渦輪環(huán)島破解雙車道環(huán)島交織沖突難題

官陽

在常規(guī)概念里，環(huán)形交叉口通行，島外進入島內(nèi)的車輛要主動讓行島內(nèi)車輛，通過交通規(guī)則和簡單的標志標線就可以建立秩序，不需要使用其他的特殊交通控制，所以效率高，延誤少，惡性事故少。但是一旦遇到雙車道甚至更多的車道接入，容易因不同車道的交織流沖突多發(fā)而阻滯，所以歐美交通工程界普遍推崇只在單車道走廊上使用環(huán)島，遇到雙車道走廊時則使用專門的交通流接入控制措施，甚至?xí)佑眯盘枱艨刂疲越档蛵u內(nèi)換道帶來的沖突強度。對于環(huán)島通行能力的常識評價是，“不會比傳統(tǒng)交叉形式更低”，處理左轉(zhuǎn)彎車流量多的路口具有明顯優(yōu)勢。

雙車道環(huán)島在交通工程界也被稱作“2x2s環(huán)島”，其中“2”指的是兩車沖突，即環(huán)島內(nèi)雙車道上的兩輛機動車，需要交織換道時，再遇到進入環(huán)島的雙車道上的車輛，會導(dǎo)致沖突點增多，互相讓行時互動談判次數(shù)在每個接入口的上游和下游都可能形成“2x2”的局面，大大增加了駕駛?cè)蝿?wù)的復(fù)雜度，這種模式雖然不會帶來致命傷害，但是很容易導(dǎo)致小事故，并且嚴重影響通行效率。

在渦輪環(huán)島里，車道的幾何形態(tài)是由內(nèi)向外的螺旋構(gòu)造，形似渦輪，車輛進入環(huán)島和換道的位置被固定在最合理的位置，使沖突點大幅度減少。具體做法是在環(huán)島中央?yún)^(qū)的雙車道接入位置的上游封閉一條車道，再在接入點位置，也就是車輛需要談判的位置，再打開車道提供空間。封閉車道的設(shè)施是矮小的隔離壟，以增加對變換車道行為的控制力度，控制住島內(nèi)車輛的行車軌跡，迫使環(huán)島內(nèi)的車輛在遇到雙車道接入口時，一定是以單車形式面對新接入兩條車道的車輛，沖突談判“2x2”為“1x2”，而且在雙方互動時，在準確的位置恢復(fù)了環(huán)島內(nèi)雙車道空間，為車輛相互避讓提供了充分的空間條件。值得關(guān)注的是，用于強化車道標線作用的隔離壟的高度很低，只有2～3英寸，約5～7.5厘米，目的是緊急狀態(tài)下或有超大型車輛通過時，可以碾壓跨越，不至于因為一條車道出問題而“卡死”環(huán)島。具體形式見圖3。

車輛在進入傳統(tǒng)環(huán)島之前，需要進行長距離軌跡偏移以調(diào)整視距和車輛姿態(tài)后才能進入環(huán)島。在進入后與已經(jīng)在環(huán)島內(nèi)的車輛完成比較順暢的交織。這種調(diào)整的過程，自然會減慢車輛進入環(huán)島的速度，也會增加環(huán)島內(nèi)的交織距離，影響環(huán)島通行效率。而與傳統(tǒng)環(huán)島比，渦輪環(huán)島的優(yōu)點在于島內(nèi)車輛是在行駛軌跡被嚴格受控的情況下與接入車輛相遇，對決策難度和視距的需求變小，而進入環(huán)島的車輛是從環(huán)島外就被引導(dǎo)著以放射狀形式直接進入環(huán)島的，顯著縮短了車輛通過環(huán)島的行駛距離。渦輪環(huán)島則不需要進入傳統(tǒng)環(huán)島前的調(diào)整過程，而是，直接接入，依次讓行即可。

研究顯示，渦輪環(huán)島的事故率較傳統(tǒng)雙車道環(huán)島下降50%以上，而通行效率提高25%～35%。渦輪環(huán)島的發(fā)明人是荷蘭德爾伏特大學(xué)的教授Mr. L.G.H. Fortuijn（ Delft University of Technology），從這個發(fā)明問世后，荷蘭不再建造傳統(tǒng)雙車道環(huán)島了。圖6是渦輪環(huán)島的常規(guī)形式，實線部分為低矮的隔離緣石和白色車道實線組合，虛線是可以跨越的車道虛線。

這類典型的環(huán)島直徑約50米，與標準雙車道環(huán)島大小基本一樣，島內(nèi)的車輛擁有優(yōu)先路權(quán)。如果使用傳統(tǒng)方式，這個環(huán)島會有16個沖突點，而渦輪環(huán)島的沖突點降到了10個，而且主要方向上的車流只需要考慮一條車道就可以完成穿越。

總體上，傳統(tǒng)雙車道環(huán)島的通行能力一般比單車道環(huán)島大40%～50%，但是因為沖突點太多，所以往往達不到最大設(shè)計通行能力，而且這種能力的增加與環(huán)島的設(shè)計水平關(guān)系很大，包括駕駛?cè)说鸟{駛習(xí)慣干預(yù)也有很大影響。而渦輪環(huán)島的通行能力比傳統(tǒng)雙車道環(huán)島大25%～35%。

根據(jù)各種實際道路的形態(tài)渦輪環(huán)島也有一些更具備針對性的稱謂。圖8膝蓋環(huán)島（Knee roundabout），用于T型交叉口；圖9螺旋環(huán)島（Spiral roundabout），用于各個方向的交通流量大致相當(dāng)時；圖10轉(zhuǎn)子環(huán)島（Rotor roundabout），用于四方向接入都是多車道的場景。

表2是雙車道環(huán)島與渦輪環(huán)島最大進入能力的比較。上述評估（包括表1和表2）來自荷蘭的南荷蘭省的一個速查模型 （Province of South Holland，The Netherlands ）， 最大進入能力是指達到主方向流率（v/c）的0.8。這與環(huán)島的幾何形態(tài)有關(guān)。

結(jié)語

荷蘭的研究比較了渦輪環(huán)形交叉路口、紅綠燈控制及主動讓行交叉口的安全性，發(fā)現(xiàn)渦輪環(huán)形交叉路口可以使嚴重傷害的事故減少70%（Fortuijn，2005年）。

南非的經(jīng)驗顯示，只要駛?cè)虢徊媛房诘目偨煌坎怀^每小時 3000 ～ 3500 輛車（前提是各方向駛?cè)虢徊婵谲嚵髁炕酒胶猓c一個單車道環(huán)島、雙車道環(huán)島、紅綠燈或主動讓行交叉口相比，渦輪環(huán)島可以顯著提高通行效率。

南非的經(jīng)驗顯示，雖然道路使用者必須習(xí)慣新的環(huán)形交叉路口設(shè)計，但引入渦輪環(huán)形交叉路口沒有任何嚴重障礙。道路機構(gòu)的初始投資需求可以通過較低的維護費用、能源消耗和交通事故費用來補償。

注：文中資料主要來源是2007年第26屆南非交通年會上的論文“渦輪環(huán)島是雙車道環(huán)島的一種選擇”，“TURBO ROUNDABOUTS AS AN ALTERNATIVE TO TWO LANE ROUNDABOUTS”，作者是J.C. Engelsman and M. Uken。