基于交叉口左轉(zhuǎn)專用相位的行人過街信號控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于城市交通道路管理與控制的技術(shù)領(lǐng)域，涉及到交叉口信號控制，ITS智 能交通系統(tǒng)和安全交通理念的領(lǐng)域，特別涉及到路段與交叉口信號聯(lián)動的技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 王學(xué)勇關(guān)于《行人二次過街交通組織方法與適用性研究》系統(tǒng)分析了行人過街設(shè) 施，信號控制及延誤評價的問題，李娜關(guān)于《路段行人過街信號與交叉口信號協(xié)調(diào)控制研 究》解決了路段協(xié)調(diào)控制的信號配時問題；但現(xiàn)有研究主要關(guān)注在道路交叉口，在道路中段 的信號控制往往采用同時增加機動車與行人信號燈的模式，以增加機動車延誤為步行提供 便利。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，充分利用道路空閑間隙時間，提出了不影響主體車流量為前提 的，路段中僅采用行人信號控制的二次過街安全設(shè)施建設(shè)，主要指導(dǎo)安全隔離護欄的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上下游有左轉(zhuǎn)專用相位的交叉口間的長路段 (如附圖3)，在不影響主體車流和保證行人安全的前提下，在長路段中間設(shè)置信號控制的 行人二次過街護欄設(shè)施，降低長路段中間的行人過街的繞行距離。其中，行人二次過街護欄 的開閉信號時間與上下游交叉口實行信號協(xié)調(diào)控制，并根據(jù)現(xiàn)行道路條件、行人條件進行 時間修正，護欄的開閉模式與上下游信號相位相關(guān)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0005] 當(dāng)東西向上游交叉口左轉(zhuǎn)專用相位放行時（第二相位），上游交叉口東出口道除 了少量右轉(zhuǎn)彎車輛外沒有其他車輛通行。利用此空擋，在不影響機動車主體車流的前提下， 行人可以利用過街通道安全抵達安全島，并在安全島等待過街。當(dāng)下游交叉口東西向左轉(zhuǎn) 專用相位放行時，下游交叉口西出口道除了少量右轉(zhuǎn)彎車輛外沒有其他車輛通行，行人可 以利用此空擋由安全島抵達街對面，完成過街行為（具體示意圖見附圖4)。
[0006] 其中開閉式行人過街隔離護欄具體結(jié)構(gòu)包括行人過街請求按鈕、行人指示燈、獨 立開閉護欄、安全島四個部分。當(dāng)行人有過街需求時按下過街請求按鈕，系統(tǒng)會接合上下游 交叉口配時方案，確定行人指示燈的顯示和獨立開閉護欄的開啟。開閉式行人隔離護欄護 欄內(nèi)部設(shè)立安全島。通過行人指示燈步驟如下：
[0007] (1)配置行人過街信號
[0008] 根據(jù)上下游交叉口信號燈配時的方案，依照信號交叉口配時理論初步確定行人過 街綠燈時間理論估算值
[0009] 行人紅燈時間
[0011] 行人綠燈時間 CN 105185128 A 說明書 2/5 頁
[0013] 式中：
[0014] Tg為機動車可通行相位時間，1\為機動車不可通行相位時間，S為人行道到路上游 十字交叉口的距離，Vp為行人過街速度，Vv為機動車車速度，b為人行道寬度，1為機動車 長，d為單車道寬度。
[0015] 確定行人過街綠燈時間后，再根據(jù)道路基本情況（包括道路長度寬度、路面平整 度、路面坡度、機動車流量、機動車密度、機動車行駛行為）和行人特點（包括行人數(shù)量、年 齡分布、性別、健康程度）對理論估算值進行實際修正，得到行人過街信號控制方案。
[0016] (2)設(shè)計護欄設(shè)施
[0017] (2. 1)安全島的設(shè)計
[0018] 開閉式行人過街隔離護欄內(nèi)部為安全島，容納行人的數(shù)量依照其大小決定，位于 道路中線處；安全島長度依據(jù)城市道路設(shè)施相關(guān)規(guī)范設(shè)計，寬度以占用車道面積最小為準(zhǔn) 貝1J，減小對機動車的影響，具體寬度由實際路況決定；
[0019] 通過對現(xiàn)有安全島的研究與改進，采用誘導(dǎo)式與船式相結(jié)合的模型。
[0020] -般在道路寬度有限的情況下，會選擇誘導(dǎo)式安全島，可為行人提供更大的駐留 空間；在此基礎(chǔ)上如果安全島的設(shè)計不遮擋司機視線，會選擇船式安全島，可為行人提供安 全保障。
[0021] (2. 2)開閉模式
