一种交叉口直右共用车道预信号控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明具体涉及一种交叉口直右共用车道预信号控制方法，涉及交通工程技术领 域。
【背景技术】
[0002] 近年来，经济发展带动了城市机动车保有量的快速增长，道路供不应求的现象已 经屡见不鲜。作为城市路网节点的交叉口，更是成为制约道路通行能力的关键所在。为了 提高交叉口的通行能力，交通领域学者和从业者在有限的道路条件下，提出了许多优化方 法和改进措施，获得了很好的效果。
[0003] 其中，对于交叉口直行交通量较大，但道路条件有限的情况，多采用直行和右转共 用一条车道的方法，以牺牲一部分右转车辆的运行效率为代价，来提高交叉口直行车辆在 绿灯期间的通行效率。虽然这种做法在一定程度上能够提高直行方向的通行能力，但有时 红灯期间停在直右共用车道上的直行车辆却阻碍了右转车辆的通行，多余的等待时间也会 造成右转驾驶人不安、烦躁的情绪。对于如何有效解决这个问题，目前尚无有效的方法。
[0004] 预信号是交叉口主信号的辅助设施，以规范和引导交叉口进口道上车辆行驶行 为。目前国内外对于预信号的应用集中在控制交叉口左转车辆和公交优先两个方面。通常 的做法是：在停车线之前一段距离处设置预信号停车线，两条停车线之间为待行区。当左转 需求较大时，预信号控制直行车辆停在预信号停车线后，而左转车辆可驶入待行区的所有 车道（包括直行车道），实现左转。当交叉口实行公交优先策略时，预信号用于控制社会车 辆能否驶入待行区，确保在红灯期间到达的公交车辆总能够排在社会车辆之前，实现公交 优先。但是，往往存在直行车辆因停车等待而阻碍右转车通行的现象。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种交叉口直右共用车道预信号控制方法，以解决交叉口直行方向 红灯期间直右共用车道上的直行车辆因停车等待而阻碍右转车通行的问题。
[0006] 本发明所述一种交叉口直右共用车道预信号控制方法，包括预信号、提示变道标 线和交通标志，按照道路限速值求取直行车辆的停车距离L，在直右共用车道及其紧邻直行 车道内距停车线L处设置一条提示变道标线，在其路侧设置一块交通标志和预信号系统。 预信号需与交叉口主信号直行方向的配时相协调，当预信号红灯提前启亮时，提示变道标 线后的直行车辆须从直右共用车道经变道驶入紧邻直行车道；当预信号绿灯提前启亮时， 提示变道标线后排队等待的直行车辆可提前启动，从直行车道经变道驶入直右共用车道， 进而加速至适当速度通过交叉口。本发明不仅能够避免主信号直行红灯启亮时直右共用车 道上因直行车辆停车等待而阻碍右转车辆通行的情况发生，还能够提高主信号直行绿灯启 亮时直行车辆通过效率，从而提高交叉口的整体通行效率。
[0007] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案具体为：
[0008] 步骤一：规定预信号控制下直右共用车道及其紧邻直行车道上直行车辆的运行规 则；
[0009] 步骤二：根据信号交叉口具体情况，协调主、预信号配时；
[0010] 步骤三：根据道路限速值等条件，确定设置预信号、提交变道标线和交通标志的位 置；
[0011] 步骤四：根据预信号灯、提示变道线等的设置位置，根据确定预信号红灯提前启亮 时间；
[0012] 步骤五：根据预信号设置位置，确定预信号绿灯提前启亮时间；
[0013] 步骤六：根据步骤二到五中确定的数值，设置预信号灯、提示变道标线及交通标 )'、O
[0014] 在所述步骤一中，预信号控制提示变道标线后的直行车辆驶离或驶入直右共用车 道。预信号红灯启亮时，提示变道标线后的直行车辆须驶离直右共用车道；预信号绿灯启亮 时，提示变道标线后的直行车辆可驶入直右共用车道。
