專利名稱：一種城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種面向交叉口信號(hào)配時(shí)和可變車道指示燈位置的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市化、機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快，城市交通日益擁堵。同時(shí)就業(yè)與居住的空間不匹配、職住分離，潮汐現(xiàn)象越來(lái)越明顯，成為交通擁堵的重要成因之一。既有緩解潮汐交通問題的主要措施為可變車道的交通組織。然而我國(guó)可變車道缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施準(zhǔn)則及管理依據(jù)，可變車道相關(guān)的標(biāo)志標(biāo)線、可變車道指示燈的引導(dǎo)作用并沒有凸顯。目前我國(guó)可變車道的方向轉(zhuǎn)換是由值班交警根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通流狀況人工切換，一方面，方向切換的時(shí)間經(jīng)常提前或滯后于最佳切換時(shí)機(jī)，不能充分利用可變車道；另一方面，沒有有效地利 用可變車道指示燈，不能保證可變車道上車輛換道平滑，錯(cuò)誤換道最少。如果能夠充分利用可變車道指示燈，同時(shí)配合交叉口信號(hào)配時(shí)，提出可行的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，則可以最大限度發(fā)揮信號(hào)控制技術(shù)的作用，顯著提高可變車道道路安全狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種面向交叉口信號(hào)配時(shí)和可變車道指示燈位置的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，主要是從雙向均衡交通轉(zhuǎn)換到雙向不均衡交通，旨在兩個(gè)信號(hào)周期內(nèi)完成城市道路可變車道的方向轉(zhuǎn)換，保證可變車道上車輛換道平滑，錯(cuò)誤換道最少。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟a.城市道路可變車道指示燈設(shè)置可變車道的每一路段每一方向布設(shè)兩個(gè)可變車道指示燈，一個(gè)布設(shè)在交叉口出口道處，一個(gè)布設(shè)在路段中?？勺冘嚨乐甘緹舨捎?種信號(hào)指示①顯示綠色箭頭“丨”信號(hào)，表示允許車輛在該車道該方向行駛；②顯示黃色“ X ”信號(hào)，表示該車道功能即將變化，車輛應(yīng)盡快駛離該車道；③顯示紅色“ X ”信號(hào)，表示禁止車輛在該車道該方向行駛。城市道路可變車道指示燈設(shè)置包括對(duì)于交叉口 J1和交叉口 J2，J1到J2方向路段中的可變車道指示燈B1U1到J2方向交叉口出口道處的可變車道指示燈B2、J2到J1方向路段中的可變車道指示燈Fi、J2到Ji方向交叉口出口道處的可變車道指示燈F2，路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離為L(zhǎng)。b.可變車道經(jīng)過的交叉口導(dǎo)向車道設(shè)置方法可變車道經(jīng)過的交叉口采用的導(dǎo)向車道設(shè)置方法為，進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能不隨可變車道方向變化而改變。當(dāng)本向可變車道允許通行時(shí)，可變車道在交叉口作為直行進(jìn)口道，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道在可變車道外側(cè)；當(dāng)本向可變車道禁行時(shí)，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道不變?？勺冘嚨涝诮徊婵谥辉试S直行，不允許轉(zhuǎn)向。
c.城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法本發(fā)明適用于可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)刻可變車道經(jīng)過的所有交叉口的配時(shí)方案同周期時(shí)長(zhǎng)且重交通流方向同綠信比的情況。此時(shí)各路段可變車道方向轉(zhuǎn)換過程一致，即路段上的可變車道指示燈信號(hào)同步，交叉口出口道處的可變車道指示燈信號(hào)同步。記可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)刻為初始時(shí)刻。初始時(shí)刻交叉口 JpJ2同周期時(shí)長(zhǎng)且重交通流方向同綠信比，周期為Τ，ΦΑ相位南北方向直行，ΦΒ相位南北方向左轉(zhuǎn)，Φ0相位東西方向直行，Φ 相位東西方向左轉(zhuǎn)。ΦΑ相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)為gA，交叉口 JpJ2的ΦΑ相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)相等。