信控交叉口逆向左轉(zhuǎn)可變車道使用效果仿真研究

張樂峰

摘要：對設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口進(jìn)行交通調(diào)研，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，在VISSIM仿真模擬軟件中建立逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口模型，輸入實際交通量，選取車均延誤、排隊長度、通過數(shù)量為評價指標(biāo)，對設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道前后車輛運行效果進(jìn)行評價。研究表明：設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后，左轉(zhuǎn)車均延誤、排隊長度均有所降低，通過數(shù)量得到提高。

Abstract： According to the research data， the model of the reverse left turn variable lane intersection is established in the VISSIM simulation software， the actual traffic volume is input， and the average vehicle delay， queue length and passing quantity are selected as the evaluation indexes to evaluate the operation effect of the vehicles before and after the reverse left turn variable lane intersection. The research shows that the average delay and queue length of left turning vehicles are reduced and the number of passing vehicles is increased after the reverse left turning variable lane is set.

關(guān)鍵詞：信控交叉口;逆向左轉(zhuǎn)可變車道;VISSIM仿真

Key words： signal control intersection;reverse left turn variable lane;VISSIM simulation

中圖分類號：U491.1+23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）25-0206-03

0 ?引言

信號控制交叉口常采用設(shè)置左轉(zhuǎn)待行區(qū)[1]、拓寬左轉(zhuǎn)車道等方式，以滿足左轉(zhuǎn)通行需求，但交叉口仍存在時空資源利用不充分的現(xiàn)象。為充分挖掘交叉口時空資源，提高左轉(zhuǎn)通行能力，國內(nèi)外專家學(xué)者提出了逆向左轉(zhuǎn)可變車道[2]交通組織方式。逆向左轉(zhuǎn)可變車道[3]是指在距主停車線一定距離的中央分隔護(hù)欄處設(shè)置開口，并在開口處設(shè)置預(yù)信號燈，與主信號燈聯(lián)動控制;同時將本進(jìn)口方向相鄰的出口車道設(shè)置為可逆向行駛的車道，開口處預(yù)信號為綠燈時，左轉(zhuǎn)車輛可以進(jìn)入可逆車道進(jìn)行左轉(zhuǎn)。當(dāng)交叉口某一方向左轉(zhuǎn)交通量較大且時空資源不足時，逆向左轉(zhuǎn)可變車道能夠周期性地將內(nèi)側(cè)出口道功能改為進(jìn)口道功能，既能充分利用交叉口現(xiàn)有時空資源，也能較好地滿足左轉(zhuǎn)車通行需求。

而逆向左轉(zhuǎn)可變車道作為一種非常規(guī)左轉(zhuǎn)交通組織方式，目前的實際應(yīng)用較少[4]。本文選取設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道的交叉口作為研究對象，在VISSIM仿真模擬軟件[5]中建立交叉口模型，對設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后車輛的運行效果進(jìn)行評價，為逆向左轉(zhuǎn)可變車道的推廣應(yīng)用提供支持。

1 ?交叉口渠化及控制方案

以濟南市經(jīng)十路與舜耕路交叉口為調(diào)研對象，選取早上8：00-9：00對該交叉口東進(jìn)口道方向進(jìn)行交通調(diào)研。該交叉口東西方向分別設(shè)置一條50米、40米的逆向左轉(zhuǎn)可變車道，交叉口渠化方案如表1所示，交叉口渠化如圖1所示，東進(jìn)口道方向早高峰小時交通量如表2所示，交叉口信號配時方案如表3所示。

2 ?仿真建模

根據(jù)經(jīng)十路與舜耕路交叉口的實地調(diào)查數(shù)據(jù)，在VISSIM仿真軟件中建立逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口模型，主要包含路網(wǎng)、預(yù)信號、沖突讓行規(guī)則、檢測器的設(shè)置。

2.1 路網(wǎng)設(shè)置

2.1.1 路段的設(shè)置

①根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，經(jīng)十路與舜耕路交叉口東進(jìn)口道實線段長度為50米，且東進(jìn)口道直行車流量較大，直行進(jìn)口道排隊長度較長，交叉口進(jìn)口道位置直行和左轉(zhuǎn)車流交織現(xiàn)象很少發(fā)生。故在進(jìn)口道方向單獨繪制左轉(zhuǎn)車道和直行車道，且繪制長度與調(diào)研獲取車道長度一致。

②繪制完東進(jìn)口直行車道和左轉(zhuǎn)車道后，在靠近道路中心線的位置繪制一條長度為50米的逆向左轉(zhuǎn)可變車道，將該車道與左轉(zhuǎn)車道并列設(shè)置。然后，繪制東側(cè)出口車道，并將出口道最內(nèi)側(cè)車道與逆向左轉(zhuǎn)可變車道重疊設(shè)置。

