| 专利名称： | 判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Method for judging whether signal control intersection adapts to continuous flow intersection transformation | ||
| 专利号： | CN201510745176.4 | 申请时间： | 20151105 |
| 公开号： | CN105279980A | 公开时间： | 20160127 |
| 申请人： | 苏州设计研究院股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 215021 江苏省苏州市工业园区星海街9号 | ||
| 发明人： | 周洋; 张鹤; 杨秀英; 陆艳; 吕斌 | ||
| 分类号： | G08G1/07 | 主分类号： | G08G1/07 |
| 代理机构： | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人： | 范晴 |
| 摘要： | 本发明公开了一种判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，该方法依次分析信号控制交叉口是否满足设置连续流交叉口的基础条件、设施条件、流量条件和流量比例条件，只有在前述所有条件均满足时，最终判断对应的信号控制交叉口适于进行连续流交叉口改造；若其中任一项条件不能满足，则判断不于进行连续流交叉口改造。该方法使用条件简洁明了，方便快捷，可靠性高，改造成连续流交叉口后，可以减少信号控制交叉口进口道交通拥挤状况，提高交叉口通行能力。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a method for judging whether a signal control intersection adapts to continuous flow intersection transformation. According to the method, whether a signal control intersection satisfies the basic condition, infrastructure condition, flow condition and flow ratio condition for setting a continuous flow intersection is analyzed sequentially, whether the corresponding signal control intersection is suitable for continuous flow intersection transformation is judged only when all the conditions are met, and that the signal control intersection is not suitable for continuous flow intersection transformation is judged if there is one condition which cannot be satisfied. The method has the advantages of clear and concise using conditions, convenient and quick operation, and high reliability. After a signal control intersection is transformed into a continuous flow intersection, traffic congestion on the entrance lane of the signal control intersection can be reduced, and the traffic capacity of the intersection can be improved. | ||
1.一种判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： S1：将信号控制交叉口各进口道方向作为交通数据采集的依据； S2：采集交通数据； 所采集的交通数据包括各进口道在高峰小时到达的交通量，该交通量包括各种机动车、非机动车、以及交叉口地面人行过街交通量，将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量：Ve＝VΣPiEi； 其中：Ve为当量标准小汽车交通量，计量单位为辆/小时；V为未经换算的总交通量，计量单位为辆/小时；Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比；Ei为第i类车的车辆换算系数；i表示大型车或小汽车； S3：检测交通构成，若非机动车分担率≥5％，则判断连续流交叉口不适用；反之，则进行下述步骤S4～S6； S4：计算各进口道的通行能力，进道口设计通行能力等于各车道设计通行能力之和；单条直行车道的设计通行能力计算公式为其中Cs为单条直行车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；Tc为信号灯周期，计量单位为s；tg为信号每周期内的绿灯时间，计量单位为s；t0为绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间，计量单位为s；ti为直行或右行车辆通过停车线的平均时间，计量单位为s/pcu；
