城市道路交叉口出口道可變車(chē)道設(shè)置研究

（濟(jì)南市公安局交通警察支隊(duì)，山東濟(jì)南250000）

城市道路交叉口的交通組織對(duì)于合理利用道路資源、提高道路通行能力、減小交通延誤、緩解交通擁堵具有重大意義[1-2]。在城市道路交叉口應(yīng)用的交通組織方法有：提前右轉(zhuǎn)、提前掉頭、進(jìn)出口拓寬、左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)、禁止左轉(zhuǎn)、車(chē)道變窄、停車(chē)線(xiàn)前移、可變導(dǎo)向車(chē)道等[3-4]。如何在現(xiàn)有的道路資源下，進(jìn)一步挖掘道路潛力，充分利用交叉口時(shí)空資源，實(shí)現(xiàn)“時(shí)間上爭(zhēng)分奪秒，空間上寸土必爭(zhēng)”[5]，濟(jì)南市探索了在交叉口出口道設(shè)置可變車(chē)道的新方法。

1 出口道可變車(chē)道的提出

城市道路交叉口存在道路時(shí)空資源利用不充分的現(xiàn)象，以典型的十字型四相位信號(hào)控制交叉口東西向直行相位和左轉(zhuǎn)相位為例：1)當(dāng)東西方向進(jìn)口道直行車(chē)輛放行時(shí)，南北方向出口道除少量東西方向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)車(chē)輛外，無(wú)車(chē)輛占用，造成南北方向出口道時(shí)空資源浪費(fèi)；2)當(dāng)東西方向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行時(shí)，東西方向出口道除少量南北方向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)車(chē)輛外，無(wú)車(chē)輛占用，造成東西方向出口道時(shí)空資源浪費(fèi)；3)當(dāng)東西方向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行時(shí)，相應(yīng)的南北方向出口道只有部分車(chē)道被占用，造成南北方向出口道時(shí)空資源浪費(fèi)。

城市道路交叉口交通組織優(yōu)化應(yīng)堅(jiān)持“小改造大暢通”和“時(shí)空互補(bǔ)促暢通”的理念，做到施工簡(jiǎn)單化、工期最短化，投資及交通影響最小化、效益最大化，時(shí)間與空間互補(bǔ)、空中與地面互補(bǔ)、順向與逆向互補(bǔ)。為此，本文提出在城市道路交叉口出口道設(shè)置可變車(chē)道的方法。具體設(shè)置方法為：在交叉口出口道內(nèi)側(cè)設(shè)置可變車(chē)道，車(chē)道功能隨交叉口信號(hào)相位和其他因素的改變而變化，既具有出口道行車(chē)道功能又具有進(jìn)口道左轉(zhuǎn)導(dǎo)向車(chē)道功能。

出口道可變車(chē)道的設(shè)置需首先改變進(jìn)口道先直行后左轉(zhuǎn)的信號(hào)相序?yàn)橄茸筠D(zhuǎn)后直行，然后在條件適宜的中央隔離帶遠(yuǎn)離交叉口一定長(zhǎng)度設(shè)置開(kāi)口，最后設(shè)置必要的交通設(shè)施。具體使用方法為：相交方向直行相位時(shí)間內(nèi)，開(kāi)口后方排隊(duì)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛在交通標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)、誘導(dǎo)信號(hào)燈等配套設(shè)施誘導(dǎo)下進(jìn)入可變車(chē)道待行；在下一個(gè)綠燈相位即該方向左轉(zhuǎn)相位內(nèi)，左轉(zhuǎn)車(chē)輛借助可變車(chē)道通行，可變車(chē)道具有進(jìn)口左轉(zhuǎn)車(chē)道功能；在其他相位內(nèi)可變車(chē)道為正常出口道行車(chē)道，如圖1所示。

