一種基于交叉口車輛輪放的可逆短車道信號控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于交叉口車輛輪放的可逆短車道信號控制方法，在交叉口的東、南、西、北方向四個進口分別利用對向車道設置一段可逆短車道，在四個出口道處各設置一組可逆短車道指示燈，在四個進口停車線右側(cè)各設一組左轉(zhuǎn)預信號燈，主信號燈在交叉口處采用各進口道所有車輛順時針或逆時針輪放的四相位方式，設置主信號燈和左轉(zhuǎn)預信號燈之間的相位差，可逆短車道指示燈和左轉(zhuǎn)預信號燈同步轉(zhuǎn)換；協(xié)調(diào)主信號與左轉(zhuǎn)預信號之間的相位差，計算公用周期時長和分配綠燈時間，從時間上控制左轉(zhuǎn)車流與出口道車流的沖突，避免配時不當引起的左轉(zhuǎn)車流堵塞，充分利用進出口的土地資源，增加了進口道車道數(shù)，增加了交叉口的通行能力。
【專利說明】-種基于交叉口車輛輪放的可逆短車道信號控制方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于城市道路交通控制領域，具有涉及平面交叉口進口左轉(zhuǎn)機動車利用逆 向車道通行的一種信號控制方法。

【背景技術】
[0002] 隨著城市經(jīng)濟快速發(fā)展，有限的城市道路用地已無法滿足日益劇增的汽車保有 量，交叉口擁堵情況愈加頻繁，造成交叉口處多次停車、交叉口通行質(zhì)量下降、噪聲污染、汽 車尾氣排放量增加等各種交通問題。交叉口處經(jīng)常發(fā)生出口道車輛較少，而進口道上車輛 排隊過長，造成多次停車情況。如何在有限的幾何空間內(nèi)設計不僅能保存現(xiàn)有的建筑而不 進行大量的拆除改造工程又能滿足日益劇增的交通需求的交叉口是個亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為克服十字交叉口空間有限而無法滿足交通需求的不足，提出一 種基于車輛輪放的可逆短車道信號控制方法，設置方向可逆短車道，并結(jié)合車輛輪放的放 行方式使左轉(zhuǎn)車輛能夠安全利用可逆短車道通行，提高信號交叉口通行能力和車道使用效 率。
[0004] 本發(fā)明采用的技術方案是具有以下步驟： (1) 在十字交叉口中間位置設主信號燈，在交叉口的東、南、西、北方向四個進口分別利 用對向車道設置一段可逆短車道，可逆短車道的前側(cè)線與進口停車線的橫向延長線重合； 在四個出口道處各設置一組可逆短車道指示燈，以提示出口車輛是否可通行其前方的可逆 短車道；在四個進口停車線右側(cè)各設一組左轉(zhuǎn)預信號燈，以控制相應的左轉(zhuǎn)車輛變道進入 可逆短車道通行，而直行和右轉(zhuǎn)車輛不受控制； (2) 主信號燈在交叉口處采用各進口道所有車輛順時針或逆時針輪放的四相位方式， 設置主信號燈和左轉(zhuǎn)預信號燈之間的相位差； (3) 當西進口車輛開始放行并且北進口直行車輛的尾車完全通過南出口的可逆短車道 時，南進口的左轉(zhuǎn)預信號燈顯示為綠燈，提示南進口的左轉(zhuǎn)車輛可進入可逆短車道行駛，可 逆短車道指示燈顯示為紅色信號；當南進口車輛開始放行時，南進口的左轉(zhuǎn)車輛利用可逆 短車道通行；南進口的左轉(zhuǎn)預信號燈比南進口車輛放行提前結(jié)束，進入可逆短車道的左轉(zhuǎn) 車輛完全通過停車線，此時可逆短車道指示燈顯示為綠色信號；其余進口的左轉(zhuǎn)預信號燈 和可逆短車道指示燈顯示方法與此雷同。
