十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種十字路口中心區(qū)域設(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(jì)，提高了單位時間交通運(yùn)輸能力。同時，該發(fā)明進(jìn)行了通路冗余設(shè)計(jì)，可在緊急或維修施工的情況下切換單向堆棧或非堆棧式通行系統(tǒng)，便于進(jìn)行路口調(diào)控。
【專利說明】十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(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(xiàng)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(shí)時選擇系統(tǒng)和實(shí)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(jì)算機(jī)中，中央控制計(jì)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(shí)行對路網(wǎng)交通信號的實(shí)時控制。
[0006]實(shí)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(jì)算機(jī)的某種交通數(shù)學(xué)模型，對反饋回來的實(shí)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(shí)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?yàn)榻煌刂茊栴}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十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(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、輔道路的十字路口通行設(shè)計(jì)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0011]一種十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行方式，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(jì)，提高了交通應(yīng)急運(yùn)輸能力。設(shè)計(jì)了一種十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行方式(實(shí)例一)。在突發(fā)緊急情況或路面施工如地鐵施工、鋪設(shè)管道等情況，可切換成單向堆棧通行方式(實(shí)例二)，或者全路面施工情況下切換成非堆棧式通行方式(實(shí)例三)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中交通控制示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中交通控制示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中交通控制示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明實(shí)施例4中交通控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1:內(nèi)側(cè)車道左轉(zhuǎn)十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)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L1、L2、L3、L4道路中心設(shè)置有堆棧區(qū)域，分別為P1、P2、P3、P4停止線所圍成的區(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。
[0019]設(shè)置信號燈P1、P2、P3、P4，Rl, R2, R3, R4 ；
下面分析各路口通行情況:
各路口右轉(zhuǎn)車輛直接通過彎道轉(zhuǎn)彎。
[0020]各路口直行車輛:L1L3方向直行時，車輛通過A、B彎道由LI到達(dá)L3 ;L3L1方向直行時，車輛通過C、D彎道由LI到達(dá)L3 ;L2L4方向直行時，車輛通過D、A彎道由L2到達(dá)L4 ；L4L2方向直行時，車輛通過B、C彎道由L4到達(dá)L2。
[0021]各路口左轉(zhuǎn)車輛通過內(nèi)側(cè)車道行駛，車輛左轉(zhuǎn)時:L1L2方向左轉(zhuǎn)時，車輛通過A彎道內(nèi)側(cè)Al車道，進(jìn)入堆棧區(qū)，并停止于P2停止線；L3L4方向左轉(zhuǎn)時，車輛通過C彎道內(nèi)側(cè)Cl車道，進(jìn)入堆棧區(qū)，并停止于P4停止線；L4L1方向左轉(zhuǎn)時，車輛通過B
彎道內(nèi)側(cè)B1車道，進(jìn)入堆棧區(qū)，并停止于Pl停止線；L2L3方向左轉(zhuǎn)時，車輛通過D彎道內(nèi)側(cè)Dl車道，進(jìn)入堆棧區(qū)，并停止于P3停止線。
[0022]下面進(jìn)行通行分析，主要分為四個階段，第一階段是L1、L3路口車輛通行，第二階段是清除棧區(qū)車輛操作，第二階段是L2、L4路口車輛通行，第四階段是清除棧區(qū)車輛操作。
[0023]第一階段，當(dāng)L1、L3路口車輛通行時:L1L3方向直行，L3L1方向也一同直行，此時L1L2方向車輛可同時進(jìn)行，進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P2停止線；L3L4方向車輛可同時進(jìn)行，進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P4停止線。此時L2路口車輛停止于R2停止線，L4路口車輛停止于R4停止線。
[0024]第二階段，清除棧區(qū)車輛操作:此時1^1、1^2兒3、1^4各自停止于1?1、1?2、1?3、1?4停止線，A、C彎道車輛繼續(xù)前進(jìn)，直到清空A、C彎道，此時P2、P4綠燈開啟，原先停止于P2、P4的L1L2方向車輛、L3L4方向車輛進(jìn)行出棧操作，直到清空棧區(qū)。
[0025]第三階段，當(dāng)L2、L4路口車輛通行時:L2L4方向直行，L4L2方向也一同直行，此時L2L3方向車輛可同時進(jìn)行，進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P3停止線；L4L1方向車輛可同時進(jìn)行，進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于Pl停止線。此時LI路口車輛停止于Rl停止線，L3路口車輛停止于R3停止線。