出口道可變車(chē)道與進(jìn)口道內(nèi)側(cè)拓寬車(chē)道功能類(lèi)似，均可提高道路交叉口通行能力、減小交通延誤。但是，進(jìn)口道內(nèi)側(cè)拓寬車(chē)道一般需要進(jìn)行中央綠化帶拆除或中央隔離帶偏移，需要對(duì)信號(hào)燈和市政管線(xiàn)進(jìn)行遷移，且需要較長(zhǎng)時(shí)間的封閉施工。與進(jìn)口道內(nèi)側(cè)拓寬車(chē)道相比，在出口道設(shè)置可變車(chē)道的方法具有顯著優(yōu)點(diǎn)：1)施工簡(jiǎn)單；2)工期短，

圖1 出口道可變車(chē)道的設(shè)置Fig.1 Design of reversible exit lanes

對(duì)交通影響??；3)不會(huì)降低出口道的通行能力。根據(jù)道路交叉口實(shí)際狀況，設(shè)置進(jìn)口道內(nèi)側(cè)拓寬車(chē)道的交叉口還可設(shè)置出口道可變車(chē)道，進(jìn)一步提高交叉口通行能力。

2 設(shè)置條件

出口道可變車(chē)道可在城市道路交叉口中廣泛應(yīng)用，但是并非適用于所有交叉口和交叉口的所有方向。在交叉口設(shè)置出口道可變車(chē)道應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：

1）必須是平面信號(hào)控制交叉口，且有專(zhuān)用左轉(zhuǎn)相位。適宜設(shè)置的交叉口一般是十字型或T字型信號(hào)控制交叉口，立體交叉口、環(huán)形交叉口和某些畸形交叉口不適宜。

2）出口道車(chē)道數(shù)不小于3。由于中國(guó)城市大多數(shù)交叉口右轉(zhuǎn)車(chē)輛不受信號(hào)控制，出口道至少應(yīng)為相交方向右轉(zhuǎn)車(chē)輛保留1條車(chē)道，且可變車(chē)道至少占用出口道1條車(chē)道，再考慮安全因素，在設(shè)置可變車(chē)道時(shí)出口道車(chē)道數(shù)應(yīng)不小于3；此外，設(shè)置出口道可變車(chē)道需配套設(shè)置提前掉頭口，為滿(mǎn)足提前掉頭車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎半徑要求，出口道車(chē)道數(shù)應(yīng)不小于3。

3）出口道可變車(chē)道應(yīng)滿(mǎn)足車(chē)輛左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎半徑的要求。設(shè)置可變車(chē)道后，若左轉(zhuǎn)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)小，易導(dǎo)致車(chē)輛不能正常左轉(zhuǎn)，引發(fā)交通事故。

4）進(jìn)口道飽和度較大且左轉(zhuǎn)交通量較大。當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量較小、飽和度較小時(shí)，交通運(yùn)行暢通，沒(méi)有必要在交叉口設(shè)置出口道可變車(chē)道。

上述前三個(gè)條件是設(shè)置出口道可變車(chē)道的靜態(tài)可行性約束條件，最后一個(gè)條件是設(shè)置的動(dòng)態(tài)必要性條件。

3 設(shè)置參數(shù)

3.1 出口道可變車(chē)道通行能力

出口道可變車(chē)道的設(shè)置增加了進(jìn)口車(chē)道數(shù)，如果車(chē)道長(zhǎng)度和開(kāi)閉時(shí)間設(shè)置合理，將能充分利用左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間，提高交叉口通行能力。其單條車(chē)道通行能力N逆/(輛·h-1)與進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)道通行能力N左/(輛·h-1)相同，計(jì)算公式為[6]

式中：n為一個(gè)周期內(nèi)允許左轉(zhuǎn)的車(chē)輛數(shù)/輛；T周為信號(hào)周期/s；t綠為信號(hào)周期內(nèi)左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間/s；v左為左轉(zhuǎn)車(chē)輛行駛速度/(m·s-1)；a為左轉(zhuǎn)車(chē)輛平均加速度/(m·s-2)；t左為通過(guò)停車(chē)線(xiàn)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛車(chē)頭時(shí)距/s。

3.2 出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)

