[发明专利]面向城市干道变向交通的车道调整方法

摘要

本发明公开了一种面向城市干道变向交通的车道调整方法，用以缓解城市道路中存在的潮汐交通现象，主要包括需要改变方向的可变车道数量和车道调整后各车道转向功能的确定方法两个部分，首先给出了城市干道的变向交通设置条件，接着结合潮汐交叉口信号控制，来确定可变车道的数量以及车道调整后各车道转向功能，然后计算交叉口延误值，最后对比各延误值，得到面向城市干道变向交通的车道调整方法。本发明将交叉口信号控制与变向交通技术相结合来缓解潮汐交通拥堵，减小延误，有效提高现有道路资源的利用率。

主权项

面向城市干道变向交通的车道调整方法，其特征在于：包括以下步骤：1）计算交通量方向不均匀系数KD； K D = q 1 q 1 + q 2 式中：q1——重交通流方向交通流量（pcu/h）；q2——轻交通流方向交通流量（pcu/h）；2）判断是否满足变向交通设置条件：若满足变向交通设置条件，通过计算来确定可变车道数量及车道调整后各车道转向功能；否则，选择潮汐交通交叉口信号控制优化方案；3）可变车道数量及车道调整后各车道转向功能的确定方法为：步骤一：计算现状双向道路的通行能力。 C a = n L · S L · ( g NL T N ) + n T · S T · ( g NT T N ) + n R · S R · ( g NR T N ) C a ′ = n L ′ · S L · ( g ML T M ) + n T ′ · S T · ( g MT T M ) + n R ′ · S R · ( g MR T M ) 其中Ca、Ca′分别为现状双向道路的通行能力，pcu/h；TM为交叉口M的信号周期时长，s；TN为交叉口N的信号周期时长，s；SL、ST、SR分别为一条左转、直行、右转车道的饱和流量，可分别取1550pcu/h、1650pcu/h、1550pcu/h；nL、nT、nR分别为路段a方向的左转、直行、右转车道数量；gNL、gNT、gNR分别为交叉口N处a方向进口道各转向相位的有效绿灯时长，s；nL′、nT′、nR′分别为路段a′方向的左转、直行、右转车道数量；gML、gMT、gMR分别为交叉口M处a′方向进口道各转向相位的有效绿灯时长，s；步骤二：假设可变车道数量Δn＝1时，分别计算qLi和qTi，其中，qLi为重交通流方向的左转单车道流量；qTi为重交通流方向的直行单车道流量；如果qLi大于qTi，将该条可变车道设置为左转专用车道，供重交通流方向的左转车流通行，另外三条车道的功能不变；如果qLi小于qTi，将可变车道作为重交通流方向的左转专用车道，车道调整前的最内侧车道由原来的左转变为直行；同理，轻交通流方向的各车道功能确定方法为：当qLi大于qTi时，该方向左转车道数量减少，原本行驶在可变车道上的左转车辆变道至相邻的外侧左转车道行驶；当qLi小于qTi时，该方向的直行车道数量减少，左转车辆向外侧移动，原来最内侧的直行车道变道至相邻的外侧直行车道行驶；步骤三：双向车道数量和功能改变后，重新选择潮汐交叉口信号控制方案，并计算信号配时；步骤四：与潮汐交通交叉口信号相位优化方案相结合，计算车道调整后两个方向的通行能力C和C′，计算方法与步骤一相同；步骤五：判断是否满足车道数和通行能力两个约束条件；条件一：车道数条件 0 ≤ Δn ≤ n a 0 ≤ Δn ≤ n a ′ 其中：na＝nL+nT+nRn′a＝n′L+n′T+n′R条件二：通行能力条件 q L + q T + q R ≤ C q L ′ + q T ′ + q R ′ ≤ C ′ 式中，qL、qT、qR分别为交叉口M处其余三个进口道汇入路段a方向的左转、直行和右转流量，pcu/h；qL′、qT′、qR′分别为交叉口N处其余三个进口道汇入路段a′方向的左转、直行和右转流量，pcu/h；若满足以上两个约束条件，则进行步骤六的计算；否则，进入步骤七；步骤六：计算车道调整后的交叉口延误值；步骤七：使可变车道数量增加1条，即Δn＝2,3……,na时，重复以上步骤二至步骤六的计算过程，得到各交叉口延误；步骤八：如果可变车道数量为i时，不能满足车道数和通行能力约束条件，则比较Δn＝1,2,3……,i‑1时的交叉口延误值，该值为最小时的Δn即为可变车道数量。