城市平交口偏置右轉(zhuǎn)專用車道長度計算方法

胡功宏

摘 要：為了解決城市道路平面交叉口右轉(zhuǎn)車輛同直行車輛的相互干擾，提高交叉口的通行能力，以偏置右轉(zhuǎn)專用車道為研究對象。在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過對其交通運行情況進行現(xiàn)場交通觀測調(diào)查，重點對高密度狀態(tài)下的右轉(zhuǎn)車流轉(zhuǎn)彎過程進行了微觀分析，采用車流波動理論推算排隊向上游延伸的最遠距離，從而提出了偏置右轉(zhuǎn)專用車道長度的新算法。為城市道路平面交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道長度設(shè)計提供了可靠的依據(jù)，有利于減少車輛在交叉口的停車延誤，緩解城市交叉口當(dāng)前的交通擁堵現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：城市交通；通行能力；設(shè)計速度；右轉(zhuǎn)車道；減速長度

中圖分類號： U412.351 文獻標志碼：A

文章編號：1672-1098（2017）05-0014-04

Abstract：In order to solve the interference between right-turning vehicles and going-straight vehicles at the intersection of the urban road intersection and improve the traffic capacity of the intersection， the offset right-turn lane was chosen as the research object. Traffic investigation about traffic operation performance of exclusive right-turn lane in urban road intersection had been constructed on the basis of reviewing the domestic and foreign research. The characteristics of high-density right-turn traffic flows curve process were micro-analyzed. The traffic flow wave theory was used to calculate the maximum queuing length upstream. Based on these， this paper proposed the new length computational method of the offset exclusive right-turn lanes which provided the reliable reference base for the length design of offset exclusive right-turn lanes in urban road intersections. It is also beneficial to improving the traffic capacity at urban road intersections and relieving the traffic jam.

Key words：urban traffic； traffic capacity； design speed； right-turn lane； slow down length

城市道路平面交叉口是城市道路網(wǎng)的節(jié)點，是城市中各種車流以及行人交通流分離、交匯的轉(zhuǎn)換點，也是城市道路網(wǎng)的瓶頸路段。近年來，隨著城市化進程的深入，機動車擁有量急劇增長，城市交通擁堵現(xiàn)象越來越嚴重，盡管城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與交通管理控制在不斷完善，但仍然解決不了交通擁堵現(xiàn)象。由于城市用地緊張，不可能無限制的拓建道路，因而交叉口局部拓寬設(shè)置偏置右轉(zhuǎn)專用車道的設(shè)計是目前城市為緩解交叉口交通擁堵問題的最常用方法，但是經(jīng)過多年的應(yīng)用觀察，其緩解實際交通擁擠的效果卻不甚理想。據(jù)調(diào)查，許多交叉口因偏置右轉(zhuǎn)專用車道設(shè)計長度滿足不了日益增長的交通需求，導(dǎo)致右轉(zhuǎn)車流不僅受到非機動車與行人交通流的干擾，而且與直行車輛相互干擾嚴重，造成交通堵塞。特別是出現(xiàn)由于直行車道排隊等候車流長度過長，右轉(zhuǎn)車流被堵在直行車道上不能變道，嚴重影響了交叉口的通行能力，加劇了城市的交通擁堵現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，延長右轉(zhuǎn)專用車道長度，可以降低15%的交通沖突，在多車道的進口道加設(shè)右轉(zhuǎn)專用車道可降低40%的嚴重和致命沖突，降低10%的僅有財產(chǎn)損失型交通事故[1]。因此，城市道路信號交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道長度設(shè)計是否合理成為制約城市道路交叉口通行能力的重要因素。

