一种基于左转二次停车的可逆短车道信号控制方法
【专利摘要】本发明公开一种基于左转二次停车的可逆短车道信号控制方法，在交叉口的东、南、西、北进口分别在对向车道设置可逆短车道，在各出口道处设置一组可逆短车道指示灯，位于可逆短车道尾端的左转进口道上设置左转第一停车线，在左转第一停车线处分别设置一组左转预信号灯，主信号采用左转先于直行放行的四相位控制方式，协调控制左转预信号灯与主信号灯之间的相位差，并结合左转车辆二次停车的控制方式，从时间上避免左转车流与出口道车流的冲突，使左转车辆能够安全利用可逆短车道通行，充分利用交叉口进出口的道路资源，增加进口道车道数，提高了车道的使用效率和信号交叉口通行能力。
【专利说明】-种基于左转二次停车的可逆短车道信号控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于城市道路交通控制领域，适用于右转进口车道数少于出口道的车道数 的平面十字交叉口，具有涉及交叉口进口左转机动车二次停车并利用逆向车道通行的一种 信号控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市经济快速发展，城市建筑建设占用越来越多的土地，有限的城市道路用 地已无法满足日益剧增的小汽车保有量，尤其在几何空间有限、道路红线的拓宽耗资巨大 的情况下，交叉口拥堵情况愈加频繁，造成交叉口处多次停车、通行质量下降、噪声污染、汽 车尾气排放量增加等各种交通问题。交叉口处经常发生进口道上车辆排队过长，而出口道 车辆较少的情况。如何在有限的几何空间内，设计出不仅能保存现有的建筑不进行大量的 拆除改造工程又能满足日益剧增的交通需求的交叉口优化控制方法是个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为克服现有十字交叉口空间有限而无法满足交通需求的情况，提 出一种基于左转二次停车的可逆短车道的控制方法，从时间上可避免左转车流与出口道车 流的冲突，合理利用紧张的城市道路用地，增加交叉口的通行能力，减少车辆的延误。
[0004] 本发明采用的技术方案是包括以下步骤： (1) 在十字交叉口中间位置设置主信号灯，交叉口的东、南、西、北进口分别在对向车道 设置可逆短车道；在各出口道处设置一组可逆短车道指示灯，以提示出口道车辆是否可通 行前方的可逆短车道；位于可逆短车道尾端的左转进口道上设置左转第一停车线，在左转 第一停车线处分别设置一组左转预信号灯，以控制左转车流进入可逆短车道通行； (2) 主信号采用左转先于直行放行的四相位控制方式，交叉口各进口车辆放行次序为： 南北左转、南北直行、东西左转、东西直行；设置主信号与左转预信号之间的相位差，南、北 进口的左转预信号灯采用同一相位，比主信号的南直相位绿灯结束后的红灯晚开始，比主 信号的南左相位的绿灯结束时刻早结束；东、西进口的左转预信号灯采用同一相位，比主信 号的东直相位绿灯结束后的红灯晚开始，比主信号的东左相位的绿灯结束时刻早结束； (3 )当东、西方向的左转车辆开始放行，并且南北方向的直行车辆完全通过可逆短车道 时，南进口的左转预信号灯显示绿灯，提示南进口左转车辆跨越相应的第一停车线后变道 进入可逆短车道行驶，可逆短车道指示灯显示禁止通行信号；当南、北方向的左转车辆开始 放行，左转车辆利用可逆短车道行驶，南进口的左转预信号灯要比南北方向的左转车辆提 前结束放行，以确保进入可逆短车道的左转车辆全部通过，此时可逆短车道指示灯变成通 行信号；其它进口的左转预信号灯和可逆短车道指示灯的显示方法雷同。
