[发明专利]一种基于临界车速的道路交叉口交通控制方法

摘要

本发明公开了一种基于临界车速的道路交叉口交通控制方法，属于城市交通控制技术领域。通过优化停车线的位置和信号配时，改变车道功能，使通行能力得到提升。技术要点：在交叉路口每个进口道上游设置停车线，在交叉口入口处设置减速让行线，起动加速区位于停车线与减速让行线之间，导向线位于交叉口内部。本发明通过设计起动加速区，可以通过将停车线后移一定距离，让即将放行车辆提前起动加速，使其在通过交叉口内冲突区域时刚好达到临界车速，后续车辆均保持该速度，从而将交叉口通行模式转变为路段通行模式。在冲突点前设置减速让行线以确保前面放行车辆的先行权。在交叉口内设置导向线以规范交通流的流向。应用本发明减少车辆的延误时间，提高交叉口行驶速度和运输效率。

主权项

一种基于临界车速的道路交叉口交通控制方法，其特征在于：所述控制方法为：通过优化停车线的位置和信号配时，改变车道功能，使通行能力得到提升。技术要点：在交叉路口每个进口道上游设置停车线，在交叉口入口处设置减速让行线，起动加速区位于停车线与减速让行线之间，导向线位于交叉口内部。本发明通过设计起动加速区，可以通过将停车线后移一定距离，让即将放行车辆提前起动加速，使其在通过交叉口内冲突区域时刚好达到临界车速，后续车辆均保持该速度，从而将交叉口通行模式转变为路段通行模式。在冲突点前设置减速让行线以确保前面放行车辆的先行权。在交叉口内设置导向线以规范交通流的流向。所述停车线的位置由临界车速、进口道车辆平均加速度以及减速让行线的位置确定。所述临界车速vm可通过公式(1)、(2)推得：其中，Q线为交通流密度符合线性模型时的平均流量，pcu/h；Q对为交通流密度符合对数模型时的平均流量，pcu/h；v为区间平均车速，km/h；k为平均密度，pcu/km；vf为车辆畅通车速，km/h；kj为车辆达到无法移动时的密度，pcu/km；km为临界密度，pcu/km。所述停车线位置的计算公式，如式(3)所示：v12=2ax---(3)]]>其中，v1在临界车速vm的90％‑95％之间取值，km/h；v0为起动车速等于0；a为进口道车辆平均加速度，m/s2；x为减速让行线到停车线的距离，m。所述减速让行线设置于交叉口入口处，以确保前面放行车辆的先行权，其中人行横道的宽度可适当加宽，提高行人过街效率。所述起动加速区内设置共用车道，提升车道利用率，实现入口车道数与出口车道数相匹配，要求入口车道数不可大于出口车道数。所述交叉口内部导向线，根据交叉口内左转车流流向设置，用以规范交通流的流向，避免交叉口内冲突区域过大。所述信号配时设置，即车辆预先起动，采取与前一信号相位同为绿灯或在前一相位变为黄灯时开始放行两种模式，由计算所得预先启动时间确定。由于车辆起动损失时间缩短，根据韦伯斯特(Webster)最佳信号周期计算得到的周期时长可能出现过短的现象，此时需增加一个行人过街相位，并适当延长周期时长(不能超出原有周期时长)，已实现交叉口通行效率的优化。所述预先起动的时间t满足式(4)要求：v1＝at  (4)其中，v1在临界车速的90％‑95％之间取值，km/h；a为进口道车辆平均加速度，m/s2；上述过程中需要考虑：(1)基于临界车速的道路交叉口交通控制方法要求信号相位在不同方向之间轮换。(2)由于交叉口内部冲突点位置较难确定，车辆行驶存在随机性问题，因此考虑在交叉口减速让行线位置使车辆行驶速度达到临界车速的90％‑95％之间，使得车辆到达交叉口内冲突区域时达到临界车速。(3)车速在临界车速上下35％之间浮动，车头时距仍能维持最小，因此，若车辆到达冲突点时适当低于或超过临界车速，通行能力仍能保证。