示，以南向车道为例，所述南向车道为开向交叉口的方向为从南向北的车道。相应的，以南向车道作为基准，其他三个车道按上北下南，左西右东的排列分别为东向车道、西向车道和北向车道。

所述信号控制方法包括：

S1、预设一个车辆通行周期；

S2、根据南向车道和北向车道上的直行红绿灯和右转红绿灯显示，南向车道和北向车道的直行车道和右转车道放行；

与此同时，根据东向车道和西向车道上的直行红绿灯和右转红绿灯显示，东向车道和西向车道上的直行车道车辆禁止通行、右转直行车辆禁止通行、右转掉头车辆禁止通行；

S3、南向车道的待转弯车道的右转车辆和左转车辆转入东向车道的逆向车道中，右转车辆在逆向车道中驶离，左转车辆在逆向车道中掉头，转入东向车道的正向直行车道并等待东向车道上的直行红绿灯放行；

与此同时，南向车道的直行车辆穿过交叉口进入北向车道的逆向车道，并在逆向车道中驶离；

与此同时，北向车道的待转弯车道的右转车辆和左转车辆转入西向车道的逆向车道中，右转车辆在逆向车道中驶离，左转车辆在逆向车道中掉头，转入西向车道的正向直行车道并等待西向车道上的直行红绿灯放行；

与此同时，北向车道的直行车辆穿过交叉口进入南向车道的逆向车道，并在逆向车道中驶离；

S4、根据东向车道和西向车道上的直行红绿灯和右转红绿灯显示，东向车道和西向车道的直行车辆及右转车辆放行，

此时，原先位于南向车道中需要左转的车辆会在东向车道中直行，完成左转动作；

此时，原先位于北向车道中需要左转的车辆会在西向车道中直行，完成左转动作；

根据南向车道和北向车道的直行红绿灯和右转红绿灯显示，南向车道和北向车道的直行车辆及右转车辆禁止通行；

S5、东向车道的待转弯车道的右转车辆和左转车辆转入北向车道的逆向车道中，右转车辆在逆向车道中驶离，左转车辆在逆向车道中掉头，转入北向向车道的正向直行车道并等待北向车道上的直行红绿灯放行；

与此同时，东向车道的直行车辆穿过交叉口进入西向车道的逆向车道，并在逆向车道中驶离；

与此同时，西向车道的待转弯车道的右转车辆和左转车辆转入南向车道的逆向车道中，右转车辆在逆向车道中驶离，左转车辆在逆向车道中掉头，转入南向车道的正向直行车道并等待南向车道上的直行红绿灯放行；

与此同时，西向车道的直行车辆穿过交叉口进入东向车道的逆向车道，并在逆向车道中驶离；

S6、一个车辆通行周期完成，进入下一个通行周期。

值得说明的是，S4、S5的步骤与S2、S3步骤的执行顺序不是必须按上文所述，在具体应用过程中，可以先执行S4、S5，然后再执行S2、S3。

值得说明的是，上述南向车道上的直行红绿灯是指导南向车道上的车辆直行的红绿灯；同理，北向车道、东向车道、西向车道上的直行红绿灯分别是指导各自车道上的车辆直行的红绿灯。

本发明所述的一种城市交叉口道路信号控制方法，在具体应用中可能会遇到以下几种场景，由于几个车道上的受控信号及行驶方式一致，以下以车辆在南向车道上的行驶具体说明：

场景一

当车辆A在南向车道上行驶，欲左转前往西向车道，此时车辆A需要行驶到南向车道的右转掉头车道133上，并等待南向车道的右转红绿灯放行，之后车辆A右转到东向车道的逆向车道上，并在逆向车道中掉头进入东向车道的正向直行车道中，等待东向车道的直行红绿灯放行，之后直行穿过交叉口并驶离，完成左转。

场景二

当车辆A在南向车道上行驶，欲直行前往北向车道，此时车辆A需要行驶到南向车道的正向直行车道上，并等待南向车道的直行红绿灯放行，之后车辆A穿过交叉口驶入北向车道的逆向直行车道，并驶离。

场景三

当车辆A在南向车道上行驶，欲右转前往东向车道，此时车辆A需要行驶到南向车道的右转直行车道上，并等待南向车道的右转红绿灯放行，之后车辆A右转驶入东向车道的逆向车道，并驶离。

