一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法
2023-06-01 02:48:36 1
專利名稱：一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法
技術領域：
本發明涉及交通工程中道路交通標線施劃領域中的一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法。
背景技術：
禁止變換車道線，設於交通繁雜而同向具有多條行車道的橋梁、隧道、彎道、坡道、車行道寬度漸變路段、交叉口進口道、接近人行橫道線的路段或其他認為要禁止變換車道的路段，其作用在於禁止車輛變換車道和借道超車。禁止變換車道線為白色實線，線寬與分界線一致，為15cm，標劃在路段上，與白色虛線相連，機動車在併線或變更車道時，只允許在虛線處進行，在與虛線相連接的實線處是不允許的。
目前，在交通控制系統中，禁止變換車道線的長度沒有一個明確的確定方法，只是根據道路的計算行車速度，在一定範圍內人為地估計禁止變換車道線的長度，如當計算行車速度≥60km/h時，禁止變換車道線的長度可以在50～100m之間選取；當計算行車速度<60km/h時，禁止變換車道線的長度可以在30～50m之間選取。這種方法雖然簡單，但是在彎道、坡道，尤其是在交叉口進口道，如果禁止變換車道線的長度過長，則會給車輛變換車道帶來不便，甚至會引發違章、違規行駛；長度過短，則會引起交叉口車輛擁擠，增加延誤，降低交叉口通行效率，甚至會導致交通事故的發生。
發明內容
本發明為了使交叉口進口道禁止變換車道線長度符合實際車流量的需求而提出一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法。
一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，包括如下步驟 (1)採集交通數據，將獲得的總交通量按如下公式換算成當量標準小汽車交通量 Ve＝V∑PiEi； (2)根據排隊理論的M/M/N模型，按照多路排隊多通道系統計算交叉口進口道停車線後的排隊車輛數 其中ρ＝λ/(μ·N)； (3)將以排隊車輛數為單位的平均排隊長度換算成以米為單位的平均排隊長度，按如下公式計算交叉口進口道禁止變換車道線長度 L＝q×lb+([q]-1)la 其中M/M/N模型中第一個M代表車輛到達交叉口是隨機的，平均到達率服從泊松分布，第二個M代表交叉口的平均服務率服從負指數分布，N代表交叉口進口道的車道數；Ve—當量標準小汽車交通量；V—未經換算的總交通量；Pi—第i類車交通量佔總交通量的百分比；Ei—第i類車的車輛換算係數；i表示大型車或小汽車；ρ—交叉口服務強度；λ—車輛平均到達率，λ＝Ve，輛/小時；μ—交叉口平均服務率，即在單位綠燈時間內通過交叉口的車輛數，輛/小時；N—交叉口進口道車道數；q—排隊車輛數；[q]—對q取整；lb—標準小汽車長度，取4～5米；la—排隊車輛車尾與車頭間的最小安全距離，取1～2米。
本發明方法與現有技術相比具有以下有益效果 1)本發明可以防止交叉口交通擁擠，提高交叉口運行效率，減少交叉口進口道的交通事故數。通過本發明所介紹的方法計算得到的交叉口進口道禁止變換車道線的長度符合實際車流量的需求，當車輛在交叉口進口道停車線後排隊時，排在隊伍最後面的那輛車也在禁止變換車道線之內，這樣使得所有排隊的車輛都不能變換車道； 2)本發明可以降低交叉口進口道的車輛違章率，減少行車延誤。通過本發明所介紹的方法計算得到的交叉口進口道禁止變換車道線的長度符合實際車流量的需求，剛好與車輛排隊長度相當，不至於過長，這樣避免了在設有專用車道的交叉口處車輛因進錯車道而導致的違章行為，也減少了因此導致的車輛繞行而造成的行車延誤； 3)本發明可以節約資源，降低成本。通過本發明所介紹的方法計算得到的交叉口進口道禁止變換車道線的長度符合實際車流量的需求，不會出現因該線過長而導致的塗料浪費，從而節約了資源，降低了成本。
圖1是本發明中交叉口進口道禁止變換車道線示意圖。
圖2是本發明中交通數據信息採集點示意圖。
具體實施例方式 一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其具體實施方式
步驟如下 1、交通數據信息採集 首先選定目標交叉口進口道上距停車線100米處為第一調查點，在高峰小時，以5分鐘為一個時間間隔調查通過該點的大型車和小汽車的高峰小時交通量V1和V2，並調查在連續時間段內小車跟隨小車情況下的車輛數Q1；其次，選定目標交叉口進口道的停車線處為第二調查點，調查在一個周期內通過停車線的車輛數q；然後記錄目標交叉口進口道的機動車車道數N，記錄周期長度； 2、交通量換算 首先，計算交通流中小車跟隨小車的平均車頭時距其次，計算交通流中所有車輛車頭時距的平均值第三，計算大型車的車輛換算係數第四，將大型車交通量換算為當量標準小汽車交通量Ve＝V∑PiEi＝(V1+V2)·[p×E1+(1-p)×1]，其中Q1—小車跟隨小車的連續小時交通量，輛/小時；qb—100％標準小汽車情況下的車流率，qb＝1/Hpp，輛/秒；qm—混合車流率，qm＝1/Hm，輛/秒；p—交通組成中大型車的百分比，V—未經換算的總交通量，V＝V1+V2； 3、計算交叉口進口道的排隊車輛數 首先，計算交叉口的服務強度其次，計算交叉口進口道的排隊車輛數其中λ—車輛平均到達率，λ＝Ve，輛/小時；μ—交叉口平均服務率，即單位綠燈時間內通過交叉口的車輛數，輛/小時，t為—個周期內的綠燈時間；N—交叉口進口道車道數； 4、計算交叉口進口道禁止變換車道線長度L＝q×lb+([q]-1)la，其中q—排隊車輛數；[q]—對q取整；lb—標準小汽車長度，取4～5米；la—排隊車輛車尾與車頭間的最小安全距離，取1～2米。
