左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法
2023-07-21 07:23:41
左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法
【專利摘要】左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法。涉及一種城市交叉口交通信號控制方法。為了解決現有技術不能充分利用交叉口內部空間資源，安全水平與通行能力不高，傳統的交通信號控制方法對左轉機動車借右側車道兩階段轉彎的交叉口左轉機動車管理方法不適用等技術問題。本發明左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法的實現過程如下：步驟一：設計信號交叉口渠化方案；步驟二：根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序；步驟三：布設感應線圈檢測器；步驟四：設計感應信號控制邏輯。本發明用於左轉機動車借右側車道轉彎平面交叉口動態交通信號控制。
【專利說明】左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種城市交叉口交通信號控制方法。
【背景技術】
[0002]信號交叉口是城市路網的「咽喉」，它的交通信號控制效益直接影響路網交通流運行狀態。而左轉機動車一直是交叉口信號控制的難點，它不僅是產生衝突點的主要因素，也給對向直行機動車的通行造成很大的影響。尤其近些年來，我國開始實施「公交優先戰略」，各大城市建設快速公交系統，在城市主幹道中央設置雙向公交專用車道，進一步壓縮了信號交叉口普通機動車可利用的空間資源，導致許多交叉口難以設置左轉專用進口車道，也就無法設置左轉專用信號相位。而如果左轉與直行機動車同時放行，那麼左轉車不僅與直行機動車產生交叉衝突，還將與公交車產生交叉衝突，導致交叉口安全水平與通行能力急劇下降。因此，如何在有限的交叉口道路空間內減少左轉機動車與其他機動車的衝突、提高交通流運行效率就成為城市交通管理的難點。
[0003]左轉機動車借右側車道兩階段轉彎是一種新型的交叉口左轉機動車管理方法，它要求:左轉機動車駛入交叉口最右側機動車進口車道，即與右轉機動車共用一條車道；當直行機動車相位顯示綠燈時，左轉車越過停車線，在交叉口內部待行區停車等待；當相交道路方向的信號顯示綠燈時，待行區內的左轉機動車首先啟動、駛離，之後相交道路方向的機動車才能啟動、駛離交叉口。
[0004]現有交通管理方法存在左轉機動車與其他機動車的衝突，不能充分利用了交叉口內部空間資源，交叉口安全水平與通行能力不高。對於左轉機動車借右側車道兩階段轉彎這一種新型的交叉口左轉機動車管理方法，由於左轉機動車的轉彎過程分為兩個階段，導致實施這種管理方法的交叉口的機動車流運行與傳統平面交叉口存在顯著差異，所以傳統的交通信號控制方法並不適用。目前仍然缺乏一種針對左轉機動車借右側車道兩階段轉彎交叉口的交通信號控制方法，限制了左轉機動車借右側車道兩階段轉彎的交叉口左轉機動車管理方法的應用。
【發明內容】
[0005]發明的目:為了解決現有技術不能充分利用交叉口內部空間資源，安全水平與通行能力不高，傳統的交通信號控制方法對左轉機動車借右側車道兩階段轉彎的交叉口左轉機動車管理方法不適用的問題。本發明提出左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法。本發明用於左轉機動車借右側車道轉彎平面交叉口動態交通信號控制。
[0006]技術特徵:
[0007]本發明左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法的實現過程如下:
[0008]步驟一:設計信號交叉口渠化方案；
