蔡曉萌
(武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北 武漢 430023)
城市道路交叉口相比路段可增加路網的活力,提高道路的交通靈活性和可達性,但它又是城市交通網絡的節點,交通特性相對復雜,是城市道路系統中的“瓶頸”。從交通流特性來看,交叉口是各個方向交通流沖突、合流、分流的集合地,其中車流沖突對交通干擾最為嚴重。左轉車流不僅是產生沖突點的主要因素,也給其他車流的通行造成了很大的影響,導致交叉口通行效率下降,延誤增加,車輛排隊造成交通擁堵。左轉車流組織已成為交叉口交通管理的重點和難點。
交叉口存在著三個不同方向的交通流:左轉交通流、直行交通流和右轉交流。進入交叉口不同方向的直行、左轉車流以鈍角相互串行時會形成交叉,交叉時車輛可能會發生碰撞,碰撞點可能為沖突點,沖突點越多,對交通安全及通行能力的負面影響越大。從產生沖突點的交通狀態分析可知,沖突點對交叉口的行車安全和交通影響比分流點和合流點要大[1]。
交叉口沖突點隨著相交道路數量的增加而急劇增加,其中尤以左轉交通產生沖突點最多。并且左轉車流中另一個不可忽略的交通行為是車輛掉頭行為。在信號交叉口處,掉頭車流是左轉內側車道特有的交通現象,常與左轉車流交織,對本向左轉車道組通行能力及運行特性影響較大。
掉頭交通產生的沖突主要有:(1)進口方向的掉頭交通與順時針右轉交通存在沖突;(2)左轉交通與掉頭交通存在分流點[2],其通過時間受左轉車道中掉頭車輛的比例及其排隊順序等的影響(見圖1)。

圖1 掉頭車輛沖突分析
城市交叉口的運行要達到安全、高效的目標,有效管理左轉車流是關鍵之一。左轉車流對交叉口的影響可以總結為以下三個方面。
(1)城市道路交叉口若采用無信號燈控制或兩相位信號燈控制,左轉車流會與對向直行車流形成交叉,增加交叉口的沖突點,并且每一個左轉車流還形成一個合流點和分流點,產生空間上的交通沖突。左轉車流分布股數越多,產生的交通沖突就越多,對交叉口的影響就越大,限制各個方向的行駛速度,導致通行能力下降,造成交叉口的癱瘓。
(2)交叉口左轉車輛的轉彎半徑較大,車輛完全通過交叉口的時間相對其他車流較長。另外由于交通信號、停車標志等原因引起的左轉車流不能及時清空,造成左轉車流時間沖突、綠燈時間損失和交通擁堵。例如,當一輛車到達停車線時,如果在交叉口內有其他方向的車輛正在行駛,致使該車輛減速等待,不能正常通過交叉口,這便是一個沖突。當兩沖突車流的車輛到達停車線的時間差很小時,就有可能發生沖突,在可能發生沖突時,雖有兩車都減速和相互觀望的情況,但總有一車先通過交叉口,此時對于等待通過的車輛就會產生一個時間沖突,存在一定的延誤[3]。
(3)左轉車輛除對其他車流造成影響外,還會與行人及非機動車輛產生沖突,如掉頭交通在交叉口內部組織時與行人和非機動車存在沖突,兩相位信號燈控制時左轉車流恰與該相位放行的行人和非機動車輛產生交叉。這些沖突不僅降低了交叉口的通行能力,還容易造成交通安全事故。
根據左轉交通流的沖突特性得知,組織左轉車流時應盡量使其空間分離、時間分離,避免發生沖突。空間分離一般是依靠設置左轉專用道及交通標志、標線來實現;時間分離則是通過信號相位控制來實現。為提高左轉車輛的通行效率,應盡量提高左轉車輛的轉彎半徑,尤其對于左轉專用道中存在車輛掉頭行為的交叉口,因為掉頭車輛占用車道的時間要明顯大于左轉車輛的飽和車頭時距[4]。
根據以上原則,本文提出將左轉專用道右置的交通管理措施,使左轉交通流從車道和相位上與其他交通流分離。
由左轉車流的沖突特性得知,左轉專用道右置會增加左轉車流與同向直行車輛的沖突點,故此措施并非所有交叉口均適用,其設置需滿足一定的前提條件:
(1)交叉口需設置單條或多條左轉專用道,且左轉專用道中車輛有掉頭的交通行為,尤其是掉頭空間受限制,如空間較小或者掉頭軌跡上存在隔離物的情況;
(2)信號交叉口左轉相位為保護型相位,又稱為“左轉”專用相位,即左轉車流單獨設置相位,不受其他任何方向車流的影響徑直通過交叉口。
本文依托武漢市長江大道工程。長江大道是武漢市第一條貫穿武漢三鎮的過江景觀大道。全長16.5km,跨長江、漢江,連武漢三鎮,途經常青路、青年路、武勝路、江漢一橋、鸚鵡大道、龜山南路、長江大橋、武珞路、珞喻路和珞喻東路等10個路段,如圖2所示。

