楊欣怡

摘 要：左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)作為一種交通渠化的手段，被廣泛運用于交叉口管理治理中，以達(dá)到提高交叉口服務(wù)水平，減少交通擁堵的目的。為了減少交通沖突，很多情況下左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)計需考慮中央分隔帶，但是合理的交通設(shè)計能夠在一般交叉口利用左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)。本文將利用VISSIM軟件對無中央綠化帶的平面十字信號交叉口進(jìn)行交通仿真，判斷設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)是否對此類交叉口的交通通行能力的有影響。

關(guān)鍵詞：交通仿真;VISSIM;左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū);信號交叉口

中圖分類號：U412.351 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

交叉口是城市的重要交通節(jié)點，起著交通的匯集、轉(zhuǎn)向和疏散的作用。交叉口的交通情況相比路段更為復(fù)雜，因此交叉口是城市道路網(wǎng)的咽喉，也是交通擁堵和事故的多發(fā)地。

在交叉口中，左轉(zhuǎn)交通流是影響交叉口安全和運行效率的一大因素，如何處理好車輛的左轉(zhuǎn)車流，促使車輛快速安全的駛離交叉口成為了交通管理者和使用者都關(guān)心的問題。

現(xiàn)在，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)作為交通渠化方式的一種，在很多地區(qū)的大型平面交叉口都會設(shè)置。有些專家提出，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)置需要避開對向直行交通[1，5]，但是如果交叉口未設(shè)置中央分隔帶，以避免對向直行交通作為設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的前提條件并不合適。因此，本文將通過VISSIM軟件對無中央綠化帶交叉口進(jìn)行合理設(shè)計，表明在未有中央分隔帶的交叉口也可設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)，并對比該交叉口未設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的情況下的交通運行狀況，有效的量化評價此類交叉口左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的效率。

1 左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的基本情況

左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置目的是減少使左轉(zhuǎn)車輛在交叉口的停留時間，盡快離開交叉口。其主要方法是利用其它方向的信號時間，其中左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)置條件為：

（1）平面交叉口較大。左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)置的主要目的就是為了縮小交叉口，分配路權(quán);

（2）平面交叉口設(shè)置有專有左轉(zhuǎn)車道。如果左轉(zhuǎn)車道如果和直行車道共同設(shè)置，可能會導(dǎo)致左轉(zhuǎn)車輛無法進(jìn)入左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)，則設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)無意義;

（3）平面交叉口的左轉(zhuǎn)車輛比例較大。這個并不是設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的必要條件，但是交通量較大的時候，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)更能夠引導(dǎo)左轉(zhuǎn)車輛快速駛離交叉口[2-3]。

左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的形狀為：在平面交叉口內(nèi)，兩條從左轉(zhuǎn)專用道車道線延長的白色虛弧線，弧線方向與左轉(zhuǎn)車輛行駛方向大體一致。一般來說，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的尺寸設(shè)計不合理反而會加重交叉口的擁堵情況，在設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)時，理論上其長度設(shè)置在滿足幾何條件下，長度越長，該車道通行能力越大，但是需要注意兩個問題：

（1）左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置時不能影響到其他方向車輛的運行，避免造成沖突;

（2）若對向進(jìn)口道均設(shè)置待轉(zhuǎn)區(qū)，則待轉(zhuǎn)區(qū)間的距離必須大于最小安全間距[4，5]。

2 VISSIM仿真設(shè)計研究

2.1 VISSIM軟件介紹

交通仿真作為一項交通系統(tǒng)實驗分析技術(shù)，僅利用計算機(jī)就能幫助交通研究人員了解交通運行規(guī)律，實現(xiàn)交通設(shè)計、研究交通理論，描述復(fù)雜道路交通現(xiàn)象，是一種直觀、方便、靈活、有效的交通分析工具[6]。VISSIM軟件是德國PTV公司開發(fā)銷售的一種用于微觀交通仿真的軟件，現(xiàn)在已經(jīng)成為交通工程設(shè)計、城市規(guī)劃方案等各個交通領(lǐng)域常用的仿真軟件之一。VISSIM之所以能夠在國內(nèi)被廣泛的運用，主要是因為它的功能比較強大，能夠?qū)崿F(xiàn)信號控制的分析評價、收費系統(tǒng)的分析匝道控制運營分析等各方面交通信息，其次VISSIM具有良好的二次開發(fā)能力，經(jīng)過其開放的COM接口，用戶能夠很方便地經(jīng)過后臺程序達(dá)成相應(yīng)功能[7]。

