一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種十字路口道路上設(shè)置堆棧區(qū)域，用于堆棧左轉(zhuǎn)車輛。堆棧區(qū)域包括但不限于各向道路。對于堆棧車輛采取并行通行的控制方式，有效減少了左轉(zhuǎn)車輛通行時間，屬于交通控制【技術(shù)領(lǐng)域】?，F(xiàn)代城市十字路口普遍采用紅綠燈控制，但因左轉(zhuǎn)車輛與直行車輛沖突，阻礙了通行效率，本發(fā)明在通路上合理設(shè)置堆棧區(qū)域，通過并行原理可做到快速、有效、自適應(yīng)的減少左轉(zhuǎn)等待時間，減少車流沖突。該發(fā)明適用于城市各個平面交叉路口。車道設(shè)置數(shù)量上可根據(jù)路口情況增加或減少。該發(fā)明利用堆棧原理及串行變并行方式，提高平面交通十字路口通行能力，適用于主、主，主、輔道路的十字路口通行設(shè)計，提高了單位時間交通運(yùn)輸能力。
【專利說明】一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，屬于交通控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市交通控制是一項十分艱巨的工作，一般來說，城市交通控制采用多種方式:
(I)定時控制:交通控制采用交通信號燈控制，按事先設(shè)定的配時方案運(yùn)行，配時的依據(jù)是交通量的歷史數(shù)據(jù)。一天內(nèi)只用一個配時方案的稱為單時段定時控制，一天內(nèi)不同時段選用不同配時方案的稱為多時段定時控制。根據(jù)歷史交通數(shù)據(jù)確定其最優(yōu)化配時的方法?，F(xiàn)在最常用的信號配時方法有:韋爾伯特法、臨界車道法、停車線法、沖突點(diǎn)法。定時控制方法是目前使用最廣的一種交通控制方式，它比較適應(yīng)于車流量規(guī)律變化、車流量較大(甚至接近于飽和狀態(tài))的路口。但由于其配時方案根據(jù)交通調(diào)查的歷史數(shù)據(jù)得到，而且一經(jīng)確定就維持不變，直到下次重新調(diào)整。很顯然，這種方式不能適應(yīng)交通流的隨機(jī)變化，因而其控制效果較差。
[0003](2)感應(yīng)控制:感應(yīng)信號控制沒有固定的周期，工作原理為在感應(yīng)信號控制的進(jìn)口，均設(shè)有車輛檢測器，當(dāng)某一信號相位開始啟亮綠燈，感應(yīng)信號控制器內(nèi)預(yù)先設(shè)置一個“初始綠燈時間”。到初始綠燈時間結(jié)束時，增加一個預(yù)置的時間間隔，在此時間間隔內(nèi)若沒有后續(xù)車輛到達(dá)，則立即更換相位；若檢測到有后續(xù)車輛到達(dá)，則每檢測到一輛車，就從檢測到車輛的時刻起，綠燈相位延長一個預(yù)置的“單位綠燈延長時間”。綠燈一直可以延長到一個預(yù)置的“最大綠燈時間”。當(dāng)相位綠燈時間延長到最大值時，即使檢測器仍然檢測到有來車，也要中斷此相位的通行權(quán)，轉(zhuǎn)換信號相位。感應(yīng)控制方法由于可根據(jù)交通的變化來調(diào)節(jié)信號的配時方案，因此比定時控制方法有更好的控制效果，特別適用于交通量隨時間變化大且不規(guī)則、主次相位車流量相差較大的路口。感應(yīng)控制方法存在的缺陷在于，感應(yīng)控制只根據(jù)綠燈相位是否有車輛到達(dá)而做出決策，而不能綜合其它紅燈相位的車輛到達(dá)情況進(jìn)行決策，因此它無法真正響應(yīng)各相位的交通需求，也就不能使車輛的總延誤最小。
[0004](3)自適應(yīng)控制:連續(xù)測量交通流，將其與希望的動態(tài)特性進(jìn)行比較，利用差值以改變系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)或產(chǎn)生一個控制，從而保證不論環(huán)境如何變化，均可使控制效果達(dá)到最優(yōu)。自適應(yīng)控制系統(tǒng)有兩類，即配時參數(shù)實時選擇系統(tǒng)和實時交通狀況模擬系統(tǒng)。
