技術(shù)特征：

1.一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，采集路段上的道路設(shè)施信息和交通運(yùn)行數(shù)據(jù)；

步驟二，根據(jù)步驟一中得到的道路設(shè)施信息和交通運(yùn)行數(shù)據(jù)，換算和修正上行方向的直行交通等效流量、上行方向的掉頭交通等效流量、下行方向的直行交通等效流量、下行方向的掉頭交通等效流量，確定上行進(jìn)口方向的車道配置方案，以及下行進(jìn)口方向的車道配置方案；

步驟三，根據(jù)步驟一中得到的道路設(shè)施信息與步驟二中得到的上、下行方向的車道配置方案，結(jié)合掉頭車輛的交通運(yùn)行特征，確定上行進(jìn)口方向的掉頭車道位置設(shè)計(jì)方案，以及下行進(jìn)口方向的掉頭車道位置設(shè)計(jì)方案；

步驟四，根據(jù)步驟一中得到的道路設(shè)施信息、步驟二中得到的上行和下行方向的車道配置方案、步驟三中得到的上行和下行方向的掉頭車道位置設(shè)計(jì)方案，結(jié)合掉頭車輛的交通運(yùn)行特征，確定路段中央分隔帶的開口設(shè)計(jì)方案；

步驟五，根據(jù)步驟一中得到的交通運(yùn)行數(shù)據(jù)、步驟二中得到的上行和下行方向的車道配置方案、步驟三中得到的上行和下行方向的掉頭車道位置設(shè)計(jì)方案、步驟四中得到的路段中央分隔帶開口設(shè)計(jì)方案，確定路段掉頭控制的信號(hào)配時(shí)方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，所述步驟一中，道路設(shè)施信息包括道路路段寬度L_sec、路段中央分隔帶寬度L_sep、路段機(jī)動(dòng)車道寬度L_veh、路段非機(jī)動(dòng)車道寬度L_bike；交通運(yùn)行數(shù)據(jù)包括上行方向的直行交通流量F_up,str、上行方向的掉頭交通流量F_up,tur、下行方向的直行交通流量F_down,str、下行方向的掉頭交通流量F_down,tur，以及上行方向直行交通的小型車比例U_str,sml、上行方向掉頭交通的小型車比例U_tur,sml、上行方向直行交通的大型車比例U_str,lrg、上行方向掉頭交通的大型車比例U_tur,lrg、下行方向直行交通的小型車比例D_str,sml、下行方向掉頭交通的小型車比例D_tur,sml、下行方向直行交通的大型車比例D_str,lrg、下行方向掉頭交通的大型車比例D_tur,lrg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，所述步驟二的具體步驟如下：

第一步，確定上行方向、下行方向的直行交通等效流量與掉頭交通等效流量為：

E_up,str＝F_up,str(λ_smlU_str,sml+λ_lrgU_str,lrg)，E_up,tur＝F_up,tur(λ_smlU_tur,sml+λ_lrgU_tur,lrg)，

E_down,str＝F_down,str(λ_smlD_str,sml+λ_lrgD_str,lrg)，E_down,tur＝F_down,tur(λ_smlD_tur,sml+λ_lrgD_tur,lrg)

其中，E_up,str、E_up,tur、E_down,str、E_down,tur分別為上行方向的直行交通等效流量、上行方向的掉頭交通等效流量、下行方向的直行交通等效流量、下行方向的掉頭交通等效流量，且單位為pcu/h；F_up,str、F_up,tur、F_down,str、F_down,tur的單位為veh/h；λ_sml為小型車的當(dāng)量小汽車換算系數(shù)，且λ_sml＝1；λ_lrg為大型車的當(dāng)量小汽車換算系數(shù)，且λ_lrg＝2；

第二步，確定上行進(jìn)口方向、下行進(jìn)口方向的機(jī)動(dòng)車道數(shù)為：

$N_{up}=\frac{N_{sum}(E_{up,str}+E_{up,tur})}{E_{up,str}+E_{up,tur}+E_{down,str}+E_{down,tur}},N_{down}=\frac{N_{sum}(E_{down,str}+E_{down,tur})}{E_{up,str}+E_{up,tur}+E_{down,str}+E_{down,tur}},$

