[发明专利]交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法

说明书

本发明公开了交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法，包含了收集基本信息、确定动态车道空间位置和交叉口信号配时方案、计算动态车道长度取值范围、确定动态车道长度等四个步骤。该方法针对交叉口直行车道数小于出口车道数造成的车辆冲突、排队等问题，充分考虑土地利用限制，将对向左转车道设置为动态车道：直行时为直行出口道、其他时间为对向左转车道，既满足对向左转车辆通行需求，又使直行进、出口车道数平衡，有效消除冲突点，保障了交叉口运行的高效性、安全性、流畅性。本发明采用的方法无需改造交叉口周边用地，经济性强；发明方法便于计算与实际操作，实用性强，具有重要现实意义。

技术领域

本发明涉及交叉口渠化设计与信号控制技术领域，特别设计交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法。

背景技术

我国城市交通系统中存在大量机动化出行，而受限于土地利用与空间范围，城市道路供给不能满足日益增长的机动化出行需求，交通拥堵成为伴随城市发展的普遍问题，引发社会广泛关注。为应对交通拥堵及其伴生的环境污染及交通安全问题，《交通强国建设纲要》(2021—2050年)明确提出将“基本缓解城市交通拥堵”作为建设目标，基础设施规模质量、技术装备、智能化与绿色化水平等位居世界前列，国家交通安全水平、治理能力等达到国际先进水平。然而，在城市道路交通系统，尤其是老城区道路及交叉口中，存在交叉口出口车道数量小于进口车道数量的设计，由进口车道驶出的多股车流在出口车道处发生合流，特别是在流量较大时，容易造成交通拥堵，严重影响交通系统运行效率并带来安全隐患。为此，东南大学王炜等提出的“交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法”，为解决因该种设计而造成的交通拥堵与安全隐患问题提出了一种切实可行的新方案。

交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法是指对于交叉口直行方向出口车道数量小于进口车道数量时，将出口道方向的左转车道改造为动态车道：当信号灯为左转相位时，动态车道允许对向左转车辆通行；当信号灯为直行相位时，该动态车道允许直行车辆允许直行车辆借用对向左转车道通行。动态车道的设置，在直行相位时间段内为直行车辆增加了一条出口车道，避免直行车辆进入交叉口出口道时因车道减少而产生的合流冲突，缓解高峰时期因合流冲突导致的交通拥堵。

经过发明人长期的研究发现，目前对于直行方向出口车道数量小于进口车道数量的交叉口，多采用的是在出口道外侧添加一条辅助通行车道的方法，相关研究表明这类方法在理论上和实践上具有一定的实用价值。然而，当在城市老城区中，辅助通行车道的使用往往受土地利用、道路红线等因素的限制，常常无法顺利使用。如附图1所示，该交叉口南进口有3条直行车道，北出口有2条出口车道，当南向北方向直行车辆通行时，形成3股直行车流，到达北出口时，因只存在2条出口车道而导致车辆合流，产生合流冲突，在高峰时期造成车辆拥堵排队。但是该交叉口道路红线已经确定多年，且周边土地的开发建设工作已完成，在不损坏已建成建筑和设施的条件下，很难通过调整道路红线增加一条辅助通行车道以来解决出口车道数量小于进口车道数量的问题。

本方法所提出的动态车道充分利用交叉口已有时空资源，突破道路红线及土地利用限制，动态地在出口处为直行车增加一条车道，实现进、出口车道数量的平衡。动态车道的使用需要对交叉口进行细致的渠化及信号配时方案设计，具体实施时，着重关注确定动态车道的长度以及对向左转车道的预信号，以确保车辆通行的合理性、安全性、流畅性。

发明内容

为了解决上述存在问题。本发明提供交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法，在土地利用受限制条件下，通过动态使用对向左转车道供直行车辆通行，解决交叉口直行方向出口车道数量小于进口车道数量的问题，提升交叉口整体通行效率、缓解高峰时期车辆拥堵。为达此目的：

本发明提供交叉口直行车使用对向左转道的动态车道设计及信控方法，具体步骤如下,