[0005] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果： 1、本发明在交叉口出口处通过利用对向车道设置可逆短车道，同时设置左转机动车预 信号灯、左转机动车第一停车线以及可逆短车道指示灯，协调控制左转预信号灯与主信号 灯之间的相位差，并结合左转车辆二次停车的控制方式，从时间上避免左转车流与出口道 车流的冲突，使左转车辆能够安全利用可逆短车道通行，科学利用交叉口有限的几何空间， 充分利用交叉口进出口的道路资源，增加进口道车道数，提高了车道的使用效率和提高信 号交叉口通行能力。
[0006] 2、本发明通过合理布置交叉口进口道车道组，减少车辆延误和停车次数，降低机 动车尾气排放，保护环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本发明基于左转二次停车的可逆短车道信号控制方法中十字交叉口的控 制设置俯视图； 图2是图1中一条可逆短车道的放大的标线设置图； 图3是图1中多条可逆短车道的放大的标线设置图； 图4是图1中交叉口主信号、左转预信号的相位设置图，图中的白色表示绿灯，灰色表 示黄灯，黑色表示红灯； 图5是本发明的控制流程图； 图中：1.主信号灯；2、5、8、11.左转预信号灯；3、6、9、12.左转车辆第一停车线；4、7、 10、13.可逆短车道指示灯。
【具体实施方式】
[0008] 如图1所示的十字交叉口，在十字交叉口中间位置设置主信号灯1。将十字交叉道 路分为E(东）方向进口、S(南）方向进口、W(西）方向进口、N(北）方向进口这四个进口， 每个方向进口分别利用对向车道设置如图2所示的一段距离长为人的可逆短车道，可逆短 车道前侧是与进口停车线的横向延长线重合的双黄虚线a，提示左转进口车辆在此处按照 主信号灯1控制行驶，出口车辆按照可逆短车道指示灯的指示行驶。可逆短车道的左侧是 双黄实线c、右侧是双黄实线表提示在进口道、可逆短车道和出口道行驶的所有车辆，不可 跨越此线进行变道。当交叉口处的几何尺寸允许，并且左转车辆的交通量比较大，可以利用 对向车道设置多条可逆短车道，如图3所示，相邻两条可逆短车道之间的车道分界线是虚 线ft提示可逆短车道中的车辆可以跨越此线变道以满足左转车辆的交通需求。可逆短车道 尾部是内虚外实黄线4内虚外实黄线亦勺内侧是虚黄线、外侧是实黄线，提示车道内的出 口道车辆可跨越此线继续行驶，未进入此车道的出口道车辆不可跨越此线行驶。可逆短车 道的长度人大于30m且小于60m，即双黄虚线a与左转第一停车线间的距离，第一停车 线4立于可逆短车道尾端的左转进口道上。
[0009] 在交叉口的东、南、西、北四个进口道的左转车第一停车线处分别设置一组信号 灯，称为左转预信号灯，以控制左转车流(直行和右转车辆不受该信号控制）进入可逆短车 道通行。具体是在东进口道的左转车第一停车线6处设置左转预信号灯5,在南进口道的 左转车第一停车线9处设置左转预信号灯8,在西进口道的左转车第一停车线12处设置左 转预信号灯11，在北进口道的左转车第一停车线3处设置左转预信号灯2。当左转预信号 灯2、5、8、11显示为绿灯时，所控制的左转车辆跨越中心黄线变道进入可逆短车道，当左转 预信号灯2、5、8、11显示为红灯时，左转车辆停在左转车辆第一停车线3、6、9、12处，等待预 信号灯变成绿灯。
[0010] 在东、南、西、北各出口道处设置一组道路通行指示灯，称为可逆短车道指示灯，此 车道指示灯可使用主信号灯的信号杆，以提示出口道车辆是否可通行前方的可逆短车道。 具体是在东出口道处设置可逆短车道指示灯7,在南出口道处设置可逆短车道指示灯10， 在西出口道处设置可逆短车道指示灯13,在北出口道处设置可逆短车道指示灯4。
