[发明专利]基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法

权利要求书

1.基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采集交通数据，包括交叉口上游150-200米内的测量点处左转车道地点车速、左转车辆高峰小时交通量、左转车辆经过停止线处的车头时距及车辆经过停止线时的地点车速；

(2)根据交通流三参数交通量、速度和密度的关系，计算上游150-200米内测量点处的左转车辆车流密度K₁：

其中，Q₁为交叉口上游150-200米内的测量点处的交通量，单位：辆/小时；V₁为交叉口上游路段运行车速，单位：千米/小时；

(3)依据交通流微观参数车头时距车头间距和车速V₂的关系，计算交叉口左转车辆车头间距

其中，V₂为车辆经过交叉口停止线处的速度，单位：千米/小时；为车辆起步时第三辆车和第四辆车车头经过停止线的时间间隔，也就是第三辆和第四辆车经过停止线的车头时距，单位：秒/辆；为车辆起步时第三辆和第四辆的车头间距，单位：米/辆；

(4)根据交通流三参数交通量、速度和密度的关系，计算交叉口停止线处左转车辆的车流密度K₂：

(5)根据交通流的波动理论计算左转车道停车时产生集结波的波速W₁：

车辆停在停止线处等待红灯时，速度为0，此时的交通量Q₂也为0，所以集结波的波速W₁：

(6)交叉口左转信号灯为非绿灯时，左转车流集结波产生，当交叉口左转信号灯转为绿灯时消散波产生，此时集结波走过的路程是车辆的最大排队长度，由此可得出集结波产生到消散波产生时的时间间隔t₁，左转信号灯红灯时间等于相对位置信号灯绿灯时间t_{相对位置绿灯}、同方向直行绿灯时间t_直行绿灯及黄灯时间t_黄灯之和，即如下公式六：

t₁＝t_{相对位置绿灯}+t_直行绿灯+t_黄灯 公式六；

(7)根据交通流的波动理论，当W₁0，车辆形成集结波的移动方向和车辆的行驶方向相反，即集结波是向车尾方向移动；当左转绿灯亮时，左转车流消散波产生，此时左转车辆集结波掠过的距离就是最大排队长度，即车辆的最大排队长度d：

d＝t₁*w₁ 公式七

其中，t₁为集结波产生到消散波产生的时间间隔，单位：秒；

(8)为了充分考虑左转车辆排队不受掉头车辆的影响，即掉头车辆在参加排队前直接掉头，左转掉头口距停止线的距离取车流高峰期左转车辆的最大排队长度D，计算公式为：

D＝d＝t₁*w₁ 公式八。

2.根据权利要求1所述的基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，其特征在于，步骤(1)中，用人工计数法采集交通数据，将车辆区分为小汽车、中型车和大型车，并进行分种调查，需要采集的数据有:大、中、小型车各自的驶入量、信号灯周期，对采集的大、中、小型车的各自交通量进行统计。

3.根据权利要求1所述的基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，其特征在于，步骤(1)中，采集所述交叉口上游地点车速的步骤包括：

在交叉口上游150-200米内测量点处测量左转车道车辆的地点车速，绘制地点车速统计表，取地点车速的平均值，记为V₁，在交叉口停止线处测量左转车辆的地点车速，绘制车速统计表，取地点车速的平均值，记为V₂。