[0015] 在所述步骤二中，交叉口预信号与主信号间存在一个配时协调的问题。预信号仅 包括红与绿两种灯色，二者均较主信号直行方向的红、绿灯提前数秒启亮，但主、预信号周 期时长相等。预信号红灯提前启亮，可避免主信号直行方向红灯启亮时，直右共用车道因直 行车辆停车等待而阻碍右转车辆通行的情况发生，从而提高交叉口右转运行效率。预信号 绿灯提前启亮，可使提示变道标线后排队等待的直行车辆提前启动驶入直右共用车道，待 主信号直行绿灯启亮时，直行车辆则刚好加速到达停车线，从而提高交叉口直行运行效率。
[0016] 在所述步骤三中，预信号、提示变道标线及交通标志至停车线的距离相等。该距离 应满足提示变道线后的第一辆直行车辆的停车距离需求，即
[0017] L>-S+--- 3.6 25.92(/
[0018] 式中L表示提示变道标线与停车线之间的距离，（m) ;V为车辆运行速度，取限 速值，（km/h) ; δ为驾驶人的反应时间，取值为l.〇(s) ;d表示制动减速度，取中间值为 3. 5 (m/s2) 〇
[0019] 在所述步骤四中，预信号红灯提前启亮时间间隔内直右共用车道上提示变道标线 后的第一辆直行车辆变道后进入紧邻直行车道，在主信号直行红灯启亮时，能够安全地停 在停车线前。同时，确保预信号红灯启亮时，已越过提示变道标线的直行车辆能够在主信号 红灯启亮前进入交叉口。因此，预信号红灯提前启亮时间tjz满足：
[0_ l-s+JId
[0021] 式中δ为驾驶人的反应时间，取值为LO(S) 为车辆运行速度，取限速值，（km/ h) ;d表示制动减速度，取中间值为3. 5 (m/s2)。
[0022] 在所述步骤五中，预信号绿灯提前启亮时间tg，可根据提示变道标线与停车线之 间的距离L确定，利用公式
[0023] Z S即 G --
[0024] 式中a为车辆启动加速度，取3. Om/s2。这个tg可以确保预信号绿灯启亮时，位于 直右共用车道紧邻的直行车道上提示变道标线后的直行车辆经可提前启动，经变道后开始 加速，在主信号绿灯启亮时刚好进入交叉口。
[0025] 在所述步骤六中，预信号装置、提示变道标线及交通标志应根据上述各步骤中求 得的数值进行设置。
[0026] 本发明具有以下有益效果：
[0027] 本发明借鉴交叉口左转和公交优先预信号控制方法，在有直右共用车道的交叉口 进口道上安装预信号灯，用来控制直行车辆能否进入直右共用车道。一方面可以确保主信 号直行绿灯期间直右共用车道可以被直行车辆使用，以提高交叉口直行方向的通行能力； 另一方面避免主信号直行红灯期间直右共用车道上因直行车辆停车等待而阻碍右转车辆 通行的现象发生，消除右转车辆因被迫停车而产生的延误。本发明方法通过在交叉口停车 线前一段距离处设置一个与主信号相协调的预信号灯，配合预信号控制下直右共用车道及 其紧邻直行车道上直行车辆的运行规则，控制红、绿相位直右共用车道及其紧邻直行车道 上直行车辆的行驶行为，达到提高右转车辆通行效率、改善交叉口整体通行能力的效果。
[0028] 与现有技术相比，本发明所述的控制方法，能够使交叉口进口道直行红灯期间，直 右共用车道一直处于可被右转车辆使用的状态，避免直行车辆停止在直右共用车道上等待 红灯而阻碍右转车辆通行的现象的发生，并且通过预信号红、绿信号的提前启亮，可提高交 叉口直行方向的通行能力。
【附图说明】
[0029] 图1是交叉口直右共用车道预信号控制的硬件设施图；
[0030] 图2是哈尔滨市某信号交叉口进口道示意图；
[0031] 图3是哈尔滨市某信号交叉口进口道信号配时示意图，
[0032] 图4是预信号配时示意图（与图3对应）；
[0033] 图5是预信号相关设施设置情况示意图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述：
[0035] 图1是交叉口直右共用车道预信号控制的硬件设施。如图1所示，该交叉口是具 有直右共用车道的信号交叉口，所需硬件装置为预信号灯、提交变道标线和交通标志。这三 种设施均设置在交叉口停车线前一定距离。该方法包括如下步骤：
[0036] 步骤一具体为：规定预信号控制下直右共用车道及其紧邻直行车道上直行车辆的 运行规