本发明涉及交通设计与控制领域，具体涉及到一种四相位顺时针放行方式的右转机动车流分离、右转非机动车流分离、过街直行和左转非机动车流分隔的交叉口渠化和信号控制方法。
背景技术：
交叉口是道路通行能力的瓶颈，往往制约整条道路乃至路网的服务水平，而随着各城市非机动车的不断增长，交叉口聚集的非机动车过街产生的冲突给交叉口的管理组织带来了很大的挑战，现有的交叉口交通组织方法，在空间渠化方面，将过街非机动车道设置在过街人行横道之前或是进行慢行交通一体化设置；在信号控制方面，一般采用的是对称的放行方式，且右转机动车不设置红灯时间或与同一进口道的直行车辆同步放行，这种交通组织方法包含以下几个缺点：
1)左转二次过街的非机动车对反方向直行非机动车干扰严重，存在交通安全隐患；
2)左转二次过街的非机动车驶入左转待行区的过程中影响了后续直行非机动车的通行，降低了通行效率；
3)右转非机动车与过街的行人和非机动车之间存在严重交叉冲突，存在交通安全隐患；
4)右转机动车与过街的行人和非机动车之间存在严重的交叉冲突，存在交通安全隐患；
5)对称式相位需考虑设置全红时间，增加了损失时间，降低了交叉口的运行效率；
当交叉口四个进口道的交通量分配不均匀，尤其是存在明显的交通潮汐现象时，对称的放行方式造成了时空资源的浪费。
技术实现要素：
发明目的：本发明针对过街非机动车道位于过街人行横道之前的对称式相位放行的交叉口的缺点，提出一种四相位顺时针放行方式的交叉口渠化与信号控制方法，有效减小各交通方式互相之间的交通干扰，避免交叉和对向冲突，减小交通安全隐患，并且适应于十字型交叉口四个方向进口道流量不平衡的情况，能够提高时空资源利用率。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种四相位顺时针放行方式的交叉口渠化与信号控制方法，所述交叉口为十字型交叉口，四个方向上均设有机动车进口道和非机动车进口道，机动进口车道均设有左转车道、直行车道和右转专用车道；将交叉口的过街非机动车道用过街人行横道分隔为内外两条单行车道，靠近交叉口内部的过街非机动车道用于非机动车直行过街，靠近机动车道停车线的过街非机动车道用于非机动车左转二次过街；在交叉口的四个交角处设置非机动车二次过街左转待行区以及行人过街驻足区；所述信号控制采用四相位顺时针放行方式，具体为：
第一相位：放行北进口道的直行和左转机动车、南进口道和东进口道的右转机动车；放行北进口道的直行非机动车、西进口道和西南角左转待行区的左转过街非机动车、南进口和东进口道的右转非机动车；放行西进口的南北向行人过街；
第二相位：放行东进口道的直行和左转机动车、西进口道和南进口道的右转机动车；放行东进口道的直行非机动车、北进口道和西北角左转待行区的左转过街非机动车、西进口和南进口道的右转非机动车；放行北进口的东西向行人过街；
第三相位：放行南进口道的直行和左转机动车、北进口道和西进口道的右转机动车；放行南进口道的直行非机动车、东进口道和东北角左转待行区的左转过街非机动车、北进口和西进口道的右转非机动车；放行东进口的南北向行人过街；
第四相位：放行西进口道的直行和左转机动车、东进口道和北进口道的右转机动车；放行西进口道的直行非机动车、南进口道和东南角左转待行区的左转过街非机动车、东进口和北进口道的右转非机动车；放行南进口的东西向行人过街。
作为优选，将非机动车进口道拓展为一条非机动车左转专用道、一条非机动车直行车道、一条非机动车右转专用车道。
作为优选，通过中央分隔栏将机动车进口道与出口道分隔，通过机非分隔栏将机动车进口道和出口道分别与非机动车进口道和非机动车出口道分隔。
作为优选，在过街行人驻足区铺砖、设立长短柱或设置“行人驻足区”字样；将非机动车二次过街左转待行区外围布设黄色虚线，区域内涂成绿色，并画有非机动车的图形，设置“左转待行区”字样。
在具体实施时，根据交叉口各进口道机动车直行当量、非机动车及行人流量配置四个相位的绿灯和黄灯时间。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：1、直行非机动车与直行机动车同向行驶，左转的非机动车被过街人行横道分隔开，不会干扰反方向直行的非机动车；2、交叉口过街左转的非机动车和直行非机动车被分隔在两个车道上，左转的非机动车第一次过街停驻时不存在对后续直行非机动车的影响；3、相位衔接顺畅，无需设置全红时间；4、同一进口道的右转机动车与直行左转机动车分离放行，不会产生右转机动车与过街行人、非机动车的冲突；5、同一进口道的右转非机动车与直行左转非机动车分离放行，不会产生右转非机动车与过街行人、非机动车的冲突；6、适应于交叉口四个进口道交通流量不平衡的情况，提高了时空资源利用率。
附图说明
图1是本发明实施例中的交叉口渠化示意图。