出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)根據(jù)其設(shè)置多條可變車(chē)道的必要性和約束條件綜合確定。當(dāng)?shù)缆窌r(shí)空資源不足、不能重新進(jìn)行空間渠化和信號(hào)配時(shí)優(yōu)化緩解左轉(zhuǎn)交通壓力，而設(shè)置一條出口道可變車(chē)道仍不能有效緩解上述問(wèn)題，左轉(zhuǎn)車(chē)道飽和度、排隊(duì)長(zhǎng)度、交通延誤仍較大時(shí)，若交叉口仍能滿(mǎn)足設(shè)置出口道可變車(chē)道的條件則可考慮設(shè)置多條。

出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)受左轉(zhuǎn)方向出口道車(chē)道數(shù)、對(duì)向右轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)及本方向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)的制約，出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

式中：n逆為出口道可變車(chē)道數(shù)/條；n對(duì)出為左轉(zhuǎn)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎對(duì)應(yīng)的出口道車(chē)道數(shù)/條；n左為本方向左轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)/條；n對(duì)右為對(duì)向方向右轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)/條。

同時(shí)，出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)受左側(cè)出口道車(chē)道數(shù)、左側(cè)相交方向右轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)制約，因此出口道可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)還應(yīng)滿(mǎn)足：

式中：n左出為左側(cè)出口道車(chē)道數(shù)/條；n交右為左側(cè)相交方向出口道右轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)/條。

因此，出口道可變車(chē)道最大車(chē)道數(shù)maxn逆=min{ }n對(duì)出-n左-n對(duì)右,n左出-n交右。

3.3 出口道可變車(chē)道長(zhǎng)度

若出口道可變車(chē)道設(shè)置過(guò)短，則其綠燈相位內(nèi)通行的左轉(zhuǎn)車(chē)輛較少，通行能力過(guò)小，可變車(chē)道設(shè)置意義不大；如果設(shè)置過(guò)長(zhǎng)，不僅影響相應(yīng)出口道通行能力，且由于出口道可變車(chē)道不能及時(shí)騰空導(dǎo)致車(chē)道內(nèi)滯留車(chē)輛與對(duì)向直行車(chē)流形成沖突，容易引發(fā)嚴(yán)重的交通擁堵和交通事故。因此，出口道可變車(chē)道長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足約束條件

式中：l逆為出口道可變車(chē)道的長(zhǎng)度/m；l1為進(jìn)口道導(dǎo)向車(chē)道線(xiàn)長(zhǎng)度/m；l2為進(jìn)口道第一組導(dǎo)向箭頭至停車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度/m；l3為出口道路緣石轉(zhuǎn)彎處至下游第一組導(dǎo)向箭頭的長(zhǎng)度/m；l4為進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)道排隊(duì)長(zhǎng)度/m；l5為出口道路緣石轉(zhuǎn)彎處至下游交叉口車(chē)輛排隊(duì)末尾處的長(zhǎng)度/m。

3.4 出口道可變車(chē)道的開(kāi)閉時(shí)間

3.4.1 提前開(kāi)啟最小時(shí)間

在進(jìn)口道左轉(zhuǎn)綠燈開(kāi)啟前，出口道可變車(chē)道需提前開(kāi)啟，使車(chē)道開(kāi)口處之后排隊(duì)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入可變車(chē)道待行，開(kāi)啟時(shí)間可提前至相交方向直行相位綠燈開(kāi)啟一定時(shí)間后。車(chē)道開(kāi)啟時(shí)間不能過(guò)早，過(guò)早開(kāi)啟車(chē)道意義不大且可能與相交方向左轉(zhuǎn)車(chē)輛沖突；車(chē)道開(kāi)啟太晚將導(dǎo)致左轉(zhuǎn)相位綠燈開(kāi)啟時(shí)，第一輛進(jìn)入可變車(chē)道的左轉(zhuǎn)車(chē)輛不能到達(dá)停車(chē)線(xiàn)處，不能充分利用時(shí)間資源，影響可變車(chē)道的通行能力。為充分利用左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間，需要研究可變車(chē)道提前開(kāi)啟最小時(shí)間，這一最小時(shí)間與車(chē)道長(zhǎng)度有關(guān)，車(chē)道越長(zhǎng)，提前開(kāi)啟最小時(shí)間越大。將左轉(zhuǎn)車(chē)輛啟動(dòng)進(jìn)入可變車(chē)道并在停車(chē)線(xiàn)處待行視為車(chē)輛低速、勻速行駛，提前開(kāi)啟最小時(shí)間