2.1.2 路段連接線設(shè)置

①路段建設(shè)完成后，需要對路段進(jìn)行連接，使其成為完整的通行道路。設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后，交叉口東方向在左轉(zhuǎn)綠燈期間有兩條左轉(zhuǎn)車道，為減少轉(zhuǎn)彎過程中車輛的相互干擾，故將上述兩條車道分別與下游出口道連接。其中，逆向左轉(zhuǎn)可變車道與下游最內(nèi)側(cè)出口道相連接，原左轉(zhuǎn)車道與下游靠近內(nèi)側(cè)的第二條出口道連接。

②將交叉口東側(cè)道路路段與逆向左轉(zhuǎn)可變車道和原左轉(zhuǎn)車道相連接。另外，為保障左轉(zhuǎn)車輛提前掉頭，將東側(cè)路段最內(nèi)側(cè)車道與對面行駛方向最右側(cè)車道相連，滿足左轉(zhuǎn)車輛掉頭的最小轉(zhuǎn)彎半徑要求。

路段建設(shè)完成后，根據(jù)車流方向完善行駛路徑。路網(wǎng)模型如圖2所示。

2.2 預(yù)信號設(shè)置

根據(jù)實地調(diào)研，獲取經(jīng)十路與舜耕路交叉口東進(jìn)口道方向預(yù)信號綠燈提前開啟、提前關(guān)閉時間分別為20s和10s，故在VISSIM軟件中編制信號控制機時，在東西向左轉(zhuǎn)相位之前增設(shè)預(yù)信號相位，其相位方案如圖3所示。

2.3 沖突讓行規(guī)則設(shè)置

設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后，其交叉口信號相序可能發(fā)生改變，由直行相序優(yōu)于左轉(zhuǎn)相序改為左轉(zhuǎn)相序優(yōu)于直行相序。因此，需相應(yīng)改變交叉口沖突讓行規(guī)則，其讓行規(guī)則設(shè)置如圖4所示。

2.4 檢測器設(shè)置

選取車均延誤、排隊長度和通過數(shù)量作為車輛運行評價指標(biāo)。排隊計數(shù)器和數(shù)據(jù)監(jiān)測點設(shè)置在進(jìn)口道停車線處即可對排隊長度和通過數(shù)量進(jìn)行評價。而行程時間檢測器用于檢測車輛以期望車速通過檢測路段的時間與實際通過路段時間的差值來說明行程時間延誤的大小。為了實現(xiàn)VISSIM仿真與實際交叉口相貼合，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研觀測左轉(zhuǎn)車輛的運行特點，將行程時間檢測器的起點設(shè)置在逆向左轉(zhuǎn)可變車道開口處后20米的位置，檢測終點設(shè)置在左轉(zhuǎn)停車線處。具體設(shè)置位置如圖5所示。

3 ?逆向左轉(zhuǎn)可變車道使用效果分析

由表2可知交叉口東進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流向早高峰小時交通量為331pcu/h，故在未設(shè)逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口模型和設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口模型中輸入左轉(zhuǎn)交通量均為330pcu/h。選取車均延誤、排隊長度、通過數(shù)量為評價指標(biāo)，對設(shè)置前后左轉(zhuǎn)車輛的運行情況進(jìn)行評價，分析逆向左轉(zhuǎn)可變車道的使用效果。當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量為330pcu/h時，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道前后左轉(zhuǎn)車輛運行指標(biāo)變化情況如表4所示。

從表4可以看出，當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量為330pcu/h時，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后車均延誤降低了16.74%，排隊長度降低了41.88%，通過數(shù)量提高了12.50%，表明此時逆向左轉(zhuǎn)可變車道交通組織方式對左轉(zhuǎn)車輛組織運行效果優(yōu)于原有左轉(zhuǎn)交通組織方式。

4 ?結(jié)束語

鑒于逆向左轉(zhuǎn)可變車道作為非常規(guī)左轉(zhuǎn)交通組織方式，實際應(yīng)用較少。為推廣該組織方式的應(yīng)用，本文選取濟南市經(jīng)十路與舜耕路交叉口為調(diào)研對象，運用VISSIM仿真模擬軟件，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)建立逆向左轉(zhuǎn)可變車道交叉口模型，并以車均延誤、排隊長度、通過數(shù)量為評價指標(biāo)，對設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道前后車輛運行效果進(jìn)行評價分析。結(jié)果表明，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車道后車均延誤、排隊長度有所降低，左轉(zhuǎn)通行能力有所提高。

參考文獻(xiàn)：

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