交叉口转弯车道设置的技术逻辑

官阳

交叉口的车道布局设计，有五个重要的技术环节和知识点需要普及和建立共识：交叉口车道布局形式的技术调查范围，交叉口服务水平评价依据，左转车道设置条件规范，右转车道设置条件规范，造价与财务经济合理性。

交叉口车道布局形式的技术调查范围

交叉口车道布局形式评价，不仅仅是对新建道路，对已有道路，也要定期进行调查和评估（一般每半年到一年评估一次），评估是否需要对车道布局和控制方式（比如信号配时）进行调整，评估的结论以交叉口服务水平为主要标尺。表1是决定交叉口车道布局形式前所需要做的技术调查（短期指临时有特殊需求时所要做的评估调查）：

上述调查内容，是对交叉口布局进行设计和调整前必须完成的任务，针对不同的问题，有不同的工程对策，没有这些调查工作做支撑，直接改造路口，往往会出现业内常说的“拥堵搬家”的情况。

道路运行管理的一个重要工作，就是根据这种调查的结论，再参照已经形成的技术规范和标准，找到相应的解决办法。

针对交叉口的交通流能力和车道布局，有一些重要的技术概念和评价方法，最有代表性的是美国的《公路能力手册》（Highway Capacity Manual，我国也有翻译为《公路通行能力手册》）和《绿皮书》（Green Book，A Policy on Geometric Design of Highways and Streets，美国联邦公路官员协会的技术标准《公路与城市道路几何设计规范》）。这两本巨著问世都已经超过半个世纪，但是还在持续修订和出版，其中的精髓、思路和具体工作方法被广泛接受。两本著作中与交叉口相关的指标，主要有交叉口能力和服务水平，左转车道和右转车道设置的基本依据等，本文摘录部分要点并释义。

交叉口能力和服务水平评价依据

交叉口是典型的路权冲突与切换区域，为了让各个方向都能安全顺利地通过，需要分配路权，由此引起交通流在此出现阻滞。所以，评价交叉口的通行能力，主要是评价交叉口区域的延误，评价结论分为两层，一层是延误的总体情况，一层是各个方向的延误情况，再将延误情况用服务水平分级来表示，目的是确定需要改进的地方。

简单说，评价的方法主要是测算交叉口各个通行方向的延误时间是否在可接受的范围内，因为延误越长，用路感受越差，导致的排队甚至溢出情况越严重，对秩序的冲击也越大。无论行人、自行车、机动车，都是依据在通过交叉口的延误情况来进行评价的。表2是《公路能力手册》中最常用的机动车在交叉口的服务水平分级对照表，表内的定值，都是经过几十年，在一大批交通工程师的观察、总结、分析的基础上，根据道路的宽度、车流速和车间距等一系列交通要素的运行特征得到的，具有代表性。通常情况下，C到D的区域是可接受的标准，而灯控交叉口的延误极限是55秒（E的上限），简单理解，如果时间再长，不仅是人的耐心遭遇很大的挑战，还会因为上游源源不断涌来的交通流积压而使停留空间满溢导致秩序变得难以控制。在日常交通运行管理中，设法让交叉口各个方向的延误都比D的水平好，就是典型的道路交通运行管理任务，如果延误到了E甚至F（大于55秒，甚至超过80秒），就是不可被接受的服务水平，需要改善；特别是超过80秒的延误，会带来上游交通流的持续“灌入”交叉口区域，导致严重阻滞乃至溢出，要花巨大的力量进行控制和清理，我们常见到很多大型交叉口的秩序问题需要消耗大量警力，都是由于F级延误导致的。

表3来自美国阿拉巴马州的一个真实案例，是对一个交叉口的流量特征与服务水平调查后形成的評估表。如表3所示，早高峰的总体运行情况属于可接受范畴C，但是晚高峰的服务水平却是F。晚高峰时，向东、向西和向北方向的车辆流动都低于可接受范畴（按照常规操作，如果交叉口某个方向上有一个流向出现F，那么这个方向整体就是F，是必须改善的），表内显示的信息提示：

？甲路的西向东直行延误太多

？甲路的东向西左转和直行延误太多

？乙路向北的左转弯延误太多

在制定交叉口车道布局、信号配时方案调整之前，一定要经过调查和评估并形成上述表格，才能有的放矢，在这个过程当中，依靠数字化技术采集分车道流量数据，是基本的智能交通优化交通工程技术的环节之一，但这个环节是无法省略的。

左右转弯车道的设置逻辑

在有条件的时候，尽可能地为各个方向的车流提供专用车道，这是交通流保护畅通的理想状态。但在具体实施时，条件会受到限制，特别是资金问题和用地条件，以及行人和自行车过街问题。比如，双向单车道道路的交叉口，上游只有一条车道，车辆可能有“直行、左转和右转”三个方向需求，怎么办？常规的车道布局顺序是依照工程成本来决定的，在各个方向交通流相对比较平衡或者车流量非常少的情况下，车道设置顺序依次是：单车道直左右三方向混行，单车道接入路口前变双车道的“直右混行+左转”，单车道接入路口前边三车道“直行+左转+右转”。为什么会是这个顺序？

交通流如水。为了确保交通流的持续流动，就要从持续流动的交通流中剔除那些会引发交通流迟滞甚至中断的因子，这就是左右转弯车道设置的基本逻辑。转弯车道的设置有三个目的，一是将转弯而减速的车辆与直行的交通流隔离开以保护直行交通流，二是为转弯的车辆提供减速操作的空间，三是要容纳需要转弯而减速或等候的车辆，所以转弯车道需要合理的长度。

因为左转弯车辆需要等待有对向交通流的间隙才能移动，所以左转弯操作带来的延误明显高于右转弯车辆，这种更长的等待可能引起直行和右转交通流的额外延误，因此左转弯车道往往是先于右转弯车道设置的（常规如此，也有例外，最终由交通流特征决定）。这也是交叉口车道布局和路权分配的基本逻辑，先“对付”延误和风险最大的方向，这与为了提高交叉口的能力，禁止左转弯的逻辑一样。禁止左转弯是一种典型的非常规布局设置。