1.一种借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,在交叉口的进口道处,根据相位时序,利用本方向的直行车道,通过预信号控制,提前将左转的车辆引导至总分选区域的前端,直行车辆靠后并分别划分出各自的区域,等待主信号通行信号;
所述方法具体包括如下步骤:
步骤一、依据配时方法进行主信号相位配时,获得主信号的周期C0、设计预信号的入口方向左转绿灯时间GL和直行绿灯时间GT;所述配时方法为Webster方法、HCM方法或ARRB方法;
步骤二、根据主信号的周期C0、设计预信号入口的左转交通量qL、预信号处左转车道数量nL和单车道左转饱和流率sL来确定预信号的左转有效绿灯时间gL;
步骤三、根据左转有效绿灯时间gL、单车道左转饱和流率sL、预信号处左转车道数量nL、左转饱和车头间距hL确定左转车辆的分选区域长度L1;
步骤四、根据左转车辆的分选区域长度L1、设计预信号的入口方向左转绿灯时间GL和直行绿灯时间GT确定直行车辆的分选区域长度L2和总分选区域长度L0;
步骤五、根据总分选区域长度L0、入口直行车辆通过交叉口的平均速度VT和直行饱和车头间距hT确定关键时间t0;
步骤六、根据直行车辆的分选区域长度L2确定预信号的直行有效绿灯时间gT;
步骤七、划分各区域后,车辆按照主信号和预信号配时通行;
步骤四中,所述直行车辆的分选区域长度L2满足如下公式:L2=L1·GT/GL;
其中,
L1:L2=GL:GT;
所述总分选区域长度L0满足如下公式:L0=L1+L2=L2·(GL/GT+1);
式中,L2为直行车辆的分选区域长度,m;L0为进口道总分选区域,m;GL为左转绿灯时间,s;GT为直行绿灯时间,s。
2.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤二中,所述预信号的左转有效绿灯时间gL满足如下公式:式中,gL为预信号的左转有效绿灯时间,s;qL为设计预信号入口的左转交通量,辆/s;C0为主信号周期;nL为预信号处左转车道数量;sL为单车道左转饱和流率,辆/h。
3.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤三中,所述左转车辆的分选区域长度L1满足如下公式:式中,L1为左转车辆的分选区域长度,m;hL为左转车道饱和车头间距,m;其它符号意义同前。
4.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤五中,所述关键时间t0为分选区域内所有车辆排放时间,满足如下公式:式中:t0为分选区域内所有车辆排放时间,s;VT为入口直行车辆通过交叉口的平均速度,m/s;hT为直行车道饱和车头间距,m。
5.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤六中,所述预信号的直行有效绿灯时间gT满足如下公式:其中,
式中,gT为预信号的直行有效绿灯时间,s;nT为预信号处直行车道数量;sT为单车道直行饱和流率,辆/h。
6.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤四中,所述左转车辆的分选区域和直行车辆的分选区域的长度均小于总分选区域的长度;所述总分选区域的长度满足储存左转和直行车辆的总和;所述总分选区域的长度不大于进口道停止线与预信号停止线上游第一组导向标线间的距离。
7.根据权利要求1或6所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,所述总分选区域的长度L0满足如下公式:L0=L1+L2<L3;
式中:L3为进口道停止线与预信号停止线上游第一组导向标线间的距离,m;其它符号意义同前。
8.根据权利要求1所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,步骤七中,信号顺序为:当主信号为红灯时,预信号左转绿灯开启,所有需要左转的车辆使用进口道所有可左转车道,停在左转的分选区域内等待;当预信号直行绿灯开启时,直行车辆使用所有可直行车道排在左转车辆后面等待;当主信号绿灯开启时,所有车辆可以最大程度使用进口道车道通过交叉口;其中,如果左转相位滞后于直行相位,预信号的相位也应一起反转顺序。
9.根据权利要求1或8所述的借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法,其特征在于,所述预信号绿灯结束时间早于主信号直行绿灯结束时间,以排空总分选区域内所有车辆,保证下一周期左转车辆先于直行车辆储存在左转车辆的分选区域内,避免未排空直行车辆影响左转车辆的变道和存储;
当相位左转绿灯结束时,借道左转内的所有左转车辆完全排空,防止与对向直行车辆发生冲突。