借位存储式通行解决潮汐车流路口拥堵的创新研究

2022-01-04张惠军

交通建设与管理 2021年5期

张惠军

（广东省韶关市公安局，广东韶关 512000）

1 研究背景

潮汐车流[1]造成的拥堵已经成为各主要城市道路交通管理面临的难题之一，很多潮汐车流经过的道路基本都达到通行饱和，道路设置可扩展性低。解决潮汐交通流通行的传统方式包括：工程改造，即通过拓宽路口道路面或者建立立体的交通网，达到增加通行车道数量、改善通行条件的目的；设置潮汐车道，即通过增加重交通流方向通行能力，限制轻交通流方向，以满足方向不均衡系数较大时的潮汐交通流通行需求，从而使道路资源得到充分发挥和利用。

实际上，不论主次干道还是快速路，其通行能力主要受路口节点控制，尤其是平交路口，其对于整体车流通行效率的折减将是巨大的，所以应对潮汐流不能只增加路段车道，更重要的是提高交叉路口的通行能力，否则路段供给越大，路口消化能力会形成断崖式下降，势必造成更大的拥堵。且通过道路改造，建立立体交通网等措施都需要投入大量的人力物力，经济和时间成本过高，并不符合大部分路口的改造规划。因此，通过设置相应交通设施、调整交通信号配时等措施是提高潮汐车流在平交叉路口通行能力的有效方法。

2 借位存储式通行解决潮汐车流路口拥堵的方法

平交路口是道路交通的咽喉和枢纽，其通行能力是一定的，因此在应对潮汐车流时往往成为拥堵的瓶颈。要解决潮汐车流在路口的拥堵问题，首先要提高平交叉路口的通行能力，进而提高周边路网整体交通容量及通过效率。其次要减少潮汐交通流在经过路口时行人、机动车、非机动车的通行冲突，保障各类道路使用者的通行安全。

对于平交叉路口而言，潮汐车流不仅仅体现在两个相反方向直行交通流的差异，更体现在存在转向需求的交通流，尤其是左转交通流变化的差异。左转是产生冲突的重要转向方向，也是影响平交叉路口通行能力大小的关键。为解决平交叉路口潮汐车流左转产生的安全冲突，提高通行效率，充分挖掘路口通行潜力，可提出一种借位存储式通行解决潮汐车流路口拥堵的创新方法。

所谓借位存储式通行（如图1）是将潮汐车流方向中有左转需求的车辆在平交叉路口左边道路做双层复合车道，增加逆向行驶车道，并作为左转车辆存储通行车道。进而在左转车辆存储车道内适当的距离（储存车道长度可根据道路及潮汐车流实际条件调整）做X形灯控路口（如图2），再通过信号灯控制将车辆行驶方向转换过来。

图1 路口借位存储式通行示意图

图2 X形路口交通示意图

该方法有以下几个优点：一是将潮汐车流中的左转车流及时分离，增加潮汐车流相向通行的效率。二是通过设置逆向车流存储车道，减少了两个相邻方向车辆的左转冲突和路口信号灯相位冲突，进而提升平交叉路口的通行效率。三是通过减少路口整体信号配时相位，增加了潮汐车流通行的连续性，降低了车流波[2]对道路交通流量的影响，使平交叉路口单位周期内通行效率更高。四是左转车辆存储车道有利于缩小潮汐车流左转弯半径和路口通行范围，车辆通过路口的效率和安全性更高。

3 借位存储式通行解决潮汐车流路口拥堵的应用探索

广东省韶关市帽峰桥路口（如图3）是连接凤凰城超大型住宅区和市区的唯一可通行的路口，早晚高峰期间通勤车流量大，与该路口连接的凤凰路为双向4车道，车辆疏导能力有限，因而车流在通过帽峰桥路口时会产生十分明显的潮汐现象。对此，公安交管部门对帽峰桥路口进行了充分调研，在综合考虑该路口实际通行条件和车流特征的基础上，改变传统治理思维，通过运用借位存储式通行方案，从而解决潮汐车流路口拥堵问题。

图3 帽峰桥路口借位存储式通行示意图

此方案选择向凤凰路轻交通流的路口南侧的启明北路借位（如图3）。将启明北路双向6车道进分割，变成两条双向车道，将中间的4条车道行驶方向倒转过来，同时配套设置隔离护栏及车道指示，使东侧和南侧有左转需求的车辆驶入这两个车道。借位行驶后，启明北路被分成了交替错开的2个南方向和2个北方向通行车流，如果中间两个方向车流有潮汐现象时，可将中间车道设置为潮汐车道，以满足现实的交通管控需求，具体设置如下：

（一）调整帽峰桥路口交通信号相位设置（如图4）。帽峰桥路口是丁字路口，原交通信号运行方案为4步相位：东左转单放；东直左放行；东西直行对放；南左转放行。根据车流需求，将东左转和南左转同时放行（第1步和第4步信号灯相位合并）。并根据路口实际通行情况，将南往北行人过街信号灯改为按压式可变灯控，根据行人过街实际需求，将按压指令传递到下一周期灯控相位中，进一步优化通行效率。在启明北路适当位置设置一处2相位的灯控X形通行路口，将南北向车流转换过来。将帽峰路口信号灯与X形路口信号灯协调控制，并通过控制“绿波”放行，快速疏导存储区里的车辆。

图4 交通信号相位调整前后对比

（二）重新施画道路标线。启明北路车道由左往右分别有6条车道（分别为1-6车道）（如图3），1车道为南行车道，主要供西方向右转车辆通行；2—3车道为北行车道，主要供启明路北行左转车辆通行；4-5车道为南行车道，主要供东方向左转车辆通行；6车道为北行车道，主要供启明路北行车辆右转通行。按照上述道路设置，在帽峰桥路口中心区域施画方向引导线和指示箭头，将东方向左转车道引入到4、5车道，将南方向左转车道引入到西方向车道。在启明北路X形通行路口施画引导虚线和箭头，将北行车引导到2、3车道，4、5车道的南行车驶向对面车道。

经过以上设置，将帽峰桥路口潮汐车流中不同方向需求车辆进行有效分离管控，避免了不同方向车辆相互间的干扰，减少路口交通信号周期相位数量，降低车流波对通行效率的影响。同时，明显缩短左转弯方向行驶距离，增加了车辆通行的流畅性，减少路口因路权不清造成的交通事故，提高了行人过街的安全性，有效降低了高峰期潮汐车流引发的交通安全风险。