一種交叉口直右共用車道預(yù)信號控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種交叉口直右共用車道預(yù)信號控制方法，涉及交通工程技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，經(jīng)濟發(fā)展帶動了城市機動車保有量的快速增長，道路供不應(yīng)求的現(xiàn)象已 經(jīng)屢見不鮮。作為城市路網(wǎng)節(jié)點的交叉口，更是成為制約道路通行能力的關(guān)鍵所在。為了 提高交叉口的通行能力，交通領(lǐng)域?qū)W者和從業(yè)者在有限的道路條件下，提出了許多優(yōu)化方 法和改進措施，獲得了很好的效果。
[0003] 其中，對于交叉口直行交通量較大，但道路條件有限的情況，多采用直行和右轉(zhuǎn)共 用一條車道的方法，以犧牲一部分右轉(zhuǎn)車輛的運行效率為代價，來提高交叉口直行車輛在 綠燈期間的通行效率。雖然這種做法在一定程度上能夠提高直行方向的通行能力，但有時 紅燈期間停在直右共用車道上的直行車輛卻阻礙了右轉(zhuǎn)車輛的通行，多余的等待時間也會 造成右轉(zhuǎn)駕駛?cè)瞬话?、煩躁的情緒。對于如何有效解決這個問題，目前尚無有效的方法。
[0004] 預(yù)信號是交叉口主信號的輔助設(shè)施，以規(guī)范和引導(dǎo)交叉口進口道上車輛行駛行 為。目前國內(nèi)外對于預(yù)信號的應(yīng)用集中在控制交叉口左轉(zhuǎn)車輛和公交優(yōu)先兩個方面。通常 的做法是：在停車線之前一段距離處設(shè)置預(yù)信號停車線，兩條停車線之間為待行區(qū)。當(dāng)左轉(zhuǎn) 需求較大時，預(yù)信號控制直行車輛停在預(yù)信號停車線后，而左轉(zhuǎn)車輛可駛?cè)氪袇^(qū)的所有 車道（包括直行車道），實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。當(dāng)交叉口實行公交優(yōu)先策略時，預(yù)信號用于控制社會車 輛能否駛?cè)氪袇^(qū)，確保在紅燈期間到達的公交車輛總能夠排在社會車輛之前，實現(xiàn)公交 優(yōu)先。但是，往往存在直行車輛因停車等待而阻礙右轉(zhuǎn)車通行的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種交叉口直右共用車道預(yù)信號控制方法，以解決交叉口直行方向 紅燈期間直右共用車道上的直行車輛因停車等待而阻礙右轉(zhuǎn)車通行的問題。
[0006] 本發(fā)明所述一種交叉口直右共用車道預(yù)信號控制方法，包括預(yù)信號、提示變道標(biāo) 線和交通標(biāo)志，按照道路限速值求取直行車輛的停車距離L，在直右共用車道及其緊鄰直行 車道內(nèi)距停車線L處設(shè)置一條提示變道標(biāo)線，在其路側(cè)設(shè)置一塊交通標(biāo)志和預(yù)信號系統(tǒng)。 預(yù)信號需與交叉口主信號直行方向的配時相協(xié)調(diào)，當(dāng)預(yù)信號紅燈提前啟亮?xí)r，提示變道標(biāo) 線后的直行車輛須從直右共用車道經(jīng)變道駛?cè)刖o鄰直行車道；當(dāng)預(yù)信號綠燈提前啟亮?xí)r， 提示變道標(biāo)線后排隊等待的直行車輛可提前啟動，從直行車道經(jīng)變道駛?cè)胫庇夜灿密嚨溃?進而加速至適當(dāng)速度通過交叉口。本發(fā)明不僅能夠避免主信號直行紅燈啟亮?xí)r直右共用車 道上因直行車輛停車等待而阻礙右轉(zhuǎn)車輛通行的情況發(fā)生，還能夠提高主信號直行綠燈啟 亮?xí)r直行車輛通過效率，從而提高交叉口的整體通行效率。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案具體為：
[0008] 步驟一：規(guī)定預(yù)信號控制下直右共用車道及其緊鄰直行車道上直行車輛的運行規(guī) 則；
[0009] 步驟二：根據(jù)信號交叉口具體情況，協(xié)調(diào)主、預(yù)信號配時；
[0010] 步驟三：根據(jù)道路限速值等條件，確定設(shè)置預(yù)信號、提交變道標(biāo)線和交通標(biāo)志的位 置；
[0011] 步驟四：根據(jù)預(yù)信號燈、提示變道線等的設(shè)置位置，根據(jù)確定預(yù)信號紅燈提前啟亮 時間；
[0012] 步驟五：根據(jù)預(yù)信號設(shè)置位置，確定預(yù)信號綠燈提前啟亮?xí)r間；
[0013] 步驟六：根據(jù)步驟二到五中確定的數(shù)值，設(shè)置預(yù)信號燈、提示變道標(biāo)線及交通標(biāo) )'、O
