專利名稱：一種促成十字路口人車平面科學通行的技術的制作方法
技術領域：
十字路口平面交通控制技術領域。背景技術：
更有序更高效的人、車通行是十字路口(以下簡稱路口)平面交通控制技術不懈的追
求。 現有路口通行的技術主要有3種。1、綠燈行，紅燈停。直行車與掉頭車，左轉車的矛盾十分明顯。如何避讓、通過，都由駕車人掌控。秩序亂、效率低。2、禁止機動車左轉。優點是加大了直行車的通過量，缺點是被禁左的機動車占路時間延長，繞路里程增加，油耗、尾氣、磨損相應增加，誤時誤事的情況時有發生，只能在少數路口實行，在一個路口也不能徹底實行，如對左轉公交車就需放行。3、路口設四相位信號燈(以下簡稱四相位)的有兩種。一種是:第一相位是縱向直行。第二相位是縱向掉頭、左轉。第三相位是橫向直行。第四相位是橫向掉頭、左轉。這種技術明顯是掉頭、左轉專門占了兩個相位。另一種是:第一相位是南口掉頭、左轉、直行。第二相位是東口掉頭、左轉、直行。第三相位是北口掉頭、左轉、直行。第四相位是西口掉頭、左轉、直行。第二種四相位的實質是給掉頭、左轉占了兩個相位。這兩種四相位的通行技術的缺點是總效率低。為什么這樣說呢？在這種路口每個相位的車要等其它三個相位的車過了才能輪到一次，所以等候時間占3/4，通行的時間只占1/4。行人過街同車一樣，也要用3/4的時間等，只能有1/4的時間通行。而且只是少數車過街，多數車在等候。因此總效率低。行人等的時間往往超過90秒的忍耐極限，容易造成闖紅燈過街。以上通行技術產生了 3個問題。1、大規模堵車越來越嚴重。對這種情況束手無策，有的城市打算收擁堵費。從英國等國收擁堵費的情況看:①加重了駕車人的經濟負擔。②擁堵費收來后，首先要用其中的一大部份養活一支龐大的收費隊伍，真正用于解堵的錢并不多，而且這錢用到什么地方能解堵也是一個難題。③解堵效果并不理想，僅能使交通流量下降20%。英國在征收了 5年之后，交通速度又回落到每小時15公里。④遠期效果更差。英國在征收10年后，據新華網報導，2012年3月19日，首相卡梅倫在英國政府考慮將部份公路私營化的講話中說，交通擁堵導致英國經濟每年浪費70億英磅(約合112億美元)。2、防堵無良方。我國已處在城市化進程中，新建的城區和城鎮要修大量的道路。為了防堵，有的城市新建的城區已經修了 80米的超寬道路。不僅浪費了大量的資金、土地，還不方便行人過街。浪費土地這對我國這樣一個以占世界7%的耕地養活占世界21%的人口的大國來說是一個十分嚴峻的問題。2012年12月15、16日，中央經濟工作會議要求“要積極穩妥推進城鎮化著力提高城鎮化質量”。道路的科學合理布局是城鎮化質量的重要內容之一,應給予足夠的重視。3、同濟大學倪穎等老師專題研究結果是:行人最大可忍受等待時間為90秒，超過此時間限值，行人過街將處于不可控局面。由于設計不科學，行人過街的等候時間往往在90秒以上，超過忍耐限度，造成了“中國式過街”的發生。據統計僅2012年前10個月，我國平均每天2.6人死于“闖燈”……。從表面上看，大規模堵車的原因是道路資源不足。從深層次看，大規模堵車的原因是路口的通行技術不科學，掉頭車、左轉車、直行車的矛盾沒有解決好，人、車通過的時間和空間沒有充分地利用。路口的人、車通行科學了，就可以不拆房屋不擴路，低成本高效地解堵、防堵，“中國式過街”也可以得到科學解決。因此促成路口人、車平面科學通行的技術是解堵、防堵，首先要選擇的技術。本發明的內容是一種促成十字路口人、車平面科學通行的技術，使路口人、車通行更有序，通行量最大化。