[发明专利]一种交叉口停靠公交车左转换道预信号控制方法

权利要求书

1.一种交叉口停靠公交车左转换道预信号控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：规定预信号控制的各车道车辆的运行规则；

步骤二：根据交叉口进口道主信号的信号配时协调预信号的信号配时；

步骤三：确定左转公交候驶区长度、预信号停车线距主信号停车线距离及交通诱导标志与公交停靠站的距离；

步骤四：根据交叉口交通状况确定预信号左转绿灯和左变道绿灯时长；

步骤五：根据预信号停车线位置及进口道限速条件，确定主信号直行绿灯结束滞后于预信号直行绿灯结束时长；

步骤六：根据预信号停车线位置及进口道限速条件，确定主信号左转绿灯启亮提前于预信号左转绿灯启亮时长；

所述步骤一中规定预信号控制的各车道车辆的运行规则的具体过程为：

当预信号左变道绿灯启亮时，预信号直行和左转相位为红灯，候驶区停靠的左转公交车可通过预信号停车线换道至左转车道，其他车辆则在预信号停车线后排队等待；预信号左变道绿灯结束，直行和左转绿灯启亮，左转公交车在候驶区停靠等待，其他车辆通过停车线进入主信号控制区域；预信号左变道相位为红灯，左转绿灯结束，直行相位为绿灯，只允许直行车辆通行；

所述步骤二中根据交叉口进口道主信号的信号配时协调预信号的信号配时的具体过程为：

预信号分为左转预信号灯、直行预信号灯和左变道预信号灯，灯色采用红黄绿三色，相位方案采用三相位，相序为：①预信号左变道绿灯+预信号左转红灯+预信号直行红灯；②预信号左变道红灯+预信号左转绿灯+预信号直行绿灯；③预信号左变道红灯+预信号左转红灯+预信号直行绿灯；

主信号与预信号的周期时长保持一致；主信号采用两相位控制，分别为直行相位和左转相位，先放直行相位，再放左转相位；

预信号直行绿灯结束时，到达交叉口的其他车辆在预信号停车线后排队等待，此时交叉口主信号直行为绿灯，通过预信号停车线的直行车辆继续通行，为左转公交车提供换道空间；

预信号左变道绿灯启亮时，主信号左转为绿灯；预信号左转绿灯相对于主信号左转绿灯滞后启亮，目的是使左转公交车能在左变道绿灯时间内安全通过主信号停车线；

所述步骤三中确定左转公交候驶区长度、预信号停车线距主信号停车线距离及交通诱导标志与公交停靠站的距离的具体过程为：

左转公交候驶区直接设置在进口道最右侧车道，候驶区内不允许超车，公交车采取先进先行原则；

左转公交候驶区长度G应为高峰时期一个信号周期内公交车最大到达数量的安全停靠距离之和，即：

G＝nL₁

式中，G表示左转公交候驶区长度；n为高峰时期一个信号周期内公交车最大到达数量；L₁表示单个公交车安全停靠距离；

前后公交车停靠应满足安全停靠距离L₁，单个公交车安全停靠距离应包括单个公交车长度L_b和前后公交车安全间距b，即：

L₁＝L_b+b

式中，L_b表示单个公交车长度；b为前后公交车安全间距；

为保证主信号直行绿灯期间内不造成绿灯时间浪费，使交叉口通行能力达到最大条件，在预信号换至左变道绿灯时间时，通过预信号停车线的其他车辆至多在主信号换至左转绿灯时间内通过交叉口，即：

式中，T_g表示主信号直行绿灯结束滞后于预信号直行绿灯结束时长；L表示预信号停车线至主信号停车线距离；V_S表示直行车辆通过交叉口的平均行驶速度；

为了实现左转公交优先，使左转公交车不产生多次停车等待，通过预信号停车线的左转公交车能在主信号左转绿灯结束时通过交叉口，T_g应满足：

式中，T_L表示主信号左转绿灯时长；δ表示驾驶员反应时间；V_g表示左转公交车通过交叉口的平均行驶速度；α表示左转公交车启动加速度；

为保证左转公交车在左变道绿灯时间内安全换道至左转车道并通过交叉口，预信号停车线距主信号停车线的距离、交叉口左转车辆最大安全停靠距离与左转公交车安全换道距离应满足：

L≤n_maxL_m+L₀

式中，n_max表示高峰时一个信号周期内某一个左转车道通过的最大车辆数；L_m表示左转车辆安全停靠距离；L₀表示左转公交车安全换道距离；

公共汽车停靠站30m内不允许停车的交通设施设计规范，即：

L+G≤W-30

式中，W表示公交车站距主信号停车线的距离；

根据交叉口车辆运行特性，左转公交候驶区距主信号停车线距离L越大时，交通运行越有序；

交通诱导标志处与最右侧车道相邻的直行方向公交车换道至最右侧车道的安全距离应满足公交车对角线长度与公交车长度之和，即：

式中，A表示左转公交车换一条道的安全距离，与L₀的关系随车道数变化，条件受限时可视情况而定；w表示公交车宽度；

同时，A也应该满足以下条件：

L+G+A≤W-H

式中，H表示公交车站距交通诱导标志的距离。