圖2 長江大道工程示意圖
長江大道貫穿中央活動區、王家墩商務區、月湖文化中心等,展現出了武漢市城市特色,并且連接武昌火車站、漢口火車站、武漢天河機場三大客流中心,承擔武漢絕大部分的客流輸送任務,同時承擔市中心路網的生活性交通功能,現有交通負荷過大。
現狀長江大道路段沿線交通量均超過5000pcu/h,10個道口交通量超過7 000pcu/h,道路服務水平均在D級或D級以下,服務水平較低。現狀調查顯示,長江大道沿線平均車速普遍不高。由于交叉口間距過短、高峰期間流量過于集中等原因,常青路、武勝路高峰小時車速低于15km/h;武漢長江大橋因為過江交通超飽和運行,高峰小時車速僅為15.4km/h,均低于全市主干道平均車速(26.0km/h)。
長江大道全線采用“主輔分離、快慢結合”的斷面形式進行改造,設10~14條車道(主線6車道以上,輔路雙向4車道以上),設計車行時速不低于35~40km/h。全線沿輔路設置公交專用道,沿線道口相交以平面渠化或右進右出為主。長江大道的改造可緩解中心區交通矛盾,提高車速和道路的通行能力,可以顯著提升武漢市整體形象、彰顯武漢精神。
根據長江大道改造原則,淮海路和北湖西路均采用右進右出的組織方式。淮海路是王家墩商務區的主干路,也是長江大道通往二環線及常碼頭的重要縱向聯系通道,交通量較大。北湖西路是長江大道與新華路相連接的東西向城市道路,周邊居民較多,承擔路網內的微循環,交通量過于集中。
根據國內外已有的研究資料[5-6],對于城市道路交叉口,交叉口進口道左轉車輛流量大于200veh/h時或者一個信號周期左轉車輛數大于3~4輛,并且路口拓寬車道不受限時,應設置左轉車道;當左轉交通量超過300veh/h時,應考慮設置兩條左轉車道。根據長江大道左轉交通需求的增長,長江大道左轉淮海路及北湖西路均采用雙向左轉車道,并且內側左轉車道包含掉頭車輛。
為提高此交叉口的通行能力,建議將長江大道南北向進口道的雙向左轉專用道右置,并且此道口右進右出的交通組織方式適合設置左轉專用相位,符合左轉專用道右置的前提條件。因長江大道進口道方向車道數量較多,此管理措施的實施可避免車輛頻繁更換車道,減少沖突,提高主路直行車輛的運行速度;并且可增大掉頭車輛及左轉車輛的轉彎半徑(如圖3所示),增加車輛的運動空間,減少車輛排隊的延誤,提高交叉口的通行效率和安全性,達到疏散交通的目的。

圖3改造后淮海路交叉口交通組織
左轉專用道右置措施的有效實施需要交通工程設施的配合,其中包含相位的設計、交通標志及標線的完善、交通信號燈的設置等。
3.3.1 相位設計
左轉相位按照左轉車流是否與對向車流沖突,分為許可型相位和保護型相位。根據左轉專用道右置的適用條件得知,需采用保護型相位,既左轉車輛不是利用對向直行交通流中的空檔通過交叉口,而是與其他車流不發生任何沖突穿過交叉口。且淮海路及北湖西路道口采取的右進右出組織方式,可較方便設置左轉保護型相位。
3.3.2 交通標志及標線的設置
車道行駛方向標志、指示標志的更改如圖4所示。并在適當位置增添“注意分道”等指示牌,提醒駕駛員及時選擇、變更車道。車道標線、導向箭頭及路面文字標記等也需標示清晰,便于駕駛人及時明確路權。

圖4 車道導向標志牌
3.3.3 交通信號燈的設置
交通信號燈可結合相位采用車道燈或者相位燈,其直行左轉的順序均與常規不同,信號燈安置時需與實際保持一致。
左轉專用道右置措施不同于駕駛人長期養成的駕駛習慣,對于機動車駕駛人員需要有一個適應過程,不僅需要從交通設施等角度予以完善,還需要社會及媒體的配合宣傳。同時交警部門也可靈活處理,在左轉專用道右置實施的前期,機動車若未及時調整車道,可暫不對駕駛員予以處罰。同時駕駛員若發現行駛方向錯誤,可將車輛沿導向箭頭指示方向開到下個路口或選擇合適的位置進行左轉或掉頭,從交通流角度考慮,此措施又屬于遠引式左轉組織措施的一種,可更好地疏通交叉口擁堵,提高交叉口的運行效率。
無論是改善道路設施還是增加交通設施,交叉口組織管理的主要目的是組織好左轉交通流,減少沖突點,左轉車流的組織是改善信號交叉口交通秩序的關鍵。目前比較成熟的組織交叉口左轉車流的措施較多,如設計專用左轉車道,設置專用左轉相位,“禁左”措施,遠引式左轉,立交平做等,每種管理措施有各自不同的特點和試用條件。
左轉專用道右置的交通管理措施是本著交通流分離、空間分離、時間分離的原則,以提高交叉口的通行能力、保證交通安全和暢通為目的,結合不同城市道路網以及不同類型交叉口的實際情況實施的一種可行、靈活的交通流組織與管理對策。同時左轉專用道右置的設置具有一定局限性,需對交叉口做適用性分析。
[1] 翟忠民.道路交通組織優化[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 張海雷.信號控制交叉口掉頭交通設計研究[J].道路交通與安全,2009,9(6):6-11.
[3] 陳寬民,羅志忠.平面交叉口左轉車流的特性分析及對策研究[J].公路交通技術,2006(2):114-118.
[4] S Tsao,S Chu.A Study on Adjustment Factors for U-turns in Left-turn Lanes at Signalized Intersections[J].Journal of Advanced Transportation,1996,29(2):183-192.
[5] Transportation Research Board.Highway Capacity Manual[Z].Washington D.C.∶Transportation Research Board,2000.
[6] Vijayendra R Lakkundi,Brian Park,Nicholas J Garber,et al.Development of Left-Turn Lane Guidelines for Signalized and Unsignalized Intersections Final Report[R].Virginia∶Mid-Atlantic Universities Transportation Center,2004.