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道路交叉口“借道左转”的优化控制

2019-10-23初彦龙

关键词:左转交通流交叉口

初彦龙

(辽宁警察学院治安管理系, 辽宁大连 116036)

0 引言

道路交叉口作为城市道路网络的重要组成部分,在路网的衔接中起着至关重要的作用。在道路交叉口处,由左转车流所引发的冲突、延误和交通事故最多,这严重影响到了道路交通安全和通行效率,左转车流也成为信号交叉口交通管理与组织的重点和难点,提高道路交叉口左转交通流的通行能力是缓解道路交通拥堵的有效方法。

城市道路交叉口左转交通流与对向直行交通流的冲突是导致交叉口通行效率低下,交通拥堵的最主要原因。为了提高道路交叉口通行效率,往往对左转交通流进行控制。目前,常用的左转控制方式有Q型左转、U型左转、180度掉头左转等,这3种左转优化方式对道路交叉口的几何形状和道路交叉口周围的道路网络有特定的要求,存在很大的局限性。“借道左转”又名“配道待行左转”,是一种通过利用对向车道作为左转待转区,提高左转车辆通行能力的信号控制方法。其基本原理和流程是巧妙利用交叉口时间、空间关系,利用出口车道作为左转待转区,在路口相位放行空档期,用特殊设计的左转待转区信号灯控制车辆进入待转区,并合理分配左转信号灯与左转待转区信号灯时间,保证进入到左转待转区的车辆能够放空,从而在保障交通安全的前提下,提高进口左转车辆的通行能力。

“借道左转”本质就是交通组织的一种形式,是对时空资源的充分利用,国内对于左转交通流“借道左转”的控制方法已陆续使用,最先在山东经过测试,并在河北邯郸、山西晋城、深圳皇岗、辽宁大连等地应用,对交叉口通行能力提升的效果十分显著。

1 道路交叉口“借道左转”分析

对于左转机动车控制是信号控制的重点和难点,是信号控制非常重要的设计对象,恰当的左转相位设计将会对信号控制产生重大的影响。交叉口交通信号控制相位方案设计的一个重要内容就是对左转交通的处理。一般而言,当交叉口的左转交通流量较大时,应该设置专用左转车道和专用左转相位。

对于有专用左转车道和专用左转相位的道路交叉口,由于左转车道有限,当左转车流量较大的时,左转车辆可以通过利用对向直行车道作为临时左转车道,在对向直行车辆放行之前将所借道路归还这种左转方式也称为“借道左转”。“借道左转”能够在道路资源固定的前提下,在不同时间段内对道路资源的最大利用,大大提高左转车辆通行能力。

道路交叉口左转车辆的控制方式有两种,一种是允许左转。左转车辆和对向直行车辆在同一相位放行,左转和对向直行车辆存在冲突,当直行车流很大时,左转车辆形成滞留排队,对向直行车道无法借用。第二种是受保护左转,有专用左转相位,左转车辆与对向直行车辆不在同一相位同时放行,对向直行车道没有直行车辆占用,左转可以借用提高左转通行能力。

2 道路交叉口“借道左转”的适用条件

道路交叉口机动车左转车辆和对向直行车辆最易发生冲突,冲突点分离不好极易导致道路交叉口交通秩序混乱并存在安全隐患。“借道左转”是为了增加左转车辆的通行能力,借用对向直行车道,需要穿越道路中心双黄线,如果设置不合理,左转车辆驶入对向车道与对向直行车辆会迎面相撞,就会造成很严重安全事故,所以“借道左转”的应用需要谨慎设置,“借道左转”主要是针对左转车流量大的路口,并不是所有的路口都有必要设置,并且要具备了车道以上道路才有条件实施。一般只有在以下几种情况下才会设置和应用“借道左转”,保证通行畅通和交通安全。

2.1 道路几何条件受限,车道数量较少的道路交叉口左转

道路交叉口左转车辆的控制方式是设置专用左转车道而且有专用左转相位,但是由于道路交叉口几何条件限制,只有一条专用左转车道并且左转车流又很大,导致左转车辆排队长度很长,左转通行效率不高,滞留在交叉口的车辆不断增多,形成累积排队,而上游不具备足够长的排队车道容纳排队车辆或者上游是高架桥的下桥端,桥下和桥上车辆交织严重,排队长度影响到其他车辆的正常通行。此时,左转车辆可以考虑设置“借道左转”,左转相位期间临时借用对向车道实现左转,增加左转通行能力,缓解交通拥堵。左转相位临近结束,提前结束“借道左转”车辆的进入。

2.2 T型交叉口的左转

常规T型交叉口通常有3股冲突交通流,分别是由左向右直行交通流A,由下向左的左转交通流B,由右向下的左转交通流C,A、B、C 3股交通流相互冲形成冲突点有3个。对于T型交叉口信号控制方式通常设置三相位,彻底分离3个冲突点,即3股冲突交通流分别在独立相位放行。由于B交通流和C交通流的左转都分别单独放行,B交通流对象没有直行车辆与其冲突,所以可以进行“借道左转”通行;C交通流也单独放行,对向直行车流A不予放行,所以左转车辆也可以进行设置“借道左转”。

