一对多左弯待转区对交叉口车辆通行效率的影响

李仁波

摘 要：为了探究一对多左弯待转区对信号交叉口内车辆通行效率的影响，设置4种交叉口不同渠化方案组成对照实验，利用VISSIM软件建立交通仿真模型并输出交叉口的车均延误、停车次数等交通流性能评价指标。分析输出结果可知，与不设置左弯待转区相比，设置一对一左弯待转区会使得交叉口车均延误、停车次数增加;设置一对多左弯待转区会使车均延误等指标下降，并随着待转区内的车道数增加而下降的幅度变大。研究表明，在空间条件允许的交叉口，设置一对多左弯待转区有助于提高交叉口车辆通行效率。

关键词：左弯待转区;VISSIM;车均延误;停车次数

中图分类号：U491 文献标识码：A

0 引言

随着国家经济发展与人民生活水平的快速提高，国民购买力不断增强，我国家庭小汽车保有量不断提升，据国民经济和社会发展统计公报统计，截止到2019年底，我国私人汽车保有量22 635万辆，同比增加1 905万辆，飞速增长的小汽车数量和滞后的交通管控手段造成城市高峰期严重拥堵的现象。此种情况下，如何有效的规划调控交叉口来减少交通拥堵十分重要，而交叉口设置左弯待转区作为解决拥堵问题行之有效的方法已经成为国内外专家学者与交通从业者关注的热点。

1 研究概况

针对左弯待转区的研究，王殿海等[1]为左弯待转区的设置提供理论依据，通过分析交叉口的几何形状给出了设置左弯待转区的几何临界条件，建立了左转车排队位置模型得出在排队长度约束下的临界流量和极限流量。倪颖等[2]对信号交叉口设置机动车左弯待转区的交通组织方式进行分析研究，介绍了左转待行区的渠化设计和信号控制方法。然而，大部分相关研究是建立在一条左转车道对应待转区内一条车道的一对一情况下进行的，极少有学者关注一条左转车道对应多条待转区内车道的情况，即一对左弯待转区（One-to-Multi-Lane left-turn waiting areas）对交叉口性能的影响。鉴于此，本研究將借助VISSIM软件设计4种方案进行对照分析，探究一对左弯待转区对车辆通行效率的影响。

2 仿真实验

（1）渠化方案设计。研究以十字信号交叉口为例，南北走向进口道渠化段长度为50 m，由一条左转专用车道、三条直行车道、一条右转车道组成;东西走向进口道渠化段长度为50 m，分别由一条拓宽得到的左转短车道、一条直行车道、一条右转车道组成，把此渠化方案S-Ⅰ作为基本方案。同时为了探究一对多左弯待转区的影响，设置对照方案S-Ⅱ、S-Ⅲ、S-Ⅳ，具体渠化布局为：1）方案S-Ⅱ在方案S-Ⅰ的基础上于东西走向左转短车道前设置一条待转区车道;2）方案S-Ⅲ在方案S-Ⅰ的基础上于东西走向左转短车道前设置两条待转区车道;3）方案S-Ⅳ在方案S-Ⅰ的基础上于东西走向左转短车道前设置三条待转区车道。

（2）流量需求设计。车辆组成为100%标准小汽车，交通需求区分为高峰时段和平峰时段分别进行探究，具体交叉口进口道机动车小时流量表如表1所示。

（3）VISSIM仿真模型构建。按照设计方案在VISSIM软件中构建仿真模型，仿真中采用的相位相序方案如图1所示。模型中所有右转车辆不受信号控制，各进口道左转与直行的信号配时方案根据交通需求的不同计算得到结果如图2所示。

仿真时中车辆跟驰模型选择Wiede mann74，安全距离的附加部分和倍数部分分别取2.0和3.0。仿真参数中，仿真精度取1步长/秒，随机种子增量取10，每种方案仿真运行5次，每次运行4 200 s，剔除前600 s的数据，最后模拟交通流运行输出得到4种方案下交叉口的车均延误和停车次数。

3 结果分析

4种实验方案通过VISSIM软件仿真输出的交通流性能指标结果见表2。由统计分析可知，与不设置左弯待转区相比，设置一对一左弯待转区会使交叉口的车均延误增加，高峰时段和平峰时段分别增加25.46%、2.07%，而设置一对多左弯待转区可以降低车均延误，并且待转区内车道数量越多，降低的幅度越大，设置一对三左弯待转区会使车均延误在高峰时段和平峰时段分别下降16.33%、0.51%;与不设置左弯待转区相比，交叉口设置左弯待转区会使停车次数显著增加，并随着待转区内车道数变多，停车次数增加的幅度逐渐变小，设置一对三左弯待转区会使停车次数在高峰时段和平峰时段分别增加3.97%、10.57%。

4 结论

为探究一对多左弯待转区对交叉口车辆通行效率的影响，设计了4种不同的交叉口渠化方案进行对照实验，并借助VISSIM软件建模输出相关交通流性能评价指标。研究表明，左弯待转区的设置对于交叉口需求流量达到高峰时影响较大;与不设置左弯待转区相比，一对一左弯待转区使车均延误明显增加，设置一对多左弯待转区会降低车均延误;设置左弯待转区将不同程度地增加交叉口停车次数，而增加幅度会随着待转区内车道数的变多而降低。所以，在工程实践中，当交叉口空间条件满足且交通需求较大时，可以考虑设置一对多左弯待转区来提高交叉口的车辆效率;在空间有限不适合设置一对多左弯待转区或者交通需求不大的交叉口，不应设置左弯待转区。

参考文献：

[1]王殿海，李丽丽，陈永恒.机动车左弯待转区设置的临界条件[J].公路交通科技，2009，26（11）：132-135.

[2]倪颖，李克平，徐洪峰.信号交叉口机动车左转待行区的设置研究[J].交通与运输（学术版），2006，2（02）：32-36.