场景四

当车辆A在南向车道上行驶，欲掉头回到南向车道的逆向车道上，此时车辆A需要行驶到正向直行车道上的可掉头车道上，并在直行掉头红绿灯的指挥下左转进入掉头专用区域完成掉头进入逆向车道，并驶离。

进一步地，本发明所述的一种城市交叉口道路信号控制方法设定有两种信号控制状态，第一种信号控制状态：南北方向车辆直行和右转同时放行，东西方向车辆直行和右转均禁止通行；第二种信号控制状态：东西方向车辆直行和右转同时放行，南北方向车辆直行和右转均禁止通行。

在本发明中，当南北车道车辆放行时，南北方向的人行道也同时放行，东西方向的人行道禁止通行；当东西方向车道车辆放行时，东西方向的人行道也同时放行，南北方向的人行道禁止通行。

进一步地，所述右转车道上设置有右转红绿灯，右转车辆通行时第二人行道禁止通行；右转车辆禁止通行时第二人行道放行，所述右转车辆包括右转直行车辆和右转掉头车辆。

本发明在交叉口处只有直行及右转车流，不需要考虑左转车流的情况，因此可采用二相位信号控制方法，即只需要控制南北通行和东西通行直行方向的车流，不需要考虑左转时的情况，控制效率高，车辆等待时间短，能大幅减少交通拥挤、堵塞情况。

在上述实施例中，右转禁止通行时第二人行道放行，但是一般行人通过时间并不需要太长，且该人行道的通行距离很短，无需让右转车辆等待过久。

因此，本发明提供了第二种信号控制方法，本方法具体如下：

S01、预设一个车辆通行周期；

S02、根据南向车道和北向车道上的直行红绿灯和右转红绿灯显示，南向车道和北向车道的直行车道和右转车道放行；

与此同时，根据东向车道和西向车道上的直行红绿灯和右转红绿灯显示，直行车道车辆禁止通行、右转直行车辆禁止通行、右转掉头车辆禁止通行；

S03、南向车道的右转掉头车道车辆转入东向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；北向车道的右转掉头车道车辆转入西向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；

S04、东向车道和西向车道上的右转红绿灯动作，右转直行车辆和右转掉头车辆放行，此时东向车道和西向车道直行车辆禁止通行，南向车道和北向车道直行车辆及右转车辆放行。

S05、东向车道和西向车道红绿灯动作，东向车道和西向车道直行及右转车辆放行；南向车道和北向车道红绿灯动作，南向车道和北向车道直行车辆及右转掉头车辆禁止通行，右转直行车辆禁止通行。

S06、南向车道和北向车道上的右转红绿灯动作，右转直行车辆和右转掉头车辆放行，此时南北向直行车辆禁止通行，东西向直行车辆及右转车辆放行。

S07、东向车道的右转掉头车道车辆转入北向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；西向车道的右转掉头车道车辆转入南向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行。

S08、一个车辆通行周期完成，进入下一个通行周期。

在上述方法中，增加了右转车辆的通行时间，使堆积在路口的待转弯车辆能够快速通行，减小了堵塞情况，增加了通行效率。

进一步地，为了更好地调控车辆，右转完成车道上设置有掉头红绿灯21。

在上述S04步骤中，由于东西向的直行车辆和南北向的右转掉头车辆均为放行状态，此时直行车辆和掉头车辆可能会产生冲突，为了避免这种情况，在东向车道和西向车道上设置有掉头红绿灯21，在东西向的直行车辆通行时，已经处于东向车道和西向车道上的掉头车道上的车辆在红绿灯指挥下并不直接进行掉头操作，而是先停车等待，待直行车辆禁止通过交叉口时掉头红绿灯动作，车辆开始进行掉头，车辆掉头时直行车辆应当在掉头专用区域前停车让行。

在上述S06步骤中，由于南北向的直行车辆和东西向的右转掉头车辆均为放行状态，此时直行车辆和掉头车辆可能会产生冲突，为了避免这种情况，在南北向车道上设置有掉头红绿灯21，在南北向车道的直行车辆通行时，已经处于南北向车道上的掉头车道上的车辆在红绿灯的指挥下并不直接进行掉头操作，而是先停车等待，待直行车辆禁止通过交叉口时掉头红绿灯动作，车辆开始进行掉头，车辆掉头时直行车辆应当在掉头专用区域前停车让行。