[0022] 依照行人過街信號，控制護欄的開閉模式指導(dǎo)行人有序過街；在開閉式行人過街 隔離護欄兩個方向分別為獨立開閉的護欄，并且設(shè)置有相應(yīng)的行人過街指示燈；根據(jù)步驟 (1)設(shè)置的時間，兩側(cè)行人過街嚴(yán)格按照指示燈的指示進行，當(dāng)綠燈亮起，行人過街指示燈 倒計時開始，護欄打開，行人過街進入安全島；在綠燈即將結(jié)束時，指示燈提示未進入道路 的行人在街邊等待；當(dāng)綠燈倒計時結(jié)束，紅燈亮起，護欄關(guān)閉，不再允許行人進入安全島，未 能過街的行人在路邊等待下一個允許過街的信號再通過；
[0023] 護欄開閉分三種方式：1)兩側(cè)護欄同時打開，允許行人一次過街；2) -側(cè)護欄打 開，一側(cè)護欄關(guān)閉，允許行人穿越打開護欄的一側(cè)道路進入安全島等待另一側(cè)護欄打開再 穿越另一側(cè)道路；3)兩側(cè)護欄同時關(guān)閉，不允許行人過街；
[0024] (2. 2. 1)行人一次過街模式
[0025] 行人聚集到一定數(shù)量并且有過街需求時，如果相應(yīng)單側(cè)道路出現(xiàn)車流空隙，信號 為綠燈，則對應(yīng)一側(cè)的護欄打開，并對行人給予顯示燈提示"可以穿越"和綠燈時間倒計時， 行人在綠燈規(guī)定時間內(nèi)穿越單向道路進入安全島同時另一方向恰好出現(xiàn)車流空隙，行人信 號為綠燈，并且時長滿足行人完全穿越道路所需時間，允許行人不在安全島中停留直接完 成一次過街；
[0026] (2. 2. 2)行人二次過街模式
[0027] 行人聚集到一定數(shù)量并且有過街需求時，相應(yīng)單側(cè)道路通行信號為綠，護欄打開 放行，行人穿越道路進入安全島，另一方向道路有連續(xù)車流，相應(yīng)行人信號為紅燈，要求行 人在安全島內(nèi)駐足等待，并且通過指示燈顯示等待時間倒計時，直到另一側(cè)信號為綠燈，在 開閉相應(yīng)的護欄放行穿越，完成行人二次過街。
[0028] 本發(fā)明的效果和益處是：
[0029] 在李娜所描述的信號聯(lián)動控制下，可以較優(yōu)的完成行人過街的目的，但信號燈的 設(shè)計仍然會對機動車的延誤有不小的影響。我們的方案通過對安全島隔離護欄進行控制， 限制行人過街行為，從而取消機動車信號燈，僅設(shè)置行人過街控制信號，這是一個很大的創(chuàng) 新突破。在運行時，行人根據(jù)信號燈控制通行，機動車采取避讓原則，是現(xiàn)行交通方式的空 白模式，需要增加新的交通條例規(guī)定。通過交通仿真評價，此方案大大減少了主體車流的延 誤時間，并且一定程度上可以解決長路段中間行人過街需求，時間經(jīng)濟效益遠大于信號交 叉口和無信號交叉口。詳細而言：
[0030] 1.高效的空間利用：在城市主干道的路段中部，開設(shè)行人過街通道。通過道路功 能的合理設(shè)計和交通組織優(yōu)化，在給予步行方式更多路權(quán)的同時，仍保障了城市主干道地 區(qū)機動車路權(quán)的需求，使得道路資源再分配，高效經(jīng)濟。
[0031] 2.可達的城市板塊：城市主干道通常連接著城市中不同功能板塊，更多合理的路 段通道，可實現(xiàn)各個功能區(qū)之間人流和物流的轉(zhuǎn)移傳輸和可達性，促進城市的整體化發(fā)展， 喚起其生機與活力。
[0032] 3.互利的人車模式：信號護欄可以指導(dǎo)行人過街，從而減小行人對車流的影響， 使道路通行順暢；信號護欄的開閉給行人過街機會的同時，也避免了行人隨意穿越的現(xiàn)象 出現(xiàn)，保障機動車通行。在特殊情況下可采取常開模式保證行人流量要求。信號護欄的增 設(shè)使行人和車流互惠互利，體現(xiàn)出"和諧交通"的理念。
[0033] 4.應(yīng)用前景：我國正處于快速發(fā)展階段，交通的需求量越來越大，而人車矛盾也 愈發(fā)嚴(yán)重，尤其是城市主干道地區(qū)，車流量，行人量都不斷增加，需要大力提高道路利用率， 所以我們的設(shè)計具有很大的使用價值。通過具體路段上下游交叉口的配時來設(shè)計對應(yīng)的安 全島護欄開閉信號以指導(dǎo)行人過街。同時，這樣交通設(shè)計管理和組織優(yōu)化，蘊含著完整街道 的設(shè)計理念，更體現(xiàn)了一個城市的人文關(guān)懷，以人為本，在路權(quán)的分配和合理利用上更體現(xiàn) 一個智慧城市的核心特點，是一個城市的交通新形象。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0035] 圖2是本發(fā)明的外觀效果圖。
[0036] 圖3是本發(fā)明適用的其中一種具有左轉(zhuǎn)專用相位的交叉口相位圖。
[0037] 圖4是本發(fā)明中交叉口左轉(zhuǎn)專用相位的行人過街信號控制方法示意圖。
[0038] 圖5是本發(fā)明實施方案上下游交叉口信號和行人信號配時圖（方案1)。
[0039] 圖6是本發(fā)明實施方案上下游交叉口信號和行人信號配時圖（方案2)。
[0040] 圖7是本發(fā)明實施后的效果圖。<