技術(shù)特征：

1.一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：確定主干路研究區(qū)段包含的交叉口數(shù)量n，采集各交叉口各相位的現(xiàn)狀交通流量，車道數(shù)，信號周期時長C,各交叉口四個進口道按逆時針方向以a,b,c,d進行編號，其中a和c為主干路進口道。

步驟2：根據(jù)采集的現(xiàn)狀交通流量和車道數(shù)，計算若交叉口禁左(禁止左轉(zhuǎn))或設(shè)置左轉(zhuǎn)保護相位時交通流量和車道數(shù)的重分配結(jié)果。

步驟3：根據(jù)交通流量和車道數(shù)的重分配結(jié)果，計算交叉口各相位綠信比。

步驟4：根據(jù)信號周期時長和綠信比，計算主干路各交叉口各流向的通行能力值。

步驟5：根據(jù)主干路通行能力值，確定主干路各交叉口禁左及左轉(zhuǎn)保護相位的設(shè)置地點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟2中的禁左或設(shè)置左轉(zhuǎn)保護相位時交通流量和車道數(shù)的重分配計算方法包括如下步驟：

步驟21：若主干路某個交叉口y禁左，則距離交叉口y，沿主干路上下游s距離范圍內(nèi)的交叉口至少有一個交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)保護相位，確保交通流能夠正常左轉(zhuǎn)。如式(1)、(2)、(3)所示：

|l_x-l_y|≤s，γ_x-y＝1 (1)

|l_x-l_y|>s，γ_x-y＝0 (2)

Пγ_x-yσ_y＝0 (3)

式中，|l_x-l_y|表示交叉口x和交叉口y的距離。γ_x-y是二元變量，γ_x-y∈(0,1)，取值為0表示交叉口x在交叉口y的s范圍外，取值為1表示交叉口x在交叉口y的s范圍外；σ_y是二元變量，σ_y∈(0,1)，取值0表示交叉口y設(shè)置左轉(zhuǎn)保護，取值為1表示交叉口y設(shè)置禁左。

步驟22：滿足步驟21之后，若交叉口y禁左，則原來在交叉口y左轉(zhuǎn)的交通流等概率地分配到距離交叉口y的s范圍內(nèi)的交叉口左轉(zhuǎn)，如式(4)、(5)所示：

上行方向：

$q_{ya\→yd}{\mathrm{\σ}}_y=\underset{x=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_{xa\→xd}^y(1-{\mathrm{\σ}}_x){\mathrm{\γ}}_{x-y}---\left(4\right)$

下行方向

$q_{yc\→yb}{\mathrm{\σ}}_y=\underset{x=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_{xc\→xb}^y(1-{\mathrm{\σ}}_x){\mathrm{\γ}}_{x-y}---\left(5\right)$

步驟23：根據(jù)步驟22的流量分配方案，考慮交叉口y禁左或設(shè)置左轉(zhuǎn)保護后，流量重分配后流量表達式如式(6)(7)(8)(9)(10)(11)所示：

上行左轉(zhuǎn)：

$Q_{ya\→yd}=(q_{ya\→yd}+\underset{u=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{ya\→yd}^u{\mathrm{\γ}}_{u-y})(1-{\mathrm{\σ}}_y)---\left(6\right)$

下行左轉(zhuǎn)：

$Q_{yc\→yb}=(q_{yc\→yb}+\underset{u=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{yc\→yb}^u{\mathrm{\γ}}_{u-y})(1-{\mathrm{\σ}}_y)---\left(7\right)$

上行直行：

$Q_{ya\→yc}=q_{ya\→yc}+\underset{v=y-n}{\overset{y+n}{\Σ}}\left({\mathrm{\ρ}}_{v-u}\underset{u=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_{va\→vc}^u\right)---\left(8\right)$

下行直行：

$Q_{yc\→ya}=q_{yc\→ya}+\underset{v=y-n}{\overset{y+n}{\Σ}}\left({\mathrm{\ρ}}_{v-u}\underset{u=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_{vc\→va}^u\right)---\left(9\right)$

上行右轉(zhuǎn)：

Q_ya→yb＝q_ya→yb (10)

下行右轉(zhuǎn)：

Q_yc→yd＝q_yc→yd (11)

步驟24：根據(jù)步驟22的流量分配方案，若交叉口y禁左，則原有的左轉(zhuǎn)車道分配給直行車道，如交叉口y設(shè)置左轉(zhuǎn)保護相位，則車道分配保持不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟3中的交叉口各相位綠信比的計算方法包括如下步驟：

步驟31：根據(jù)步驟2得到的流量重分配結(jié)果，計算交叉口y的總流量比

步驟32：根據(jù)交叉口y的總流量比按各進口道等飽和度的原則分配綠信比λ。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟4中主干路各交叉口各流向通行能力值E的計算方法是指，使用步驟3計算得出的綠信比λ，乘以信號周期時長C，乘以步驟2計算得到的車道數(shù)L，再乘以飽和流量S，如公式(12)所示。

E＝S·L·λ·C (12)

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟5中，主干路各交叉口禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置地點的計算方法包括如下步驟：

步驟51：根據(jù)步驟4計算得到的交叉口各流向通行能力值E，計算:

各交叉口上行方向直行通行能力差值：交叉口y直行相位的通行能力與上游交叉口(y+1)經(jīng)左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)流入的通行能力的差值ΔE₁，如公式(13)所示。

ΔE₁＝E_yc→ya-E_(y+1)b→ya-E_(y+1)c→ya-E_(y+1)d→ya (13)

各交叉口上行方向左轉(zhuǎn)通行能力差值ΔE₂，如公式(14)所示。

ΔE₂＝E_yc→yb-E_(y+1)b→yb-E_(y+1)c→yb-E_(y+1)d→yb (14)

各交叉口下行方向直行通行能力差值ΔE₃，如公式(15)所示。

ΔE₃＝E_ya→yc-E_(y-1)b→yc-E_(y-1)a→yc-E_(y-1)d→yc (15)

各交叉口下行方向左轉(zhuǎn)通行能力差值ΔE₄，如公式(16)所示。

ΔE₄＝E_ya→yd-E_(y-1)b→yd-E_(y-1)a→yd-E_(y-1)d→yd (16)

步驟52：根據(jù)步驟51的計算結(jié)果，根據(jù)式(17)的目標(biāo)函數(shù)，及約束條件(1)-(16)，計算主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位的設(shè)置地點，即優(yōu)化得出各交叉口的最優(yōu)σ_y取值。

max[min(ΔE₁，ΔE₂，ΔE₃，ΔE₄)] (17)

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干路禁左及左轉(zhuǎn)保護相位設(shè)置方法，其特征在于，所述步驟51中，在計算通行能力差值時，若交叉口右轉(zhuǎn)交通流不受控，使用實際右轉(zhuǎn)流量值替代右轉(zhuǎn)通行能力值。