[0026]第四階段，清除棧區(qū)車輛操作:此時1^1、1^2兒3、1^4各自停止于1?1、1?2、1?3、1?4停止線，B、D彎道車輛繼續(xù)前進(jìn)，直到清空D、B彎道，此時P1、P3綠燈開啟，原先停止于P1、P3的L4L1方向車輛、L2L3方向車輛進(jìn)行出棧操作，直到清空棧區(qū)。
[0027]假設(shè)棧區(qū)長度30米，則彎道長度約為22米(計(jì)算過程參考圓周長計(jì)算)，則清空棧區(qū)的綠燈時間可設(shè)置為清空彎道10s，清空棧區(qū)20s。直行階段時間可60s，則一個周期長度為180s。各方向直行車輛的占空比為1/3，各方向的左轉(zhuǎn)車輛占空比為1/3，均優(yōu)于為設(shè)置棧區(qū)時的1/4。另彎道與中心堆棧區(qū)間有四塊空位，可作為車輛應(yīng)急區(qū)，用于堆放應(yīng)急車輛。
[0028]當(dāng)然，第二階段與第三階段有部分重合，可以第二階段清空彎道后直接進(jìn)行第三階段，并行不悖，如果為了安全要求，可在堆棧中心交叉區(qū)域設(shè)置紅綠燈，用來嚴(yán)格控制堆棧區(qū)域車輛的第二階段與第三階段錯開時段。
[0029]實(shí)例2:外側(cè)車道左轉(zhuǎn)十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)為例
如果可以將左轉(zhuǎn)車輛由車道內(nèi)側(cè)調(diào)整到外側(cè)，則可大大簡化通行復(fù)雜度。如圖2所示，已將左轉(zhuǎn)車道調(diào)整至外側(cè)。
[0030]第一階段，L1L3、L3L1方向車輛直行，同時L1L2方向車輛經(jīng)過A彎道進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P2，L3L4方向車輛經(jīng)過C彎道進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P4。L2L4方向、L4L2方向停止于R2、R4
第二階段，L1L3、L3L1方向車輛停止直行，L2L4方向、L4L2方向停止于R2、R4。給予足夠時間清空L1L3方向、L3L1方向已經(jīng)駛?cè)胫行膮^(qū)域的車輛，此階段為清空棧區(qū)為下一階段做準(zhǔn)備。
[0031]第三階段，L2L4、L4L2方向車輛直行，原先等待與P2的車輛開始直行，原來等待與P4的車輛開始執(zhí)行，同時L4L1方向車輛經(jīng)過B彎道進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于Pl，L2L3方向車輛經(jīng)過D彎道進(jìn)入堆棧區(qū)并停止于P3。L1L3方向、L3L1方向停止于Rl、R3
第四階段，L2L4、L4L2方向車輛停止直行，L1L3方向、L3L1方向停止于R1、R3。給予足夠時間清空L2L4方向、L4L2方向已經(jīng)駛?cè)胫行膮^(qū)域的車輛，此階段為清空棧區(qū)為下一階段做準(zhǔn)備。
[0032]其它原理類同，就不再贅述。
[0033]實(shí)例3:中心區(qū)域單向堆棧通行方式
當(dāng)路面一側(cè)施工，如E、F區(qū)域，則可調(diào)整為中心單向堆棧操作區(qū)，如主堆棧區(qū)設(shè)置在P2P4間，用于堆放L1L2、L3L4左轉(zhuǎn)方向車輛。而A彎道、C彎道則主要堆放L2L3、L4L1左轉(zhuǎn)車輛。與將L2、L4左轉(zhuǎn)方向車輛調(diào)整到外側(cè)車道，并堆棧于RlPl (彎道A)、R3P3間(彎道C)。L2L4、L4L2方向直行車輛將不再繞過彎道，而是直行通過P2P4堆棧區(qū)。其余保持不變，原理不再贅述。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是E、F施工完畢后，可將中心堆棧區(qū)旋轉(zhuǎn)90度，進(jìn)行另一側(cè)施工，而且還可以保留堆棧通行方式。
[0034]其中L4L1方向左轉(zhuǎn)車輛，通過B彎道、C彎道，停止于P3停止線處，而L4L2直行車輛則無須經(jīng)過彎道，而直接由中心堆棧區(qū)直行通過。L2L4方向同理所述。
[0035]其余保持不變，原理不再贅述。
[0036]實(shí)例4:非堆棧通行方式
如遇到突發(fā)緊急狀況或需要全路面施工，則可調(diào)整為非堆棧操作模式，整個中心區(qū)域封閉為環(huán)形，進(jìn)行環(huán)形分時通行方式，即每個路口單獨(dú)的放行，一個周期分為四個路口分別通行。
[0037]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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】
1.十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)，其特征在于:十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)域，用于堆棧左轉(zhuǎn)車輛，對于堆棧車輛采取并行通行的控制方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)，其特征在于:左轉(zhuǎn)車道可根據(jù)情況設(shè)置在道路內(nèi)側(cè)，也可設(shè)置在道路外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)，其特征在于:堆棧區(qū)域形狀根據(jù)需堆棧車輛的數(shù)量可設(shè)置為方形、矩形或十字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求所述的十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)，其特征在于:具有冗余設(shè)計(jì)，可在路口突發(fā)緊急狀況或路面維修施工等情況繼續(xù)保持通路，可根據(jù)現(xiàn)場情況轉(zhuǎn)換為單向堆棧通行設(shè)計(jì)及非堆棧區(qū)通行設(shè)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求所述的十字路口中心區(qū)域設(shè)置堆棧區(qū)的通行系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置有應(yīng)急車輛堆放區(qū)。
【文檔編號】G08G1/07GK103646554SQ201310735201
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】丁可佳 申請人:丁可佳