[0009]步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序；[0010]步驟三:布設感應線圈檢測器；
[0011]A、布設機動車流量檢測器；
[0012]在交叉口每條進口車道停車線後L2m處布設一個感應線圈檢測器，用以獲取每輛機動車到達該檢測器所在位置的時刻，檢測器長2m，寬2m，L2取值為40m ；
[0013]B、布設排隊上溯檢測器；
[0014]在待行區對應的進口車道停車線後2m處布設一個感應線圈檢測器，用以判別待行區內左轉機動車排隊是否上溯到進口車道，檢測器長2m，寬2m ；
[0015]C、布設啟動延誤檢測器；
[0016]在受待行區內左轉機動車影響的交通流所在進口車道停車線後2m處，布設一個感應線圈檢測器，用以測算受影響交通流在相位綠燈啟亮之後的啟動延誤，檢測器長2m，寬2m ；
[0017]步驟四:設計感應信號控制邏輯；
[0018]定義變量:i為相位標記，I為交叉口的相位數，gi為相位i本周期當前時刻已運行的綠燈時間，giDlin為相位i的最小綠燈時間，giniax為相位i的最大綠燈時間，Λ t為單位綠燈延長時間，A為標 記交叉口是否有待行區發生排隊上溯的符號，當A等於I時表示交叉口存在待行區左轉車發生排隊上溯至進口車道的情況，否則代表未發生排隊上溯至進口車道的情況；
[0019]具體控制流程如下:
[0020]步驟1:初始化，將A設置為0，啟動相位i的綠燈，其中KiSI;
[0021]步驟2:判斷相位i的上一相位是否存在左轉機動車借右側進口車道兩階段轉彎，如果存在進入步驟3，否則進入步驟4 ；
[0022]步驟3:統計本周期相位i進口車道機動車啟動延誤tei ；
[0023]記錄相位i對應信號燈開始顯示綠燈的時刻hj,記錄進口車道j的啟動延誤檢測器出現脈衝波動的時刻tul，此時代表車道j的機動車開始啟動，計算進口車道j的機動車啟動損失時間tdj:
[0024]tciJ =(I)
[0025]確定相位i進口車道機動車最大啟動延誤tci:
[0026]/? = max(/iV
3
[0027]tci是相位i綠燈啟亮之後,待行區內左轉機動車釋放對相位i進口機動車道所造成的最大延誤；
[0028]步驟4:判斷相位i已運行綠燈時間gi是否大於等於最小綠燈時間gimin，如果是進入步驟6，否則進入步驟5 ;
[0029]g_ = (LjL) /Sj+t' ci(3)
[0030]式中:L2—進口車道的機動車流量檢測器與停車線之間的距離，取值為40m ；
[0031]Lq—排隊情況下機動車平均車頭間距，建議取值6.5m ；
[0032]Si一相位i進口車道的飽和流率，pcu/s ；
[0033]t' ei—過去三個周期相位i進口車道機動車最大啟動延誤的平均值，s ;
[0034]步驟5:相位i繼續顯示綠燈,返回步驟4 ；[0035]步驟6:判斷相位i所屬的左轉機動車是否存在借右側進口車道兩階段轉彎的情況，如果是進入步驟7，否則進入步驟8 ；
[0036]步驟7:判斷相位i所屬左轉機動車對應的待行區是否發生排隊上溯，如果是將A的值設置為1，進入步驟9，否則進入步驟8 ;
[0037]判斷待行區發生排隊上溯的方法為:當相位i綠燈啟亮超過ta秒後，如果相位i所屬進口車道的排隊上溯檢測器被機動車連續佔據時間超過tb秒，那麼判定待行區內左轉機動車排隊上溯至進口車道；
[0038]ta = Nik/Sik(4)
[0039]式中:Nik—相位i對應待行區k內能夠停放的左轉機動車數，pcu ；
[0040]Sik—相位i對應待行區k的飽和流率，pcu/s ；
[0041 ] Nik和Sik通過調查得到；
[0042]tb = Celling[ (2+Lm)/v+2](5)
[0043]式中=Lni—機動車的平均車身長度，取值4.2m ；
[0044]V—機動車綠燈期間通過停車線的最低速度，建議取值1.4m/s ；