[0005]配時參數(shù)選擇系統(tǒng)是在系統(tǒng)投入運(yùn)行之前，擬定一套配時參數(shù)與交通量等級的對照關(guān)系，即針對不同等級的交通量，選擇相應(yīng)最佳的配時參數(shù)組合。將這套事先擬定的配時參數(shù)與交通量對應(yīng)組合關(guān)系貯存于中央控制計算機(jī)中，中央控制計算機(jī)則通過設(shè)在各個交叉口的車輛檢測器反饋的車流通過量數(shù)據(jù)，自動選擇合適的配時參數(shù)，并根據(jù)所選定的配時參數(shù)組合實行對路網(wǎng)交通信號的實時控制。
[0006]實時交通狀況模擬系統(tǒng)不需要事先貯存任何既定的配時方案，也不需要事先確定一套配時參數(shù)與交通量的對應(yīng)選擇關(guān)系。它是依靠貯存于中央計算機(jī)的某種交通數(shù)學(xué)模型，對反饋回來的實時交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對配時參數(shù)作優(yōu)化調(diào)整。配時參數(shù)的優(yōu)化是以綜合目標(biāo)函數(shù)(延誤時間，停車次數(shù)，擁擠程度及油耗等)的預(yù)測值為依據(jù)的。因此，它可以保證整個路網(wǎng)在任何時段都在最佳配時方案控制下運(yùn)行。
[0007]從總體來看，自適應(yīng)系統(tǒng)的控制在很大程度上依賴于交通流數(shù)據(jù)的實時檢測，因此系統(tǒng)對交通檢測設(shè)備和交通數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的精度和可靠性要求很高。與定時系統(tǒng)相比，自適應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)備配置復(fù)雜得多，建設(shè)投資要高很多。
[0008]正是因為交通控制問題存在上述復(fù)雜因素，需要采用其他一些必要的技術(shù)予以改進(jìn)，以能夠緩解交通擁擠狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，利用堆棧原理及串行變并行方式，提高平面交通十字路口通行能力，適用于主、主，主、輔道路的十字路口軟立交設(shè)計。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0011]一種十字路口堆棧區(qū)域并行通行控制方式，根據(jù)城市交通的主要矛盾集中在左轉(zhuǎn)車輛與直行車輛發(fā)生沖突，導(dǎo)致整個通道分相推進(jìn)，阻礙了通行效率，在各向通路上設(shè)置堆棧區(qū)域，通過并行原理可做到快速、有效、自適應(yīng)的減少左轉(zhuǎn)等待時間，減少車流沖突，該發(fā)明適用于城市各個平面交叉路口。車道設(shè)置數(shù)量上可根據(jù)路口情況增加或減少。
[0012]該發(fā)明的有益效果在于:該發(fā)明利用堆棧原理及串行變并行方式，提高平面交通十字路口通行能力，適用于主、主輔道路的十字路口軟立交設(shè)計，提高了交通應(yīng)急運(yùn)輸能力。設(shè)計了正向道路上左轉(zhuǎn)堆棧式通行方式(實例一)，主要用于普通十字路口的通行。設(shè)計了逆向道路上的堆棧通行方式(實例二)。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例1中交通控制示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明實施例2中交通控制示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0017]實施例1:正向道路上設(shè)置堆棧區(qū)域通行方式為例