式中：t開(kāi)為出口道可變車(chē)道提前開(kāi)啟最小時(shí)間/s；t0為第一輛車(chē)啟動(dòng)進(jìn)入出口道可變車(chē)道需要的時(shí)間/s，可采用2.3 s；l逆為出口道可變車(chē)道的長(zhǎng)度/m；v開(kāi)為左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入出口道可變車(chē)道待行的平均速度/(m·s-1)，可通過(guò)實(shí)地測(cè)速取平均值確定。

3.4.2 提前關(guān)閉最小時(shí)間

左轉(zhuǎn)相位綠燈關(guān)閉前，出口道可變車(chē)道需提前關(guān)閉。關(guān)閉太早影響車(chē)道通行能力，太晚將導(dǎo)致出口道可變車(chē)道不能騰出空間，與下一相位對(duì)向直行車(chē)輛沖突。提前關(guān)閉最小時(shí)間與車(chē)道長(zhǎng)度有關(guān)，車(chē)道越長(zhǎng)，提前關(guān)閉最小時(shí)間越大，其計(jì)算公式為

式中：t關(guān)為出口道可變車(chē)道提前關(guān)閉最小時(shí)間/s；v關(guān)為左轉(zhuǎn)車(chē)輛在出口道可變車(chē)道正常行駛的平均速度/(m·s-1)，可通過(guò)實(shí)地測(cè)速取平均值確定。

4 配套措施

4.1 交叉口信號(hào)相序和配時(shí)方案的調(diào)整

在交叉口交通信號(hào)優(yōu)化中，一般通過(guò)調(diào)節(jié)周期時(shí)長(zhǎng)、綠信比、相位相序、綠燈間隔時(shí)間(若為協(xié)調(diào)控制，還有相位差)四個(gè)參數(shù)改善交叉口通行效率。其中相位相序是一個(gè)較為特殊的參數(shù)，是在信號(hào)控制交叉口交通組織優(yōu)化中踐行時(shí)空互補(bǔ)理念的關(guān)鍵因素，通過(guò)優(yōu)化相序提高交叉口運(yùn)行效益是提高交叉口時(shí)空資源利用率的重要手段。

由于城市道路交叉口左轉(zhuǎn)待行區(qū)的設(shè)置，中國(guó)大多數(shù)城市采用的信號(hào)相位相序?yàn)橄戎毙性僮筠D(zhuǎn)。設(shè)置出口道可變車(chē)道應(yīng)將相位相序調(diào)整為先左轉(zhuǎn)后直行，在相交方向車(chē)輛直行時(shí)，本方向左轉(zhuǎn)車(chē)輛即可進(jìn)入出口道可變車(chē)道待行并利用本方向左轉(zhuǎn)相位通行，充分利用交叉口時(shí)空資源。

設(shè)置出口道可變車(chē)道后，進(jìn)口道左轉(zhuǎn)方向通行能力提高，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行信號(hào)優(yōu)化和車(chē)道功能調(diào)整。根據(jù)交叉口靜態(tài)道路條件和動(dòng)態(tài)交通運(yùn)行狀況，其調(diào)整方式分為以下幾種情況：不調(diào)整信號(hào)周期，減小左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間，增大直行相位綠信比；縮短信號(hào)周期，減小左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間，優(yōu)化直行相位綠信比；調(diào)整車(chē)道功能，改變空間路權(quán)分配，重新進(jìn)行信號(hào)配時(shí)方案設(shè)計(jì)等。

