專利名稱：一種新型t型信號(hào)控制交叉囗交通設(shè)計(jì)與交通控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高T型信號(hào)控制交叉口通行能力的交通設(shè)計(jì)與交通控制方法，屬于交通設(shè)計(jì)與交通控制領(lǐng)域。
本發(fā)明是按照車輛靠右行駛的交通規(guī)則來(lái)組織論述的，在車輛按左行駛的國(guó)家或地區(qū)使用本技術(shù)方案時(shí)只需要將“右”改為“左”，把“左”改為“右”即可。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)機(jī)動(dòng)車擁有量及道路交通量急劇增加，由此帶來(lái)了大范圍的交通堵塞以及交通事故的增加、環(huán)境污染的加劇和能源供應(yīng)的緊張。交通問(wèn)題已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問(wèn)題和事關(guān)可持續(xù)發(fā)展的全局性問(wèn)題。以往解決交通問(wèn)題通常的做法就是通過(guò)修路、造立交，不僅需要占用大量的資金，還對(duì)城市景觀造成極大的影響，并且在土地資源十分緊張的中心城區(qū)已不大可行。因此借助科學(xué)化、現(xiàn)代化的交通設(shè)計(jì)與交通控制技術(shù)，通過(guò)構(gòu)思、優(yōu)化、整合現(xiàn)有的交通設(shè)施，充分利用現(xiàn)有道路面積提高交通通行能力，使現(xiàn)有道路交通設(shè)施發(fā)揮最大作用已成為一個(gè)十分急迫的問(wèn)題。
城市道路交通的瓶頸大多集中在交叉口，交叉口是城市道路交通的咽喉，是造成行車延誤的主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在城市路網(wǎng)中，車輛在交叉口耽誤的時(shí)間點(diǎn)全程行程時(shí)間的31％。同時(shí)各個(gè)方向的交通流在交叉口處不斷地產(chǎn)生交叉、合流、分流沖突，使交叉口成為交通事故的多發(fā)點(diǎn)，在城市道路上發(fā)生的交通事故有60％以上發(fā)生在平面交叉口上。因此，正確地設(shè)計(jì)交叉口，并合理地組織交通，是保障城市道路交通安全與暢通的關(guān)鍵。
自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)許多交通工作者致力于城市交叉口的交通設(shè)計(jì)與交通控制的創(chuàng)新、改善工作。1998年山西的喬曉東先生在專利號(hào)為CN98125732.1的發(fā)明中提出了一種采用機(jī)動(dòng)車迂回左轉(zhuǎn)及非機(jī)動(dòng)車和行人集中通過(guò)等方式的十字交叉口的布局與交通組織方法，適用于平交路口及高架橋下地面交通的管理與控制。其主要優(yōu)點(diǎn)是可減少路口等候時(shí)間，有效提高路口通行能力。2000年同濟(jì)大學(xué)楊曉光教授在專利號(hào)為CN00116469.4的發(fā)明中提出了一種提高城市環(huán)行交叉口車輛通行能力的方法，通過(guò)車道、停車線和信號(hào)燈的布置，使左轉(zhuǎn)車進(jìn)行兩次停車，避免了與直行車在空間上的沖突，可達(dá)到充分利用時(shí)空資源，提高環(huán)行交叉口車輛通行能力2倍以上。2003年四川的雍尚平先生在專利號(hào)CN200310110876.3的發(fā)明中提出了一種新型的十字交叉口車道設(shè)置方式及其交通控制組織技術(shù)方案，在左轉(zhuǎn)彎車駛?cè)虢徊婵谝欢ň嚯x處開(kāi)始設(shè)置一段專用左轉(zhuǎn)彎車道，然后跨越車行道中心線和直行出口車道，在交叉口直行出口車道與右轉(zhuǎn)出口車道之間設(shè)置專用左轉(zhuǎn)彎車道，以駛?cè)虢徊婵诜较蛴?jì)算，車行道設(shè)置順序從右到左依次為右轉(zhuǎn)彎車和直行車入口車道、直行車出口車道、左轉(zhuǎn)彎車入口車道、左轉(zhuǎn)彎車和右轉(zhuǎn)彎車出口車道，當(dāng)受道路條件限制，可把左轉(zhuǎn)彎車出口車道和右轉(zhuǎn)彎車出口車道合并。左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)車流在信號(hào)燈控制下各行其道，把左轉(zhuǎn)彎車和迎面直行車沖突點(diǎn)消滅在交叉口之外的交叉口路段上，提高交叉口20％～30％的通行能力。
