信號(hào)控制交叉口限速標(biāo)志規(guī)范設(shè)置服務(wù)水平評(píng)估

摘 要：為了對(duì)普通干線公路信號(hào)控制交叉口限速標(biāo)志設(shè)置的規(guī)范性進(jìn)行服務(wù)水平評(píng)估，文章在對(duì)嘉興市普通干線公路限速標(biāo)志設(shè)置情況調(diào)研、統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，采用前后對(duì)比法，借助VISSIM仿真軟件，以G320-文昌路交叉口為典型案例，研究嘉興市普通干線公路信號(hào)燈控制交叉口限速標(biāo)志規(guī)范設(shè)置服務(wù)水平，并對(duì)信號(hào)控制交叉口的限速標(biāo)志的設(shè)置提出了改善建議。

關(guān)鍵詞：信號(hào)控制交叉口；限速標(biāo)志；服務(wù)水平；仿真

前言

隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)公路網(wǎng)已基本形成了以高速和國(guó)省道公路為干線，以縣鄉(xiāng)道路公路為支線，干支線道路相連的公路網(wǎng)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年全國(guó)共查處超速行駛9000多萬(wàn)起，因超速行駛而造成的事故導(dǎo)致7000多人死亡[1]。設(shè)置限速標(biāo)志，其在一定程度上可以降低事故的發(fā)生率[2]。但是如果限速標(biāo)志設(shè)置不當(dāng)，不僅會(huì)誤導(dǎo)司機(jī)，而且也帶來(lái)很大的安全隱，影響行車(chē)安全。

1 嘉興市普通干線限速標(biāo)志設(shè)置現(xiàn)狀

嘉興市下轄五縣二區(qū)，其中國(guó)道1條、省道3條和二級(jí)以上縣道公路13條。線路總里程為596.127公里。本次調(diào)查限速標(biāo)志數(shù)量總數(shù)為1152塊，秀洲區(qū)和嘉善縣的線路穿越集鎮(zhèn)，限速標(biāo)志較多。其它地區(qū)限速標(biāo)志設(shè)置較為均衡。

2 服務(wù)水平評(píng)估

對(duì)限速標(biāo)志設(shè)置服務(wù)水平評(píng)估包含運(yùn)行效率及安全性能兩部分。限速標(biāo)志的安全性能影響其所在路段的運(yùn)行效率，設(shè)置不合理將會(huì)引發(fā)交通擁堵，降低了運(yùn)行效率。而運(yùn)行效率又在一定程度上能反饋甚至反作用于交通安全。

本項(xiàng)目采用前后對(duì)比法對(duì)嘉興市限速標(biāo)志設(shè)置改善前后服務(wù)水平進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估內(nèi)容包含運(yùn)行效率和安全水平兩個(gè)方面。其中對(duì)運(yùn)行效率的對(duì)比性評(píng)估借助VISSIM模擬實(shí)現(xiàn)，評(píng)估指標(biāo)包括通過(guò)該交叉口影響范圍（前后各200m）內(nèi)的排隊(duì)長(zhǎng)隊(duì)、行程時(shí)間、延誤等；對(duì)安全性能的評(píng)估，則借助軌跡交叉理論，在SSAM中運(yùn)用事故替代指標(biāo)-交通沖突進(jìn)行沖突模擬分析，評(píng)估指標(biāo)有沖突類(lèi)型、沖突分布等。此次研究以G320-文昌路交叉口作為典型案例予以分析。

2.1 對(duì)G320-文昌路交叉口分析

G320-文昌路交叉口為信號(hào)控制交叉口，相交道路文昌路為城市干道，單向四兩車(chē)道，進(jìn)口拓寬為四車(chē)道；G320為國(guó)道，單向兩車(chē)道，進(jìn)口拓寬為三車(chē)道。兩條道路等級(jí)較高，交通量較大，交叉口擁擠度較大。該路口設(shè)計(jì)限速標(biāo)志改善前后的模擬場(chǎng)景如下：

改善前：路段限速90km/h，限速標(biāo)志設(shè)置于交叉口入口前500m處；同時(shí)在交叉口入口前200m處，設(shè)置一個(gè)70km/h的限速標(biāo)志，如圖1；

改善后：取消交叉口70km/h的限速標(biāo)志，即全線統(tǒng)一限速80km/h，設(shè)置于進(jìn)口前方500m處，如圖2。

其它場(chǎng)景，包括交叉口渠化、信號(hào)配時(shí)以及交通量按照實(shí)際觀測(cè)輸入。VISSIM中所建路網(wǎng)如圖3。本項(xiàng)目模擬了一個(gè)小時(shí)的交通運(yùn)行，將這一個(gè)小時(shí)劃分為12個(gè)5分鐘的時(shí)段，比較每個(gè)5分鐘時(shí)段的指標(biāo)變化。按照下式計(jì)算改善效果E（Effectiveness）[3-5]，按%計(jì)：