本技術分為三部份。第一部份是在地點、時間上提前掉頭，部份車道暫時騰空，保障分流的技術。這可以使該車道I條頂原來的2條車道用。第二部份是左轉車直行過街，延后左轉，取消專門的左轉時段在路口中心前左轉的技術。這可以取消四相位中的兩個掉頭、左轉相位，變成只有兩個直行相位，使人、車等候過街時間縮短，通過時間由1/4變成1/2，使這種路口的行人和全部機動車直行車道和非機動車道的通行量翻一倍即增加100%。第三部份是依托延后左轉的左轉車 橫行道，設置第二人行道，增加行人過街空間100%的技術。以上三部份促成了路口全部人、車平面的科學通行，使其通行更有序，通行量最大化。本發明的權利要求的內容中把第一部份和第二部份當作密不可分的一種技術作為專利保護的范圍，有一個重要的原因，就是只有這兩部份合起來才能使I條車道頂原來四相位的4條車道用，達到機動車通行量最大化。第二部份在權利要求中受到保護了，第三部份也就包含在內了。所以第三部份沒列入權利要求中，這并不是說它可有可無。為了便于說明本技術，請看附圖。把路口的車道分為四組。由南到北的縱向車道為第一組。由北到南的縱向車道為第二組。由東到西的橫向車道為第三組。由西到東的橫向車道為第四組。發明內容在每組車道里都是一樣的。附圖表示的是縱向車道人、車通行示意圖。橫向車道的人、車通行情況可以依此類推。關于比例。本附圖要表現的三個內容:1、交通信號燈，2、車道的長度，3、人行橫道和車道的寬度。如果用同一比例來畫，信號燈因為太小無法表現，車道和人行道畫出來也看不清。所以采用不按比例畫的方法來解決，以能看清來確定大小長短。

圖1為路口中心縱向直行綠燈亮時，從南到北的人、車通行示意圖。圖2為路口中心縱向紅燈亮時，從南到北的人、車通行示意圖。附圖中字母含義:V掉頭車、左轉直行車混合候行區。Y掉頭車、左轉直行車分流口(簡稱分流口)。A掉頭車、左轉直行車分流保障區(簡稱保障區)。B左轉車直行過街區。C左轉車待左轉區。D左轉車左轉橫行區。E1第一人行道。E2第二人行道。F1非機動車道。F2非機動車待左轉區。G右轉車道。H保障區欄網。本發明的內容表現在V、Y、A、B、C、D、E2λ HoA、B、C的長度是一樣的(假設都可以停16輛車，包括車身和車距)。假設綠燈亮48秒一個車道可以過16輛車。下面以本發明技術在由南到北縱向車道(第一組)和由北到南縱向車道(第二組)如何促成路口人、車平面科學通行的實施方式作說明。(—)路口中心的綠燈改成直行綠燈，只指示直行。縱向直行綠行燈亮(縱向的掉頭、直行分流燈和左轉燈亮的顏色恰好與它相反)的時候。1、縱向左轉車直行過街區(B)里的車直行過街，進入左轉車待左轉區(C)。此時，是左轉紅燈亮，左轉車到此停車待轉。2、適當推后，分流口 Y的掉頭、直行分流紅燈也亮了。(I)保障區(A)內排著的左轉直行車全部進入左轉車直行過街區(B)，排隊等候過街。保障區(A)就騰空了。(2)左轉車和掉頭車開進掉頭車、左轉直行車混合候行區(V)。3、縱向直行車過街后繼續直行。4、要左轉的非機動車過街后，進入“非機動車待左轉區(F2)”。5、縱向直行非機動車過街后繼續直行。(二)路口中心縱向紅燈亮 (請注意縱向的掉頭、直行分流燈和左轉燈亮的顏色恰好與它相反)的時候。1、適當推后，縱向的掉頭、直行分流綠燈也亮了。此時，(I)掉頭車、左轉直行車混合候行區(V)里的車前行，其中掉頭車在Y 口掉頭。(2)左轉車直行進入A，朝前靠攏排隊。