以上技術(shù)對(duì)提高十字交叉口和環(huán)行交叉口的通行能力起到了很好的效果，但沒(méi)有涉及對(duì)于T型交叉口的交通改善措施。

發(fā)明內(nèi)容
傳統(tǒng)的T型信號(hào)控制交叉口的設(shè)計(jì)圖如圖1所示。由于存在左轉(zhuǎn)車流，主干路上的左轉(zhuǎn)車流及對(duì)向直行車流和相交路上的左轉(zhuǎn)車流在交叉口平面很小范圍內(nèi)形成交叉沖突，如圖2所示。三股車流都需要占用同一空間資源，當(dāng)交通量較大，可穿越間隙不足以使全部的交叉交通流安全快捷地通過(guò)時(shí)就必須使用信號(hào)控制，輪流給這三股交叉交通流分配一定時(shí)間的通行權(quán)，構(gòu)成一個(gè)直行相位和二個(gè)左轉(zhuǎn)專用機(jī)動(dòng)車信號(hào)相位。當(dāng)過(guò)街行人和非機(jī)動(dòng)車較多時(shí)，還必須設(shè)計(jì)一個(gè)行人和非機(jī)動(dòng)車過(guò)街專用相位，形成一個(gè)四相位的信號(hào)控制方案，如圖3所示。由于信號(hào)相位越多，相位變換時(shí)損失時(shí)間就越多，有效綠燈時(shí)間就越少，通行能力就越低。左轉(zhuǎn)專用相位期間主干路直行車流不能通行，主干路直行車流的延誤大大增加，影響了主干路功能的發(fā)揮。為了減小每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)信號(hào)損失時(shí)間與周期長(zhǎng)度之間的比值，提高交叉口的通行能力，以及為每個(gè)沖突交通流分配最小的綠燈時(shí)間，必須采用較長(zhǎng)的信號(hào)周期長(zhǎng)度。但信號(hào)周期越長(zhǎng)，每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)各方向車流的平均排隊(duì)長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，就必須預(yù)留更多的停車待行空間，占用更多的土地資源，這對(duì)于土地資源緊張的中心城區(qū)影響很大。信號(hào)周期越長(zhǎng)，過(guò)街行人闖紅燈的概率就越大，發(fā)生交通事故的機(jī)率也就相應(yīng)增大。并且信號(hào)周期過(guò)長(zhǎng)，車輛通過(guò)交叉口的總延誤就越大。
本發(fā)明在汲取了前人三項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)T型信號(hào)控制交叉口交通設(shè)計(jì)與交通控制方案信號(hào)相位過(guò)多、信號(hào)周期過(guò)長(zhǎng)、通行能力低的缺陷，提出了一個(gè)新型的T型信號(hào)控制交叉口交通設(shè)計(jì)與交通控制方案。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案本技術(shù)方案將傳統(tǒng)的T型信號(hào)控制交叉口相交路路段距交叉口一定距離內(nèi)的左轉(zhuǎn)車進(jìn)口車道(駛?cè)虢徊婵谲嚨罏檫M(jìn)口車道，下同)與左轉(zhuǎn)車出口車道(駛出交叉口車道為出口車道，下同)的位置進(jìn)行掉換，如圖4所示，將兩股左轉(zhuǎn)車流的沖突點(diǎn)轉(zhuǎn)移到相交路的路段上來(lái)形成一個(gè)副交叉口，副交叉口利用時(shí)間差和信號(hào)控制使得兩股左轉(zhuǎn)車流能夠安全換道，主交叉口兩股左轉(zhuǎn)交通流在左轉(zhuǎn)專用相位內(nèi)能夠同時(shí)通過(guò)主交叉口，右轉(zhuǎn)交通流利用右轉(zhuǎn)專用匝道，右轉(zhuǎn)匝道外側(cè)設(shè)置渠化島，方便行人和非機(jī)動(dòng)車過(guò)街。該技術(shù)方案減少了主交叉口的信號(hào)相位數(shù)，增加了有效綠燈時(shí)間，減少了主干路的行車延誤，能夠提高交叉口的通行能力達(dá)30％以上，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