E=■ 100% （1）

式中：E-改善效果，%；MOEB、MOEA-改善前、后的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 運(yùn)行效率評(píng)價(jià)（服務(wù)水平）

運(yùn)行效率常用服務(wù)水平來(lái)評(píng)估，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有延誤、行程時(shí)間、運(yùn)行速度、飽和度、通行能力及擁擠度等。通過(guò)這些指標(biāo)在限速標(biāo)志改善前后的對(duì)比，比較運(yùn)行效率的變化，進(jìn)而評(píng)判改善效果。G320-文昌路交叉口限速標(biāo)志改善前后的延誤、行程時(shí)間、排隊(duì)長(zhǎng)度及停車(chē)次數(shù)變化圖如下所示。

由上，可得以下結(jié)論：在信號(hào)控制交叉口設(shè)置限速標(biāo)志，降低了運(yùn)行效率。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）平均行車(chē)速度降低約6km/h（11.0%）；（2）平均行程時(shí)間延長(zhǎng)約3s（9.78%）；（3）平均延誤增加了2.5s（8.87%）（4）平均排隊(duì)長(zhǎng)度增加約5.4m（11.0%，大約一輛車(chē)的空間）（5）每5分鐘的計(jì)時(shí)周期內(nèi)停車(chē)次數(shù)增加約5.5次（8.7%，相當(dāng)于每分鐘增加一次停車(chē)）

2.3 安全品質(zhì)評(píng)價(jià)（安全服務(wù)水平）

目前對(duì)于限速標(biāo)志的安全評(píng)價(jià)方法主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是“直接法”，主要基于歷史事故記錄數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，包括“事故四指標(biāo)法”（事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)及直接經(jīng)濟(jì)損失）和車(chē)公里事故指標(biāo)等。第二類(lèi)方法是“間接法”，即以交通事故的簡(jiǎn)介指標(biāo)，如速度差、速度離散性、交通沖突等評(píng)價(jià)交通安全。本項(xiàng)目以交通沖突作為替代評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)輔以歷史交通事故予以驗(yàn)證。

為直觀反映交叉口交通沖突問(wèn)題，采用SSAM軌跡分析軟件對(duì)VISSIM仿真生成的軌跡文件進(jìn)行處理分析，由于沖突角度不同將沖突分為追尾沖突、變道沖突和交叉沖突[4-8]。根據(jù)交叉口渠化及交通流量流向分布，經(jīng)SSA進(jìn)行沖突分析，交叉口限速改善前后的交通沖突類(lèi)型及數(shù)量如圖 8所示。

由圖8可見(jiàn)：交叉口沖突中大部分表現(xiàn)為追尾沖突形式，交叉沖突和變道沖突相對(duì)較少。在改善前由于交叉口出入口前后限速不統(tǒng)一，導(dǎo)致車(chē)輛在通過(guò)交叉口時(shí)速度變化較大，加減速現(xiàn)象比較明顯，從而導(dǎo)致追尾沖突較多。改善后交叉口入口處限速取消，車(chē)輛行駛速度相對(duì)較為平穩(wěn)，速度差及速度離散性減小，車(chē)輛間產(chǎn)生的沖突數(shù)減少了31.5%。因此，取消信號(hào)交叉口限速可減少交通沖突，提高安全性。

3 信號(hào)控制交叉口限速標(biāo)志設(shè)置建議

根據(jù)交叉口交通運(yùn)行及交通安全模擬的對(duì)比性分析，對(duì)嘉興市信號(hào)控制型限速標(biāo)志設(shè)置規(guī)范服務(wù)水平有以下結(jié)論和建議：

（1）過(guò)高的限速值不利于行車(chē)安全，建議根據(jù)實(shí)際運(yùn)行速度確定限速值。

（2）信號(hào)交叉口限速標(biāo)志對(duì)運(yùn)行效率及交通安全均有負(fù)面效應(yīng)，

建議取消信號(hào)交叉口限速標(biāo)志，與路段保持統(tǒng)一限速。

4 結(jié)束語(yǔ)

限速標(biāo)志的規(guī)范設(shè)置是以安全為最終目標(biāo)的，對(duì)道路進(jìn)行速度管制是提高交通安全的有效手段。通過(guò)對(duì)嘉興市普通干線公路中G320-文昌路交叉口的分析，反映了因以實(shí)際運(yùn)行速度去確定限速值，信號(hào)交叉口的限速值應(yīng)與路段保持一致。

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