(3)V里的車跟進，其中:掉頭車進入Y就可以掉頭。左轉車直行進入A排隊。這樣掉頭直行分流綠燈熄的時候，A里排的全是左轉車等待直行。2、縱向的左轉車待左轉區(C)的左轉綠燈也亮了。等待左轉的車逐一左轉，通過左轉車左轉橫行區(D)進入對向的右轉車道(G)去實現左轉。3、縱向街道上要橫行過街的人，分別從第一、第二人行道(Ep E2)過街。4、縱向要左轉的非機動車已直行過街進入了 “非機動車待左轉區(F2)”的變成直行，實現左轉過街。第三組、第四組(橫向)車道的車和人過街的通行情況和上面敘述的是相同的，只不過是把“縱向”改成“橫向”罷了。從上述實施方式中把本發明技術里V、Y、A、B、C、D、E2, H在促成路口人、車平面科學通行的作用列出來，看看它究竟起了多大的作用。(一)H保證了其他車道的車不能亂進入A。A讓所在車道I條頂2條。路口中心直行綠燈亮48秒的時候，A向B輸送了 16輛車，起了 I條車道的作用。路口中心紅燈亮48秒的時候，A保障了 16輛掉頭車提前掉頭，又起了一條車道的作用。合起來，在路口中心一個紅綠燈周期(48秒X2)內起了 2條車道的作用。這從V過了 32輛車也可以得到證明。這就是以I頂2。在兩相位的路口，每個路口有4個A，就增加了 4條車道，這就使機動車通過量大大增加，單向2車道的路口增1/2，單向了車道的增1/3，單向4車道的增1/4……。(二)B里的左轉直行車在路口中心直行綠燈亮的時候直行通過路口中心進入C去延后左轉。這就把原技術在路口中心前的左轉變成直行。左轉變直行就不存在禁止左轉了，也不需要路口中心前專門設左轉時段了。這樣在禁止機動車左轉的路口不再禁左，路口中心前專門設左轉時段的四相位路口由于減去了兩個專門的左轉時段，就成了只保留縱橫直行的兩相位。按照假設，I個相位的I種燈亮熄的時間各是48秒。四相位路口的直行(這里請注意“直行”這兩個字)機動車和非機動車都在4個相位172秒里只有I個相位48秒可以通行。變成兩相位后，在172秒里有96秒可以通行。這樣通行時間增加了 100%，過車量也就增加了 100%，這相當于(含機動車、非機動車)直行車道增加了 100%，也就是B使四相位路口所有的直行車道的條數翻了一個倍，即增加了 100%。四相位的機動車直行車道變成兩相位的以后，2條增100%成4條，3條增100%成6條，4條增100%成8條……。(三)四相位的掉頭、左轉車道在4個相位的172秒里只有I個相位48秒能過16輛車，由于B使路口變成兩相位后，再由于A使其在路口中心無論是直行綠燈亮還是紅燈亮的48秒內都可以過16輛車，則172秒可以過16輛的4倍。B、A使A所在的車道起到了以I條頂原來技術的4條的作用。簡稱以I頂4。(四)綜合上述(二)(三)可知，四相位的路口由于A、B的合力，變成兩相位后，A所在車道以I頂4，原直行車道以I頂2，則原來的機動車單向2車道(其中I條為A所在車道，I條直行)的可以頂6車道用，效率增200%，單向3車道(其中I條為A所在車道，2條直行)的可以頂8車道用，效率增166.7%，單向4車道(其中I條為A所在車道，3條直行)的可以頂10車道用，效率增150%……，這當中還都不包括非機動車道I條頂2條用。(五)D穩定地在路口中心紅燈亮時向G輸送16輛機動車。極大地提高了右轉車道G的過車效率。僅是通行技術的改進就有這樣的效率 ，不拆房屋，不擴路，可以省多少土地多少錢。A和B不是孤立的就能起到上述增效，必需是和V、Y、C、D、H組合成一種整體的技術才行。因此，盡管本技術中車的通行可以分為V、Y、A、H和B、C、D兩個相對獨立的部份。