圖2 出口道可變車(chē)道標(biāo)線(xiàn)設(shè)置Fig.2 Design of reversible exit lane markings

圖3 出口道可變車(chē)道交通標(biāo)志版面設(shè)計(jì)Fig.3 Design of traffic signs for reversible exit lanes

4.2 標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)

出口道可變車(chē)道的標(biāo)線(xiàn)定位為指示功能的縱向標(biāo)線(xiàn)，設(shè)置在城市道路行車(chē)道上，組成形態(tài)為字符和線(xiàn)條?？勺冘?chē)道標(biāo)線(xiàn)采用線(xiàn)條和字符相結(jié)合的方式，并采用彩色鋪裝，顏色為綠色，具體設(shè)置方法為：車(chē)道兩側(cè)施劃寬度0.15 m的白色實(shí)線(xiàn)，并鋪設(shè)1 m寬綠色彩色路面，車(chē)道兩端中間位置分別設(shè)置一組兩端帶有黃色箭頭的可變車(chē)道文字標(biāo)志，車(chē)道靠近交叉口一端文字方向?yàn)閷?duì)向直行車(chē)流行車(chē)方向，車(chē)道遠(yuǎn)離交叉口一端文字方向?yàn)楸痉较蜃筠D(zhuǎn)車(chē)流行車(chē)方向，如圖2所示。

出口道可變車(chē)道的標(biāo)志定位為設(shè)置在車(chē)行道上方具有指示功能的靜態(tài)主標(biāo)志。可變車(chē)道兩端均需設(shè)置指示標(biāo)志，按放置位置和面向車(chē)流的不同分為兩種：一種如圖3a所示，設(shè)置在交叉口處，面向?qū)ο蛑毙熊?chē)輛，可懸掛于交叉口信號(hào)燈燈柱上；另一種如圖3b所示，設(shè)置在出口道可變車(chē)道開(kāi)口處，面向本方向左轉(zhuǎn)車(chē)輛，可懸掛于出口道可變車(chē)道誘導(dǎo)信號(hào)燈燈柱上。

表1 經(jīng)十路-舜耕路交叉口晚高峰交通量Tab.1 PM peak traffic volume at the intersection of Jingshi Road and Shungeng Road pcu·h-1

表2 未設(shè)置出口道可變車(chē)道前晚高峰配時(shí)方案Tab.2 PM-peak signal timings before implementing the reversible exit lane s

表3 經(jīng)十路—舜耕路交叉口車(chē)道功能劃分Tab.3 Lane channelization at the intersection of Jingshi Road and Shungeng Road

4.3 提前掉頭

交叉口掉頭車(chē)輛可能借用左轉(zhuǎn)車(chē)道或出口道可變車(chē)道，易導(dǎo)致以下問(wèn)題：1)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車(chē)道掉頭車(chē)輛與出口道可變車(chē)道左轉(zhuǎn)車(chē)輛形成新的沖突點(diǎn)，易引發(fā)交通擁堵和交通事故；2)出口道可變車(chē)道車(chē)輛掉頭相對(duì)較困難；3)掉頭車(chē)輛占用左轉(zhuǎn)道路資源和左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間。為避免出現(xiàn)以上問(wèn)題，可在實(shí)施出口道可變車(chē)道的同時(shí)，利用同一開(kāi)口空間在可變車(chē)道開(kāi)口后方開(kāi)設(shè)掉頭開(kāi)口并設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)，引導(dǎo)車(chē)輛提前掉頭。

圖4 西出口可變車(chē)道Fig.4 Reversible lane at the west exit

圖5 提前掉頭標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)Fig.5 Traffic signs and markings of U-turn in advance

4.4 信號(hào)誘導(dǎo)控制方式

出口道可變車(chē)道的信號(hào)誘導(dǎo)控制設(shè)施采用左轉(zhuǎn)專(zhuān)用誘導(dǎo)車(chē)道信號(hào)燈(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“誘導(dǎo)信號(hào)燈”)和LED誘導(dǎo)顯示屏(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“誘導(dǎo)顯示屏”)與交叉口信號(hào)聯(lián)動(dòng)配合的方式。誘導(dǎo)信號(hào)燈設(shè)置在出口道可變車(chē)道開(kāi)口處，誘導(dǎo)顯示屏設(shè)置在誘導(dǎo)信號(hào)燈燈柱上。

