一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法技术

技术编号:11731269 阅读:223 留言:0更新日期:2015-07-15 03:30
本发明专利技术公开了一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法,包含交通数据采集、借道数量确定、停车线位置确定、不可换道区长度确定、信号控制方案确定、通行权分配六个步骤。该方法通过采集高速公路单向全封闭施工区域上游断面的交通流信息,确定受封闭施工影响的车辆在对向车道通行时所需的借道车道数量,并确定受封闭施工影响的车道的停车线位置及不可换道区长度。通过本发明专利技术方法得出的信号控制方案,依次分配高速公路单向全封闭施工区域的车流的通行权。本发明专利技术方法通过信号来控制高速公路单向全封闭施工区域双向车流的通行,减少由于车道缩减所造成的车辆自由交织的发生,提升交通运行的安全性,具有现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于公路交通运行与组织技术及交通控制领域,涉及一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法
技术介绍
高速公路属于高等级公路,指的是能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路。近年来,伴随着我国国民经济的飞速发展,高速公路里程快速增长,高速公路的交通量也呈不断增长的态势。然而,交通量迅猛增长、重载车辆增多使得部分高速公路的路面条件以及交通设施都不同程度的遭到了破坏,高速公路改扩建任务十分繁重,高速公路施工已经成为高速公路发生交通拥挤以及造成各类交通事故的重要原因。当前,国内已有多条高速公路实施或正在实施改扩建。然而,由于“重工程设计,轻交通设计”的思想严重,在改扩建工程设计中对交通组织设计研究得很不够,致使在施工过程中交通组织无序、交通疏导盲目,经常造成长时间交通拥堵等被动局面。为此,在高速公路进行施工时,对施工区域附近的交通组织显得格外重要,若交通组织不力,会影响道路使用者的安全、增加交通延误。然而,目前对高速公路施工区域的交通组织,通常的做法是让所有的车辆自由交织运行。当高速公路一个方向的车道因施工被完全封死后,由于高速公路全线封闭的特性,致使该方向的车辆必须借道对向的车道运行,此时,两个方向的所有车辆将自由交织运行。这种做法虽然降低了操作的难度,表面上来看更具有可实现性,但高速行驶的车辆在自由交织过程中,被借道的车道变被多个车道的车流所共用,车辆在高速通行中的交织行为,存在着巨大的交通安全隐患。此外,因施工而受阻的车辆在借道通行时,需等到被借道的车道存在较大的可穿越空隙才能进行通行,降低了车辆的通行效率。
技术实现思路
为解决以上提到的在高速公路一个方向全部车道因施工而封闭时,受封闭施工影响的车辆在借道过程中不同车道上行驶的车辆因自由交织而引发的安全问题,本专利技术提出了一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法,通过信号灯依次地放行部分车道上行驶的车辆,辅之以对受封闭施工影响的车道停车线位置及不可换道区长度的设计,从而提升高速公路封闭区域车辆通行的安全性。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:本专利技术高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法,该方法对高速公路单向全封闭施工时的交通流运行采用信号控制,明确了路权,减少了车辆间的交织运行,具体包括以下步骤:A、采集高速公路单向全封闭施工区域的交通数据;所述交通数据包括:高速公路单向全封闭施工区域上游单向车道数量N,N为自然数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量1≤t≤24,且t取整数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量历史最大值高速公路单向全封闭施工区域上游断面的平均车流速度高速公路单向全封闭施工区域上游断面的限速高速公路单向全封闭施工区域上游断面的实际通行能力cu;B、根据步骤A采集的交通数据确定借道数量cjie,如下式所示:所借用车道为对向从内至外第1个至第cjie个车道,其中cjie为N/2的结果向上取整;C、利用步骤A采集的交通数据和步骤B获得的借道数量cjie,确定停车线位置;所述停车线位于高速公路单向全封闭施工区域上游,距离高速公路单向全封闭施工区域开始位置距离为d,如下式所示:其中,为的结果向上取整;D、确定不可换道区长度;所述不可换道区位于停车线的上游,其长度L如下式所示: L = q max u / 2 - - - ( 3 ) ]]>E、利用步骤A采集的交通数据计算信号控制周期时长以及确定信号灯相位时长;每个车道均由一个独立的信号灯控制,所有车道的信号灯由一台信号控制机统一进行信号控制方案的计算,并实时发布至各个信号灯;信号控制周期时长 T t cycle = min ( 14 1 - 2 q t u c u , 90 ) - - - ( 4 ) ]]>其中t为第t小时;且为结果向上大于等于的最小偶数;信号灯共有2个相位,分别为相位1和相位2,相位1和相位2各自时长如下式所示: T t 1 = T t 2 = T t cycle / 2 - 3 - - - ( 5 ) ]]>F、分配通行权;F1)当信号灯处于相位1时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第1个车道至第cjie个车道具有通行权,能够继续行驶通过停车线;高速公路单向全封闭施工区域上游其余车道上行驶的车辆在停车线前停车等候;F2)当信号灯处于相位2时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第cjie+1个车道至最外侧车道具有通行权,能够继续行驶通过停车线;高速公路单向全封闭施工区域上游其余车道上行驶的车辆在停车线前停车等候。进一步地,所述步骤F1中,当信号灯处于相位1时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第1个车道至第cjie个车道具有通行权,具体为:高速公路单向全封闭施工区域上游第1个车道至第cjie个车道中第i个车道上行驶的车辆仅能向对向第cjie+1-i个车道行驶,i为由内向外增大的对向车道的序号,i为整数,且1≤i≤cjie;进一步地,所述步骤F2中,当信号灯处于相位2时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第cjie+1个车道至最外侧车道具有通行权,具体为:当N为偶数时,高速公路单向全封闭施工区域上游第cjie+1个车道至最外侧车道中第j个车道上行驶的车辆仅能向对向的第2cjie+1-j个车道行驶;...