图2是本发明实施例中的交叉口车流、人流组织流线示意图。
图3是本发明实施例中的交叉口信号相位示意图。
图1中：1-机动车直左车道，2-机动车直行车道，3-机动车右转专用车道，4-非机动车左转专用车道，5-非机动车直行车道，6-非机动车右转专用车道，7-内侧过街非机动车道，8-交叉口过街人行横道，9-外侧过街非机动车道，10-行人驻足区，11-非机动车二次过街左转待行区，12-非机动车出口道，13-机动车出口道，14-机非分隔栏，15-中央分隔栏。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
本发明实施例公开的一种四相位顺时针放行方式的交叉口渠化与信号控制方法，主要包括交叉口空间渠化优化和信号控制优化两个方面。适用于四个方向上均具有专用的机动车进出口道和非机动车进出口道十字型交叉口，具体如图1所示，交叉口的空间渠化优化方法主要包括如下几个方面：
(1)将交叉口的机动车西进口道设计为一条直左车道1、一条直行车道2、一条右转专用车道3；需要说明的是，本发明的机动车道划分不限于此，在道路足够宽时，也可设计专用左转车道。在信号控制时每个方向进口道的直行车道、直左车道或左转专用车道同属一个车道组，右转专用车道属另一个车道组；
(2)将交叉口的非机动车西进口道展宽为一条左转专用车道4、直行车道5、右转专用车道6；
(3)将用于左转过街的非机动车道和用于直行过街的非机动车道分隔为内外两条，分别位于过街人行横道8两侧，内侧的用于左转过街的非机动车道7靠近机动车道停车线，外侧的用于直行过街的非机动车道9靠近交叉口内部，两条机动车道分别通过箭头标示非机动车在车道内的行驶方向；
(4)在交叉口的四个交角处设置行人过街驻足区10和非机动车二次过街左转待行区11；过街行人驻足区10，可通过铺砖、设立长短柱或者设置醒目的“行人驻足区”字样保证行人等候过街的安全，对于非机动车二次过街左转待行区11，可将该区域外围布设黄色虚线，区域内涂成绿色，并画有非机动车的图形，设置醒目的“左转待行区”字样，保证左转非机动车的待行空间；
(5)通过中央分隔栏15将机动车进口道与出口道13分隔，通过机非分隔栏14将机动车进口道和出口道分别与非机动车进口道和非机动车出口道12分隔；
(6)其余进口道处也依次按照上述渠化方法进行渠化。
以江苏省南京市某十字形交叉口为例，经实地调查，可得到道路空间渠化信息包括：单条机动车车道宽度为3.5m，非机动车道宽度为4m，过街人行横道宽度为4m，每个进口道和出口道包括3条机动车道，路中和路侧分别采用中央分隔栏和机非分隔栏的形式；该交叉口的高峰小时流量系数phf为0.94，设计目标v/c为0.95，设计到达车速限制为40km/h，该交叉口的机动车流量、非机动车流量、过街行人流量如下表所示，根据表中显示的调查结果，该交叉口四个进口道的机动车流量不平衡，而且左转非机动车流量占比较高，该交叉口适合改造为图1所示的交叉口渠化方式，非机动车进口道拓宽为6m，非机动车左转专用车道、直行车道、右转专用车道各为2m；用于左转过街的非机动车道宽度设置为3m，用于直行过街的非机动车道设置为3.5m，并采用四相位顺时针放行方式。
表1交叉口各进口道机动车直行当量、非机动车及行人流量
通过实用信号周期方法进行配时，得到如下信号相位控制方案：
表2交叉口信号相位控制方案
如图2、3所示，基于上述空间渠化后的交叉口的信号控制优化采取顺时针的四相位的放行方式，具体包括：
相位一：放行北进口道的直行和左转机动车、南进口道和东进口道的右转机动车；同时，放行北进口道的直行非机动车以及南进口和东进口道的右转非机动车，西进口道的左转非机动车第一次过街进入西北角的左转待行区，西南角左转待行区的非机动车完成左转二次过街；西进口的南北向行人完成过街。
相位二：放行东进口道的直行和左转机动车、西进口道和南进口道的右转机动车；同时，放行东进口道的直行非机动车以及西进口和南进口道的右转非机动车，北进口道的左转非机动车第一次过街进入东北角的左转待行区，西北角左转待行区的非机动车完成左转二次过街；北进口的东西向行人完成过街。
相位三：放行南进口道的直行和左转机动车、北进口道和西进口道的右转机动车；同时，放行南进口道的直行非机动车以及北进口和西进口道的右转非机动车，东进口道的左转非机动车第一次过街进入东南角的左转待行区，东北角左转待行区的非机动车完成左转二次过街；东进口的南北向行人完成过街。
相位四：放行西进口道的直行和左转机动车、东进口道和北进口道的右转机动车；同时，放行西进口道的直行非机动车以及东进口和北进口道的右转非机动车，南进口道的左转非机动车第一次过街进入西南角的左转待行区，东南角左转待行区的非机动车完成左转二次过街；南进口的东西向行人完成过街。