在相交方向直行相位綠燈開(kāi)啟一定時(shí)間后，誘導(dǎo)信號(hào)燈綠燈開(kāi)啟，誘導(dǎo)顯示屏顯示“允許左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入左側(cè)可變車(chē)道”綠色字樣，部分左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入可變車(chē)道待行，可變車(chē)道提前開(kāi)啟；當(dāng)本方向左轉(zhuǎn)相位綠燈關(guān)閉前一定時(shí)間，誘導(dǎo)信號(hào)燈顯示黃燈3 s后紅燈開(kāi)啟，誘導(dǎo)顯示屏顯示“禁止左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入左側(cè)可變車(chē)道”紅色字樣，可變車(chē)道提前關(guān)閉?？勺冘?chē)道提前開(kāi)啟可作為左轉(zhuǎn)車(chē)輛的待行區(qū)，增大可變車(chē)道通行能力；可變車(chē)道提前關(guān)閉可避免下一相位可變車(chē)道滯留車(chē)輛與對(duì)向直行車(chē)輛沖突。

5 實(shí)例分析

5.1 實(shí)施情況

經(jīng)十路為濟(jì)南市貫通東西并連接章丘和長(zhǎng)清的主干路，承擔(dān)著過(guò)境交通和集散交通雙重功能，針對(duì)左轉(zhuǎn)需求較大、道路資源緊張的現(xiàn)狀，濟(jì)南市交通管理部門(mén)在經(jīng)十路—環(huán)山路交叉口東出口試驗(yàn)設(shè)置中國(guó)首條出口道可變車(chē)道，并在經(jīng)十路—舜耕路、經(jīng)十路—陽(yáng)光新路等交叉口進(jìn)行推廣應(yīng)用。

經(jīng)十路—舜耕路交叉口是經(jīng)十路沿線(xiàn)重要節(jié)點(diǎn)之一，在未設(shè)置出口道可變車(chē)道之前交通擁堵嚴(yán)重，尤其是西進(jìn)口，左轉(zhuǎn)交通需求遠(yuǎn)超過(guò)車(chē)道通行能力，左轉(zhuǎn)車(chē)輛經(jīng)常排隊(duì)至上游玉函立交橋下橋口而影響順河高架車(chē)輛正常通行。經(jīng)十路—舜耕路交叉口晚高峰交通量如表1所示，未設(shè)置出口道可變車(chē)道前晚高峰配時(shí)方案如表2所示、車(chē)道功能劃分如表3所示。

圖6 出口道可變車(chē)道的誘導(dǎo)信號(hào)燈和誘導(dǎo)顯示屏Fig.6 Guidance signal and screen for the reversible exit lane

圖7 出口道可變車(chē)道設(shè)置前后交通運(yùn)行狀態(tài)仿真對(duì)比Fig.7 Comparison of traffic operation before and after the implementation of reversible exit lane by simulation