[0005] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果： 本發(fā)明設置了左轉(zhuǎn)預信號燈、可逆短車道指示燈，并且協(xié)調(diào)主信號與左轉(zhuǎn)預信號之間 的相位差，科學計算公用周期時長和分配綠燈時間，從時間上控制左轉(zhuǎn)車流與出口道車流 的沖突，避免配時不當引起的左轉(zhuǎn)車流堵塞，利用交叉口有限的幾何空間，合理利用緊張的 城市道路用地，充分利用進出口的土地資源，增加了進口道車道數(shù)，增加了交叉口的通行能 力，減少了車輛的延誤和停車次數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明基于交叉口車輛輪放的可逆短車道信號控制方法的十字交叉口的 信號控制及通行示意的俯視圖； 圖2是圖1中南方向的可逆短車道的放大的標線設置圖； 圖3是交叉口主信號、左轉(zhuǎn)機動車預信號的相位設置圖，圖中：白色表示綠燈，灰色表 示黃燈，黑色表示紅燈； 圖4是本發(fā)明的控制流程圖； 圖中=1.主信號燈；2、5、8、11.左轉(zhuǎn)預信號燈；3、6、9、12.可逆短車道指示燈；4、7、10、 13.可逆短車道的末端。

【具體實施方式】
[0007] 如圖1所示的十字交叉口，在十字交叉口中間位置設的信號燈為主信號燈1，將十 字交叉道路分為N(北）方向進口、E(東）方向進口、S(南）方向進口和W(西）方向進口這 四個進口。在十字交叉口分別利用對向車道設置如圖2所示的一段可逆短車道。可逆短車 道的前側(cè)線是與進口停車線的橫向延長線重合的雙黃虛線a，提示左轉(zhuǎn)進口車輛在此處按 照主信號的控制燈行駛，出口車輛按照可逆短車道指示燈的指示行駛。可逆短車道的右側(cè) 線是外虛內(nèi)實黃線表外虛內(nèi)實黃線袖勺內(nèi)側(cè)是實黃線、外側(cè)是虛黃線，提示直左車道內(nèi)的 左轉(zhuǎn)車輛可以按照前方的左轉(zhuǎn)預信號燈變道進入可逆短車道，而可逆短車道中的車輛不可 以跨越此線行駛?？赡娑誊嚨赖淖髠?cè)是雙黃實線c，提示車道內(nèi)的車輛均不可跨越此處雙 黃實線di行變道?？赡娑誊嚨赖暮髠?cè)是內(nèi)虛外實黃線4內(nèi)虛外實黃線亦勺內(nèi)側(cè)是虛黃 線、外側(cè)是實黃線，內(nèi)虛外實黃線或!示車道內(nèi)的出口道車輛可跨越此線繼續(xù)行駛，未進入 此車道的出口道車輛不可跨越此線行駛。
[0008] 可逆短車道的前后距離長為人，即前側(cè)的雙黃虛線a與可逆短車道后端e之間的 距離或者可逆短車道的外虛內(nèi)實黃線6的距離，可逆短車道的長度人大于30m并且小于 60m〇
[0009] 在交叉口的四個進口道停車線右側(cè)設置一組信號燈，稱為左轉(zhuǎn)預信號燈，控制相 應的左轉(zhuǎn)車流變道進入可逆短車道通行，而直行和右轉(zhuǎn)車輛不受該信號控制。具體是：在東 方向進口道停車線右側(cè)設置一組左轉(zhuǎn)預信號燈5,在南方向進口道停車線右側(cè)設置一組左 轉(zhuǎn)預信號燈8,在西方向進口道停車線右側(cè)設置一組左轉(zhuǎn)預信號燈11，在北方向進口道停 車線右側(cè)設置一組左轉(zhuǎn)預信號燈2。當左轉(zhuǎn)預信號燈2、5、8、11顯示為綠燈時，左轉(zhuǎn)車輛通 過觀測后方來車情況進行變道進入相應的可逆短車道，當左轉(zhuǎn)預信號燈2、5、8、11顯示為 紅燈時，左轉(zhuǎn)車輛不能變道進入可逆短車道。
[0010] 在各出口道處設置一組道路通行指示燈，為可逆短車道指示燈(此車道指示燈可 使用主信號燈的信號桿)，提示出口車輛前方的可逆短車道是否通行。具體是：在東出口道 處設置一組可逆短車道指示燈6,在南出口道處設置一組可逆短車道指示燈9,在西出口道 處設置一組可逆短車道指示燈12,在北出口道處設置一組道可逆短車道指示燈3?？赡娑?車道指示燈3、6、9、12采用2種信號指示：Γ顯示綠色箭頭"丨"信號，表示該車道通行； f顯示紅色"X"信號，表示車道處于封閉狀態(tài)，禁止通行。
