[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

说明书

本发明基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，步骤为：通过人工计数法采集相关交通流数据，利用交通流波动理论，用交叉口左转交通量和左转车流密度计算出交叉口集结波的波速，根据集结波在交叉口上游集结掠过的距离，求出上游左转车辆的最大排队长度，取该长度为掉头车道距停止线的距离。本发明提供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，弥补了交叉口内部掉头中左转掉头口距停止线长度的设计方面的空白，有效减少了掉头车辆对左转车辆的影响，可以减少交叉口拥堵以及尽可能减少同车道左转掉头和左转的分流冲突，减少人行横道上行人对左转掉头车辆的影响，提高了交叉口运行效率和安全性，提高了交叉口通行能力。

技术领域

本发明属于交通工程中道路设计技术领域，具体涉及基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法。

背景技术

随着社会经济的发展，我国汽车保有量呈现爆发式的增长，随之而来的是城市道路服务水平急速下降。因此，提升道路服务水平已经成为当前城市道路基础建设方面的当务之急，而城市道路交叉口的优化设计为其重中之重。受限于城市本身用地问题，城市道路建设用地不可能无限扩张，特别是在城市道路交叉口路段，因而左转掉头口设计被许多交通设计者所重视，其目的是用最少的资金和土地解决交叉口车辆拥堵以及尽可能减少对左转车辆和行人的干扰，降低交通事故。

在平面交叉口车流中左转车流是冲突点最多的车流，而掉头车辆因与左转车辆的转向同侧，同样对交叉口的通行效率交通安全造成一定的影响。因此解决好左转掉头交通问题，也是提高路网通行能力和安全性，增强路网可靠性的关键所在。

由实际调查可知，此方案在解决实际的城市交叉口拥堵及安全问题时效果并不理想。左转掉头口的设置方式有多种，进口道停止线前掉头是停止线内部掉头的一种，这种掉头方法的缺点是：

1)左转掉头车辆的通行效率势必受左转车行车轨迹及车流比例的影响，当同相左转车流量过大时，左转掉头车辆需等待前方左转车辆通行完毕后方可通行，这也给后方等待左转的车辆造成阻碍进而影响交叉口的通行效率；

2)当左转掉头车辆与逆时针左转车流、顺时针右转车流之间不存在时间间隙，而同时进入出口道时会造成出口道拥塞进而影响交叉口的通行效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，通过分析红绿灯信号周期，运用交通波理论计算高峰时左转车辆的最大排队长度，分析得到左转掉头口距停止线的合理距离，解决了左转掉头口设置不合理的问题，减少了左转掉头车辆对同车道左转车辆的影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于交通波理论的左转掉头口距停止线长度的设计方法，包括如下步骤：

(1)采集交通数据，包括交叉口上游150-200米内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，依据公式Q＝K*V计算上游150-200米内测量点处的左转车辆车流密度K₁：

(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

(4)根据交通流三参数交通量、速度和密度的关系，可以计算处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，公式计算左转车道停车时产生集结波的波速W₁：