一種十字路口堆棧區(qū)域并行通行控制方式，在主通路A、B、C、D正向道路間設(shè)置有堆棧區(qū)域，分別為SI停止線與tl停止線間(以下簡稱Sltl)、S2t2間、S3t3間和S4t4間。通過并行原理可做到快速、有效、自適應(yīng)的減少左轉(zhuǎn)等待時間，減少車流沖突。
[0018]各向右轉(zhuǎn)車輛通過右轉(zhuǎn)彎道直接駛?cè)?。如A1D8、B1A8、C1B8、D1C8。
[0019]設(shè)置信號燈p1、p2、p3、p4、rl、r2、r3、r4 ;堆棧信號燈 El、E2、E3、E4。
[0020]pi對應(yīng)sl，rl對應(yīng)tl，以此類推。
[0021 ] 下面分析A路口通行情況:
當(dāng)p1、rl紅燈時，直行車輛通過A2、A3車道停止與SI停止線；此時堆棧信號燈El綠燈，允許左轉(zhuǎn)車輛堆棧，則AB方向的左轉(zhuǎn)車輛通過A4車道進(jìn)入Sltl堆棧區(qū)，可駛?cè)階2-A4任意車道，停止與tl停止線處。此處tl停止線可以為直線，也可為階梯形狀，便于轉(zhuǎn)向。此階段為左轉(zhuǎn)車輛入棧操作。
[0022]當(dāng)pi紅燈、rl直行紅燈、rl左轉(zhuǎn)綠燈時，Sltl堆棧的左轉(zhuǎn)車輛開始轉(zhuǎn)彎，此時堆棧信號燈El紅燈，關(guān)閉入棧，后面左轉(zhuǎn)車輛停止于A4，SI處。同時rl左轉(zhuǎn)綠燈時間設(shè)置夠長，可以使已進(jìn)入棧區(qū)的左轉(zhuǎn)車輛全部出棧。此階段為左轉(zhuǎn)車輛出棧操作。
[0023]當(dāng)pi綠燈、rl直行綠燈、rl左轉(zhuǎn)紅燈時，直行車輛開始通過A2、A3車道正常通行。此時El紅燈，左轉(zhuǎn)車輛停止于A4車道SI處。此時為直行車輛通行期。
[0024]當(dāng)p I紅燈，r I直行綠燈、r I左轉(zhuǎn)紅燈時，直行車輛已進(jìn)入棧區(qū)的繼續(xù)出棧，未進(jìn)入棧區(qū)的停止SI處。此時為清空棧區(qū)操作。
[0025]當(dāng)棧區(qū)清空后，p1、rl紅燈，El開啟，回歸左轉(zhuǎn)車輛入棧操作。
[0026]其它路口原理一樣，在此不再贅述。
[0027]下面簡單分析一個周期操作(該周期的信號燈秒數(shù)為隨意舉例):
0s-30s時:p1、r1、p3、r3紅燈，El、E3綠燈，AC、CA方向車輛停止于S1、S3處；AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入堆棧區(qū)域，并停止于tl、t3處；p2、r2直行、p4、r4直行綠燈，r2左轉(zhuǎn)、r4左轉(zhuǎn)、E2、E4紅燈，則BD方向、DB方向車輛正常直行；BC、DA左轉(zhuǎn)車輛停止于S2、S4處。
[0028]30s-35s 時:pl、rl、p3、r3 紅燈，EU E2 綠燈，AC、CA 方向車輛停止于 S1、S3 處;AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入堆棧區(qū)域，并停止于tl、t3處；r2直行、r4直行綠燈，p2、p4、r2左轉(zhuǎn)、r4左轉(zhuǎn)、E2、E4紅燈，此時BD、DB方向車輛進(jìn)行出棧操作，未進(jìn)入棧區(qū)的則停止于S2、S4處。
[0029]35s-50s時:pl、rl直行、p3、r3直行紅燈，rl左轉(zhuǎn)、r3左轉(zhuǎn)綠燈，E1、E3紅燈，此時AB、⑶方向左轉(zhuǎn)車輛出棧操作。p2、p4、r2、r4紅燈，E2、E4綠燈，此時BC、DA方向左轉(zhuǎn)車輛開始入棧，并停止于t2、t4 ;BD、DB直行車輛停止于S2、S4處。此周期內(nèi)確保AB、⑶左轉(zhuǎn)車輛全部出棧，若信號秒數(shù)不夠可適當(dāng)延長信號時間，此根據(jù)棧區(qū)設(shè)置長度來計算信號時間。
