城市道路交叉口左转车道设置分析_张业兴.pdf

城市道路交叉口作为路网的连接点，对路网运行水平的影响十分重要。在交叉口内，直行车流一般径直驶入交叉口，交通组织简单；右转车流行驶较为自由，冲突点较少；但左转车辆最易与其他方向车流和人流发生冲突，造成车辆延误和交通安全隐患。因此，关桢1提出左转车辆是影响交叉口通行效率的关键，并基于交通波理论认为，左转车道的设置具有良好的效果。何高杰2、罗荣锋3通过研究发收稿日期：2022-11-02作者简介：张业兴，男，助理工程师，硕士，主要从事道路工程与交通工程设计研究工作。引文格式：张业兴.城市道路交叉口左转车道设置分析 J.市政技术，2023，41（3）：115-121.（ZHANG Y X.Analysis of left turn lane guidelinesat urban road intersections J.Journal of municipal technology，2023，41（3）：115-121.）文章编号：1009-7767（2023）03-0115-07第41卷第3期2023年3月Vol.41，No.3Mar.2023DOI:10.19922/j.1009-7767.2023.03.115Journal of Municipal Technology城市道路交叉口左转车道设置分析张业兴（北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082）摘要：城市道路交叉口作为路网的节点，承担了不同流向的车流和行人流。其中，左转车流对交叉口通行能力和交通安全的影响尤为重要。因此，对不同左转车道设置方式的车辆流线进行分析，发现采取“内移”的方式增设左转车道可以避免左转车辆和直行车辆交织变道；然后提出了一种可以变相“内移”左转车道的鱼腹形交通导流线优化设置方式，并借助 VISSIM 仿真软件对采用不同左转车道增设方式的交叉口通行能力进行了分析计算；最后以北京市某道路交叉口为例进行了仿真验证。分析结果表明：优化后的鱼腹形交通导流线在对左转车辆和直行车辆有序分流的同时，还能保证左转车道有足够的排队长度，较未设置鱼腹形交通导流线的车道，可在一定程度上降低交叉口总车均延误。关键词：城市道路；左转车道；通行能力；鱼腹形交通导流线；仿真分析中图分类号：U 491.234文献标志码：BAnalysis of Left Turn Lane Guidelines at Urban Road IntersectionsZhang Yexing（Beijing General Municipal Engineering Design&Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100082，China）Abstract：As the node of the road network，the urban road intersection undertakes traffic flow and pedestrian flow indifferent directions，among which left-turning vehicles are particularly important for traffic capacity and traffic safety.The vehicle flow lines under different ways of adding left turn lane are analyzed in this article.That adding left turnlanewith“moveinward”can avoid cross-cutting lanes between left-turning vehicles and straight-going vehicles；Then，an optimized setting method of fish-belly-shaped marking is proposed which can“moving inward”left turn lanes indisguised form.The traffic capacity of road intersections under different setting methods of left turn lanes are ana-lyzed and calculated by VISSIM；Finally，a road intersection in Beijing is taken as an example for simulation verifi-cation.The results show that the optimized fish-belly-shaped marking can not only divide left-turning vehicles andstraight-going vehicles in an orderly manner，but also ensure that the left-turn lane has sufficient waiting space.Andcompared with the lanes without fish-belly-shaped marking，the average delay of vehicles entering the intersectioncan be reduced to a certain extent.Key words：urban road；left turn lane；traffic capacity；fish-belly-shaped marking；simulation analysisJournal of Municipal Technology第41卷现不设置左转车道的路口通常存在以下问题：一是左转与直行车辆混行时会导致交通冲突点增加；二是左转车辆易危及同相位过街的行人或非机动车的安全；三是左转车辆不能及时通过交叉口时会导致直行车辆不必要的延误。