进一步地，设定掉头专用区域与交叉口之间的区域为掉头专用区域的前方，相对的，掉头专用区域后方的正向直行车道上设置有可掉头车道，可掉头车道前方设置有直行掉头红绿灯。

进一步地，如图2所示，在车辆需要通过连续两个交叉口的路段，通过计算关键交叉口和相邻交叉口之间的相位差、确定相邻交叉口的放行时间，利用交通波相关理论计算放行时长，使相邻交叉口进入关键交叉口进口道的车队不停车通过关键交叉口。即通过评估前一交叉口的道路通行情况，确定下一交叉口的红绿灯通行时间，精准、高效控制车流量。

具体的，在本发明的其中一个实施例中，设定其中交通灯控制信号如下：

如图1所示，本发明的道路中在南北方向上设置有两个分别用于指挥南行车辆和北行车辆直行的南北直行红绿灯181和两个分别用于指挥南向车辆和北行车辆右转的南北右转红绿灯191；本发明的道路中在东西方向上设置有两个分别用于指挥东行车辆和西行车辆直行的东西直行红绿灯182和两个分别用于指挥东行车辆和西行车辆右转的东西右转红绿灯192。

本发明的南北方向上的第一人行道上设置有四个第一人行红绿灯，东西方向上的第一人行道上设置有四个第二人行红绿灯。如图1所示，本发明的道路上位于东南角和西北角上的第二人行道上各设置有两个第三人行红绿灯，本发明的道路上位于西南角和东北角上的第二人行道上各设置有两个第四人行红绿灯。

在本发明的一些实施例中，本发明中交叉口的红绿灯具有两个相位，即具有两种控制状态，其中之一为：两个南北直行红绿灯181均为绿灯，两个南北右转红绿灯191均为绿灯；两个东西直行红绿灯均为红灯，两个东西右转红绿灯均为红灯。

在上述控制状态下，南北方向直行和转弯车辆通行，东西方向直行和转弯车辆禁止通行。

同时，在本实施例中，东北和西南方向的第四人行红绿灯位绿灯，西北和东南方向的第三人行红绿灯为红灯。南北方向的第一人行道上的第一人行红绿灯为绿灯，东西方向上的第一人行道上的第二红绿灯为红灯。

在本实施例中，第二个红绿灯控制状态为：两个南北直行红绿灯181均为红灯，两个南北右转红绿灯191均为红灯；两个东西直行红绿灯均为绿灯，两个东西右转红绿灯均为绿灯。

在上述控制状态下，南北方向车辆禁止通行，东西方向车辆通行。

同时，在本实施例中，东北和西南方向的第四人行红绿灯为红灯，西北和东南方向的第三人行红绿灯为绿灯。南北方向的第一人行道上的第一人行红绿灯为红灯，东西方向上的第一人行道上的第二红绿灯为绿灯。

进一步地，在本实施例中，每个红绿灯控制状态保持时间为30～60秒，切换红绿灯控制状态前红绿灯保持2～4秒的黄灯状态。

优选地，在本实施例中，第一个红绿灯控制状态保持时间为40秒，第二个红绿灯控制状态保持时间为40秒，两个红绿灯控制状态之间黄灯，黄灯时间为3秒。

进一步地，在本发明的一些实施例中，在逆向车道上的掉头直行车道上设置有掉头红绿灯21，用于调控掉头车辆的行进。

进一步地，正向车道上的右转车道上设置有可变车道指示灯22，车辆可通过该可变车道指示灯22得知前方可进行右转弯和通过转弯掉头操作实现左转，从而做相应的准备，进入相应的车道。

进一步地，所述可变车道指示灯22和右转红绿灯之间为转弯准备区域，待转弯车辆在此等待转弯，待转弯区域的长度应当能够容纳20～30辆车辆在40～60秒内通过，优选地，待转弯区域的长度为220米。

相应的，如图3、4所示，本发明不止能应用在车辆靠右行驶的道路上，也能应用在靠左行驶的车辆道路上，当应用在车辆靠左的道路上时，则通过左转掉头来实现车辆的右转，具体的实施方式与上述方式相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种城市交叉口道路结构，包括四个双向车道以及各双向车道交汇形成的交叉口，其特征在于，还包括：