本技術(shù)方案的設(shè)計(jì)遵循如下的原則(1)保證主干路的通暢。主干路在城市道路網(wǎng)有著特別重要的地位，承擔(dān)著大部分的長(zhǎng)途出行，改善主干路運(yùn)營(yíng)情況是提高城市路網(wǎng)交通容量的關(guān)鍵。因此要盡可能多地為主干路分配綠燈時(shí)間，減小主干路直行車流的停車次數(shù)與延誤時(shí)間，盡可能使主干的轉(zhuǎn)向車流能夠快速地消散，避免其遲滯影響主干路的運(yùn)營(yíng)，提高主干路的服務(wù)水平，盡管有時(shí)是以犧牲相交路的停車次數(shù)與延誤時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(2)盡量減少信號(hào)控制的相位數(shù)。信號(hào)相位數(shù)越少，信號(hào)損失時(shí)間越少，有效綠燈時(shí)間越多，通行能力越大，信號(hào)周期長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)彈性越大，越容易做到與相位信號(hào)控制交叉口的協(xié)調(diào)控制。
(3)盡量減少交通沖突點(diǎn)。沖突點(diǎn)越少，交通安全性越高。對(duì)于不能減少的交通沖突點(diǎn)可用信號(hào)控制在時(shí)間上進(jìn)行分離，對(duì)于空間上分布緊密、時(shí)間上分離有困難的交通沖突點(diǎn)(如圖2所示的兩股左轉(zhuǎn)交通流的交叉沖突點(diǎn))可以在空間上進(jìn)行分離，如圖7所示，將兩股左轉(zhuǎn)交通流的交叉沖突點(diǎn)轉(zhuǎn)移到相交路路段上來(lái)，空間分離后利用沖突點(diǎn)之間的時(shí)間差安排沖突交通流依次通過(guò)。
本技術(shù)方案的適用范圍本技術(shù)方案適用于車流量比較大，左轉(zhuǎn)車輛無(wú)法利用可穿越間隙通行，必須設(shè)立左轉(zhuǎn)專用車道和左轉(zhuǎn)專用相位的雙向四車道以上主干路與有具有雙向四車道以上(當(dāng)相交路車道數(shù)少于四車道時(shí)，可在靠近交叉口50～100米范圍內(nèi)將其拓寬為雙向四車道，具體拓寬的長(zhǎng)度視相交路的左轉(zhuǎn)交通量的大小而定)的相交路相交的T型信號(hào)控制交叉口。


圖1是傳統(tǒng)T型信號(hào)控制交叉口設(shè)計(jì)2是傳統(tǒng)T型信號(hào)控制交叉口交通沖突示意3是傳統(tǒng)T型信號(hào)控制交叉口信號(hào)相位設(shè)計(jì)4是新型T型信號(hào)控制交叉口設(shè)計(jì)5是新型T型信號(hào)控制交叉口主交叉口設(shè)計(jì)詳6是新型T型信號(hào)控制交叉口副交叉口設(shè)計(jì)詳7是新型T型信號(hào)控制交叉口交通沖突示意8是新型T型信號(hào)控制交叉口信號(hào)相位設(shè)計(jì)圖具體實(shí)施方式
在具體實(shí)施時(shí)，首先需要對(duì)車道、停車線和信號(hào)燈進(jìn)行布置。如圖4所示，相交道路必須有4條以上車道，對(duì)于2車道或3車道的相交路，在實(shí)施本方案時(shí)必須將交叉口附近50～100米范圍內(nèi)拓寬成雙向4車道，右轉(zhuǎn)車流必須設(shè)置右轉(zhuǎn)專用匝道，主干路上必須設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道。主交叉口(如圖5所示)上的直行車道和左轉(zhuǎn)車道進(jìn)口車道在人行橫道后設(shè)置停車線，并在前方可視位置設(shè)立信號(hào)燈，右轉(zhuǎn)匝道在匝道上人行橫道線后設(shè)置停車線，并在前方可視位置根據(jù)具體情況設(shè)置讓行標(biāo)志或信號(hào)燈，具體情況包括行人過(guò)街流量與右轉(zhuǎn)車流量大小。副交叉口(如圖6所示)在距主交叉口一定距離(高峰小時(shí)內(nèi)每信號(hào)周期內(nèi)左轉(zhuǎn)車的平均排隊(duì)長(zhǎng)度)處設(shè)置兩條停車線，并在其間設(shè)置雙向信號(hào)燈，引導(dǎo)兩股交通流交換車道。
接著，確定信號(hào)相位方案。信號(hào)相位方案是要根據(jù)交叉口不同的車流流量構(gòu)成以及行人與非機(jī)動(dòng)車過(guò)街流量的大小來(lái)確定，最常見(jiàn)的信號(hào)相位方案如圖8所示，共設(shè)3個(gè)信號(hào)相位。當(dāng)行人過(guò)街流量以及相交路的車流量都很小時(shí)，可以考慮將圖8所示的行人過(guò)街專用相位3與相位1和相位2合并，將相交路的過(guò)街行人相位安排在相位1，與右轉(zhuǎn)車流共用一個(gè)相位，主干路的過(guò)街行人相位安排在相位2，與左轉(zhuǎn)車流共用一個(gè)相位，信號(hào)控制變成兩相位控制，更大地提高交叉口的通行能力。當(dāng)車流量與行人過(guò)街流量都很大時(shí)，可以考慮修建行人過(guò)街地道，使地面道路都用于機(jī)動(dòng)車通行，信號(hào)控制變成兩相位控制，更大地提高交叉口的通行能力。
