信號交叉口左轉車道的設置方法綜述

陳熹

(合肥工業大學交通運輸工程學院,安徽合肥　230009)

信號交叉口左轉車道的設置方法綜述

陳熹

(合肥工業大學交通運輸工程學院,安徽合肥230009)

由于在空間以及時間上的限制,平面交叉口瓶頸作為影響整個道路交通系統能否完全發揮其功能的影響因素這一問題正日益嚴重。近幾年,對于交通工程研究的重心正逐步轉移到對現有道路設施的充分利用上來,希望通過見效快、成本低的交通流組織方法和交通控制手段來解決交通系統中產生的一些問題,從而達到改善交通運行狀況的目的。本文基于借鑒海內外關于交叉口設計方法的基礎上,對左轉車道設置的條件、方法以及左彎待轉區的設計等方面作了探討,從而為左轉車道的設置提供了參考性的依據。

交叉口左轉車道沖突

作為城市道路的一個不可分割的組成部分，信號交叉口起著連接道路的重要作用，城市路網的通行能力，很大程度上受信號交叉口通行能力的限制，從而在路網規劃、建設和改造過程中，以及在后期的交通治理中，信號交叉口占據著重中之重的地位。鑒于直行車與對向左轉車的沖突是信號交叉口通行能力的主要影響原因之一，合理的交叉口左轉車道設計就顯得尤為重要。[1]

1　左轉車道及左轉專用車道設置條件

1.1左轉車道設置條件

一般情況下，關于城市道路左轉車道的設置沒有明確的規定，在設計交叉口時，都是根據具體實際情況而進行設計。當左轉交通量占該進口道交通量10%左右時，應設置左轉車道。或者在不滿足設置禁左的道路條件下，在交叉口處設置左轉車道。[2]

1.2左轉專用車道設置條件

(1)左轉交通量占整個進口道交通量20%以上，且左轉車輛對其他方向車流影響較大;(2)在設置左轉專用車道后，其他兩個方向共占有不小于2條車道;(3)需要設置專用的左轉相位配時。[3]

圖1　消除部分中央分隔帶拓寬進口道示意圖

圖2　偏心設置中央分隔帶拓寬進口道示意圖

2　交叉口左轉車道設置方法

通常情況下，一般的城市交叉口多為四路交叉，信號控制的四路交叉口左轉車道的設置大概分為以下兩類:

2.1左轉車輛與直行車輛共用車道

該設置方法一般適用于兩支路相交或交通量不大的兩主干路相交，某一相位綠燈亮時，等候的左轉車流和直行車流一同進入交叉口，左轉車輛需穿越對向直行車輛間隙實現左轉;或者左轉車輛在綠燈啟動時，先于對向直行車輛到達沖突點，實現左轉。

因為信號燈的作用，當直行車流匯入設置兩相位信控交叉口后，與無信控交叉口所形成的車頭間隙分布有較大的差異。對左轉車來說，拒絕間隙和可接受間隙是對向兩相鄰直行車的兩種車頭間隙，臨界間隙是拒絕間隙和可接受間隙的分界點。只有產生可接受間隙時，這些車輛才有機會通行。[4]

(1)紅燈結束綠燈亮起時，通過路口的對向直行車流的車頭時距基本為飽和車頭時距，此時生成的車頭時距叫做最小拒絕間隙，因而等待的左轉車輛無法左轉穿行。

(2)當對向直行交通流的車頭間隙介于飽和車頭間隙和臨界間隙之間時，等候的左轉車若在此時穿行必將影響對向直行交通流，乃至造成車輛碰撞。因而等待的左轉車輛也無法左轉穿行。[5]

(3)當對向直行交通流的車頭間隙超過臨界間隙時，此時產生的車頭間隙稱為可接受間隙，等待的左轉車輛能夠一輛或連續幾輛穿行對向直行車流間隙。

2.2左轉專用道設置方法

該種方法正常適用于兩主干道相交的路口，或城市道路上左轉車流占整個進口道車流比重較大的路口。某進口道直行綠燈亮起時，直行車流依次通過，左轉車流則進入左彎待轉區等待，直到左轉綠燈亮起時，在待轉區等候的左轉交通流才可左轉。[6]

在城市四路交叉口中，左轉專用車道經常采用以下兩種布設方式:①消減中央分隔帶②設置成偏心方式。

(1)中央分隔帶寬度較大時，布設左轉專用車道是通過占用中央分隔帶和直行車道位置變換的方式，見圖1所示:

圖3　左轉專用車道分段示意圖

表1　左轉專用車道減速長度

表2　左轉專用車道反應段長度的取值

圖4　左彎待轉區設置示意圖

(2)中央分隔帶較窄，然而它連接相鄰兩交叉口的距離不小于雙向左轉待轉車流的長度之和時，能夠通過偏心布設中央分隔帶的辦法，滿足雙向左轉的需要，如圖2所示:

