摘要：为了减少交叉口左转车辆的绕行延误，需要对禁左车流进行合理组织。由于我国城市道路双向机动车属于隔离栏分离方式，因此可以应用概率法和排队法计算在左转模式下掉头开口距离交叉口停车线距离，在此基础之上提出协调控制时段信号技术和时间计算方法。此次研究主要是探讨分析信号交叉口禁左车流交通组织设计，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：信号交叉口；禁左车流；交通组织设计
在我国交通系统中采用交叉口禁左措施能够提升该路段通车能力，确保交通安全。然而在实际交通中存在严重的左转车辆绕行情况，增加延误时间。基于此种情况，多数学者研究分析了交叉口左转车流间接左转公共，采用直行—掉头—右转和右转—直行—掉头模式。多数研究主要是从通行能力，交通安全以及经济和延误等方面进行分析。从当前研究能够看出，多数研究学者都认为在双向机动车之间设置分隔带，然而因为用地限制，多数道路双向机动车之间使用隔离栏分离。此次研究主要分析直行—掉头—右转和右转—直行—掉头模式。
1、间接左转交通组织方案
如果道路交叉口禁左，此时左转车流可以应用直行—掉头—右转和右转—直行—掉头模式进行间接左转。
2、右转—直行—掉头模式分析
2.1右转车辆与相交道路直行车辆协调控制
若右转车辆与本向直行车同时放行，在放行相交直行车辆时，则本向直行车辆与右转车辆禁止通行。在右转—直行—掉头模式下，右转车辆中的左转车能够由于道路外侧车道逐渐移动到内侧车道。此时掉头开口距离停车线的距离等同于进口道直行车辆排队长度+隔离处左转车辆掉头时所需回转长度+掉头直行左转车辆的排队长度+掉头开口合理长度。
2.2右转车辆与相交道路直行车不协调控制
在此种情况下，右转车辆中的左转掉头车辆可以利用相交道路绿灯时间由外侧车道逐渐横移到内侧车道。在此种模式下，掉头左转车辆首先应当在最外侧车道寻找左侧相邻车道上的车辆间隙，逐渐转变到内侧车道。车辆在转移到内侧车道掉头之后，能够随着相交道路直行车辆在路程时间内行驶穿过该交叉口。
将等到汇入段设置为L1，对掉头车辆的编导合流时的长度进行分析，由于在外侧车道的车头时距分布会对车辆合流造成影响。因此针对城市道理来说，可以采用M3分布描述车头时距，针对M3分布可以按照以下公式进行：
。在该式中，
表示最小车头时距；
表示衰减常量；
表示自由车流比例，在上述参数之间存在下述关系：
，其中q表示车道流量。
车道汇入外侧车道的临界间隙记录为t0，并且将tc当做判断标准，在外侧车道的n个车头时距中等于临界间隙的车头时距个数，并且服从参数为p，此时pc的二项分布为X~b.在外侧车道车头时距服从M3分布时，则
。从二项分布定义能够看出，当k等于0时，p0是外侧车道n个车头时距中所出现的0个车头时距大于tc的发生率，那么外侧车道n个车头时距中允许车辆完成合流的发生为
。此时将
设置为大于等于α，此时α为了确保掉头车辆能够成功变道，则可以适当加大α的值。
如果掉头车辆变道距离为Ls，选取掉头车辆的变道时间为2s，此时
；掉头车辆交织段总长度为Lj，如果路段车道数为n’，则
。
如果掉头开口与停车线之间的距离为L22，选取左转车辆掉头时的回转长度Lh为12m，选取掉头开口长度为8m，在不协调控制时应当分析掉头车辆右转受到相交道路非机动车的影响，联合城市道路设计的基本要求，总长度+影响段长度为
。
3、直行—掉头—右转模式
按照掉头开口处情况设置交叉口信号与路段信号灯的协调控制，将该种交通模式可以划分为信号灯协调控制和交叉口信号协调控制。
3.1信号灯协调控制
在信号灯协调控制下，若放行交叉口直行车辆时，信号灯也会放行。若交叉口直行红灯时，路段信号等也为红灯，然而为了确保掉头车辆能够在较短距离内实现掉头右转，并且不会对直行车辆通过交叉口的秩序造成影响，在该路段信号灯绿灯需要应用早短早启技术。其中早断时间能够确保绿灯末尾由路段停车线开往交叉口的车辆达到交叉口时能够追赶上交叉口绿灯末尾；早启是按能够确保该路段停车线处车辆由停车线开往交叉口，此时交叉口的绿灯开启。
第一，掉头开口距离交叉口停车线距离。第一种情况，左转车辆排队长度。协调控制时绿灯会随着直行车量共同通过交叉口，此时左转车辆应当在开口处排队等候。第二种情况，钓友开口与交叉口停车线距离，此时主要包括左转掉头时的回转长度和掉头开口长度。第二，路段信号早断早启时间，该时间段计算中主要包含交叉口处车辆速度。
3.2不设置信号灯控制
在此种模式下，左转车辆回转掉头后需要不断由对向内侧车道变向外侧车道，在交织期间与右转-掉头-直行模式中车辆交织过程相同。第一种情况，车辆掉头后的交织段长度，此时计算方法与右转-掉头-直行模式的计算分析方法相同。第二种情况，掉头开口与停车线的距离，包含左转车辆掉头时的回转长度，掉头开口长度。与此同时还应当分析掉头车辆右转时受到交叉口的非机动车的影响，此时应当在总长度上加上影响路段的长度。
4、算例分析
此次研究将某地区道路交叉口作为案例进行分析，该交叉口东西向为城市主干道，属于双向八车道，南北向为城市次干道，属于双向四车道。该交叉口应用三相位信号控制，其信号相位与配时为东西左，绿灯22s；东西直，绿灯55s；南北直左，绿灯45s；以上三个方向的黄灯均为3s。该交叉口的东进口的左交通量为138veh/h、直交通量为815veh/h、右交通量为78veh/h；南进口的左交通量为91veh/h、直交通量为112veh/h、右交通量为208veh/h；西进口的左交通量为123veh/h、直交通量为832veh/h、右交通量为186veh/h；北进口的左交通量为40 veh/h、直交通量为91 veh/h、右交通量为120veh/h。
按照该交叉口发展现状能够看出，在东西进口采用直行—掉头—右转的间接左转模式。通过调查分析得出，该路段的平均车速为每小时33km，经过计算得出，在该路段设置信号灯协调控制时，东西进口掉头靠口距离交叉口停车线的距离为164m和172m；在不设置信号灯协调控制时，东西进口掉头靠口距离交叉口停车线的距离为34m和36m。在协调控制模式下，东西进口路段信号等绿灯早断时间为6.15s，早启时间为6.49s。在间接左转后该交叉口主要采用两相位控制方法，信号相位和时间配置情况如下：东西直，绿灯60s；西北直左，绿灯30s，西北直左和东西直的黄灯均为3s。
5、结束语
综上所述，此次研究主要是讨论分析了在右转—直行—掉头模式和直行—掉头—右转模式下信号交叉口禁左车流交通组织设计方法，希望能够通过此次研究为交通系统设计提供参考性价值。
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论文作者:龚业成,徐申力
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：交叉口论文; 车辆论文; 车道论文; 右转论文; 交通论文; 左转论文; 路段论文; 《基层建设》2018年第34期论文;