城市道路平面交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道包括車流側(cè)移行駛漸變段、減速段和排隊段3部分，從交通安全的角度考慮，車輛側(cè)移與減速過程中的減速度值是長度計算中的重要參數(shù)，國內(nèi)外對此都進行了相應(yīng)的研究，如文獻[2]中給出車輛側(cè)移時的減速度-1.8m/s2與減速段的減速度-2.0m/s2。我國在20世紀90年代后期開始對右轉(zhuǎn)專用車道進行研究，綜合考慮相交道路等級、交叉口的幾何形式、交通量和速度等因素，提出右轉(zhuǎn)專用車道的設(shè)置條件；文獻[3]對公路平面交叉口右轉(zhuǎn)專用車道計算方法進行了研究，將右轉(zhuǎn)專用車道分為漸變段、減速段和存儲段，在漸變段長度計算中，選取加速度-1.8m/s2，在減速車道的長度計算中，選取加速度-2.5m/s2。近些年來，國內(nèi)一些省市在制定城市道路交叉口規(guī)劃、設(shè)計與管理的相關(guān)標準、規(guī)定時，也針對專用右轉(zhuǎn)車道長度的計算有一些規(guī)定[4]23。文獻[5]858提出了保護相位下左轉(zhuǎn)車道存儲段長度的計算方法，文獻[6-9]對交叉口的交通組織及右轉(zhuǎn)車道的設(shè)施及對通行能力的影響做了較為深入的研究，但沒有針對右轉(zhuǎn)專用車道長度的具體設(shè)計方法研究。從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以看出，右轉(zhuǎn)專用車道設(shè)計還存在以下突出問題：（1）對公路交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道的長度設(shè)計研究較多，但針對城市道路交叉口右轉(zhuǎn)專用車道研究不夠具體，分類不明確，計算指標取值不盡合理，導(dǎo)致實際運用效果不好。（2）只考慮單個車輛運行安全需要，滿足最小的減速長度即可，沒考慮到高密度車流的運行狀態(tài)的制約性、傳遞性和延遲性，導(dǎo)致設(shè)計長度過短。

1 偏置右轉(zhuǎn)車道長度計算方法

1.1 車流右轉(zhuǎn)受信號控制

以信號交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道為例，右轉(zhuǎn)專用車道的長度包括漸變段、減速段和存儲段，如圖1所示。右轉(zhuǎn)車流在接近交叉口過程中運行特征為：右轉(zhuǎn)車流在A點看到右轉(zhuǎn)專用車道，經(jīng)歷感知-反應(yīng)時間行駛到B點，開始變向側(cè)移并減速，到達C點時，進入右轉(zhuǎn)專用車道，車流繼續(xù)減速行駛，到達D點，看到紅燈，開始剎車制動，車流形成一個集結(jié)波，在交叉口進口道停車線前形成排隊車隊停車等待。

右轉(zhuǎn)專用車道的車道劃分明確，車輛在漸變段進行第一次減速，移入偏置右轉(zhuǎn)專用車道后用制動器進行第二次減速，其減速長度（BD段）內(nèi)的車輛運行特征與平行式減速車道的車輛運行特征類似，減速長度Lj包括漸變段（BC段）和減速段（CD段）。假定車流以路段的設(shè)計速度V0行駛經(jīng)過漸變段第一次減速到V1，然后進入偏置右轉(zhuǎn)專用車道進行第二次減速到V2。對于城市道路，我國《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ37-2012）規(guī)定交叉口內(nèi)的設(shè)計速度應(yīng)按各級道路設(shè)計速度的0.5～0.7計算，直行車取大值，轉(zhuǎn)彎車取小值[10]。因此，計算時，V2取路段的設(shè)計速度的50%，即V2=0.5V0。于是，減速長度的長度計算如公式（1） 所示。

2 結(jié)論

通過對城市道路平面交叉口偏置右轉(zhuǎn)專用車道車流運行特征進行微觀分析，充分考慮高密度車流運行狀態(tài)的連續(xù)性、傳遞性和延遲性，應(yīng)用車流波動理論，提出了偏置右轉(zhuǎn)專用車道長度的一種新算法，為交叉口右轉(zhuǎn)專用車道的長度設(shè)計提供了很好的依據(jù)，對提高交叉口的通行能力，緩解交叉口的交通擁堵現(xiàn)象具有非常積極的意義。

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（責(zé)任編輯：李 麗，吳曉紅，編輯：丁 寒）