這兩個部份在考慮掉頭車的掉頭半徑和左轉車的左轉半徑的需要不同時，不一定安排在同一個車道里，可以分屬兩個車道，也可以安排在道路中心線右邊的第2、第3車道……，但作為一種促成路口人、車平面科學通行的技術，這兩部份是缺一不可的整體。無論少了哪一部份都不能達到促成的效果。下面來看一看本技術在人通行效率上的提高。1、因為設置了第2人行道E2，在EpE2這兩個人行道里，行人可以選擇近的人行道過街，省路多的可以少走200米左右，可以減少翻欄網的行為。2、在原來禁止機動車左轉的路口，因為增加了第二人行道E2，人可以過街的數量增加100%O3、在四相位變成兩相位的路口，行人由“只能有1/4的時間”過街，變成能有1/2的時間過街。等候時間降到60秒以內。過街時間增加了 100%。E1人可以過街的數量增加了100%，是原來的200%。E2和E1可以過街的人數一樣的，E2的可過街人數是E1原來的200%。EpE2的可過街人數合起來是E1原來的400%，增加了 300%。由于本技術的作用，十字路口人、車平面通行系統里的人的通行和車(含機動車、非機動車)的掉頭、左轉、直行、右轉的時間、空間得到充分利用，成了一個科學的通行系統。本技術應用于防堵中可以實現道路的科學、低碳設計，不再設計修建過寬、超寬道路,節地、省錢并節約鋼筋、水泥等建材。從以上說明中可以看出，當前十字路口急需解決的大規模堵車，“中國式過街”，防堵這3個重大問題，都可以由本發明的技術得到高效的解決。這對于優化城市人居環境，提高城市競爭力有著不可忽視的作用。本發明具有新穎性、創造性、實用性，請求授予專利權。
權利要求
1.一種促成十字路口人、車平面科學通行的技術，用于調節人、車過街活動，使其通行更有序，通行量最大化，其特征是:在路口中心前設置掉頭車、左轉直行車混合候行區；掉頭車、左轉直行車分流口，分流紅、綠燈與路口中心紅、直行綠燈亮的顏色相反；兩邊都有欄網的掉頭車、左轉直行車分流保障區；左轉車直行過街區；在路口中心后設置左轉車待左轉區，左轉紅、綠燈與路口中心紅、直行綠燈亮的顏色相反；左轉車橫行區；路口中心直行綠燈亮時，左轉車直行過街區內的車直行過街進入左轉車待左轉區掉頭車、左轉直行車分流保障區內的左轉直行車進入左轉車直行過街區，掉頭車、左轉直行車分流的紅燈亮，掉頭車、左轉直行車混合候行，左轉紅燈亮，左轉車停車待轉；路口中心紅燈亮時，掉頭車、左轉直行車分流綠燈亮，掉頭車掉頭，左轉直行車直行進入掉頭車、左轉直行車分流保障區，左轉綠燈亮， 左轉車左轉通過左轉車橫行區進入對向右轉車道去實現左轉。
全文摘要
本發明是一種促成十字路口人、車平面科學通行的技術，屬十字路口交通控制技術領域。技術要點是提前掉頭、保障分流，取消專門的左轉時段，充分利用人、車通行的時間、空間。設有V掉頭車、左轉直行車混合候行區，Y掉頭車、左轉直行車分流口，A有欄網H的分流保障區，B左轉車直行過街區，C左轉車待左轉區，D左轉車橫行區，E2第二人行道。主要用途是兩相位路口人過街量增100%，取消禁左并增加4條車道；四相位路口變成兩相位的，人過街量增300%，掉頭車所在車道1條頂原來的4條，直行和非機動車道1條頂原來的2條；人等60秒內就近過街。人、車通行更有序，通行量最大化，解堵、防堵、解決“中國式過街”。
文檔編號E01C1/02GK103225244SQ20131005548
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者不公告發明人 申請人:池猛