以上问题的存在，导致交叉口处与左转车辆相关的事故率较高。因此，Nyame-Baafi等4认为，设置左转车道可以提高交叉口运行效率和安全性，并基于VISSIM仿真软件对某案例建模发现，左转车道降低了16 s/车的延误。美国联邦公路局提出了可以评价左转车道对交叉口事故率降低影响的事故修正因素（CMFs），即在未设置左转车道的路口CMFs为1，事故率会随着该值的增大而增高。设置左转车道前后CMFs值如表1所示。由表1可以看出，通过设置左转车道可以降低交叉口15%42%的事故率。Liu等5通过交通仿真发现，借道左转也会降低交叉口的事故率、提高通行效率，但是多数司机一般无法判断如何正确借道左转，且因为日常驾驶习惯会优先选择常规左转车道，因此由于司机驾驶行为的缺失，借道左转在实际应用中并不能发挥太好的效果。综上所述，合理设置左转车道组织左转车流，对交叉口通行能力的提升以及事故率的降低，都有着十分重要的现实意义。但左转车道长度不合理、标线施划不合理等，都会使左转车道的增设存在一些问题，不能最大化地减少车辆延误，提升交叉口的通行能力。例如：1）左转车道长度设置不合理，会导致交叉口出现空间资源或时间资源的浪费，如图1所示。2）标线施划不合理，指示箭头的突然变化，导致直行车辆误入左转车道，产生不必要变道，造成剐蹭事故和车辆延误。3）在不偏移道路中线的情况下扩展左转车道，没有对直行车辆进行“屏蔽”，使部分车辆误入左转或占用左转车道，当发生剐蹭事故时会影响交通运行。因此，笔者对目前常用的左转车道设置方式进行分析，采用VISSIM仿真软件对比不同左转车道设置方式的延误率，以此为道路设计工作提供参考借鉴，提升设计质量标准。1左转车道设置原则与常用方式1.1设置原则实际工程中，应结合CJJ 1522010城市道路交叉口设计规程并综合考虑下述条件确定是否增设左转车道，以及增设方式。1）场地条件：城市道路受用地限制，增设左转车道的方式也会不同。如红线具备展宽条件时，可在路口展宽红线后增设左转车道；中央分隔带较宽时可压缩中央分隔带增设左转车道6。2）实际交通流量：当进口道高峰15 min内每信号周期左转车辆平均交通量超过2辆时，宜设置左转车道；当左转车辆在每信号周期内平均到达10辆及以上或者左转车道长度达到90m时，宜增设2条以上左转车道或增加左转相位时间7。3）交通主流方向：根据交叉口进口道车辆主流方向是直行还是左、右转，确定左转车道的布置。如进口道主流方向为直行，左转车辆较少，则应保证路口的直行车道数不能少于路段的直行车道数；当进口道主流方向为左转时，可在路口增设多条左转车道，路口直行车道数可低于路段直行车道数。4）道路交汇方式与车辆组成：不同的道路交汇方式与车辆组成一般影响左转车道的设置位置，所以可分为左转左置、中置和右置。如在主、辅路交汇出入口离停止线较近，且辅路有大量左转需求时，一般考虑左转右置；在老城区左转掉头共用车道、左转表1设置左转车道前后CMFs值Tab.1 CMFs before and after setting the left turn lane交叉口类型交叉口控制类型未设置左转车道设置1条左转车道设置2条左转车道丁字路口十字路口停车让行信号控制停车让行信号控制11110.780.850.760.820.580.67a）空间资源浪费b）时间资源浪费图1左转车道长度设置不合理Fig.1 Unreasonable setting of the left turn lane lengths116第3期左置下，车辆在掉头困难时可左转中置。1.2常用左转车道设置方式目前在城市道路交叉口设计中，最常采用的3种增设左转车道方式为：压缩中央分隔带、偏移车道中线和展宽红线。为更直观地研究鱼腹形交通导流线对车辆流线和通行效率的影响，笔者主要对以上3种常用的左转车道设置方式分别增设单条左转车道进行仿真分析。1）压缩中央分隔带增设左转车道根据中央分隔带的宽度充裕与否，采取直接压缩中央分隔带或者压缩中央分隔带的同时减小进口道车道宽度的方式增设左转车道。根据文献8规定，中央分隔带宽度压缩后不得小于2 m。2）偏移车道中线增设左转车道当中央分隔带不具备可压缩宽度（或没有中央分隔带），且路段满足其两侧同时增设左转车道所需长度时，可将中央分隔带偏心设置。该方式一般适用于路段两端的进口道可对称偏移道路中线扩展左转车道的情况。3）展宽红线增设左转车道当路口红线具备可展宽条件时，可通过在平面交叉口附近展宽红线，或展宽红线的同时压缩行车道宽度来增设左转车道。2不同左转车道设置方式仿真分析2.1仿真形式的确定从分析以上3种左转车道增设方式可以看出，采取压缩中央分隔带或者偏移车道中线的方式扩展左转车道，可使左转车道都在原车道的基础上进行了“内移”，即：在展宽段，将需左转车辆由直行道分流至左转专用道，直行车辆则径直驶入交叉口，如图2a）、b）所示。但对于展宽红线增设左转车道，由于道路中线不变，在交叉口处最左侧车道由直行车道变为左转车道，所以会产生左转车辆和直行车辆的交织变道，造成车辆延误和交通事故，如图2c）所示。对于展宽红线扩展左转车道，使最内侧直行车道在交叉口处变为左转车道，根据交通引导线的施划方式，增设左转车道的道路主要分为左转车道标线从直行车道引出（如图3所示）和左转车道标线单独引出（如图4所示）2种方式。而交通标线在道路上对交通流诱导同样起着重要作用，因此左转车a）压缩中央分隔带增设左转车道车辆流线b）偏移车道中线增设左转车道车辆流线c）展宽红线增设左转车道车辆流线图2不同左转车道增设方式下的车辆流线Fag.2 Vehicle flow lines under different ways of adding left turnlanes图3左转车道标线从直行车道引出Fag.3 The left-turn lane marking drawn from th