[0014] 在所述步驟一中，預(yù)信號控制提示變道標(biāo)線后的直行車輛駛離或駛?cè)胫庇夜灿密?道。預(yù)信號紅燈啟亮?xí)r，提示變道標(biāo)線后的直行車輛須駛離直右共用車道；預(yù)信號綠燈啟亮 時，提示變道標(biāo)線后的直行車輛可駛?cè)胫庇夜灿密嚨馈?br>[0015] 在所述步驟二中，交叉口預(yù)信號與主信號間存在一個配時協(xié)調(diào)的問題。預(yù)信號僅 包括紅與綠兩種燈色，二者均較主信號直行方向的紅、綠燈提前數(shù)秒啟亮，但主、預(yù)信號周 期時長相等。預(yù)信號紅燈提前啟亮，可避免主信號直行方向紅燈啟亮?xí)r，直右共用車道因直 行車輛停車等待而阻礙右轉(zhuǎn)車輛通行的情況發(fā)生，從而提高交叉口右轉(zhuǎn)運行效率。預(yù)信號 綠燈提前啟亮，可使提示變道標(biāo)線后排隊等待的直行車輛提前啟動駛?cè)胫庇夜灿密嚨溃?主信號直行綠燈啟亮?xí)r，直行車輛則剛好加速到達停車線，從而提高交叉口直行運行效率。
[0016] 在所述步驟三中，預(yù)信號、提示變道標(biāo)線及交通標(biāo)志至停車線的距離相等。該距離 應(yīng)滿足提示變道線后的第一輛直行車輛的停車距離需求，即
[0017] L>-S+--- 3.6 25.92(/
[0018] 式中L表示提示變道標(biāo)線與停車線之間的距離，（m) ;V為車輛運行速度，取限 速值，（km/h) ; δ為駕駛?cè)说姆磻?yīng)時間，取值為l.〇(s) ;d表示制動減速度，取中間值為 3. 5 (m/s2) 〇
[0019] 在所述步驟四中，預(yù)信號紅燈提前啟亮?xí)r間間隔內(nèi)直右共用車道上提示變道標(biāo)線 后的第一輛直行車輛變道后進入緊鄰直行車道，在主信號直行紅燈啟亮?xí)r，能夠安全地停 在停車線前。同時，確保預(yù)信號紅燈啟亮?xí)r，已越過提示變道標(biāo)線的直行車輛能夠在主信號 紅燈啟亮前進入交叉口。因此，預(yù)信號紅燈提前啟亮?xí)r間tjz滿足：
[0_ l-s+JId
[0021] 式中δ為駕駛?cè)说姆磻?yīng)時間，取值為LO(S) 為車輛運行速度，取限速值，（km/ h) ;d表示制動減速度，取中間值為3. 5 (m/s2)。
[0022] 在所述步驟五中，預(yù)信號綠燈提前啟亮?xí)r間tg，可根據(jù)提示變道標(biāo)線與停車線之 間的距離L確定，利用公式
[0023] Z S即 G --
[0024] 式中a為車輛啟動加速度，取3. Om/s2。這個tg可以確保預(yù)信號綠燈啟亮?xí)r，位于 直右共用車道緊鄰的直行車道上提示變道標(biāo)線后的直行車輛經(jīng)可提前啟動，經(jīng)變道后開始 加速，在主信號綠燈啟亮?xí)r剛好進入交叉口。
[0025] 在所述步驟六中，預(yù)信號裝置、提示變道標(biāo)線及交通標(biāo)志應(yīng)根據(jù)上述各步驟中求 得的數(shù)值進行設(shè)置。
[0026] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0027] 本發(fā)明借鑒交叉口左轉(zhuǎn)和公交優(yōu)先預(yù)信號控制方法，在有直右共用車道的交叉口 進口道上安裝預(yù)信號燈，用來控制直行車輛能否進入直右共用車道。一方面可以確保主信 號直行綠燈期間直右共用車道可以被直行車輛使用，以提高交叉口直行方向的通行能力； 另一方面避免主信號直行紅燈期間直右共用車道上因直行車輛停車等待而阻礙右轉(zhuǎn)車輛 通行的現(xiàn)象發(fā)生，消除右轉(zhuǎn)車輛因被迫停車而產(chǎn)生的延誤。本發(fā)明方法通過在交叉口停車 線前一段距離處設(shè)置一個與主信號相協(xié)調(diào)的預(yù)信號燈，配合預(yù)信號控制下直右共用車道及 其緊鄰直行車道上直行車輛的運行規(guī)則，控制紅、綠相位直右共用車道及其緊鄰直行車道 上直行車輛的行駛行為，達到提高右轉(zhuǎn)車輛通行效率、改善交叉口整體通行能力的效果。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的控制方法，能夠使交叉口進口道直行紅燈期間，直 右共用車道一直處于可被右轉(zhuǎn)車輛使用的狀態(tài)，避免直行車輛停止在直右共用車道上等待 紅燈而阻礙右轉(zhuǎn)車輛通行的現(xiàn)象的發(fā)生，并且通過預(yù)信號紅、綠信號的提前啟亮，可提高交 叉口直行方向的通行能力。
【附圖說明】
[0029] 圖1是交叉口直右共用車道預(yù)信號控制的硬件設(shè)施圖；
[0030] 圖2是哈爾濱市某信號交叉口進口道示意圖；
[0031] 圖3是哈爾濱市某信號交叉口進口道信號配時示意圖，
[0032] 圖4是預(yù)信號配時示意圖（與圖3對應(yīng)）；
[0033] 圖5是預(yù)信號相關(guān)設(shè)施設(shè)置情況示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0035] 圖1是交叉口直右共用車道預(yù)信號控制的硬件設(shè)施。如圖1所示，該交叉口是具 有直右共用車道的信號交叉口，所需硬件裝置為預(yù)信號燈、提交變道標(biāo)線和交通標(biāo)志。這三 種設(shè)施均設(shè)置在交叉口停車線前一定距離。該方法包括如下步驟：
[0036] 步驟一具體為：規(guī)定預(yù)信號控制下直右共用車道及其緊鄰直行車道上直行車輛的 運行規(guī)