在具體實(shí)施時(shí)還必須注意如下事項(xiàng)由于相交路四條車道中相鄰車道的車流方向都是相反的，為了保證安全，防止側(cè)向碰撞，每條車道寬度要加寬，建議采用3.5米以上，在主交叉口與副交叉口之間相交路中心線位置上最好采用柵欄分隔，防止不熟悉的駕駛員闖入對(duì)向車道發(fā)生交通事故。
當(dāng)主干路有中央分隔帶時(shí)，應(yīng)考慮在主干路行人過(guò)街橫道中央設(shè)立行人過(guò)街安全島，采用行人二相位過(guò)街控制，盡量縮短行人過(guò)街信號(hào)的長(zhǎng)度。
要進(jìn)行廣泛的宣傳與教育，讓公眾接受這種新型設(shè)計(jì)方案要有完善的指示標(biāo)志提前給駕駛員前方交叉口控制信息，要有完善的地面標(biāo)線對(duì)駕駛員的行駛軌跡進(jìn)行渠化，左轉(zhuǎn)專用車道路面最好采用不同顏色的彩色鋪裝，引導(dǎo)駕駛員順利安全通過(guò)交叉口。
權(quán)利要求
1.一種提高T型信號(hào)控制交叉口通行能力的交通設(shè)計(jì)與交通控制方法，其特征在于將傳統(tǒng)的T型信號(hào)控制交叉口相交路路段距交叉口一定距離內(nèi)的左轉(zhuǎn)車進(jìn)口車道與左轉(zhuǎn)車出口車道的位置進(jìn)行掉換，將兩股左轉(zhuǎn)車流的沖突點(diǎn)轉(zhuǎn)移到相交路的路段上來(lái)形成一個(gè)副交叉口，副交叉口利用時(shí)間差和信號(hào)控制使得兩股左轉(zhuǎn)車流能夠安全換道，主交叉口兩股左轉(zhuǎn)車流在左轉(zhuǎn)專用相位內(nèi)能夠同時(shí)通過(guò)主交叉口，右轉(zhuǎn)車流利用右轉(zhuǎn)專用匝道，右轉(zhuǎn)匝道外側(cè)設(shè)置渠化島，方便行人和非機(jī)動(dòng)車過(guò)街。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高T型信號(hào)控制交叉口通行能力的交通設(shè)計(jì)與交通控制方法，其特征在于根據(jù)交叉口不同的車流流量構(gòu)成以及行人與非機(jī)動(dòng)車過(guò)街流量的大小來(lái)確定交叉口的信號(hào)相位，最常見(jiàn)的信號(hào)相位方案包括相位1(主干路直行車流相位)、相位2(左轉(zhuǎn)車流相位)和相位3(行人過(guò)街專用相位)共3個(gè)信號(hào)相位，當(dāng)行人過(guò)街流量以及相交路的車流量都很小時(shí)，可以考慮將相位3(行人過(guò)街專用相位)與相位1和相位2合并，將相交路的過(guò)街行人相位安排在相位1，與右轉(zhuǎn)車流共用一個(gè)相位，主干路的過(guò)街行人相位安排在相位2，與左轉(zhuǎn)車流共用一個(gè)相位，信號(hào)控制變成兩相位控制，更大地提高交叉口的通行能力。當(dāng)車流量與行人過(guò)街流量都很大時(shí)，可以考慮修建行人過(guò)街地道，使地面道路都用于機(jī)動(dòng)車通行，信號(hào)控制變成兩相位控制，更大地提高交叉口的通行能力。
全文摘要
一種提高T型信號(hào)控制交叉口通行能力的交通設(shè)計(jì)與交通控制方法，屬于交通設(shè)計(jì)與交通控制領(lǐng)域。該技術(shù)方案將傳統(tǒng)的T型信號(hào)控制交叉口相交路路段距交叉口一定距離內(nèi)的左轉(zhuǎn)車進(jìn)口車道與左轉(zhuǎn)車出口車道的位置進(jìn)行掉換，將兩股左轉(zhuǎn)車流的沖突點(diǎn)轉(zhuǎn)移到相交路的路段上來(lái)形成一個(gè)副交叉口，副交叉口利用時(shí)間差和信號(hào)控制使得兩股左轉(zhuǎn)車流能夠安全換道，主交叉口兩股左轉(zhuǎn)車流在左轉(zhuǎn)專用相位內(nèi)能夠同時(shí)通過(guò)主交叉口，右轉(zhuǎn)車流利用右轉(zhuǎn)專用匝道，右轉(zhuǎn)匝道外側(cè)設(shè)置渠化島，方便行人和非機(jī)動(dòng)車過(guò)街，該技術(shù)方案減少了主交叉口的信號(hào)相位數(shù)，增加了有效綠燈時(shí)間，減少了主干路的行車延誤，能夠提高交叉口的通行能力達(dá)30％以上，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G08G1/00GK1752344SQ20051003061
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者錢紅波 申請(qǐng)人:錢紅波