[0045]Ceilling是向 上取整函數，公式⑵中第一個2代表檢測線圈的長度，第二個2是為了避免誤判所增加的富餘時間；
[0046]步驟8:判斷A是否等於1，如果是，代表其他相位對應的待行區發生了排隊上溯，進入步驟9，否則進入步驟10 ；
[0047]步驟9:運行相位i的綠燈間隔時間giy，giy建議取值為4秒，其中3秒黃燈時間，I秒紅燈時間，進入步驟14 ；
[0048]步驟10:判斷相位i各條進口車道是否還有機動車到達；
[0049]如果有機動車觸發機動車流量檢測器，代表機動車駛入相位i所屬的各條進口車道，進入步驟11，否則進入步驟13 ；
[0050]步驟11:判斷相位i當前已經運行的綠燈時間gi與單位綠燈延長時間Λ t之和，是否大於最大綠燈時間gimax，如果大於進入步驟13，否則進入步驟12 ；
[0051]步驟12:將相位i的綠燈時間延長Λ t秒，進入步驟7 ；
[0052]步驟13:將A的值設置為0，進入步驟9 ；
[0053]步驟14:判斷是否達到結束條件，結束條件為到達規定時間或啟動人工手動控制，達到結束時間進入步驟16，否則進入步驟15 ；
[0054]步驟15:1 = mod (i/I)+1,進入步驟 I ;
[0055]步驟16:結束交叉口感應信號控制。
[0056]本發明的有益效果:
[0057](I)與現有交叉口左轉機動車交通信號控制方法對比，本發明方法能夠充分利用交叉口內部空間資源；
[0058](2)與現有交叉口左轉機動車交通信號控制方法對比，本發明使交叉口安全水平與通行能力提高了 20% ；
[0059](3)與現有交叉口左轉機動車交通信號控制方法對比，本發明提出了適用於對左轉機動車借右側車道兩階段轉彎的交叉口左轉機動車管理方法的交通信號控制方法。【專利附圖】
【附圖說明】
[0060]圖1左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法實現步驟；
[0061 ]圖2交叉口渠化方案一；
[0062]圖3交叉口渠化方案二 ；
[0063]圖4交叉口渠化方案一對應的相位相序；
[0064]圖5交叉口渠化方案二對應的相位相序；
[0065]圖6交叉口渠化方案一對應的檢測器布設；
[0066]圖7交叉口渠化方案二對應的檢測器布設；
[0067]圖8交叉口感應信號控制邏輯；
[0068]圖9嵩山路-遼河路交叉口現狀渠化；
[0069]圖10嵩山路-遼河路交叉口現狀相位相序；
[0070]圖11嵩山路-遼河路交叉口改進渠化方案；
[0071]圖12嵩山路-遼河路交叉口改進相位相序方案。
【具體實施方式】
[0072]【具體實施方式】一:結合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，本實施方式左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法的實現步驟如下:
[0073]步驟一:設計信號交叉口渠化方案；
[0074]步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序；
[0075]步驟三:布設感應線圈檢測器；
[0076]A、布設機動車流量檢測器；
[0077]在交叉口每條進口車道停車線後40m處布設一個感應線圈檢測器，用以獲取每輛機動車到達該檢測器所在位置的時刻；
[0078]B、布設排隊上溯檢測器；
[0079]在左轉待行區對應的進口車道停車線後2m處布設一個感應線圈檢測器，用以判別待行區內左轉機動車排隊是否上溯到進口車道；
[0080]C、布設啟動延誤檢測器；
[0081]在受左轉待行區內左轉機動車影響的交通流所在進口車道停車線後2m處，布設一個感應線圈檢測器，用以測算受影響交通流在相位綠燈啟亮之後的啟動延誤；
[0082]步驟四:設計感應信號控制邏輯；