为折减系数； 单条右转车道的设计通行能力计算公式为Csr＝Cs，其中，Csr为单条右转车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h； 单条左转车道的设计通行能力计算公式为Csl＝Cs(1-β′l/2)，其中Csl为单条左转车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；β′l为直左车道中左转车所占比例； 单条进口道的饱和度计算公式为
其中λ为进口道的饱和度；Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量；C为该进口道的通行能力； 若某一组对向车道的交通饱和度均大于0.8，则该组对向车道满足设置连续流交叉口的流量条件，对其进行下述步骤S5；反之，则判断连续流交叉口不适用，步骤终止； S5：检测满足设置连续流交叉口的流量条件方向的对向人行过街量是否大于300人次/小时，若大于300人次/小时，则不满足设置条件，判断连续流交叉口不适用；若不大于300人次/小时，则进行下述步骤S6； S6：当满足上述步骤S4流量条件的方向，单条左转交通量与直行交通量比例大于1/2且小于3/2时，则最终判断适宜进行连续流交叉口改造；反之，则判断连续流交叉口不适用。
2.根据权利要求1所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S3和步骤S4之间，还进行下述三个步骤： ①：检测交叉口红线范围内是否有改造空间； ②：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有公交站台； ③：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有接入开口； 上述步骤①、②和③的顺序不分先后； ④：上述步骤①、②和③中，只有在同时满足改造空间宽裕、交叉口渠化段上游150米范围内没有公交站台和接入开口的条件下，才进行所述步骤S4，作进一步判断；反之，则判断连续流交叉口不适用，步骤终止。
3.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，采集交通数据时，通过历史数据获取，或者通过摄像法进行数据采集。
4.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S4中，根据《城市道路设计规范》(CJJ37-2012)计算各进口道的通行能力。
5.根据权利要求2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤④中，所述的“改造空间宽裕”，是指人行道两侧有5米以上宽度的改造空间。
6.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在上述计算公式中，t0为2.3s，
为0.9。
7.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：所述信号控制交叉口为十字型交叉口或T型交叉口。
1.一种判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： S1：将信号控制交叉口各进口道方向作为交通数据采集的依据； S2：采集交通数据； 所采集的交通数据包括各进口道在高峰小时到达的交通量，该交通量包括各种机动车、非机动车、以及交叉口地面人行过街交通量，将获得的机动车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量：Ve＝VΣPiEi； 其中：Ve为当量标准小汽车交通量，计量单位为辆/小时；V为未经换算的总交通量，计量单位为辆/小时；Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比；Ei为第i类车的车辆换算系数；i表示大型车或小汽车； S3：检测交通构成，若非机动车分担率≥5％，则判断连续流交叉口不适用；反之，则进行下述步骤S4～S6； S4：计算各进口道的通行能力，进道口设计通行能力等于各车道设计通行能力之和；单条直行车道的设计通行能力计算公式为其中Cs为单条直行车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；Tc为信号灯周期，计量单位为s；tg为信号每周期内的绿灯时间，计量单位为s；t0为绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间，计量单位为s；ti为直行或右行车辆通过停车线的平均时间，计量单位为s/pcu；
为折减系数； 单条右转车道的设计通行能力计算公式为Csr＝Cs，其中，Csr为单条右转车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h； 单条左转车道的设计通行能力计算公式为Csl＝Cs(1-β′l/2)，其中Csl为单条左转车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；β′l为直左车道中左转车所占比例； 单条进口道的饱和度计算公式为
