[发明专利]一种设置调头开口的信号交叉口双左转车道通行能力计算方法

权利要求书

1.一种设置调头开口的信号交叉口双左转车道通行能力计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

A）先建立双左转车道情况下的左转车辆选道模型；

B）再确定该情况下的双左转车道通行能力计算模型；

所述步骤A）先建立双左转车道情况下的左转车辆选道模型，包括如下步骤：

a）先确定设置调头开口的双左转车道的交通流特性；

b）然后确定交叉口的设计参数；

c）确定交叉口信号配时方案；

d）最后建立该双左转车道情况下的左转车辆选道模型，这里包括如下步骤：

1）首先建立左转专用车道的通行时间计算模型；

2）其次分析左转与调头共用车道中两种车流的相互作用机理；

3）然后建立三类情况下左转与调头共用车道的通行时间计算模型；

4）最后建立双左转车道情况下左转车辆选道模型；

所述步骤B）再确定该左转和调头共用车道的调头区域位置，包括如下步骤：

a）先求解两条左转车道上的车辆排队与驶离情况，具体是：在左转和调头车道交通特性、交叉口设计参数以及信号控制方案已知的情况下，根据左转车辆选道模型，求出左转与调头共用车道上各类车辆排队情况发生的概率和左转专用车道上的排队情况；

b）然后求解双左转车道的通行能力，具体是：根据两条车道各自的车辆驶离情况，将单位时间内两条车道上通过的所有左转车辆数和调头车辆数叠加在一起，即得所求设置调头开口的双左转车道通行能力。

2.根据权利要求1所述的设置调头开口的信号交叉口双左转车道通行能力计算方法，其特征在于：所述步骤A）的步骤d）中建立该双左转车道情况下的左转车辆选道模型的步骤包括：

1）首先建立左转专用车道的通行时间计算模型

建立左转专用车道通行时间计算模型的过程：首先，分析左转专用车道上车辆的到达与驶离规律，在车辆的平均占道长度相同、流向相同的情况下，左转车辆在红灯期间到达交叉口停车排队等待，等到左转绿灯启亮后，排队车辆开始依次启动，通过停车线驶离交叉口；其次，建立左转专用车道的通行时间计算模型，在无溢出情况下，左转专用车道上某辆排队车辆的通行时间，等于左转绿灯启亮后排队队首车辆的固定延误时间与启动波传递到该辆排队车辆的时间以及该辆排队车辆启动后通过交叉口停车线的时间之和；

2）其次分析左转与调头共用车道中两种车流的相互作用机理

分析左转与调头共用车道中两种车流的相互作用机理的过程：首先，确定共用车道上车辆之间相互作用的类型，由于左转与调头共用车道上有调头和左转两种车辆，故将相互作用归为调头车影响左转车通行、左转车影响调头车通行、及两种车辆互不影响这三类情况；其次，分析共用车道上调头车影响左转车通行这种情况，由于在渠化段共用车道的中间某处设有调头开口，红灯期间当调头车先于左转车到达共用车道并在调头开口处停车等待时，其后续左转车就只能从调头口处依次往后停车等待而无法靠近交叉口进口道停车线，那么在调头区域与停车线之间就会形成一个“真空地带”，当左转和调头绿灯启亮后，左转车要等调头车驶离后再从远离停车线的位置开始启动；再次，分析共用车道上左转车影响调头车通行这种情况，在左转禁行、调头允许放行的信号阶段内，当左转车到达排队遮挡调头开口时，调头车将因此无法在其绿灯时间内通过调头开口驶离交叉口，造成调头信号绿灯空放；最后，分析两种车辆互不影响的情况；

3）然后建立三类情况下左转与调头共用车道的通行时间计算模型

建立三类情况下的左转和调头共用车道的通行时间计算模型的过程：首先，分析调头车影响左转车通行的情况下，首辆调头车后面的某辆排队左转车的通行时间等于上一阶段最后一辆直行车通过调头开口的清空时间与车辆启动损失时间以及该排队车辆启动后通过交叉口停车线的时间之和；然后，分析左转车影响调头车通行和两种车辆互不影响的情况，两种情况下左转车的通行时间都不受调头车的影响，故其运行规律与左转专用车道上的车辆相同，即为左转绿灯启亮后排队队首车辆的固定延误时间与启动波传递到该辆排队车辆的时间以及该辆排队车辆启动后通过交叉口停车线的时间之和；

4）最后建立双左转车道情况下左转车辆选道模型

这里建立双左转车道情况下左转车辆选道模型的过程：根据建立的左转专用车道通行时间计算模型和左转与调头共用车道通行时间计算模型，将两条车道当前的预期通行时间相减，即为双左转车道情况下左转车辆选道模型。