正向车道，设置在每个所述双向车道中，用于车辆驶向交叉口；

逆向车道，设置在每个所述双向车道中，用于车辆驶离交叉口；

正向直行车道，设置在每个所述正向车道中，用于车辆直行通过交叉口；

转弯车道，包括待转弯车道以及与待转弯车道连接的转弯完成车道，所述待转弯车道设置在正向车道中，转弯完成车道设置在逆向车道中，所述转弯车道中不设置左转车道；

右转掉头车道，包括右转车道以及与右转车道连接的掉头车道，所述右转车道设置在待转弯车道中，所述掉头车道设置在转弯完成车道中。

2.根据权利要求1所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述逆向车道还包括逆向直行车道，所述逆向直行车道上车辆行驶方向上设置有掉头专用区域，所述掉头专用区域延伸到正向直行车道上，掉头车辆可通过所述掉头专用区域实现掉头。

3.根据权利要求2所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述转弯车道还包括右转直行车道，所述右转直行车道包括设置在待转弯车道上的右转专用车道和设置在转弯完成车道上的直行专用车道，右转专用车道与直行专用车道连接。

4.根据权利要求3所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述右转掉头车道包括右转掉头专用车道和右转掉头可变车道。

5.根据权利要求4所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述逆向直行车道上设置有直行让掉头标志，所述直行让掉头标志设置在交叉口和掉头专用区域之间。

6.根据权利要求5所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述正向车道和逆向车道前方设置有第一人行横道，所述转弯车道上设置有第二人行横道，所述第一人行横道与第二人行横道连接，连接处设置有行人等待区。

7.根据权利要求6所述的一种城市交叉口道路结构，其特征在于，所述正向直行车道上设置有直行红绿灯，所述转弯车道上设置有右转红绿灯，每个所述第一人行横道和第二人行横道两端均设置有人行红绿灯。

8.一种城市交叉口道路信号控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的城市交叉道路结构，通过信号灯控制，使左转车辆通过右转掉头车道进入右侧相邻道路，并通过设置在右侧相邻道路上的掉头直行上实现掉头进入设置在右侧相邻道路上的正向车道上的直行车道，通过该直行车道进入左侧道路，从而车辆不经过交叉口而实现左转。

9.根据权利要求8所述的一种城市交叉口道路信号控制方法，其特征在于，所述双向车道包括东向车道、南向车道、西向车道、北向车道，所述信号控制方法包括：

S1、预设一个车辆通行周期；

S2、根据南向车道和北向车道的红绿灯显示，南向车道和北向车道的直行车道和右转车道放行；根据东向车道和西向车道的红绿灯显示，直行车道车辆禁止通行、右转直行车辆正常通行、右转掉头车辆禁止通行；

S3、南向车道的待转弯车道上的左转车辆经由东向车道的逆向车道转入正向直行车道并等待红绿灯放行，右转车辆直接进入东向车道的逆向车道并驶离；北向车道的待转弯车道上的左转车辆经由西向车道的逆向车道转入正向直行车道并等待红绿灯放行，右转车辆直接进入西向车道的逆向车道并驶离；

S4、根据东向车道和西向车道红绿灯显示，东向车道和西向车道上的直行及右转车辆放行；根据南向车道和北向车道红绿灯显示，南向车道和北向车道上的直行车辆及右转掉头车辆禁止通行，右转直行车辆正常通行；

S5、东向车道的右转掉头车道车辆转入北向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；西向车道的右转掉头车道车辆转入南向车道的正向直行车道并等待红绿灯放行；

S6、一个车辆通行周期完成，进入下一个通行周期。

10.根据权利要求9所述的一种城市交叉口道路信号控制方法，其特征在于，设定两种信号控制状态，

第一种信号控制状态：南北方向车辆直行和右转同时放行，东西方向车辆直行和右转均禁止通行；

第二种信号控制状态：东西方向车辆直行和右转同时放行，南北方向车辆直行和右转均禁止通行。

11.根据权利要求10所述的一种城市交叉口道路信号控制方法，其特征在于，在具有连续两个以上的交叉口时，后一交叉口道路可根据前一交叉口道路的交通情况动态调整信号以控制车流量。