[0030]50s-80s時:pUrl直行、p3、r3直行綠燈，rl左轉(zhuǎn)、r3左轉(zhuǎn)紅燈，EU E3紅燈，此時AC、CA進(jìn)入直行通行期，AB、⑶左轉(zhuǎn)車輛停止于S1、S3。p2、p4、r2、r4紅燈，E2、E4綠燈，BD, DB方向車輛停止于S2、S4，BC, DA車輛繼續(xù)進(jìn)入左轉(zhuǎn)入棧操作，并停止于t2、t4處。
[0031]80s-85s時:pl、p3、rl左轉(zhuǎn)、r3左轉(zhuǎn)、E1、E3紅燈，rl直行、r3直行綠燈，此時AC、CA方向車輛已經(jīng)過S1、S3的繼續(xù)通行，未過S1、S3的停止于S1、S3處，AB、⑶方向車輛停止于Sl、S3#;p2、p4、r2、r4紅燈，E2、E4綠燈，BD'DB方向車輛停止于S2、S4，BC,DA車輛繼續(xù)進(jìn)入左轉(zhuǎn)入棧操作，并停止于t2、t4處。
[0032]85s-100s 時:pl、p3、rl、r3 紅燈，E1、E3 綠燈，AC、CA 方向車輛停止于 S1、S3 處;AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入堆棧區(qū)域，并停止于tl、t3處；r2左轉(zhuǎn)、r4左轉(zhuǎn)綠燈，p2、p4、r2直行、r4直行紅燈，BC、DA方向左轉(zhuǎn)車輛出棧操作，BD, DB方向車輛停止于S2、S4 處。
[0033]IOOs時回歸Os，周期結(jié)束。
[0034]實施例2:逆向道路上設(shè)置堆棧區(qū)域通行方式為例
一種十字路口堆棧區(qū)域并行通行控制方式，在主通路a、b、c、d逆向道路間設(shè)置有堆棧區(qū)域，分別為SI停止線與tl停止線間(以下簡稱Sltl)、S2t2間、S3t3間和S4t4間。通過并行原理可做到快速、有效、自適應(yīng)的減少左轉(zhuǎn)等待時間，減少車流沖突。
[0035]各向右轉(zhuǎn)車輛通過右轉(zhuǎn)彎道直接駛?cè)搿Ｈ鏏1D8、B1A8、C1B8、D1C8。
[0036]設(shè)置信號燈pl、p2、p3、p4 ;堆棧信號燈E1、E2、E3、E4。
[0037]pi對應(yīng)sl，以此類推。
[0038]下面分析A路口通行情況:
當(dāng)Pl直行、Pl左轉(zhuǎn)紅燈時，直行車輛通過A2、A3車道進(jìn)入A2、A3、A4正向堆棧區(qū)，停止于SI停止線；此時堆棧信號燈El綠燈，允許左轉(zhuǎn)車輛堆棧，則AB方向的左轉(zhuǎn)車輛通過A4車道進(jìn)入Sltl堆棧區(qū)，可駛?cè)階5-A7任意車道，停止與SI停止線處。此階段為左轉(zhuǎn)車輛入棧操作。
[0039]當(dāng)pi直行紅燈、pi左轉(zhuǎn)綠燈時，Sltl堆棧的左轉(zhuǎn)車輛開始轉(zhuǎn)彎，此時堆棧信號燈El紅燈，關(guān)閉入棧，后面左轉(zhuǎn)車輛停止于A4，tl處。同時pi左轉(zhuǎn)綠燈時間設(shè)置夠長，可以使已進(jìn)入棧區(qū)的左轉(zhuǎn)車輛全部出棧。此階段為左轉(zhuǎn)車輛出棧操作。
[0040]當(dāng)pi直行綠燈、pi左轉(zhuǎn)紅燈時，直行車輛開始通過A2、A3車道及正向堆棧區(qū)內(nèi)正常通行。此時El紅燈，左轉(zhuǎn)車輛停止于A4車道tl處。此時為直行車輛通行期。
[0041]當(dāng)pi紅燈時，直行車輛停止于SI處，此時El紅燈，左轉(zhuǎn)車輛停止于A4，tl處。此時為等待逆向通行棧區(qū)清空。
[0042]當(dāng)pi紅燈時、逆向通行棧區(qū)清空后，El綠燈，回歸左轉(zhuǎn)車輛入棧操作。
[0043]其它路口原理一樣，在此不再贅述。
[0044]下面簡單分析一個周期操作(該周期的信號燈秒數(shù)為隨意舉例):
