一种交叉口左转弯待行区长度设计方法技术

本发明专利技术公开了一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，采集相关交通数据，将获得的总交通量折算成当量标准小汽车交通量，进而计算出交叉口车辆的平均车长，利用道路的格林伯格对数公式，计算在该道路口红灯时停车线后的最大左转排队车辆数，最后将该车辆数换算成以米为单位的左转车辆平均排队长度，计算最大排队车辆长度，去掉交叉口交叉口进口道禁止变换车道线长度，即为左转弯待转区的长度。本发明专利技术有效缓解交叉口处因车辆堵塞引起资源浪费，缓解城市车辆资源紧张问题，提高了出行效率。提高了出行效率。提高了出行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种交叉口左转弯待行区长度设计方法


[0001]本专利技术属于交通工程中道路交通设计领域，具体涉及一种交叉口左转弯待行区长度设计方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着机动车保有量激增，城市交叉口交通拥堵现象越来越严重。为了适应生产运输活动的发展，必须不断提升城市道路交叉口的通行能力，以适应其高速的发展速度。考虑到城市土地资源稀缺，对于现有的道路进行扩建困难；对于交通流的管制也会阻碍相关的经济活动。优化交叉口的设计是改善道路交叉口通行能力的主要方向。在城市道路交叉口路段，左转车流是导致交叉口通行能力低的关键因素，左转车道数量少且与其他方向的交通流相互冲突。调节左转车道将极大改善交叉口的通行能力。
[0003]目前国内外很多学者对优化等待区提高交叉口通行能力面进行了研究，但大多都限于直行等待区的优化研究，而忽略造成交通冲突的关键因素——左转车流，现有的研究中对公路平面交叉口左转弯待转区等候段规定也不够具体，无法直接使用。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术提供一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，分析红灯时长，运用格林伯格公式及最大排队长度计算直行等待区红灯时长内车辆排队长度。
[0005]技术方案：本专利技术提出一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，具体包括以下步骤：
[0006](1)采集交通数据，包括交叉口偏置左转车道车辆的车速，红灯时长t，交叉口左转车道车辆的平均车长l1，交叉口交叉口进口道禁止变换车道线的长度X；
[0007](2)建立交叉口停车线处左转弯车道格林伯格对数模型；
[0008](3)根据交通流三参数之间的基本关系，以及交通流密度偏大时，速度与密度的格林伯格对数关系，计算极大流量Q
m
；
[0009](4)结合交叉口停车线处左转车道的极大流量Q
m
，计算在红灯时的极大左转车辆数N
m
，并结合交叉口信号配时的实际情况，计算在红灯间隔内左转车辆的排队长度L；
[0010](5)计算交叉口的左转弯待转区长度S。
[0011]进一步地，所述步骤(2)通过以下公式实现：
[0012][0013]其中，V为交叉口停车线处左转车道车辆的速度，V
m
为交叉口停车线处左转车道交通量达到最大时的速度，即交叉口停车线处左转车道车辆的临界速度，K
j
为交叉口停车线处左转车道阻塞密度，K为交叉口停车线处左转车道车辆的密度，
为交叉口停车线处左转车道车辆的阻塞车头间距，即红灯期间停止在左转弯车道上相邻两辆车之间的车头距离，l1为交叉口停车线处左转车道上的车辆的平均车长，l2为红灯停车时相邻两辆车之间的安全距离。
[0014]进一步地，所述步骤(3)通过以下公式实现：
[0015][0016]对密度求一阶导数得：
[0017][0018]一阶导数为0时，得到此时的密度K为临界密度K
m
；故：
[0019][0020]其中，K
m
为交叉口停车线处左转车道交通量达到最大时的密度，即交叉口停车线处左转车道车辆的临界密度，Q
m
为交叉口左转车道的极大流量。
[0021]进一步地，所述步骤(4)通过以下公式实现：
[0022][0023][0024]式中，N
m
为红灯时的交叉口停车线处左转弯车道极大车辆数，t为红灯时长，L为在红灯间隔内左转车辆的排队长度。
[0025]进一步地，所述步骤(5)通过以下公式实现：
[0026][0027]式中，S为交叉口停车线处的左转弯待转区长度；X为交叉口左转弯车道交叉口进口道禁止变换车道线的长度。