L_veh＝L_sec-L_bike-L_sep，L_sep＝(L_sec-L_bike)mod 375

其中，N_up、N_down分別為上行進(jìn)口方向的機(jī)動(dòng)車道數(shù)、下行進(jìn)口方向的機(jī)動(dòng)車道數(shù)；N_sum為該路段的總機(jī)動(dòng)車道數(shù)；L_sec、L_sep、L_veh、L_bike的單位為cm；mod為求余運(yùn)算；

第三步，確定上行進(jìn)口方向、下行進(jìn)口方向的直行車道數(shù)和掉頭車道數(shù)為：

$N_{up,str}=\frac{N_{up}{E}_{up,str}}{E_{up,str}+2.68E_{up,tur}},N_{up,tur}=\frac{2.68N_{up}{E}_{up,tur}}{E_{up,str}+2.68E_{up,tur}}$

$N_{down,str}=\frac{N_{down}{E}_{down,str}}{E_{down,str}+2.68E_{down,tur}},N_{down,tur}=\frac{2.68N_{down}{E}_{down,tur}}{E_{down,str}+2.68E_{dow,tur}}$

其中，N_up,str、N_up,tur、N_down,str、N_down,tur分別為上行進(jìn)口方向的直行車道數(shù)、上行進(jìn)口方向的掉頭車道數(shù)、下行進(jìn)口方向的直行車道數(shù)、下行進(jìn)口方向的掉頭車道數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，所述步驟三的具體步驟如下：

從道路中央分隔帶向道路兩側(cè)，機(jī)動(dòng)車的車道從1開始排序；則上行進(jìn)口方向掉頭車道的計(jì)數(shù)起始值、下行進(jìn)口方向掉頭車道的計(jì)數(shù)起始值均為：其中，N為上行進(jìn)口方向掉頭車道，以及下行進(jìn)口方向掉頭車道的計(jì)數(shù)起始值；n為大于零的偶數(shù)，n≤2(N_up-N_up,tur)且n≤2(N_down-N_down,tur)；r為機(jī)動(dòng)車的最小轉(zhuǎn)彎半徑，且大型車r＝1000、小型車r＝600，單位為cm；d為機(jī)動(dòng)車的車輛寬度，且大型車d＝250、小型車r＝180，單位為cm；ceil表示返回大于或者等于指定表達(dá)式的最小整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，所述步驟四的具體步驟如下：路段中央分隔帶的開口尺寸為S_sep＝2r+d+ε。其中，ε為安全行駛距離，且ε＝200，單位為cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市主干道的路段交通掉頭控制方法，其特征在于，所述步驟五的具體步驟如下：

第一步，路段掉頭交通控制的信號(hào)周期為：

$T=ceil\left(\frac{26660}{1333-V_e}\right),V_e=\frac{\mathrm{\α}\max (E_{up,str},E_{down,str})+\max (E_{up,tur},E_{down,tur})}{\max (N_{up},N_{down})}$

其中，T為路段掉頭交通控制的信號(hào)周期，單位為s；V_e為路段車道設(shè)計(jì)交通量，單位為pcu/h；ceil表示返回大于或者等于指定表達(dá)式的最小整數(shù)；α為直行交通停車率；

第二步，上行進(jìn)口方向、下行進(jìn)口方向的第1到車道為直行車道，且其綠燈時(shí)間為：

$T_{g,str}=\frac{\mathrm{\α}max(E_{up,str},E_{down,str})}{\mathrm{\α}max(E_{up,str},E_{down,str})+max(E_{up,tur},E_{down,tur})}T$

其中，T_g,str為第1到直行車道的綠燈時(shí)間，單位為s；

第三步，上行進(jìn)口方向的第到車道為掉頭車道，下行進(jìn)口方向的第到車道為掉頭車道，且其綠燈時(shí)間為：

$T_{g,tur}=\frac{max(E_{up,tur},E_{down,tur})}{\mathrm{\α}max(E_{up,str},E_{down,str})+max(E_{up,tur},E_{down,tur})}T$

其中，T_g,tur為第到掉頭車道的綠燈時(shí)間，單位為s；

第四步，上行進(jìn)口方向的第到N_up車道為直行車道，下行進(jìn)口方向的第到N_down車道為直行車道，在整個(gè)信號(hào)周期均能通行，即綠燈時(shí)間為T_g＝T。