0s-30s時:pl、p3紅燈，El、E3綠燈，AC、CA方向車輛停止于S1、S3處；AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入逆向堆棧區(qū)域，并停止于S1、S3處；p2直行、p4直行綠燈，p2左轉(zhuǎn)、p4左轉(zhuǎn)、E2、E4紅燈，則BD方向、DB方向車輛正常直行；BC、DA左轉(zhuǎn)車輛停止于t2、t4處。
[0045]30-45s時:pl直行、p3直行紅燈，pi左轉(zhuǎn)、p3左轉(zhuǎn)綠燈，El、E3紅燈，此時AB、CD方向左轉(zhuǎn)車輛出棧操作。p2、p4、E2、E4紅燈，此時BC、DA方向左轉(zhuǎn)車輛停止于t2、t4 ;BD、DB直行車輛停止于S2、S4處。此周期內(nèi)確保ABXD左轉(zhuǎn)車輛全部出棧，若信號秒數(shù)不夠可適當(dāng)延長信號時間，此根據(jù)棧區(qū)設(shè)置長度來計算信號時間。
[0046]45s-50s時:pl直行、p3直行綠燈，EU E3紅燈，AC、CA方向車輛正常直行；AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛停止于tl、t3處；p2、p4、E2、E4紅燈，則BD方向、DB方向車輛停止于S2、S4處；BC、DA左轉(zhuǎn)車輛停止于t2、t4處。
[0047]50s-80s時:pl直行、p3直行綠燈，EU E3紅燈，AC、CA方向車輛正常直行；AB方向左轉(zhuǎn)車輛，⑶方向左轉(zhuǎn)車輛停止于tl、t3處；p2、p4紅燈，E2、E4綠燈，BC、DA車輛左轉(zhuǎn)入棧操作，并停止于S2、S4。
[0048]80s-95s 時:p1、p3 紅燈，EU E3 紅燈，AC、CA 方向車輛停止于 S1、S3 處，AB、DA方向車輛停止于tl、t3處；p2直行、p4直行紅燈，p2左轉(zhuǎn)、p4左轉(zhuǎn)綠燈，E2、E4紅燈，BC、DA車輛出棧操作，未入棧則停止于t2、t4 ;BD、DB方向車輛停止于S2、S4處。此周期內(nèi)確保BC、DA左轉(zhuǎn)車輛全部出棧，若信號秒數(shù)不夠可適當(dāng)延長信號時間，此根據(jù)棧區(qū)設(shè)置長度來計算信號時間。[0049]95s-100s 時:pl、p3 紅燈，E1、E3 紅燈，AC、CA 方向車輛停止于 S1、S3 處;AB、CD方向車輛停止于tl、t3 ;p2、p4紅燈，E2、E4紅燈，BC、DA車輛停止于t2、t4 BD、DB方向車輛停止于S2、S4處。
[0050]IOOs時回歸Os，周期結(jié)束。
[0051]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，其特征在于:十字路口各車道設(shè)置堆棧區(qū)域，對于堆棧車輛采取并行通行的控制方式。
2.堆棧區(qū)域設(shè)置在正向、逆向通行道路上，也可設(shè)置在單向、雙向通行道路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，其特征在于:可正向設(shè)置堆棧區(qū)，堆棧區(qū)域采用矩形或階梯式形狀；可在逆向車道設(shè)置堆棧區(qū)域，通過信號燈控制實現(xiàn)分時通行。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，其特征在于:所述車道設(shè)置數(shù)量上根據(jù)路口情況增加或減少。
5.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種簡單的分時左轉(zhuǎn)的十字路口堆棧式通行系統(tǒng)，其特征在于:相對車道的車輛同時左轉(zhuǎn)時，通過合中心線劃分通行區(qū)域，使通行不相沖突。
【文檔編號】G08G1/07GK103632552SQ201310686095
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】丁可佳 申請人:丁可佳