[0011]可逆短车道指示灯4、7、10、13均采用2种信号指示：Γ显示绿色箭头"丨"信号， 表示该车道通行；f显示红色"X"信号，表示车道处于封闭状态，禁止通行。
[0012] 本发明适用于右转进口车道数少于出口道的车道数的交叉口。当需要设置多条可 逆短车道时，相应的出口车道数（即出口道车道数大于可逆短车道数）随着发生改变。
[0013] 如图1所示，以南进口的左转预信号灯8和可逆短车道指示灯10为例说明本发 明左转预信号灯与可逆短车道指示灯的工作原理，其余三个进口的左转预信号灯和可逆短 车道指示灯的工作原理与此雷同，不再赘述。交叉口各进口车辆放行次序为：南北左转、南 北直行、东西左转、东西直行。当交叉口的东西方向的左转车辆开始放行，并且南北方向的 直行车辆完全通过可逆短车道时，南（S)进口的左转预信号灯8显示绿灯，提示南（S)进口 左转车辆跨越第一停车线9,变道进入可逆短车道行驶，可逆短车道指示灯10显示为红色 "X"信号；当交叉口的南北方向的左转车辆开始放行，左转车辆利用可逆短车道行驶；左 转预信号灯8要比南北方向的左转车辆提前结束放行，以确保进入可逆短车道的左转车辆 可以全部通过双黄虚线，此时，可逆短车道指示灯10变成绿色箭头"丨"信号。
[0014] 此外，左转预信号灯8和可逆短车道指示灯10需要同步转换，以确保车辆可以安 全进入和通过可逆短车道。
[0015] 本发明适应于左转先直行放行的所有四相位交通控制方式，以图4的相位控制方 式为例，阐述主信号与预信号、车道指示灯的运行原理。交叉口处采用的四相位方式：南左 相位(南北方向的左转车辆和东西方向的右转车辆)、南直相位(南北方向的直行车流)、东 左相位(东西方向的左转车辆和南北方向的右转车辆)、东直相位(东西方向的直行车辆)。
[0016] 根据采用的四相位控制以及图1、图4所示，本发明的左转预信号灯2、8采用一种 相位，左转预信号灯5、11采用一种相位。
[0017]为了避免左转机动车进入可逆短车道时与出口道其他通行车辆发生冲突，需要科 学设置主信号和左转信号之间的相位差。从附图4得到，左转预信号灯2、8采用同一相位， 并且比主信号的南直相位绿灯结束后的红灯晚A幵始，比主信号的南左相位的绿灯结束时 刻早结束；左转预信号灯5、11采用同一相位，并且比主信号的东直相位绿灯结束后的红 灯晚^幵始，比主信号的东左相位的绿灯结束时刻早4结束。
[0018]设交叉口东（E)、西（W)、南（S)、北（N)四个进口的直行机动车通过交叉口的速度 分别为：KE、KW、KS、KN，单位m/s;左转机动车进入东、南、西、北四个进口道的速度分别为：^、 V6、单位m/s。附图2中，设东进口直行车停车线和西进口的左转第一停车线12之间 的距离为Ze，西进口直行车停车线和东进口的左转第一停车线6之间的距离为4,单位m， 下同；南进口直行车停车线和北进口左转第一停车线3之间的距离为Zs，北进口直行车停 车线和南进口左转第一停车线9之间的距离为4。东进口可逆短车道长度为人，西进口可 逆短车道长度为Λ，南进口可逆短车道长度为7S，单位m，北进口可逆短车道长度为4。则 左转预信号灯2、8与主信号南直相位的相位差Ii(左转预信号绿灯开始时刻晚于主信号南 直相位红灯的开始时刻）为：
【权利要求】
