不同交通状况对U型左转影响研究.docx

? ? 不同交通状况对U型左转影响研究 ? ? 张 国 (深圳市城建交通设计研究有限公司，广东 深圳 518040) 1 技术背景 随着社会的发展,各大城市的机动车辆保有量迅猛增加,交通拥堵已经全国各大城市普遍存在的问题。根据高德地图《2015中国主要城市分析报告》，通勤族因交通拥堵造成人均时间成本,排名第一的北京为808元/月，占平均工资的12.5%，排名前十名的其他城市，人均时间成本都超过了平均工资的10%，已经严重超出城市居民能承受的范围。交叉口作为城市道路通行能力的瓶颈，严重影响整个路网的服务质量，是造成交通拥堵的重要节点。为进一步提升深圳市道路运行水平和交通安全环境，规范新型交通组织应用，指导地区新型交通组织设施建设工作，结合地区实际应用，深圳出台《新型交通组织模式及设施设置技术指引》地方标准，将一些新型交通组织方式尝试实践。例如:借道左转车道将信号交叉口出口道内侧的一条或多条车道在既定信号相位中作为进口道的左转车道的交通组织模式;移位左转交叉口在交叉口上游一定距离处把每个进口的左转车流转移到对向直行车流出口道最外侧的一种交通组织模式;反转通行交叉口在交叉口对交通运行组织方向进行反转的一种非传统设计交叉口。 2 传统信控路口时空损失 一般十字路无控制四路交叉口有16个冲突点、8个合流点、8个分流点。为提高交叉口安全，通过时空资源的优化配置，十字交叉口通过设置2个直行，2个左转相位，来分离所有冲突点，同时尽可能使各车道处于相同的交通负荷水平下。 交通信号灯作为一种非常好的交通组织措施，几乎能控制任何形式交叉口的车运行。信号灯控制存在2个显著的缺点，一个是时间上损失，另外一个是空间的损失。下面将以传统4相位信控交叉口为例，分析十字交叉口4个进口道，4个出口道在时间和空间分析各自的损失情况。 直行相位时，东西方向进口道的左转车道、南北方向进口道，由于存在车辆排队情况，车道占有率比较高，但车辆不能运行，故存在时间上的损失；而南北方向出口道，由于信号的影响均没有车辆，故存在时间和空间的损失。 左转相位时，东西方向进口道的直行车道、南北方向进口道，由于存在车辆排队情况，车道占有率比较高，但车辆不能运行，故存在时间上的损失；东西方向的出口道、南北方向部分车道，由于信号灯的影响均没有车辆，故存在时间和空间的损失。 总之，任何时刻，必然有2个以上进口道存在时间上的损失，2个以上的出口道存在时间和空间损失。 为减少信控交叉口时间上和空间上的损失，目前国内交叉口交通组织的方法有：进出口道拓宽、直行左转待行区、车道变窄、提前右转、提前掉头、禁止左转、U型左转(左转远引)、停止线前移等。 3 U型左转 国内外许多专家学者对U型左转的交通组织方式进行了研究。相对于信控路口，研究表明合理的U型左转方案能够减少20%～30%的平均延误，增加20%～50%通行能力[1]。 U型左转很好地消除左转车流的影响，主要从以下三个角度考虑：(1)保证道路上直行车流顺畅通过交叉口；(2)重新组织左转车流来减少信号控制相位数(3)减少路口冲突点数量，分离冲突点。 传统U型左转使用条件非常苛刻，美国公路交通研究机构对掉头与中央分隔带及道路宽度之间的关系做出如下规定：(1)路段中央分隔带最小宽度要大于表1的规定值；(2)最少双向6车道或者单向机动车道宽大于12.7 m的路段。 表1 U型左转使用条件表 单位：m Zhao Rong long[2]对美国佛拉里达州的208个左转远引掉头分析，分析表明，掉头位置与支路之间的距离对车辆掉头行为的安全及效率产生很大的影响，当交织长度增加、事故路随之下降、但左转车流绕行时间增加。AASHTO[3]绿皮书远引左转掉头最小间距在122～183 m。 根据我国《城市道路工程设计规范》中间分车带最小宽度为2.0～2.5 m，在规划及设计过程中，从节约用地的角度出发，大多数城市道路中间分车带都不大于3 m。中间带的宽度过小使得传统U型左转难以在城市道路中大量应用。 根据《城市道路交叉口设计规程》当高峰15 min内每信号周期左转车流平均流量到达2辆时，宜设置左转专用车道；主干路交叉口进口道展宽段长度70～90 m，出口道展宽段长度30～60 m；城市道路展宽段长度小于U型左转所需间距，若中央分隔带开口在标准路段上，加之中分带宽度过小，无法设置专用车道，导致左转车流(掉头)对直行车流存在的较大的干扰，交通安全上也限制U型左转的使用范围。 4 左转延误分析 U型左转交通组织左转延误分为交叉口内信号控制延误、左转绕行延误、左转车辆变道延误，邓明君等人[4]对绕行延误和交织延误计算方法进行了详细说明，本次采用该方法进行这两部分延误计算。对于交叉口内信控延误和左转车流绕行排队延误采用《道路通行能力分析》交叉口信控延误方法计算[5]。 为了体