[0083]定義變量:i為相位標記，I為交叉口的相位數，gi為相位i當前周期已運行的綠燈時間，gimin為相位i的最小綠燈時間，gimax為相位i的最大綠燈時間，Λ t為單位綠燈延長時間，A為標記交叉口是否有左轉待行區發生排隊上溯的符號，當A等於I時表示交叉口存在左轉待行區左轉車發生排隊上溯至進口車道的情況，否則代表未發生排隊上溯進口車道的情況；
[0084]具體控制流程如下:
[0085]步驟1:初始化，將A設置為0，啟動相位i的綠燈，其中KiSI;
[0086]步驟2:判斷相位i的上一相位是否存在左轉機動車借右側進口車道兩階段轉彎，如果存在進入步驟3，否則進入步驟4 ；[0087]步驟3:統計本周期相位i進口車道機動車啟動延誤tei ；
[0088]記錄相位i對應信號燈開始顯示綠燈的時刻tij;記錄進口車道j的啟動延誤檢測器出現脈衝波動的時刻tul，此時代表車道j的機動車開始啟動，計算進口車道j的機動車啟動損失時間tdj:
[0089]tciJ = tij1-tij(I)
[0090]確定相位i進口車道機動車最大啟動延誤U:
[0091]tCi=maxOai;)(2乂
J
[0092]tci是相位i綠燈啟亮之後,左轉待行區內左轉機動車釋放對相位i進口機動車道所造成的最大延誤；
[0093]步驟4:判斷相位i已運行綠燈時間gi是否大於等於最小綠燈時間gimin，如果是進入步驟6，否則進入步驟5 ;
[0094]gimin= (L2/Lq)/Si+t/ ci(3)式中:L2—進口車道的機動車流量檢測器與停車線之間的距離單位m ；
[0095]Lq—排隊情況下機動車平均車頭間距，單位m ；
[0096]Si一相位i進口車道的飽和流率,單位pcu/s ；
[0097]t' ei—過去三個周期相位i進口車道機動車最大啟動延誤的平均值，單位s ; [0098]步驟5:相位i繼續顯示綠燈,返回步驟4 ；
[0099]步驟6:判斷相位i所屬的左轉機動車是否存在借右側進口車道兩階段轉彎的情況，如果是進入步驟7，否則進入步驟8 ；
[0100]步驟7:判斷相位i所屬左轉機動車對應的左轉待行區是否發生排隊上溯，如果是將A的值設置為I，進入步驟9，否則進入步驟8 ；
[0101]判斷左轉待行區發生排隊上溯的方法為:當相位i綠燈啟亮超過ta秒後，如果相位i所屬進口車道的排隊上溯檢測器被機動車連續佔據時間超過tb秒，那麼判定左轉待行區內左轉機動車排隊上溯至進口車道；
[0102]ta = Nik/Sik(4)
[0103]式中:Nik—相位i對應左轉待行區k內能夠停放的左轉機動車數,單位pcu ；
[0104]Sik一相位i對應左轉待行區k的飽和流率,單位pcu/s ；
[0105]Nik和Sik通過調查得到；
[0106]tb = Celling[ (2+Lm)/v+2](5)
[0107]式中:Lm—機動車的平均車身長度，單位m ;
[0108]V一機動車綠燈期間通過停車線的最低速度，單位m/s ；
[0109]Ceilling是向上取整函數，公式(2)中第一個2代表檢測線圈的長度，第二個2是為了避免誤判所增加的富餘時間；
[0110]步驟8:判斷A是否等於1，如果是，代表其他相位對應的左轉待行區發生了排隊上溯，進入步驟9，否則進入步驟10 ；
[0111]步驟9:運行相位i的綠燈間隔時間giy，giy取值為4秒，其中3秒黃燈時間，I秒紅燈時間。進入步驟14;
[0112]步驟10:判斷相位i各條進口車道是否還有機動車到達；[0113]如果有機動車觸發機動車流量檢測器，代表機動車駛入相位i所屬的各條進口車道，進入步驟11，否則進入步驟13 ；
[0114]步驟11:判斷相位i當前已經運行的綠燈時間gi與單位綠燈延長時間Λ t之和，是否大於最大綠燈時間gimax，如果大於進入步驟13，否則進入步驟12 ；
[0115]步驟12:將相位i的綠燈時間延長Λ t秒，進入步驟7 ；
[0116]步驟13:將A的值設置為0，進入步驟9 ;