2.2 交叉口基本情況

本次研究對象是一個十字形交叉口，屬于城市道路系統(tǒng)。在城市擁擠的道路環(huán)境中行駛，駕駛員的駕駛行為區(qū)域謹(jǐn)慎，期望速度偏度，其中小汽車的期望速度分布區(qū)間為45～55公里/小時，大型客車的期望速度分布區(qū)間為40～50公里/小時。該十字交叉口的兩條相交道路為雙向六車道的道路，道路均未設(shè)置中央綠化帶，未設(shè)置非機(jī)動車道和公交專用道，相互之間夾角為九十度，交叉口進(jìn)口道道路中線向左偏移，形成左轉(zhuǎn)專用車道。

現(xiàn)狀交叉口四個進(jìn)口道均有交通流，各個進(jìn)口道的交通流及車型比例如下：

2.3 交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)

2.3.1 交叉口設(shè)計

在通常情況下，有中央綠化帶的交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)時，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)占用的是中央綠化帶的延長區(qū)域或?qū)ο蜃筠D(zhuǎn)車道的延長區(qū)域，左轉(zhuǎn)車輛放行信號與車輛直行信號一同設(shè)置。但是由于此交叉口沒有中央綠化帶，且由于車道向左渠化，車輛左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)將占用對向直行車道的直行位置，因此，對交叉口的信號相位和信號配時應(yīng)當(dāng)注意左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)和其他車道的沖突問題。其設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的形狀如下：

2.3.2 設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)交叉口信號設(shè)計

信號設(shè)置需要根據(jù)各方向交通和交通沖突關(guān)系設(shè)置信號相位，本實驗交叉口總共12個轉(zhuǎn)向，右轉(zhuǎn)不設(shè)置信號控制的前提下，設(shè)置4個信號相位。其次計算基本的信號數(shù)據(jù)，包括信號周期，各相位綠燈時間等。根據(jù)Webster公式算出信號周期C=96 s[8]。各相位綠燈時間為：東西直行為20 s，東西左轉(zhuǎn)為22 s，南北直行為30 s，南北左為12 s。

在交叉口東西向直行放行時，南北向左轉(zhuǎn)車輛駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)，然后南北向左轉(zhuǎn)放行。南北向左轉(zhuǎn)放行完畢后，南北向直行車輛放行，此時東西向左轉(zhuǎn)駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)。

對于交叉口的信號控制，左轉(zhuǎn)車輛行至待轉(zhuǎn)區(qū)的信號起始時間與直行起始時間一致，終止時間應(yīng)當(dāng)比左轉(zhuǎn)信號時間早一點，換句話說，車輛駛離停車線的綠燈結(jié)束時間需比駛離左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的綠燈結(jié)束時間得早。其主要是為了車輛不在左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)停留。本實驗這里估計設(shè)置為的時間為3 s。各個相位配時如下圖所示。

2.4 結(jié)果對比

對未設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的交叉口和設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)后的交叉口進(jìn)行仿真，運行結(jié)果如下表所示。

從這張表上可以看出，設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)后，交叉口整體車輛的排隊時長度和延誤時間都有所減少，尤其是車輛的延誤時間從原來的53 s降到了48 s，約降8.4%。

實驗結(jié)果表明在無中央綠化帶的交叉口也能夠很好地設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)，并利用左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)有效地提高了此交叉口的通行效率，緩解交通擁堵。

3 結(jié)語

本文描述了左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)置形式、設(shè)置條件等基本信息，利用VISSIM對無中央綠化帶的交叉口進(jìn)行交叉口設(shè)計和信號配時研究，并通過對比左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置在大型無中央綠化帶的平面信號交叉口有無情況的仿真結(jié)果，分析得出左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)對緩解信號交叉口的交通擁堵有一定的作用。

VISSIM軟件作為常用的交通微觀軟件，在交叉口的交通仿真中被頻繁使用。本文僅利用VISSIM進(jìn)行仿真，其他微觀交通仿真軟件如Synchro、SimTraffic等對左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)交叉口的仿真這里就不做過多闡述。

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