【技术保护点】
一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法,其特征在于,该方法通过对高速公路单向全封闭施工时的交通流运行采用信号控制,明确路权,减少车辆间的交织运行,具体包括以下几个步骤:A、采集高速公路单向全封闭施工区域下的交通数据;所述交通数据包括:高速公路单向全封闭施工区域上游单向车道数量N,N为自然数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量1≤t≤24,且t取整数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量历史最大值高速公路单向全封闭施工区域上游断面的平均车流速度高速公路单向全封闭施工区域上游断面的限速高速公路单向全封闭施工区域上游断面的实际通行能力cu;B、根据步骤A采集的交通数据确定借道数量cjie,如下式所示:所借用车道为对向从内至外第1个至第cjie个车道,其中cjie为N/2的结果向上取整;C、利用步骤A采集的交通数据和步骤B获得的借道数量cjie,确定停车线位置;所述停车线位于高速公路单向全封闭施工区域上游,距离高速公路单向全封闭施工区域开始位置距离为d,如下式所示:其中,为的结果向上取整;D、确定不可换道区长度;所述不可换道区位于停车线的上游,其长度L如下式所示:L=qmaxu/2---(3)]]>E、利用步骤A采集的交通数据计算信号控制周期时长Ttcycle,以及确定信号灯相位时长,每个车道均由一个独立的信号灯控制,所有车道的信号灯通过信号控制机统一控制实时发布至各个信号灯;信号控制周期时长Ttcycle=min(141-2qtucu,90)---(4)]]>其中t为第t小时;且Ttcycle为结果向上取大于等于Ttcycle的最小偶数;信号灯共有2个相位,分别为相位1和相位2,相位1和相位2各自时长Tt1、Tt2如下式所示:Tt1=Tt2=Ttcycle/2‑3  (5)F、分配通行权;F1)当信号灯处于相位1时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第1个车道至第cjie个车道具有通行权,能够继续行驶通过停车线;高速公路单向全封闭施工区域上游其余车道上行驶的车辆在停车线前停车等候;F2)当信号灯处于相位2时,高速公路单向全封闭施工区域上游由内至外从第cjie+1个车道至最外侧车道具有通行权,能够继续行驶通过停车线;高速公路单向全封闭施工区域上游其余车道上行驶的车辆在停车线前停车等候。...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路封闭施工区域借道通行的交通信号控制方法,其特征在
于,该方法通过对高速公路单向全封闭施工时的交通流运行采用信号控制,明
确路权,减少车辆间的交织运行,具体包括以下几个步骤:
A、采集高速公路单向全封闭施工区域下的交通数据;
所述交通数据包括:高速公路单向全封闭施工区域上游单向车道数量N,
N为自然数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量1≤
t≤24,且t取整数;高速公路单向全封闭施工区域上游断面的小时交通流量
历史最大值高速公路单向全封闭施工区域上游断面的平均车流速度高速公路单向全封闭施工区域上游断面的限速高速公路单向全封闭施
工区域上游断面的实际通行能力cu;
B、根据步骤A采集的交通数据确定借道数量cjie,如下式所示:
所借用车道为对向从内至外第1个至第cjie个车道,其中cjie为N/2的结果
向上取整;
C、利用步骤A采集的交通数据和步骤B获得的借道数量cjie,确定停车线
位置;
所述停车线位于高速公路单向全封闭施工区域上游,距离高速公路单向全
封闭施工区域开始位置距离为d,如下式所示:
其中,为的结果向上取整;
D、确定不可换道区长度;
所述不可换道区位于停车线的上游,其长度L如下式所示:
L = q max u / 2 - - - ( 3 ) ]]>E、利用步骤A采集的交通数据计算信号控制周期时长Ttcycle,以及确定信
号灯相位时长,每个车道均由一个独立的信号灯控制,所有车道的信号灯通过

\t信号控制机统一控制实时发布至各个信号灯;
信号控制周期时长 T t cycle = min ( 14 1 - 2 q t u c ...

【专利技术属性】
技术研发人员:席广恒姚宏伟田晓燕付旻华雪东
申请(专利权)人:辽宁省交通规划设计院南京全司达交通科技有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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