[0117]步驟14:判斷是否達到結束條件，結束條件為到達規定時間或啟動人工手動控制，達到結束時間進入步驟16，否則進入步驟15 ；
[0118]步驟15:1 = mod (i/I)+1,進入步驟 I ;
[0119]步驟16:結束交叉口感應信號控制。
[0120]【具體實施方式】二:結合圖2、圖4，本實施方式與【具體實施方式】一不同的是，實現本方法的步驟一，步驟二如下:
[0121]步驟一:設計信號交叉口渠化方案；
[0122]一個十字交叉口南、北進口方向的左轉機動車採用借右側車道兩階段左轉方法，東、西進口方向設置左轉專用車道的方法設計信號交叉口渠化方案；
[0123]步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序；
[0124]設置相位I綠燈、相位2綠燈，相位3綠燈；相位I綠燈啟亮，南北進口方向的機動車越過停止線，其中左轉機動車進入路口東西位置左轉待行區，停車等待；相位2綠燈啟亮，首先位於路口東西位置左轉待行區的機動車駛入東西方向出口車道完成左轉彎過程，然後東西進口方向直行和右轉的機動車越過停止線；相位3綠燈啟亮，東西進口方向的左轉機動車越過停止線。
[0125]其它步驟及參數與【具體實施方式】一相同。
[0126]【具體實施方式】三:結合圖3、圖5，本實施方式與【具體實施方式】一不同的是，實現本方法的步驟一，步驟二如下:
[0127]步驟一:設計信號交叉口渠化方案；
[0128]一個十字交叉口南、北進口方向的左轉機動車採用借右側車道兩階段左轉方法，東、西進口方向設置左轉專用車道的方法設計信號交叉口渠化方案；
[0129]步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序；
[0130]設置相位I綠燈、相位2綠燈，相位3綠燈；相位I綠燈啟亮，南北進口方向的機動車越過停止線，其中左轉機動車進入路口東西位置左轉待行區，停車等待；相位2綠燈啟亮，首先位於路口東西位置左轉待行區的機動車駛入東西方向出口車道完成左轉彎過程，然後東西進口方向直行和右轉的機動車越過停止線；相位3綠燈啟亮，東西進口方向的左轉機動車越過停止線。
[0131 ] 其它步驟及參數與【具體實施方式】一相同。
[0132]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】二或三不同的是，步驟三所布設的機動車流量檢測器長2m，寬2m ;布設的排隊上溯檢測器長2m，寬2m ;布設的啟動延誤檢測器長2m，寬2m。其它步驟及參數與【具體實施方式】二或三相同。
[0133]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】四不同的是，步驟四下的步驟3中L2的取值為40m，Lq的取值為6.5m。其它步驟及參數與【具體實施方式】四相同。[0134]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】五不同的是，步驟四下的步驟7中Lffl的取值為4.2m, V取值為1.4m/s，其它步驟及參數與【具體實施方式】五相同。
[0135]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】二或三不同的是，步驟二中的左轉待行區布置位置要求如下:
[0136]如果出口的機動車道數目大於等於進口的機動車道數目，進口方向最右側機動車道允許直行機動車運行，左轉待行區的中心線需要向直行車行進方向的右側偏移，偏移距離取2.0m ;如果出口的機動車道數目小於進口的機動車道數目，那麼進口方向車道只允許左轉和右轉機動車運行，此時待行區可以不進行偏移；為了保證左轉機動車有足夠的轉彎半徑，左轉待行區的停車線需要距相交道路遠端方向的邊線L1Hi,待行區停車線後撤距離L1取值為2m至4m，左轉待行區寬度取值為3.0m。