其中λ为进口道的饱和度；Ve为单位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量；C为该进口道的通行能力； 若某一组对向车道的交通饱和度均大于0.8，则该组对向车道满足设置连续流交叉口的流量条件，对其进行下述步骤S5；反之，则判断连续流交叉口不适用，步骤终止； S5：检测满足设置连续流交叉口的流量条件方向的对向人行过街量是否大于300人次/小时，若大于300人次/小时，则不满足设置条件，判断连续流交叉口不适用；若不大于300人次/小时，则进行下述步骤S6； S6：当满足上述步骤S4流量条件的方向，单条左转交通量与直行交通量比例大于1/2且小于3/2时，则最终判断适宜进行连续流交叉口改造；反之，则判断连续流交叉口不适用。
2.根据权利要求1所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S3和步骤S4之间，还进行下述三个步骤： ①：检测交叉口红线范围内是否有改造空间； ②：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有公交站台； ③：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有接入开口； 上述步骤①、②和③的顺序不分先后； ④：上述步骤①、②和③中，只有在同时满足改造空间宽裕、交叉口渠化段上游150米范围内没有公交站台和接入开口的条件下，才进行所述步骤S4，作进一步判断；反之，则判断连续流交叉口不适用，步骤终止。
3.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，采集交通数据时，通过历史数据获取，或者通过摄像法进行数据采集。
4.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤S4中，根据《城市道路设计规范》(CJJ37-2012)计算各进口道的通行能力。
5.根据权利要求2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在所述步骤④中，所述的“改造空间宽裕”，是指人行道两侧有5米以上宽度的改造空间。
6.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：在上述计算公式中，t0为2.3s，
为0.9。
7.根据权利要求1或2所述的判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口改造的方法，其特征在于：所述信号控制交叉口为十字型交叉口或T型交叉口。
翻译：技术领域
本发明交通工程中道路交叉口设计领域，具体涉及一种判断信号控制交叉 口是否适用于连续流交叉口改造的方法。
背景技术
连续流交叉口(CFI:ContinuousFlowIntersection)又称“转移左转”(XDL: CroS1overDisplacedLeft-turn)方案。是在交叉口上游一定距离处把进口的左转 车流转移到对向直行车流出口车道最外侧的一种非传统设计方案。相比于传统 信号控制交叉口，CFI具有更大的通行能力、减少延误并提高安全性；相比于立 体交叉口，CFI建设成本小、建设速度快。目前北美有十余处交叉口采用了CFI 的设计方式。相比北美交通，国内的城市交通更为复杂。随着近些年机动车保 有量的迅猛增长，交叉口大规模拥堵的城市越来越多，连续流交叉口(CFI)既 然优势十分明显，是否适用于我国城市交叉口，怎样明确何种交叉口才适用， 确定连续流交叉口的方法对于更好地发挥城市交叉口的功能、提高交叉口的通 行能力十分重要。
发明内容
本发明目的是：针对上述技术问题，为了使设置连续流交叉口更符合国内 实际情况，提供一种判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口(CFI)改造 的方法，旨在解决如何判断交叉口是否适用于CFI建设的问题，相比于传统信 号控制交叉口，CFI具有更大的通行能力、减少延误并提高安全性；相比于立体 交叉口，CFI建设成本小、建设速度快。
本发明的技术方案是：一种判断信号控制交叉口是否适用于连续流交叉口 改造的方法，包括以下步骤：
S1：将信号控制交叉口各进口道方向作为交通数据采集的依据；
S2：采集交通数据；
所采集的交通数据包括各进口道在高峰小时到达的交通量，该交通量包括 各种机动车、各种非机动车、以及交叉口地面人行过街交通量，将获得的机动 车交通量按如下公式换算成当量标准小汽车交通量：Ve＝VΣPiEi；
其中：Ve为当量标准小汽车交通量，计量单位为辆/小时；V为未经换算的 总交通量，计量单位为辆/小时；Pi为第i类车交通量占总交通量的百分比；Ei为 第i类车的车辆换算系数；i表示大型车或小汽车；
S3：检测交通构成，若非机动车分担率≥5％，则判断连续流交叉口不适用， 此时判断结果已出，步骤终止；反之(即非机动车分担率＜5％)，则进行下述 步骤S4～S6，作进一步判断；
S4：计算各进口道的通行能力，进道口设计通行能力等于各车道设计通行 能力之和；单条直行车道的设计通行能力计算公式为其 中Cs为单条直行车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；Tc为信号灯周期，计 量单位为s；tg为信号每周期内的绿灯时间，计量单位为s；t0为绿灯亮后，第一 辆车启动、通过停车线的时间，计量单位为s；ti为直行或右行车辆通过停车线 的平均时间，计量单位为s/pcu；
为折减系数；
单条右转车道的设计通行能力计算公式为Csr＝Cs，其中，Csr为单条右转车 道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；