所以,T型交叉口信号控制,可以通过利用本相位中对向直行车道空闲的道路资源,考虑设置“借道左转”,提高左转车辆通行效率。

图1 T型交叉口冲突交通流及相位

2.3 单向轮放的道路交叉口左转

常规的城市道路交叉口信号控制部分采用两相位对称放行方式,即道路交叉口对向直行和左转车流同时放行,此时,在同一相位中交叉口的进口车道和出口车道同时被占用,无法提供空闲车道,不能实现“借道左转”。对于城市道路中有一些道路交叉口对向进口道错位、进口道存在直行、左转合用车道而无法设置专用左转相位、或者道路交叉口相对方向进口道交通流严重不均匀等情况,都不适宜采用对称放行方式,采用单向轮放的放行方式,即对一个进口道的直行、左转车流同时放行的控制方式,相位图如图2所示。

图2 单向轮放相位图

采用单向轮放控制的道路交叉口,在同一相位中放行的左转和本方向直行车流,对向直行车流是禁行的,所以,对左转车流量较大的情况,同样可以考虑对左转车辆设置“借道左转”的控制方式,实现快速左转,提高左转通行能力。

3 “借道左转”在道路交叉口的实施研究

“借道左转”的控制方法是一种不用拓宽道路交叉口进口道宽度的创新控制方法,在理论上是可行的,但是,如果在实际应用中,左转车辆需要在某一时段借用反向直行车道,相当于逆行,存在很大的安全隐患,所以在实际应用中需要考虑一些实际问题,包括静态和动态控制。

“借道左转”就是在中心隔离护栏靠近路口的位置设置一个开口,供左转车辆进入对向车道左转,分别在入口处设置提示屏和指示标线,相当于多了一条左转车道,变为两条左转车道,高峰期一个信号周期可多通行15~20辆机动车,有效提高路段机动车左转通行能力,缓解路段机动车通行压力。

“借道左转”实施要遵守的通行规则:

(1)设置了“借道左转”的路口,一般在距离路口的停止线60 m左右处,设置“借道左转”信号灯,而“借道左转”道路标线一般是使用黄色标线提示,同时,进入“借道左转”车道必须遵循“借道左转”指示牌的信号灯,当“借道左转”为红灯时,是禁止驶入“借道左转”车道的,而如果不遵循该信号指示行驶,就会等同于不按交通信号灯指示行驶而进行处罚,也就俗称“闯红灯”将被记6分,罚款200元。

(2)对于已经进入“借道左转的车辆,就根据十字路口的交通信号灯指示正常行驶。有“借道左转”的道路,路口指示一般会设置成左转先行,跟普通路口的直行先行的方式有所不同。

3.1 “借道左转”车道的路面标线的渠划

对于满足条件的道路交叉口某一方向左转相位,设置“借道左转”的静态控制方式,进口道车道线需要重新施划,利用出口车道的部分车道作为左转车辆借用的通道。在可以借道的起点施划明显的标线,引导车辆驶入所借车道,即原来交叉口实际的出口道,原出口车道只能借出部分车道作为借道左转车道,要预留出部分车道给右转进入该出口道的车辆通行。原来中心双黄线需要修改为单侧虚线,增设左转导向箭头。

根据道路交叉口道路几何实际情况和信号相位设置可以分为两种情况。

(1)当道路交叉口几何形状较大,并且交叉口“借道左转”的前一相位放行的车流不是以所借车道为出口车道,也就是,左转放行前一相位放行的车辆不通过所借车道。此时,可以在临近交叉口中央处同样施划醒目的车道停止线,由于是借来的车道而且是对向行驶,故停止线采用双白虚线,停止线可以与原来左转车道停止线阶梯错位,驶入借道的车辆在等待左转期间尽量不影响其他进口道驶入该方向的车辆,相当于增加一条左转待转车道,当左转信号灯启亮时,原来左转车道车辆和 “借道左转”车辆同时左转,提高左转车辆通行能力,车道内施划专用左转导向箭头如图3(a)所示。

(2)当道路交叉口几何形状较小的时候,或者道路交叉口几何形状较大但是在借道左转放行之前的信号相位是放行对向直行或者右边交叉口左转进入该出口车道的相位,也就是该出口车道在前一相位刚被占用,没有足够的时间腾空道路,此时,不适宜设置借道左转等待停止线,不允许左转车辆提前进入借来的车道内。只能在计划借用的出口车道清空之后,根据指示标志进入该车道完成“借道左转”,其渠划标线如图3(b)所示。