[0137]其它步驟及參數與【具體實施方式】二或三相同。
[0138]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】七不同的是，步驟二中的左轉待行區停車線後撤距離L1的取值為:當機動車最高限速50km/h到70km/h時L1 = 4.0m ;當機動車最高限速30km/h到50km/h時L1 = 3.0m ;當機動車最高限速Okm/h到30km/h時L1 =
2.0m0
[0139]其它步驟及參數與【具體實施方式】七相同。
[0140]具體實施例:
[0141]以哈爾濱市嵩山路與遼河路交叉口為例，對本發明的具體實施過程進行介紹。圖
9、圖10為該交叉口目前的渠化方案與相位相序方案，該交叉口目前執行固定信號控制方式。由於南進口與北進口設置了專用左轉相位，增加了南北直行交通流的延誤；而遼河路相對較窄，高峰期間左轉車流量較大，但是又無法設置左轉專用車道，所以該交叉口高峰期間經常發生擁堵。
[0142]具體步驟如下:
[0143]步驟一:進行交叉口渠化方案設計
[0144]結合圖10，圖11按照左轉機動車借右側車道兩階段轉彎的管理方法，設計嵩山路與遼河路交叉口的渠化。該改進渠化方案中，交叉口不再設左轉車專用車道，四個進口方向的左轉車全部採用兩階段轉彎的方法。
[0145]步驟二:進行交叉口相位相序設計
[0146]該交叉口執行兩相位控制方案，相位I控制待行區3、4的左轉機動車以及南、北進口方向的所有機動車。相位2控制待行區1、2的左轉機動車以及東、西進口方向的所有機動車。
[0147]步驟三:布設感應線圈檢測器
[0148]結合圖11該交叉口一共布設3種類型的感應線圈檢測器，長和寬均為2m，分別是機動車流量檢測器、排隊上溯檢測器、啟動延誤檢測器，它們距所在進口車道停車線的距離分別是 40m、2m、2m。
[0149]步驟四:進行交通信號感應控制
[0150]結合圖7所示的左轉機動車兩階段轉彎交叉口感應信號控制邏輯，對嵩山路與遼河路交叉口進行感應控制。其中I等於2，表示該交叉口一共有兩個信號相位；單位綠燈延長時間Λ t設置為3秒，相位I最大綠燈時間glniax設置為60秒，相位2最大綠燈時間g2_設置為40秒。所有進口機動車道的飽和流率取值為0.5pcu/s，四個待行區的飽和流率取值為 0.36pcu/s。
[0151]本發明所述左轉機動車借右側車道兩階段轉彎交叉口的動態交通信號控制方法與現有控制方法效益評價:
[0152]在VISSIM仿真軟體中，分別仿真運行嵩山路與遼河路交叉口現有信號控制方案、動態感應信號控制方案，仿真時間長度為60min，仿真輸入的交通流量採用高峰小時調查流量，最終輸出機動車車均延誤、交叉口最大排隊長度等指標。交通仿真評價結果:與該交叉口現有控制方案相比，動態交通信號控制方案下機動車車均延誤由68.2秒降至55.6秒，能夠降低18.5%，交叉口最大排隊長度由125m減少至96m，減少了 23.2%。這說明動態感應信號控制方法對於提高交叉口整體通行能力、減少機動車延誤具有顯著效果。
【權利要求】
1.左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，本方法的實現過程如下: 步驟一:設計信號交叉口渠化方案； 步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序； 步驟三:布設感應線圈檢測器； A、布設機動車流量檢測器； 在交叉口每條進口車道停車線後40m處布設一個感應線圈檢測器，用以獲取每輛機動車到達該檢測器所在位置的時刻； B、布設排隊上溯檢測器； 在左轉待行區對應的進口車道停車線後2m處布設一個感應線圈檢測器，用以判別待行區內左轉機動車排隊是否上溯到進口車道； C、布設啟動延誤檢測器； 