单条左转车道的设计通行能力计算公式为Csl＝Cs(1-βl'/2)，其中Csl为单条 左转车道的设计通行能力，计量单位为pcu/h；βl'为直左车道中左转车所占比例；
单条进口道的饱和度计算公式为其中λ为进口道的饱和度；Ve为单 位时间该进口道到达的当量标准小汽车交通量；C为该进口道的通行能力；
若某一组对向车道的交通饱和度均大于0.8，则该组对向车道满足设置连续 流交叉口的流量条件，对其进行下述步骤S5；反之(即该组对向车道的交通饱 和度并非全部大于0.8)，则判断连续流交叉口不适用；
S5：检测满足设置连续流交叉口的流量条件方向的对向人行过街量是否大 于300人次/小时，若大于300人次/小时，则不满足设置条件，判断连续流交叉 口不适用，此时判断结果已出，步骤终止；若不大于300人次/小时，则进行下 述步骤S6，作进一步判断；
S6：当满足上述步骤S4流量条件的方向，单条左转交通量与直行交通量比 例大于1/2且小于3/2时，则最终判断适宜进行连续流交叉口改造；反之，则判 断连续流交叉口不适用。
作为优选，在所述步骤S3和步骤S4之间，还进行下述三个步骤：
①：检测交叉口红线范围内是否有改造空间；
②：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有公交站台；
③：检测交叉口渠化段上游150米范围内是否有接入开口；
上述步骤①、②和③的顺序不分先后；
④：上述步骤①、②和③中，只有在同时满足改造空间宽裕、交叉口渠化 段上游150米范围内没有公交站台和接入开口的条件下，才进行所述步骤S4， 作进一步判断；反之(改造空间不够宽裕，或交叉口渠化段上游150米范围内 有公交站台，或交叉口渠化段上游150米范围内有接入开口)，则判断连续流 交叉口不适用，此时判断结果已出，步骤终止。
上述步骤①、②、③和④的实施只是一种优选技术手段，并非绝对手段。 如果改造空间不够宽裕，或交叉口渠化段上游150米范围内有公交站台，或交 叉口渠化段上游150米范围内有接入开口，那么我们也可以根据实际情况来克 服这些问题，而选择继续进行所述步骤S4。即步骤①、②、③和④的实施不作 为刚性指标要求，仅作为重要的参考依据。
作为优选，在所述步骤S1中，采集交通数据时，可以通过历史数据获取， 也可以通过摄像法进行数据采集。
作为优选，在所述步骤S4中，我们根据《城市道路设计规范》(CJJ37-2012) 计算各进口道的通行能力。
作为优选，在所述步骤④中，所述的“改造空间宽裕”，通常是指人行道 两侧有5米以上宽度的改造空间。
作为优选，在上述计算公式中，t0通常为2.3s，
通 常为0.9。
本方法尤其适用于十字型交叉口或T型交叉口，即该方法应用于十字型交 叉口或T型交叉口的信号控制交叉口时，效果最佳，可靠性最高。若最终判断 十字型交叉口适用于进行CFI改造，则其至少可设置一组CFI。若最终判断T 型交叉口适用于进行CFI改造，则其至少可设置一个进口道CFI。
本发明的优点是：通过本发明所提出的方法可以快速判断传统信号控制交 叉口是否适于改造成连续流交叉口(CFI)，该方法使用条件简洁明了，方便快 捷，可靠性高。改造成连续流交叉口后，可以减少信号控制交叉口进口道交通 拥挤状况，提高交叉口通行能力。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例中信号控制交叉口在CFI改造前的面图；
图2为本发明实施例中经CFI改造后的信号控制交叉口的平面图。
具体实施方式
根据图1所示的信号控制交叉口(T型交叉口)平面图以及表1所示的车 辆流量，目前北进口道晚高峰达到4100pcu/h，交通拥堵比较严重，T型交叉口 有一个进口道饱和度较大时就可以考虑进行连续流交叉口改造。确定该信号控 制交叉口是否适用连续流交叉口改造的方法如下：
(1)采集交叉口各进口道在高峰小时到达的机动车交通量如表1所示；
(2)调查数据为粤西某特大城市一处T型交叉口，非机动车比例很低，本 例中该交叉口非机动车分担率不足1％(小于5％)，满足设置连续流交叉口(CFI) 的基础条件；所述非机动车分担率为采用非机动车出行的人数与采用非机动与 机动车出行的人数之和的比值，其含义为业内公知。
(3)北侧交叉口道路红线内车道及人行道较宽，改造条件较好，且交叉口 北进口渠化段上游150米范围内没有设置公交站台，且没有接入道路及开口， 具备设置连续流交叉口(CFI)的设施条件；
(4)根据本发明技术方案步骤S4中的计算方法计算出北进口道的饱和度 满足设置连续流交叉口(CFI)的流量条件；
(5)检测北进口人行道地面人行过街为140人次/小时，小于300人次/小 时，满足设置连续流交叉口(CFI)的地面人行过街交通量阈值条件；
(6)计算北进口道单条左转和直行交通量比例：北进口道为3条直行车道、 2条左转车道，因此介于1/2至3/2之间，满足设置连续流交叉口(CFI) 的流量比例条件。
综上所述，图1所示的信号控制交叉口同时满足设置连续流交叉口(CFI) 的基础条件、设施条件、流量条件和流量比例条件，我们最终判断该交叉口可 以进行连续流交叉口(CFI)改造，如图2，根据评估结果，晚高峰路口的通行 能力提升10％左右。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了 解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发 明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。