以路段J1J2為例，J1到J2方向過渡到J2到J1方向時(shí)可變車道方向轉(zhuǎn)換方法如下。步驟一初始時(shí)刻前，可變車道指示燈BpB2顯示綠色“丨”，指示燈匕七顯示紅色“ X ”，可變車道行駛方向?yàn)镴1到J2。步驟二 初始時(shí)刻后的兩個(gè)周期內(nèi)，可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”，第一個(gè)周 期可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”主要是指示B1上游路段中B1影響范圍內(nèi)可變車道上行駛的車輛盡快駛離該車道，而BI影響范圍外的車輛可以繼續(xù)使用可變車道；第二個(gè)周期可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”主要是指示B1上游路段中B1影響范圍內(nèi)可變車道上行駛的車輛盡快駛離該車道，第一個(gè)周期B1影響范圍外的可變車道上的車輛能夠?qū)崿F(xiàn)在第二個(gè)周期內(nèi)通過交叉口或完成換道?？勺冘嚨乐甘緹鬊2顯示紅色“ X ”，指示進(jìn)入交叉口出口道的車輛禁止駛?cè)肟勺冘嚨馈？勺冘嚨乐甘緹糌啊?amp;顯示紅色“ X ”。表示禁止J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?。步驟三初始時(shí)刻后的第三個(gè)周期及其之后，可變車道指示燈B2顯示紅色“ X ”，表示禁止J1到J2行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?；可變車道指示燈Fl、F2顯示綠色“ I ”，表示允許J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?。可變車道行駛方向轉(zhuǎn)換為J2到Λ。至此，完整地從1到J2方向過渡到上到J1方向，可變車道方向轉(zhuǎn)換過程結(jié)束?；谏鲜龇椒?，可以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)信號(hào)周期內(nèi)完成可變車道的方向轉(zhuǎn)換。而要能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)周期內(nèi)可變車道的清空，交叉口 J1J2的間距(路段長(zhǎng)度)1應(yīng)滿足I ^ 3vT+vgA式中I——路段長(zhǎng)度(m);V-路段85%運(yùn)行速度(m/s);T——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)交叉口信號(hào)周期(S)；gA——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)A相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)(S)。d.路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線距離是否滿足要求的確定方法路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離L必須滿足Lq ^ L ^ V (T+gA) -Μ=ν (T+gA) - (H-H0) /tan α式中L—路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離(m)；Lq—交叉口進(jìn)口道渠化段長(zhǎng)度(m)；V-路段85%運(yùn)行速度(m/s);T——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)交叉口信號(hào)周期(S)；gA——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)A相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)(S)。M——消失距離(m);H—可變車道指示燈上緣離地面高度(m);H0——駕駛員視線高，取I. 2m ;
α —消失點(diǎn)處可變車道指示燈的仰角。若L不滿足要求，應(yīng)調(diào)整路段中可變車道指示燈的位置。有益效果I.本發(fā)明提出的交叉口進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能不隨可變車道方向變化而改變的進(jìn)口道導(dǎo)向車道設(shè)置方法比目前常見的部分進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能隨可變車道方向變化而改變的導(dǎo)向車道設(shè)置方法具有優(yōu)勢(shì)當(dāng)可變車道方向改變時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能也隨之改變而引起混亂。2.本發(fā)明提出的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法簡(jiǎn)單易行，充分利用可變車道指示燈，同時(shí)配合交叉口信號(hào)配時(shí)，可以最大限度的發(fā)揮信號(hào)控制技術(shù)的作用，在兩個(gè)周期內(nèi)完成可變車道的方向轉(zhuǎn)換，保證可變車道上車輛換道平滑，錯(cuò)誤換道最少，提高可變車道道路安全運(yùn)行狀況。