經(jīng)十路—舜耕路交叉口東出口和西出口滿(mǎn)足設(shè)置可變車(chē)道的條件，為緩解交通擁堵，交通管理部門(mén)對(duì)交叉口進(jìn)行了改造。設(shè)置出口道可變車(chē)道的具體措施有：1)分別在交叉口東出口40 m處和西出口50 m處設(shè)置開(kāi)口，開(kāi)辟出口道可變車(chē)道，如圖4所示；2)將4個(gè)方向信號(hào)相位相序由先直行后左轉(zhuǎn)調(diào)整為先左轉(zhuǎn)后直行，使東西向左轉(zhuǎn)車(chē)輛充分利用可變車(chē)道道路資源借道左轉(zhuǎn)；3)設(shè)置出口道可變車(chē)道標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)，在開(kāi)口后方設(shè)置提前掉頭的標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)，如圖5所示；4)設(shè)置出口道可變車(chē)道的誘導(dǎo)信號(hào)燈和誘導(dǎo)顯示屏，實(shí)現(xiàn)與交叉口信號(hào)聯(lián)動(dòng)。在相交方向直行相位綠燈關(guān)閉前12 s部分左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入出口道可變車(chē)道待行，隨后出口道可變車(chē)道關(guān)閉，如圖6所示。由于出口道可變車(chē)道的交通組織方法在中國(guó)首次使用，考慮到交通安全問(wèn)題，濟(jì)南市交通管理部門(mén)采用較保守的做法，出口道可變車(chē)道僅發(fā)揮左轉(zhuǎn)車(chē)輛待行區(qū)的功能，隨著研究深入和經(jīng)驗(yàn)積累，未來(lái)將在適當(dāng)時(shí)機(jī)調(diào)整誘導(dǎo)信號(hào)燈開(kāi)閉時(shí)間。

5.2 運(yùn)行評(píng)價(jià)

交通調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，每信號(hào)周期出口道可變車(chē)道可放行8～12輛左轉(zhuǎn)車(chē)輛，提高了交叉口通行能力。由于交叉口還應(yīng)用了其他交通組織方法，交通調(diào)查不能準(zhǔn)確反映設(shè)置出口道可變車(chē)道對(duì)交叉口交通效率的影響，因此應(yīng)用VISSIM仿真軟件在交通量、車(chē)道功能、信號(hào)配時(shí)等影響因素相同的條件下，分別建立出口道可變車(chē)道設(shè)置前和設(shè)置后的仿真平臺(tái)，對(duì)比設(shè)置前后的交通運(yùn)行狀況，得出兩組不同的交通指標(biāo)數(shù)據(jù)?？勺冘?chē)道設(shè)置前后交通運(yùn)行狀況仿真如圖7所示。

交通仿真數(shù)據(jù)顯示，設(shè)置出口道可變車(chē)道后，在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)東西方向左轉(zhuǎn)交通量增加63%，停車(chē)線(xiàn)后最大排隊(duì)長(zhǎng)度縮短35%，左轉(zhuǎn)車(chē)輛平均延誤降低29%，東西向直行、右轉(zhuǎn)及南北方向車(chē)輛交通指標(biāo)數(shù)據(jù)基本無(wú)變化。由于設(shè)置出口道可變車(chē)道會(huì)改變信號(hào)配時(shí)方案，對(duì)信號(hào)配時(shí)優(yōu)化后再次應(yīng)用VISSIM軟件進(jìn)行仿真，東西方向直行、右轉(zhuǎn)及南北方向車(chē)輛的交通效率得到提高，東西方向直行交通量增長(zhǎng)11%、平均交通延誤降低8%，公共汽車(chē)通過(guò)交叉口的平均時(shí)間減少9 s。

6 結(jié)語(yǔ)

本文在城市道路交叉口交通組織方面提出設(shè)置出口道可變車(chē)道的新方法，對(duì)出口道可變車(chē)道進(jìn)行定義，系統(tǒng)地研究出口道可變車(chē)道的設(shè)置條件，包括車(chē)道數(shù)、車(chē)道長(zhǎng)度、車(chē)道開(kāi)閉時(shí)間等設(shè)置參數(shù)及配套措施。這一方法充分利用道路現(xiàn)有時(shí)空資源，可提高交叉口的交通效率，在一定程度上有助于緩解交通擁堵。本文在出口道可變車(chē)道開(kāi)閉時(shí)間的計(jì)算上考慮的因素不夠全面，下一步將結(jié)合排隊(duì)論、跟馳理論及車(chē)流波動(dòng)理論對(duì)其開(kāi)展深入研究，完善車(chē)道開(kāi)閉時(shí)間的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步對(duì)出口道可變車(chē)道設(shè)置后道路交叉口通行能力、交通延誤等進(jìn)行定量分析。

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