在受左轉待行區內左轉機動車影響的交通流所在進口車道停車線後2m處，布設一個感應線圈檢測器，用以測算受影響交通流在相位綠燈啟亮之後的啟動延誤； 步驟四:設計感應信號控制邏輯； 定義變量:i為相位標記，I為交叉口的相位數，gi為相位i本周期當前時刻已運行的綠燈時間，giDlin為相位i的最小綠燈時間，giniax為相位i的最大綠燈時間，Λ t為單位綠燈延長時間，A為標記交叉口是否有左轉待行區發生排隊上溯的符號，當A等於I時表示交叉口存在左轉待行區左轉車發生排隊上溯至進口車道的情況，否則代表未發生排隊上溯至進口車道的情況； 具體控制流程如下: 步驟1:初始化，將A設置為0，啟動相位i的綠燈，其中KiSI; 步驟2:判斷相位i的上一相位是否存在左轉機動車借右側進口車道兩階段轉彎，如果存在進入步驟3，否則進入步驟4 ； 步驟3:統計本周期相位i進口車道機動車啟動延誤U ； 記錄相位i對應信號燈開始顯示綠燈的時刻，記錄進口車道j的啟動延誤檢測器出現脈衝波動的時刻tul，此時代表車道j的機動車開始啟動，計算進口車道j的機動車啟動損失時間tcij: tciJ = tij1-tij(I) 確定相位i進口車道機動車最大啟動延誤U: tcl= max(tcij)(2 j
J tci是相位i綠燈啟亮之後,左轉待行區內左轉機動車釋放對相位i進口機動車道所造成的最大延誤； 步驟4:判斷相位i已運行綠燈時間gi是否大於等於最小綠燈時間gimin，如果是進入步驟6，否則進入步驟5; gimin = (L2/Lq) /Si+t ； ci⑶ 式中山2—進口車道的機動車流量檢測器與停車線之間的距離單位m ； Lq—排隊情況下機動車平均車頭間距，單位m ；Si一相位i進口車道的飽和流率,單位pcu/s ；ei—過去三個周期相位i進口車道機動車最大啟動延誤的平均值，單位s ； 步驟5:相位i繼續顯示綠燈，返回步驟4 ； 步驟6:判斷相位i所屬的左轉機動車是否存在借右側進口車道兩階段轉彎的情況，如果是進入步驟7，否則進入步驟8 ； 步驟7:判斷相位i所屬左轉機動車對應的左轉待行區是否發生排隊上溯，如果是將A的值設置為1，進入步驟9，否則進入步驟8 ; 判斷左轉待行區發生排隊上溯的方法為:當相位i綠燈啟亮超過ta秒後，如果相位i所屬進口車道的排隊上溯檢測器被機動車連續佔據時間超過tb秒，那麼判定左轉待行區內左轉機動車排隊上溯至進口車道；ta = Nik/Sik(4) 式中:Nik—相位i對應左轉待行區k內能夠停放的左轉機動車數,單位pcu ； Sik—相位i對應左轉待行區k的飽和流率，單位pcu/s ； Nik和Sik通過調查得到； tb = Celling[ (2+Lm)/v+2](5) 式中=Lni—機動車的平均車身長度，單位m ； V—機動車綠燈期間通過停車線的最低速度，單位m/s ； Ceilling是向上取整函數，公式(2)中第一個2代表檢測線圈的長度，第二個2是為了避免誤判所增加的富餘時間； 步驟8:判斷A是否等於1，如果是，代表其他相位對應的左轉待行區發生了排隊上溯，進入步驟9，否則進入步驟10 ； 步驟9:運行相位i的綠燈間隔時間giy，giy取值為4秒，其中3秒黃燈時間，I秒紅燈時間，進入步驟14; 步驟10:判斷相位i各條進口車道是否還有機動車到達； 如果有機動車觸發機動車流量檢測器，代表機動車駛入相位i所屬的各條進口車道，進入步驟11，否則進入步驟13 ； 步驟11:判斷相位i當前已經運行的綠燈時間gi與單位綠燈延長時間Λ t之和，是否大於最大綠燈時間gimax，如果大於進入步驟13，否則進入步驟12 ； 步驟12:將相位i的綠燈時間延長Λ t秒，進入步驟7 ； 步驟13:將A的值設置為0，進入步驟9 ； 步驟14:判斷是否達到結束條件，結束條件為到達規定時間或啟動人工手動控制，達到結束條件進入步驟16，否則進入步驟15 ； 步驟15:1 = mod (i/I)+1,進入步驟I ; 步驟16:結束交叉口感應信號控制。