[0011] 本發(fā)明適用于出口車道至少要大于1條、右轉(zhuǎn)進口車道數(shù)少于出口道的車道數(shù)的 交叉口。當進口道左轉(zhuǎn)車流進入可逆短車道時，該進口道的車道組的車道功能不發(fā)生改變。
[0012] 以圖1所示南（S)進口的左轉(zhuǎn)預信號燈8和可逆短車道指示燈9為例說明左轉(zhuǎn)預 信號燈8與可逆短車道指示燈9工作原理，其它進口的左轉(zhuǎn)預信號燈和可逆短車道指示燈 的工作原理與南進口的雷同，不再贅述。交叉口各進口車輛放行次序為逆時針次序：南進 口、東進口、北進口、西進口。當交叉口的西進口車輛開始放行并且北進口直行車輛的尾車 完全通過南出口的可逆短車道時，南進口的左轉(zhuǎn)預信號燈8顯示為綠燈，提示南進口的左 轉(zhuǎn)車輛進入可逆短車道行駛，可逆短車道指示燈9顯示為紅色"X"信號；當交叉口的南進 口車輛開始放行時，南進口的左轉(zhuǎn)車輛利用可逆短車道通行；南進口左轉(zhuǎn)預信號燈8要比 南進口車輛放行提前結(jié)束，以確保進入可逆短車道的左轉(zhuǎn)車輛能夠完全通過停車線，此時， 可逆短車道指示燈9顯示為綠色箭頭"丨"信號。
[0013]此外，左轉(zhuǎn)預信號燈8和可逆短車道指示燈9需要同步轉(zhuǎn)換，以確保車輛可以安全 進入和通過可逆短車道。
[0014] 主信號燈1的相位是：在交叉口處采用各進口道所有車輛（即直行機動車、左轉(zhuǎn)機 動車、右轉(zhuǎn)機動車)輪放的四相位方式：南（S)信號、東（E)信號、北（N)信號、西（W)信號(順 時針或逆時針放行，下文以逆時針放行為例)。
[0015]為了避免左轉(zhuǎn)機動車進入可逆短車道時與出口道其他通行車輛發(fā)生沖突，需要科 學設置主信號和左轉(zhuǎn)信號之間的相位差。參見圖3,北方向的左轉(zhuǎn)預信號燈2要分別比主信 號的東信號綠燈開始時刻晚7:v開始，比主信號北信號綠燈結(jié)束時刻早心結(jié)束；東方向的 左轉(zhuǎn)預信號燈5要分別比主信號的南信號綠燈開始時刻晚^開始，比主信號東信號綠燈結(jié) 束時刻早結(jié)束；南方向的左轉(zhuǎn)預信號燈8要分別比主信號的西信號綠燈開始時刻晚（ 開始，比主信號南信號綠燈結(jié)束時刻早ζ結(jié)束；西方向的左轉(zhuǎn)預信號燈11要分別比主信 號的北信號綠燈開始時刻晚開始，比主信號西信號綠燈結(jié)束時刻早^結(jié)束。
[0016]設交叉口東（Ε)、西（W)、南（S)、北（N)四個進口的直行機動車通過交叉口的速度 分別為：6、心G、K，單位m/s;左轉(zhuǎn)機動車進入進口道的速度分別為：I、tv、&、V單位m/ s。設東進口直行車停車線和西出口可逆短車道的末端13之間的距離為Ze，，單位m，西進 口直行車停車線和東出口可逆短車道的末端7之間的距離為Zw，南進口直行車停車線和北 出口可逆短車道的末端4之間的距離為Zs,北進口直行車停車線和南出口可逆短車道的末 端10之間的距離為4。東進口可逆短車道長度為人，西進口可逆短車道長度為Λ，南進口 可逆短車道長度為，北進口可逆短車道長度為厶。則東方向左轉(zhuǎn)預信號燈5與主信號的 南信號的相位差& (左轉(zhuǎn)預信號綠燈晚于主信號綠燈）為： Ts =JLw /Vw1-2 (1) 式中：2表示相位轉(zhuǎn)換的安全時間，單位是s，確保車輛在相位結(jié)束時候可以安全通過， 不發(fā)生事故。以下所有式中的2的意義相同。