圖I為城市道路可變車道設(shè)置示意圖。圖2為本向可變車道允許通行時(shí)的交叉口進(jìn)口道導(dǎo)向車道設(shè)置示意圖。圖3為本向可變車道禁止通行時(shí)的交叉口進(jìn)口道導(dǎo)向車道設(shè)置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)設(shè)置可變車道的城市道路布設(shè)可變車道指示燈，每一路段每一方向布設(shè)兩個(gè)可變車道指示燈，如附圖I所示，一個(gè)布設(shè)在交叉口出口道處，一個(gè)布設(shè)在路段中。可變車道指示燈采用3種信號(hào)指示①顯示綠色箭頭“丨”信號(hào)，表示允許車輛在該車道該方向行駛；②顯示黃色“ X ”信號(hào)，表示該車道功能即將變化，車輛應(yīng)盡快駛離該車道；③顯示紅色“ X ”信號(hào)，表示禁止車輛在該車道該方向行駛。對(duì)于可變車道1，交叉口 J1，交叉口 J2，交叉口 Λ、J2的信號(hào)配時(shí)2，城市道路可變車道指示燈設(shè)置包括J1到J2方向路段中的可變車道指示燈B1U1到J2方向交叉口出口道處的可變車道指示燈B2、J2到J1方向路段中的可變車道指示燈F1U2到J1方向交叉口出口道處的可變車道指示燈F2。路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離為L(zhǎng)。可變車道經(jīng)過的所有交叉口均采用進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能不隨可變車道方向變化而改變的導(dǎo)向車道設(shè)置方法。當(dāng)本向可變車道I允許通行時(shí)，可變車道I在交叉口作為直行進(jìn)口道，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道在可變車道外側(cè)，如圖2 ;當(dāng)本向可變車道I禁行時(shí)，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道不變，如圖3?？勺冘嚨繧在交叉口只允許直行，不允許轉(zhuǎn)向。本發(fā)明適用于可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)刻可變車道經(jīng)過的所有交叉口的配時(shí)方案同周期時(shí)長(zhǎng)且重交通流方向同綠信比的情況。此時(shí)各路段可變車道方向轉(zhuǎn)換過程一致。路段J1J2可變車道方向轉(zhuǎn)換方法為初始時(shí)刻前，可變車道指示燈BpB2顯示綠色“ I ”，指示燈Fp F2顯示紅色“ X ”，可變車道行駛方向?yàn)镴1到J2。初始時(shí)刻后的兩個(gè)周期內(nèi)，可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”，第一個(gè)周期可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”主要是指示B1上游路段中B1影響范圍內(nèi)可變車道上行駛的車輛盡快駛離該車道而BI影響范圍外的車輛可以繼續(xù)使用可變車道，第二個(gè)周期可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”主要是指示B1上游路段中B1影響范圍內(nèi)可變車道上行駛的車輛盡快駛離該車道且第一個(gè)周期B1影響范圍外的可變車道上的車輛能夠?qū)崿F(xiàn)在第二個(gè)周期內(nèi)通過交叉口或完成換道；可變車道指示燈B2顯示紅色“ X ”，指示進(jìn)入交叉口出口道的車輛禁止駛?cè)肟勺冘嚨?；可變車道指示燈FpF2顯示紅色“ X ”，表示禁止J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?。初始時(shí)刻后的第三個(gè)周 期及其之后，可變車道指示燈B2顯示紅色“ X ”，表示禁止J1到J2行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨溃豢勺冘嚨乐甘緹鬎1、F2顯示綠色“丨”，表示允許J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨??？勺冘嚨佬旭偡较蜣D(zhuǎn)換為J2到J1。最后驗(yàn)證路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線距離是否滿足要求，若不滿足要求，應(yīng)調(diào)整路段中可變車道指示燈的位置。