2.根據權利要求1所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於， 步驟一:設計信號交叉口渠化方案； 一個十字交叉口四個進口方向的左轉機動車全部採用借右側車道兩階段左轉方法設計信號交叉口渠化方案；步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通信號相位相序； 設置相位I綠燈和相位2綠燈；相位I綠燈啟亮，首先位於路口南北位置左轉待行區的機動車駛入南北方向出口車道完成左轉彎過程，然後南北進口方向的機動車越過停止線，其中左轉機動車進入路口東西位置左轉待行區，停車等待；相位2綠燈啟亮，首先位於路口東西位置左轉待行區的機動車駛入東西方向出口車道完成左轉彎過程，然後東西進口方向的機動車越過停止線，其中左轉機動車進入南北位置左轉待行區，停車等待。
3.根據權利要求1所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於， 步驟一:設計信號交叉口渠化方案； 一個十字交叉口南、北進口方向的左轉機動車採用借右側車道兩階段左轉方法，東、西進口方向設置左轉專用車道的方法設計信號交叉口渠化方案； 步驟二:根據步驟一中設計信號交叉口渠化方案設置交通型號相位相序； 設置相位I綠燈、相位2綠燈，相位3綠燈；相位I綠燈啟亮，南北進口方向的機動車越過停止線，其中左轉機動 車進入路口東西位置左轉待行區，停車等待；相位2綠燈啟亮，首先位於路口東西位置左轉待行區的機動車駛入東西方向出口車道完成左轉彎過程，然後東西進口方向直行和右轉的機動車越過停止線；相位3綠燈啟亮，東西進口方向的左轉機動車越過停止線。
4.根據權利要求2或3所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，步驟三所布設的機動車流量檢測器長2m，寬2m ;布設的排隊上溯檢測器長2m，寬2m ;布設的啟動延誤檢測器長2m，寬2m。
5.根據權利要求4所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，步驟四下的步驟3中L2的取值為40m，Lq的取值為6.5m。
6.根據權利要求5所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，步驟四下的步驟7中Lm的取值為4.2m, V取值為1.4m/s。
7.根據權利要求2或3所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，步驟二中的左轉待行區布置位置要求如下: 如果出口的機動車道數目大於等於進口的機動車道數目，進口方向最右側機動車道允許直行機動車運行，左轉待行區的中心線需要向直行車行進方向的右側偏移，偏移距離取2.0m ;如果出口的機動車道數目小於進口的機動車道數目，那麼進口方向車道只允許左轉和右轉機動車運行，此時待行區可以不進行偏移；為了保證左轉機動車有足夠的轉彎半徑，左轉待行區的停車線需要距相交道路遠端方向的邊線L1Hi,待行區停車線後撤距離L1取值為2m至4m，左轉待行區寬度取值為3.0m。
8.根據權利要求7所述的左轉機動車借右側車道轉彎交叉口動態交通信號控制方法，其特徵在於，步驟二中的左轉待行區停車線後撤距離L1的取值為:當機動車最高限速50km/h到70km/h時L1 = 4.0m ;當機動車最高限速30km/h到50km/h時L1 = 3.0m ;當機動車最高限速Okm/h到30km/h時L1 = 2.0m。
【文檔編號】G08G1/08GK103942969SQ201410198634
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】別一鳴, 劉瑩, 唐徵徵, 劉志遠, 曲小波, 李靜偉 申請人:哈爾濱工業大學