專利名稱：基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種利用復(fù)雜度對交叉口進行設(shè)計的方法。
背景技術(shù)：
平面交叉口是城市道路交通的瓶頸，混合交通流是我國城市交通的基本特點，不 同轉(zhuǎn)向、不同種類的交通流在交叉口交織、交叉，使得交叉口的運行狀況非常復(fù)雜。交叉口空間設(shè)計是交叉口設(shè)計的重要內(nèi)容之一，是根據(jù)一定的設(shè)置依據(jù)在交叉口 功能區(qū)對機動車通行空間、非機動車通行空間、行人通行空間進行設(shè)計。以往的交叉口空間設(shè)計主要針對某一具體設(shè)計要素的設(shè)計方法，設(shè)置依據(jù)進行局 部研究或者從一個角度出發(fā)進行交叉口空間設(shè)計，使得交叉口空間設(shè)計整體協(xié)調(diào)性和指導(dǎo) 性不夠，缺乏一個綜合性的指標(biāo)從整體上來指導(dǎo)交叉口的空間設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有交叉口空間設(shè)計方法存在的不足，提出一 種提高交叉口安全、效率的基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法。技術(shù)方案本發(fā)明所述的基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法，包括如下步 驟(一 )基礎(chǔ)資料收集通過分析與交叉口相交道路等級和交叉口周邊環(huán)境確定交 叉口型式和交通量。分兩種情況第一種情況對于規(guī)劃交叉口，基礎(chǔ)資料收集指根據(jù)相交道路等級以及交叉口周 邊環(huán)境確定該交叉口各類設(shè)計交通量。第二種情況對于改造交叉口，通過實地勘測，獲得交叉口道路條件，機動車、非機 動車、行人交通量，信號控制方案。(二)交叉口空間設(shè)計根據(jù)已有交通因素設(shè)計方法設(shè)計交叉口機動車、非機動 車、行人通行空間，生成初步設(shè)計方案。具體包括如下步驟(21)根據(jù)相交道路等級以及設(shè)計交通量，確定初始信號相位方案；(22)交叉口功能區(qū)確定確定交叉口的設(shè)計范圍，即交叉口進出口道展寬起始位 置以內(nèi)的整個區(qū)域；(23)交叉口橫斷面資源分配確定機動車、非機動車和行人的通行空間以及占用 行車道寬；(24)機動車通行空間設(shè)計確定機動車車道數(shù)目、車道功能；如果設(shè)置專用左轉(zhuǎn) 車道，確定左轉(zhuǎn)車道的設(shè)置形式、左轉(zhuǎn)車道寬度、左轉(zhuǎn)車道減速段長度、左轉(zhuǎn)車道的存儲長 度、左轉(zhuǎn)等待區(qū)的設(shè)置、左轉(zhuǎn)導(dǎo)流線的設(shè)置；如果設(shè)置專用右轉(zhuǎn)車道，確定專用右轉(zhuǎn)車道的 設(shè)置形式、車道長度、轉(zhuǎn)彎半徑、緣石半徑、交通島設(shè)置；
(25)非機動車通行空間設(shè)計確定非機動車停車線位置；確定左轉(zhuǎn)非機動車過街 方式；確定右轉(zhuǎn)非機動車處理方式；(26)行人通行空間設(shè)計確定行人過街方式以及行人安全島設(shè)置。(三)復(fù)雜度計算及評價依據(jù)交叉口交通、信號、流量條件，計算初步設(shè)計方案中 沖突點沖突概率及沖突點復(fù)雜度和交叉口的復(fù)雜度，并分析沖突點復(fù)雜度和交叉口復(fù)雜度 是否符合條件；若不符合則返回步驟(二)，符合則進入下一步。具體包括如下步驟(31)統(tǒng)計交叉口內(nèi)部沖突點的數(shù)目N，每個沖突點有三個參數(shù)沖突點類型、優(yōu)先 交通流量、次級交通流量，記為i (k，Q，Q)；(32)判斷第i個沖突點的類型；沖突點的類型有五類合流沖突點、分流沖突點、 交叉沖突點、機動車與非機動車沖突點、機動車與行人沖突點；(33)根據(jù)第i個沖突點的類型，將沖突流流量一、沖突流流量二代入到相應(yīng)的沖 突點沖突概率P計算模型，再乘以相對應(yīng)權(quán)重系數(shù)計算第i個沖突點復(fù)雜度P‘。具體計算公式如下①交叉沖突點沖突概率P = I- g1!1·588*10-8^2+2·526*10-^!^其中，ρ-沖突點沖突概率；Q1-優(yōu)先交通流流量(pcu/h)；Q2-次級交通流流量(pcu/h)。②合流沖突點沖突概率ρ = 0.55(l - ^*10-8βι2+2.526*10-5βι^2 j其中，ρ、Q^ Q2意義同前。③分流沖突點沖突概率P = 0 J3Q-^l 588 10-8a2 + 2.526 l0-5ak2)其中，P、Q^ Q2意義同前。④機動車_非機動車沖突點沖突概率p =其中，ρ-沖突點沖突概率；Q1-優(yōu)先交通流量，即機動車交通流量(pcu/min)；Q2-次級交通流量，即非機動車交通流量(輛/min)。⑤機動車_行人沖突點沖突概率ρ = 1_ β-|*(0.003β32-0.025β3+0.595)ρ-沖突點沖突概率；Q1-優(yōu)先交通流量，即機動車交通流量(pcu/min)；Q3-次級交通流量，即行人交通流量(人/m/min)。(34)判斷是否所有沖突點沖突概率都計算完畢，即判斷i是否等于N，是則繼續(xù)下 一步，否則返回步驟(32)，計算第i+Ι個沖突點沖突概率；