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，其特征在于包括以下步驟 1)城市道路可變車道指示燈設(shè)置 可變車道的每一路段每一方向布設(shè)兩個(gè)可變車道指示燈，一個(gè)布設(shè)在交叉口出口道處，一個(gè)布設(shè)在路段中；可變車道指示燈采用3種信號(hào)指示①顯示綠色箭頭“丨”信號(hào)，表示允許車輛在該車道該方向行駛；②顯示黃色“ X ”信號(hào)，表示該車道功能即將變化，車輛應(yīng)盡快駛離該車道；③顯示紅色“ X ”信號(hào)，表示禁止車輛在該車道該方向行駛； 城市道路可變車道指示燈設(shè)置包括對(duì)于交叉口 J1和交叉口 J2，J1到J2方向路段中的可變車道指示燈B1U1到J2方向交叉口出口道處的可變車道指示燈B2、J2到J1方向路段中的可變車道指示燈Fp J2到J1方向交叉口出口道處的可變車道指示燈F2，路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離為L(zhǎng) ； 2)可變車道經(jīng)過的交叉口導(dǎo)向車道設(shè)置方法 可變車道經(jīng)過的交叉口采用的導(dǎo)向車道設(shè)置方法為，進(jìn)口道轉(zhuǎn)向功能不隨可變車道方向變化而改變； 當(dāng)本向可變車道允許通行時(shí)，可變車道在交叉口作為直行進(jìn)口道，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道在可變車道外側(cè)；當(dāng)本向可變車道禁行時(shí)，左轉(zhuǎn)進(jìn)口道不變；可變車道在交叉口只允許直行，不允許轉(zhuǎn)向； 3)城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法 可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)刻可變車道經(jīng)過的所有交叉口的配時(shí)方案同周期時(shí)長(zhǎng)且重交通流方向同綠信比，記可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)刻為初始時(shí)刻； 步驟一初始時(shí)刻前，可變車道指示燈B2顯示綠色“丨”，指示燈匕、&顯示紅色“ X ”，可變車道行駛方向?yàn)镴1到J2 ； 步驟二 步驟一后，可變車道指示燈B1顯示黃色“ X ”，主要是指示B1上游路段中B1影響范圍內(nèi)可變車道上行駛的車輛盡快駛離該車道，而BI影響范圍外的車輛可以繼續(xù)使用可變車道直至通過交叉口或進(jìn)入B1影響范圍內(nèi)并完成換道；可變車道指示燈B2顯示紅色“ X ”，指示進(jìn)入交叉口出口道的車輛禁止駛?cè)肟勺冘嚨溃豢勺冘嚨乐甘緹鬎p F2顯示紅色“ X ” ;表示禁止J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨溃? 步驟三步驟二后，可變車道指示燈BpB2顯示紅色“ X ”，表示禁止J1到J2行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?；可變車道指示燈F1、F2顯示綠色“丨”，表示允許J2到J1行駛方向的車輛駛?cè)肟勺冘嚨?；可變車道行駛方向轉(zhuǎn)換為J2到J1; 4)最后驗(yàn)證路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線距離是否滿足要求，若不滿足要求，應(yīng)調(diào)整路段中可變車道指示燈的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線距離是否滿足要求的確定方法 路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離L必須滿足 Lq ≤ L ≤ V (T+gA) -Μ=ν (T+gA) - (H-H0) /tan α 式中 L——路段中本向可變車道指示燈布設(shè)位置距本向下游交叉口進(jìn)口道停車線的距離(m)；Lq—交叉口進(jìn)口道渠化段長(zhǎng)度(m)；V—路段85%運(yùn)行速度(m/s)；T——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)交叉口信號(hào)周期(s)；gA——可變車道方向轉(zhuǎn)換響應(yīng)觸發(fā)時(shí)A相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)(S)。M—消失距離(m)；H—可變車道指示燈上緣離地面高度(m)；H0—駕駛員視線高，取I. 2m; α—消失點(diǎn)處可變車道指示燈的仰角。若L不滿足要求，應(yīng)調(diào)整路段中可變車道指示燈的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面向交叉口信號(hào)配時(shí)和可變車道指示燈位置的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，主要是從雙向均衡交通轉(zhuǎn)換到雙向不均衡交通，旨在兩個(gè)信號(hào)周期內(nèi)完成城市道路可變車道的方向轉(zhuǎn)換，保證可變車道上車輛換道平滑，錯(cuò)誤換道最少，建立面向交叉口信號(hào)配時(shí)和可變車道指示燈位置的城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換方法，具體包括城市道路可變車道指示燈布設(shè)；可變車道經(jīng)過的交叉口導(dǎo)向車道設(shè)置；城市道路可變車道方向轉(zhuǎn)換過程實(shí)施；確定路段中可變車道指示燈布設(shè)位置是否滿足要求。
文檔編號(hào)G08G1/095GK102760358SQ20121026718
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者李旭, 王昊, 陳峻 申請(qǐng)人:東南大學(xué)