[0028]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术为道路设计者们提供了一种基于格林柏公式的左转弯待转区长度设计方法，弥补目前关于国内左转弯待转区长度设计方面的空白，提升了交叉口的道路服务水平；本专利技术可以缓解交叉口公交车车辆拥堵；本专利技术在交叉口设施建设情况的充分的分析调查的基础上，综合考虑了车流高峰期时车流密度，为车辆设置了足够的长度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术左转弯待转区示意图；
[0030]图2为本专利技术数据测量位置示意图；
[0031]图3为本专利技术实例测得的85％位车速。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0033]本专利技术提供一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，其具体实施步骤如下：
[0034]步骤1，采集如图1、图2所示处的交通数据，包括交叉口偏置左转车道车辆的85％位车速，红灯时长t，交叉口左转车道车辆的平均车长l1，交叉口交叉口进口道禁止变换车道线的长度X。
[0035]采集交通数据，在交叉口停车线处为交叉口偏置左转车道车辆的85％位车速，红灯时长，交叉口偏置左转车道车辆的平均车长，交叉口交叉口进口道禁止变换车道线的长度的调查点。首先，调查车辆在一个红灯时长内的红灯时长并记录；然后在调查点处，以3分钟一个时间间隔连续调查通过偏置左转车道的大、中、小型车的高峰小时交通量。将所有车辆区分为小、中、大型车，并进行分种调查，采集的交通数据有小、中、大型车各自驶入的交通量，对采集的小、中、大型车的各自交通量进行统计并换算成当量小汽车交通量，以此来计算出交叉口车辆的平均车长。将大、中、小型车各自驶入的交通量换算成当量小汽车交通量的计算方法为：Q＝∑Q
i
E
i
，其中Q为换算后的当量小汽车交通量，E
i
为i类车辆换算系数，Q
i
为i类车辆的交通量。
[0036]步骤2，选择交通流密度较大的交叉口，根据交通流微观参数阻塞车头时距计算得出交叉口停车线处左转车道的阻塞密度K
j
，交通流密度偏大时，速度与密度的关系为格林伯格对数关系，此时交叉口停车线处左转弯车道格林伯格对数模型公式为：
[0037][0038]其中，；V为交叉口停车线处左转车道车辆的速度，单位：千米/小时；V
m
为交叉口停车线处左转车道交通量达到最大时的速度，即交叉口停车线处左转车道车辆的临界速度，单位：千米/小时；K
j
为交叉口停车线处左转车道阻塞密度，单位：辆/千米；K为交叉口停车线处左转车道车辆的密度，单位：辆/千米；为交叉口停车线处左转车道车辆的阻塞车头间距，即红灯期间停止在左转弯车道上相邻两辆车之间的车头距离，单位：米/辆；l1为交叉口停车线处左转车道上的车辆的平均车长，单位：米；l2为红灯停车时相邻两辆车之间的安全距离，单位：米。红灯停车时车辆间的安全距离保持在1
‑
2米最佳，本专利为使左转弯待行区长度尽可能大，安全距离选择2米。
[0039]步骤3，根据交通流三参数之间的基本关系，以及交通流密度偏大时，速度与密度的格林伯格对数关系，计算极大流量Q
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集交通数据，包括交叉口偏置左转车道车辆的车速，红灯时长t，交叉口左转车道车辆的平均车长l1，交叉口交叉口进口道禁止变换车道线的长度X；(2)建立交叉口停车线处左转弯车道格林伯格对数模型；(3)根据交通流三参数之间的基本关系，以及交通流密度偏大时，速度与密度的格林伯格对数关系，计算极大流量Q
m
；(4)结合交叉口停车线处左转车道的极大流量Q
m
，计算在红灯时的极大左转车辆数N
m
，并结合交叉口信号配时的实际情况，计算在红灯间隔内左转车辆的排队长度L；(5)计算交叉口的左转弯待转区长度S。2.根据权利要求1所述的一种交叉口左转弯待行区长度设计方法，其特征在于，所述步骤(2)通过以下公式实现：其中，V为交叉口停车线处左转车道车辆的速度，V
m
为交叉口停车线处左转车道交通量达到最大时的速度，即交叉口停车线处左转车道车辆的临界速度，K
j
为交叉口停车线处左转车道阻塞密度，K为交叉口停车线处左转车道车辆的密度，为交叉口停车线处...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，周君，姜晴，景彬，庄俊杰，颜荣添，张盼，解雨欣，陈瑶，张新茹，谢乐恬，纪薇，葛格，柴树林，闻静，刘甜甜，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：