實施例 以南京市太平北路與珠江路的交叉口為例。該交叉口周期時間為160s，進口道有4條車道，分別為兩條專用左轉車道，一條直行車道和一條直右車道，該交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定步驟為 1、在進口道上距停車線100米處為第一調查點，在下班高峰(下午5:00～6:00)，以5分鐘為一個時間間隔調查通過該點的大型車和小汽車的交通量V1和V2，以及在連續時間段內小車跟隨小車情況下的車輛數Q1，所獲得的原始數據如表1所示，整理後的數據如表2所示。
表1 高峰小時5min交通量(原始數據)
表2 交通量統計結果
由上表可知，交通組成中大型車的比例為 在第一調查點測得連續5min內小車跟隨小車情況下的車輛數為208輛，換算成小時交通量，得到
以停車線處為第二調查點，在該點調查在一個信號周期內通過停車線的車輛數，原始數據如表3所示。
表3 每一周期內通過交叉口的車輛數
由上表可知，平均每一周期內可通過的平均車輛數為
該交叉口的平均服務率為
2、交通量換算。
該交叉口交通流中小車跟隨小車的平均車頭時距Hpp為 100％標準小汽車情況下的車流率為
該交叉口交通流中所有車輛車頭時距的平均值Hm為 混合車流率為
該交叉口交通流中大型車的車輛換算係數為 該交叉口當量標準小汽車交通量為 Ve＝V∑PiEi＝(V1+V2)·[p×E1+(1-p)×1] ＝2200×(0.065×2.0+0.935×1)＝2343輛/h 3、該交叉口進口道的排隊車輛數。
該交叉口的服務強度為系統是穩定的。
該交叉口進口道的排隊車輛數為
4、計算交叉口進口道禁止變換車道線的長度 L＝q×lb+([q]-1)la＝14.94×4.5+14×1.5＝88.23m 其中，lb取4.5m；la取1.5m， 故，該交叉口進口道禁止變換車道線的長度應為88m。
權利要求
1、一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其特徵在於包括如下步驟
(1)採集交通數據，將獲得的總交通量按如下公式換算成當量標準小汽車交通量
Ve＝V∑PiEi；
(2)根據排隊理論的M/M/N模型，按照多路排隊多通道系統計算交叉口進口道停車線後的排隊車輛數
其中ρ＝λ/(μ·N)；
(3)將以排隊車輛數為單位的平均排隊長度換算成以米為單位的平均排隊長度，按如下公式計算交叉口進口道禁止變換車道線長度
L＝q×lb+([q]-1)la
其中M/M/N模型中第一個M代表車輛到達交叉口是隨機的，平均到達率服從泊松分布，第二個M代表交叉口的平均服務率服從負指數分布，N代表交叉口進口道的車道數；Ve—當量標準小汽車交通量；V—未經換算的總交通量；Pi—第i類車交通量佔總交通量的百分比；Ei—第i類車的車輛換算係數；i表示大型車或小汽車；ρ—交叉口服務強度；λ—車輛平均到達率，λ＝Ve，輛/小時；μ—交叉口平均服務率，即在單位綠燈時間內通過交叉口的車輛數，輛/小時；N—交叉口進口道車道數；q—排隊車輛數；[q]—對q取整；lb—標準小汽車長度，取4～5米；la—排隊車輛車尾與車頭間的最小安全距離，取1～2米。
2、根據權利要求1所述的一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其特徵在於所述採集交通數據的方法為人工計數法或攝影法，將所有車輛區分為大型車和小汽車，並進行分種調查，需要採集的交通數據有大型車和小汽車各自的交通量、交叉口信號周期和交叉口進口道的車道數。
3、根據權利要求1所述的一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其特徵在於所述總交通量換算成當量標準小汽車交通量的公式中車輛換算係數E的計算方法為
其中E—車輛換算係數；qb—100％標準小汽車情況下的車流率，輛/秒，可用交通流中小車跟隨小車的平均車頭時距Hpp求得，qb＝1/Hpp；qm—混合車流率，輛/秒，可用交通流中所有車頭時距的平均值Hm求得，qm＝1/Hm；p—交通組成中大型車的百分比。
4、根據權利要求3所述的一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其特徵在於所述交通流中小車跟隨小車的平均車頭時距Hpp的計算方法為
其中Q1—小車跟隨小車的連續小時交通量，輛/小時。
5、根據權利要求3所述的一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，其特徵在於所述交通流中所有車輛車頭時距的平均值Hm的計算方法為
其中Q2—混合車流的連續小時交通量，輛/小時。
全文摘要
本發明公開了一種交叉口進口道禁止變換車道線長度的確定方法，屬於交通工程中道路交通標線施劃領域。其步驟為首先通過人工計數法或攝影法採集交通數據，然後將獲得的總交通量換算成當量標準小汽車交通量，進而採用排隊論中的M/M/N模型，按照多路排隊多通道系統計算交叉口進道口停車線後的排隊車輛數，最後將該車輛數換算成以米為單位的車輛平均排隊長度，再加上排隊車輛間的最小安全距離即可得到所求禁止變換車道線長度。本方法可以防止交叉口交通擁擠，提高交叉口運行效率，降低了交叉口進口道車輛違章率，節約資源。
文檔編號G08G1/01GK101510355SQ200910029969
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月30日 優先權日2009年3月30日
發明者琳 程, 陳志建 申請人:東南大學