1. 一种基于左转二次停车的可逆短车道信号控制方法，其特征是包括以下步骤： (1) 在十字交叉口中间位置设置主信号灯，交叉口的东、南、西、北进口分别在对向车道 设置可逆短车道；在各出口道处设置一组可逆短车道指示灯，以提示出口道车辆是否可通 行前方的可逆短车道；位于可逆短车道尾端的左转进口道上设置左转第一停车线，在左转 第一停车线处分别设置一组左转预信号灯，以控制左转车流进入可逆短车道通行； (2) 主信号采用左转先于直行放行的四相位控制方式，交叉口各进口车辆放行次序为： 南北左转、南北直行、东西左转、东西直行；设置主信号与左转预信号之间的相位差，南、北 进口的左转预信号灯采用同一相位，比主信号的南直相位绿灯结束后的红灯晚开始，比主 信号的南左相位的绿灯结束时刻早结束；东、西进口的左转预信号灯采用同一相位，比主信 号的东直相位绿灯结束后的红灯晚开始，比主信号的东左相位的绿灯结束时刻早结束； (3 )当东、西方向的左转车辆开始放行，并且南北方向的直行车辆完全通过可逆短车道 时，南进口的左转预信号灯显示绿灯，提示南进口左转车辆跨越相应的第一停车线后变道 进入可逆短车道行驶，可逆短车道指示灯显示禁止通行信号；当南、北方向的左转车辆开始 放行，左转车辆利用可逆短车道行驶，南进口的左转预信号灯要比南北方向的左转车辆提 前结束放行，以确保进入可逆短车道的左转车辆全部通过，此时可逆短车道指示灯变成通 行信号；其它进口的左转预信号灯和可逆短车道指示灯的显示方法雷同。
2. 根据权利要求1所述的可逆短车道信号控制方法，其特征是：步骤（2)中，南北进口 的左转预信号灯与主信号南直相位的相位差K 南北进口 的左转预信号灯与主信号南左相位的相位差6 = + 1,东西进口的左 转预信号灯与主信号东直相位的相位差乙=/G. +Iij5lZre +2I,东西进口的左转 预信号灯与主信号东左相位的相位差6 /ie +2,Zw + 2 ,ke、Kw、Ks、Kn分别 是东、南、西、北的直行车辆通过交叉口的速度，6、W6分别是左转车辆进入东、南、西、 北进口的速度，Ze是东进口直行车停车线和西进口的左转第一停车线之间的距离，/是西 进口直行车停车线和东进口的左转第一停车线之间的距离，4是南进口直行车停车线和北 进口左转第一停车线3之间的距离，Zn是北进口直行车停车线和南进口左转第一停车线9 之间的距离；人，心H分别是东、南、西、北进口可逆短车道的长度。
3. 根据权利要求1所述的可逆短车道信号控制方法，其特征是：可逆短车道前侧与进 口停车线的横向延长线重合的双黄虚线a，提示左转进口车辆在此处按照主信号灯1控制 行驶，出口车辆按照可逆短车道指示灯的指示行驶；可逆短车道的左侧是双黄实线c、右侧 是双黄实线表提示在进口道、可逆短车道和出口道行驶的所有车辆不可跨越此线进行变 道；可逆短车道尾部是内虚外实黄线4提示车道内的出口道车辆可跨越此线继续行驶，未 进入此车道的出口道车辆不可跨越此线行驶。
4. 根据权利要求1所述的可逆短车道信号控制方法，其特征是：可逆短车道指示灯均 采用2种信号指示，指示绿色箭头"丨"信号表示该车道通行，指示红色"X"信号表示该车 道禁止通行。
5. 根据权利要求3所述的可逆短车道信号控制方法，其特征是：可逆短车道是一条或 多条，当有多条可逆短车道时，可逆短车道中的车辆可以变道。
6. 根据权利要求1所述的可逆短车道信号控制方法，其特征是：可逆短车道的长度大 于30m且小于60m。
【文档编号】G08G1/07GK104504914SQ201410656107
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】张鹏, 汪小渟, 宋乐, 常玉林, 韩烁 申请人:江苏大学