渦輪環島破解雙車道環島交織沖突難題

官陽

在常規概念里，環形交叉口通行，島外進入島內的車輛要主動讓行島內車輛，通過交通規則和簡單的標志標線就可以建立秩序，不需要使用其他的特殊交通控制，所以效率高，延誤少，惡性事故少。但是一旦遇到雙車道甚至更多的車道接入，容易因不同車道的交織流沖突多發而阻滯，所以歐美交通工程界普遍推崇只在單車道走廊上使用環島，遇到雙車道走廊時則使用專門的交通流接入控制措施，甚至會動用信號燈控制，以降低島內換道帶來的沖突強度。對于環島通行能力的常識評價是，“不會比傳統交叉形式更低”，處理左轉彎車流量多的路口具有明顯優勢。

雙車道環島在交通工程界也被稱作“2x2s環島”，其中“2”指的是兩車沖突，即環島內雙車道上的兩輛機動車，需要交織換道時，再遇到進入環島的雙車道上的車輛，會導致沖突點增多，互相讓行時互動談判次數在每個接入口的上游和下游都可能形成“2x2”的局面，大大增加了駕駛任務的復雜度，這種模式雖然不會帶來致命傷害，但是很容易導致小事故，并且嚴重影響通行效率。

在渦輪環島里，車道的幾何形態是由內向外的螺旋構造，形似渦輪，車輛進入環島和換道的位置被固定在最合理的位置，使沖突點大幅度減少。具體做法是在環島中央區的雙車道接入位置的上游封閉一條車道，再在接入點位置，也就是車輛需要談判的位置，再打開車道提供空間。封閉車道的設施是矮小的隔離壟，以增加對變換車道行為的控制力度，控制住島內車輛的行車軌跡，迫使環島內的車輛在遇到雙車道接入口時，一定是以單車形式面對新接入兩條車道的車輛，沖突談判“2x2”為“1x2”，而且在雙方互動時，在準確的位置恢復了環島內雙車道空間，為車輛相互避讓提供了充分的空間條件。值得關注的是，用于強化車道標線作用的隔離壟的高度很低，只有2～3英寸，約5～7.5厘米，目的是緊急狀態下或有超大型車輛通過時，可以碾壓跨越，不至于因為一條車道出問題而“卡死”環島。具體形式見圖3。

車輛在進入傳統環島之前，需要進行長距離軌跡偏移以調整視距和車輛姿態后才能進入環島。在進入后與已經在環島內的車輛完成比較順暢的交織。這種調整的過程，自然會減慢車輛進入環島的速度，也會增加環島內的交織距離，影響環島通行效率。而與傳統環島比，渦輪環島的優點在于島內車輛是在行駛軌跡被嚴格受控的情況下與接入車輛相遇，對決策難度和視距的需求變小，而進入環島的車輛是從環島外就被引導著以放射狀形式直接進入環島的，顯著縮短了車輛通過環島的行駛距離。渦輪環島則不需要進入傳統環島前的調整過程，而是，直接接入，依次讓行即可。

研究顯示，渦輪環島的事故率較傳統雙車道環島下降50%以上，而通行效率提高25%～35%。渦輪環島的發明人是荷蘭德爾伏特大學的教授Mr. L.G.H. Fortuijn（ Delft University of Technology），從這個發明問世后，荷蘭不再建造傳統雙車道環島了。圖6是渦輪環島的常規形式，實線部分為低矮的隔離緣石和白色車道實線組合，虛線是可以跨越的車道虛線。

這類典型的環島直徑約50米，與標準雙車道環島大小基本一樣，島內的車輛擁有優先路權。如果使用傳統方式，這個環島會有16個沖突點，而渦輪環島的沖突點降到了10個，而且主要方向上的車流只需要考慮一條車道就可以完成穿越。

總體上，傳統雙車道環島的通行能力一般比單車道環島大40%～50%，但是因為沖突點太多，所以往往達不到最大設計通行能力，而且這種能力的增加與環島的設計水平關系很大，包括駕駛人的駕駛習慣干預也有很大影響。而渦輪環島的通行能力比傳統雙車道環島大25%～35%。

根據各種實際道路的形態渦輪環島也有一些更具備針對性的稱謂。圖8膝蓋環島（Knee roundabout），用于T型交叉口；圖9螺旋環島（Spiral roundabout），用于各個方向的交通流量大致相當時；圖10轉子環島（Rotor roundabout），用于四方向接入都是多車道的場景。

表2是雙車道環島與渦輪環島最大進入能力的比較。上述評估（包括表1和表2）來自荷蘭的南荷蘭省的一個速查模型 （Province of South Holland，The Netherlands ）， 最大進入能力是指達到主方向流率（v/c）的0.8。這與環島的幾何形態有關。

結語

荷蘭的研究比較了渦輪環形交叉路口、紅綠燈控制及主動讓行交叉口的安全性，發現渦輪環形交叉路口可以使嚴重傷害的事故減少70%（Fortuijn，2005年）。

南非的經驗顯示，只要駛入交叉路口的總交通量不超過每小時 3000 ～ 3500 輛車（前提是各方向駛入交叉口車流量基本平衡），與一個單車道環島、雙車道環島、紅綠燈或主動讓行交叉口相比，渦輪環島可以顯著提高通行效率。

南非的經驗顯示，雖然道路使用者必須習慣新的環形交叉路口設計，但引入渦輪環形交叉路口沒有任何嚴重障礙。道路機構的初始投資需求可以通過較低的維護費用、能源消耗和交通事故費用來補償。

注：文中資料主要來源是2007年第26屆南非交通年會上的論文“渦輪環島是雙車道環島的一種選擇”，“TURBO ROUNDABOUTS AS AN ALTERNATIVE TO TWO LANE ROUNDABOUTS”，作者是J.C. Engelsman and M. Uken。