[0017]東方向左轉(zhuǎn)預信號燈5與主信號的東信號的相位差(左轉(zhuǎn)預信號綠燈早于主信 號東信號綠燈結(jié)束）為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于交叉口車輛輪放的可逆短車道信號控制方法，其特征是具有以下步驟： (1)在十字交叉口中間位置設主信號燈，在交叉口的東、南、西、北方向四個進口分別利 用對向車道設置一段可逆短車道，可逆短車道的前側(cè)線與進口停車線的橫向延長線重合； 在四個出口道處各設置一組可逆短車道指示燈，以提示出口車輛是否可通行其前方的可逆 短車道；在四個進口停車線右側(cè)各設一組左轉(zhuǎn)預信號燈，以控制相應的左轉(zhuǎn)車輛變道進入 可逆短車道通行，而直行和右轉(zhuǎn)車輛不受控制； (2)主信號燈在交叉口處采用各進口道所有車輛順時針或逆時針輪放的四相位方式， 設置主信號燈和左轉(zhuǎn)預信號燈之間的相位差； (3)當西進口車輛開始放行并且北進口直行車輛的尾車完全通過南出口的可逆短車道 時，南進口的左轉(zhuǎn)預信號燈顯示為綠燈，提示南進口的左轉(zhuǎn)車輛可進入可逆短車道行駛，可 逆短車道指示燈顯示為紅色信號；當南進口車輛開始放行時，南進口的左轉(zhuǎn)車輛利用可逆 短車道通行；南進口的左轉(zhuǎn)預信號燈比南進口車輛放行提前結(jié)束，進入可逆短車道的左轉(zhuǎn) 車輛完全通過停車線，此時可逆短車道指示燈顯示為綠色信號；其余進口的左轉(zhuǎn)預信號燈 和可逆短車道指示燈顯示方法與此雷同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可逆短車道信號控制方法，其特征是：步驟（2)中，東方向
交叉口的速度，匕、6、^分別是東、南、西、北四個進口的左轉(zhuǎn)車輛進入進口道的速度，Af 是西進口直行車停車線和東出口可逆短車道的末端之間的距離，4是東進口直行車停車線 和西出口可逆短車道的末端之間的距離，Zs是南進口直行車停車線和北出口可逆短車道的 末端之間的距離，4是北進口直行車停車線和南出口可逆短車道的末端之間的距離，厶、厶、 4、4分別是東、南、西、北進□可逆短車道長度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可逆短車道信號控制方法，其特征是：可逆短車道指示燈采用2 種信號指示，顯示綠色箭頭"丨"信號表示該車道通行，顯示紅色"X"信號表示該車道禁止 通行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可逆短車道信號控制方法，其特征是：可逆短車道的前側(cè)線是 與進口停車線的橫向延長線重合的雙黃虛線a，提示左轉(zhuǎn)進口車輛在此處按照主信號的控 制燈行駛，出口車輛按照可逆短車道指示燈的指示行駛；可逆短車道的右側(cè)線是外虛內(nèi)實 黃線表提示直左車道內(nèi)的左轉(zhuǎn)車輛可按照前方的左轉(zhuǎn)預信號燈變道進入可逆短車道，而可 逆短車道中的車輛不可以跨越此線行駛；可逆短車道的左側(cè)是雙黃實線c，提示車道內(nèi)的 車輛均不可跨越此處進行變道；可逆短車道的后側(cè)是內(nèi)虛外實黃線4提示車道內(nèi)的出口 道車輛可跨越此線繼續(xù)行駛，未進入此車道的出口道車輛不可跨越此線行駛。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述可逆短車道信號控制方法，其特征是：可逆短車道的長度厶大 于30m且小于60m。
【文檔編號】G08G1/07GK104504915SQ201410656232
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】張鵬, 汪小渟, 常玉林, 宋樂, 張艷妮, 韓爍 申請人:江蘇大學