图3 借道左转道路静态渠划情况

3.2 “借道左转”车道的标志设置

“借道左转”的标志应当配合路面的渠划的标线使用,保持一致,能够提醒驾驶人何时驶入临时借用的左转车道。

“借道左转”可以设置成静态和动态相结合的控制方式,静态控制标志需要根据实际情况设置在距离道路交叉口足够的距离,标志要清晰醒目,易于辨识,可以设置成主标志和辅助标志相结合的方式。同时设置“借道左转”动态控制标志,车道信号箭头灯以及倒计时信号灯,并且与原来道路交叉口交通信号灯保持一致。对于设置借道左转等待的道路交叉口所借左转车道和正常左转车道车辆可以同时进入车道等待左转。不具备左转等待的道路交叉口即在所借车道没有渠划左转停止线的道路交叉口,需要通过倒计时信号灯严格控制“借道左转”车辆是否允许进入时间和禁止进入时间。

3.3 “借道左转”道路交叉口信号控制

如果借道左转车辆未能顺利通过路口,而占用对向车道,会影响对向直行车辆的正常通行,甚至出现交通事故,所以实现“借道左转”的道路交叉口交通信号控制一定要首先保证原车道车辆正常通行的前提下才考虑满足借道左转车辆的需求,充分利用道路资源要以保证行车安全为前提,车辆通过时间要绝对分离,通过借道左转的交通信号控制,提示驾驶人正确通行。

由于可能前一相位放行车辆在出口车道会出现清空滞后,可以设置成较正常左转车道车辆延迟15 s时间允许车辆借道左转;为了在左转相位结束之前能够彻底清空所借车道,在正常左转结束之前10 s,禁止车辆借道左转,不允许车辆继续进入所借车道,并将所借车道归还,作为下一相位的正常出口车道。

3.4 驾驶人对“借道左转”道路交叉口的接受

“借道左转”的左转通行方式,对于驾驶员是一个新出现的道路交通信号控制方式,直接在道路交叉口应用,绝大部分驾驶员也许不能立即理解和接受。“借道左转”正式实施前需要城市交通媒体的不断宣传,向广大驾驶员公布实施的道路交叉口,通过城市交通警察微信公众平台推送传播,也可以借助视频动画等直观手段进行演示讲解,对于新设置的道路交叉口应当有一段时间的试运行。驾驶员逐渐接受以后,对于违法变道以及违反交通信号的交通行为进行相应的处罚。

3.5 “借道左转”的应用实例

大连首次在五四路交长春路路口创新应用,长春路交五四路路口距长春路桥距离较近。目前,早晚高峰期在五四路交长春路路口,沿长春路北行车流量很大,由南向西左转进入五四路的车辆排队至长春路桥上,桥上的车辆下不来,桥下还有部分左转车辆挤占直行方向的车道,这些都影响了长春路北行方向直行车辆的顺畅通行。五四路交长春路路口对北行左转车辆应用“借道左转”技术,可以有效地提高该路口车辆的通行效率。应用“借道左转”技术后,五四路交长春路路口一个周期内车辆放行将分为3个阶段。“借道左转”方向采取迟起15 s,早闭20 s,以保证“借道左转”通道内的车辆可以清空。

按照“借道左转”指示灯通行主要分3个阶段。

(1)放行五四路西行方向车辆

“借道左转”信号灯在此阶段开始后迟起15 s变为绿灯,此时“借道左转”信号灯灯杆上的方向指示灯也会亮起,车辆可以驶入“借道左转”通道等待转弯(是等待左转,不是可以左转),如图4所示。

图4 放行五四路西行

(2)放行长春路北行方向车辆

此时车辆可以正常左转进入五四路通行,而且左转车辆按照“借道左转”信号灯指示可以继续驶入“借道左转”通道通行,如图5所示。

图5 放行长春路北行

“借道左转”信号灯在此阶段结束前会早闭20秒变为红灯。此时左转车辆就不可以再进入到“借道左转”通道,以保证位于“借道左转”通道内的车辆能在20秒内清空完毕,为对向直行车辆驶入该车道做准备,如图6所示。

图6 放行五四路西行

(3)放行长春路双向直行车辆

在此阶段内南行车辆可以把“借道左转”通道作为直行车道正常使用,如图7所示。

图7 放行长春路北行

通过实际运行检验,“借道左转”技术的应用确实大大地提高了长春路北行车辆的通行效率。交管部门将继续优化该路口的信号灯配时,并继续完善相应的配套硬隔离及标牌等交通设施。对于满足条件的路口将陆续推行“借道左转”,下一步交管部门还将对山东路松江路、东方路椒北路等路口进行研判,对满足设置条件的路口将继续推行“借道左转”的技术,从而提高路口的通行效率。

4 结语

“借道左转”的技术在实际应用中能够大大提高了左转车辆的通行效率。对于其他道路交叉口可以进一步论证研判,如果满足设置条件,可以推行使用借道左转技术,从而提高道路交叉口的通行效率,并且进一步通过信号配时优化完善,缓解交通拥堵。然而“借道左转”又有很大的实施局限性,不是适合所有的道路交叉口,在实际应用当中需要经过严格的实地考察和分析。

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