3　左轉專用車道的長度

如果左轉車道長度設計的不合理，長度過短，不滿足左轉車輛停車需求，則多出的車輛將擁擠至其他方向車道;長度過長，則既會造成空間浪費，同時也造成時間資源的浪費。根據大量的研究學者研究發現，以下幾個因素是影響左轉專用車道長度的重點原因:①左轉車流長度和組成指標，即左轉車流的長度總和及車型組成;②左轉交通量;③最小車頭時距;④行車速度。除此之外，合理的劃分左轉車道也尤為重要。根據現有的研究，一般把左轉車道分為待行區，減速段和反應段這三部分。從而確定左轉專用車道的長度由三部分組成:L=L1+L2+L3。[7]如圖3所示:

3.1待行區長度L1

式中:

L1-左轉待轉區的長度（m）；

S-平均車頭間距（m）；

M-平均每分鐘轉彎車輛數（輛）。

3.2減速長度L2

式中:

V1=V0-a1t1(t1為漸變段的行駛時間3s）

a1=1.8 m/s2,a2=3m/s2

V0-主線行駛速度；

V1-側移后的速度；

V2-減速過程的末速度。

3.3反應段長度L3

駕駛員在交叉口的感知--反應時間內行駛的距離，是由他的行駛速度和感知--反應時間來決定。在城市道路上時，取反應時間t=1.5s，車速v取用道路的設計行駛速度，則:

4　左彎待轉區的設置

4.1左彎待轉區設置方法

在有左轉專用車道的交叉口，設置左彎待轉區是對交叉口通行區域內部進行渠化的一種措施。從時間上來看，由于左轉車輛提前進入交叉口，因而不會影響側向交通流。因此，進入交叉口時側向交通流應與左轉車流在時間上錯開。從空間上來看，左彎待轉區中的車輛不能影響本向和對向的直行車流，因而左彎待轉區的空間范圍與對向直行車流的行車軌跡不能相交。[8]

圖4表示了左彎待轉區的位置設置。由圖所示，左彎待轉區的停車線位置不僅提前到信控交叉口內部，同時還向左平移了對向左轉專用車道寬度的距離。通過這種方式，既縮短了通過交叉口的左轉車輛通行時間，又降低了提前左轉的車輛對后續左轉車輛的影響，同時與對向直行車輛的行車軌跡也沒有沖突。[9]

4.2左彎待轉區長度設計

一般的，左轉待轉區設置在道路交叉口內部，此時應分兩種情況計算待轉區的長度。

(1)在信控交叉口中，當進口道的車道數與這一方向路段上車道數一樣時，在紅燈時到達交叉口的車流均能排隊進入交叉口，因此不必限制進口道的長度。

(2)當左轉車道為拓寬車道時，左轉進口道與左轉待轉區道長度之和應不小于紅燈時左轉車輛停車等候的長度。左彎待轉區長度計算公式如下[10]:

式中，

L-左轉機動車等待區內多個進口道的平均長度；

n-左彎待轉區內進口道的數量；

g-某進口道直行方向的信號燈相位時常（s）；

l-單個車輛所需的停靠長度（m）；

Q-高峰時該進口道方向左轉車輛到達率（pcu/ s）；

u-同一進口方向左轉拓寬進口道的長度（m）。

5　結論

本文從左轉車道設置的原則、設置方法以及左彎待轉區設計等角對信號控制交叉口左轉車輛的通行提供了理論參考依據，在實際道路交叉口設計中，還要根據交叉口具體情況和交通流量進行設計。

[1]趙偉,肖貴平,苑紅偉.對城市道路交叉口左轉專用車道設計的探討[J].工業安全與環保,2006,32(11):25-27.

[2]王煒,過秀成.交通工程學[M].南京:東南大學出版社,2000.

············

[3]趙偉,肖貴平,苑紅偉.對城市道路交叉口左轉專用車道設計的探討[J].工業安全與環保,2006,32(11):25-27.

[4]王京元,莊焰.信號交叉口左轉車道設置研究[J].深圳大學學報理工版,2007,24(1):41-46.

[5]高海龍,王煒,常玉林,等.無信號交叉口臨界間隙的理論計算模型[J].中公路學報,2001,14(2):78-80.

[6]馬建明.信號交叉口交通組織優化設計[J].北京工業大學學報, 2001(2):237-239.

[7]王京元.信號交叉口時空資源綜合優化實用方法研究[D].南京:東南大學交通學院,2006.

[8]白玉瓊,章紅慶,黃俊.平面交叉口左轉交通組織方式的探討[J].上海公路,2003(4):40-42.

[9]楊曉光.直行優先信號控制交叉口左轉交通流延誤模型[J].中國公路學報,1998(6):284-289.

[10]季彥捷,鄧衛,王煒.信號交叉口左轉機動車等待區設置方法研究[J].公路交通科技,2006,23(3):135-138.

陳熹(1989—),男,安徽金寨人,碩士研究生。