(35)計算沖突點復(fù)雜度和交叉口復(fù)雜度將各沖突點沖突概率乘以不同權(quán)重，得 到?jīng)_突點復(fù)雜度ρ'，再加和求解出交叉口復(fù)雜度C，計算公式如下其中，j = 1，2，3，分別代表機動車和機動車沖突，機動車和非機動車沖突，機動 車和行人沖突，不同類型沖突點權(quán)重系數(shù)見表1。表1不同類型沖突點權(quán)重系數(shù)
權(quán)利要求
1.一種基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法，其特征在于包括如下步驟(一)基礎(chǔ)資料收集；(二)交叉口空間設(shè)計根據(jù)已有交通因素設(shè)計方法設(shè)計交叉口機動車、非機動車、行 人通行空間，生成初步設(shè)計方案；(三)復(fù)雜度計算及評價依據(jù)交叉口交通、信號、流量條件，計算初步設(shè)計方案中沖突 點沖突概率、沖突點復(fù)雜度和交叉口復(fù)雜度，并分析沖突點和交叉口復(fù)雜度是否符合條件； 若不符合則返回步驟(二)，符合則進入下一步；(四)方案評價通過計算交叉口延誤，判斷交叉口服務(wù)水平是否滿足服務(wù)水平要求， 若不符合則返回步驟(二)；(五)方案評價符合要求則生成交叉口空間設(shè)計方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法，其特征在于步驟(二)具體包括如下步驟(21)根據(jù)相交道路等級以及設(shè)計交通量，確定初始信號相位方案；(22)交叉口功能區(qū)確定確定交叉口的設(shè)計范圍，即交叉口進出口道展寬起始位置以 內(nèi)的整個區(qū)域；(23)交叉口橫斷面資源分配確定機動車、非機動車和行人的通行空間以及占用行車 道寬；(24)機動車通行空間設(shè)計確定機動車車道數(shù)目、車道功能；確定左轉(zhuǎn)車道的設(shè)置形 式、左轉(zhuǎn)車道寬度、左轉(zhuǎn)車道減速段長度、左轉(zhuǎn)車道的存儲長度、左轉(zhuǎn)等待區(qū)的設(shè)置、左轉(zhuǎn)導(dǎo) 流線的設(shè)置；確定專用右轉(zhuǎn)車道的設(shè)置形式、車道長度、轉(zhuǎn)彎半徑、緣石半徑、交通島設(shè)置；(25)非機動車通行空間設(shè)計確定非機動車停車線位置；確定左轉(zhuǎn)非機動車過街方 式；確定右轉(zhuǎn)非機動車處理方式；(26)行人通行空間設(shè)計確定行人過街方式以及行人安全島設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法，其特征在于步驟(三)具體包括如下步驟(31)統(tǒng)計交叉口內(nèi)部沖突點的數(shù)目N，每個沖突點有三個參數(shù)沖突點類型、優(yōu)先交通 流量、次級交通流量，記為i (k，Q，Q)；(32)判斷第i個沖突點的類型；(33)根據(jù)第i個沖突點的類型，將優(yōu)先交通流量、次級交通流量代入到相應(yīng)的沖突點 復(fù)雜度計算模型，計算第i個沖突點沖突概率P ；(34)判斷是否所有沖突點沖突概率都計算完畢，即判斷i是否等于N，是則繼續(xù)下一 步，否則返回步驟(32)，計算第i+Ι個沖突點沖突概率；(35)計算交叉口復(fù)雜度將所有沖突點沖突概率乘以不同權(quán)重，得到各沖突點復(fù)雜度 P ‘，再將所有沖突點復(fù)雜度加和求解出交叉口復(fù)雜度C ；對計算出的交叉口復(fù)雜度C進行 分析，將C與合理復(fù)雜度范圍Ctl進行比較，評價該復(fù)雜度值對應(yīng)的交叉口空間布局方案是 否合理；對各沖突點復(fù)雜度P'進行分析，評價交通流沖突是否均衡；若通過分析診斷現(xiàn)有 空間布局存在問題，則返回步驟(二)進行再設(shè)計，若符合要求則進入下一步。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于復(fù)雜度控制的交叉口空間設(shè)計方法，包括如下步驟(一)基礎(chǔ)資料收集；(二)交叉口空間設(shè)計根據(jù)已有交通因素設(shè)計方法，生成初步設(shè)計方案；(三)復(fù)雜度計算及評價計算初步設(shè)計方案中沖突點沖突概率、沖突點復(fù)雜度和交叉口的復(fù)雜度，并分析沖突點復(fù)雜度和交叉口復(fù)雜度是否符合條件；若不符合則返回步驟(二)，符合則進入下一步；(四)方案評價通過計算交叉口延誤，判斷交叉口服務(wù)水平是否滿足服務(wù)水平要求，若不符合則返回步驟(二)；(五)方案評價符合要求則生成交叉口空間設(shè)計方案。本發(fā)明提出一個綜合性指標(biāo)來從整體上對交叉口空間設(shè)計進行指導(dǎo)，提高交叉口的安全、效率，本發(fā)明提出一套新的交叉口空間設(shè)計方法，更加科學(xué)合理。
文檔編號E01C1/00GK102002901SQ201010582860
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者周嬌, 李海波, 陳學(xué)武 申請人:東南大學(xué)