基于“單排等待，雙排通過”的非對(duì)稱交通流優(yōu)化

邵麗穎 李鴻糧 劉圳嵐

摘? 要：目前，針對(duì)非對(duì)稱交通流問題的解決方案主要是從時(shí)間和空間資源的利用方向進(jìn)行思考的，在時(shí)間資源利用方面已經(jīng)有很多成熟的方案，例如疊加相位、伴隨相位等方案，然而在空間資源利用方面解決這一問題的方案較為局限，常用的有增加車道、設(shè)置交叉口待等區(qū)等方案。該文從西安實(shí)行的單排等待雙排通過方案得到啟發(fā)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，形成適合非對(duì)稱交通流交叉口的方案。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化設(shè)計(jì)? 相位? 單排等待雙排通過

中圖分類號(hào)：U491 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（b）-0047-02

目前，針對(duì)交叉口的非對(duì)稱交通流問題的解決方案主要是從提高時(shí)間資源和空間資源的利用率的角度進(jìn)行思考的，從提高時(shí)間的利用率的角度，主要的解決方案有彭國雄教授提出的疊加相位方案，這種方案采用“信號(hào)的遲起與早斷”，利用了被浪費(fèi)的綠燈時(shí)長，從而提高交叉口的運(yùn)行效率。這類解決方案已經(jīng)趨于成熟，但從空間資源利用的角度來解決這一問題的方案就比較少了，一個(gè)原因是因?yàn)閷?duì)交叉口的改造缺乏經(jīng)濟(jì)性，另一個(gè)原因是對(duì)于一些小型交叉口沒有足夠的空間進(jìn)行優(yōu)化。

該文通過分析傳統(tǒng)在提高空間利用率方面的方案，如增設(shè)車道、設(shè)置交叉口待等區(qū)，分析它們優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，分析西安市采用的“單排等待，雙排通過”方案，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

1? 非對(duì)稱交通流組織方案分析

常用的非對(duì)稱交通流的解決方案主要是通過改變交叉口的渠化來提高交叉口的空間利用率，下面分析幾種非對(duì)稱交通流組織方案。

1.1 改變車道數(shù)方案

這種方法是基于相對(duì)方向的流量比平衡的思想，假設(shè)某一交叉口的南北方向存在不對(duì)稱交通流，且南進(jìn)口某一相位交通量大于北進(jìn)口該相位交通量，那么就可采用拓寬南進(jìn)口相應(yīng)車道或增設(shè)車道的方法來使流量比達(dá)到平衡。這種方案是最為簡便的方案，不會(huì)產(chǎn)生安全問題，但是增設(shè)車道會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本。

1.2 潮汐車道方案

這種方案本質(zhì)上也是采用增加車道的方法來達(dá)到平衡流率比目的，這一方案是針對(duì)交通流的不對(duì)稱性存在規(guī)律的交叉口設(shè)計(jì)的，比如，在城市的早高峰和晚高峰時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交叉口關(guān)鍵流量固定的不對(duì)稱交通流，這種情況下就可以設(shè)置可變車道來使交叉口的流率比達(dá)到平衡。但是這種方案適用條件較為局限，要求交叉口的交通流具有潮汐特性，然而，多數(shù)情況下交叉口交通流的不對(duì)稱性是不成規(guī)律的。

1.3 設(shè)置待等區(qū)方案

待行區(qū)是在某方向車道的基礎(chǔ)上向交叉口內(nèi)部伸展增加的部分，包括了直行待等區(qū)和左轉(zhuǎn)待等區(qū)。設(shè)置交叉口待行區(qū)，不僅利用了空間資源，而且也利用了時(shí)間資源，先用時(shí)間換取空間，后用空間換取時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空的轉(zhuǎn)換與利用，是解決不對(duì)稱交通流的好方法。但是設(shè)置交叉口待等區(qū)需要一定的條件，有一定的局限性，其適用條件如下。

（1）交叉口幾何面足夠大，能滿足設(shè)置待等區(qū)的長度與寬度要求。

（2）需要一定的交通量才能進(jìn)行設(shè)置。

相比于增設(shè)車道方案，設(shè)置交叉口待等區(qū)只需在交叉口設(shè)置交通標(biāo)志線，不需施工，經(jīng)濟(jì)成本更低，相比于設(shè)置潮汐車道，設(shè)置交叉口待等區(qū)的適用條件更廣，所以目前設(shè)置交叉口待等區(qū)是解決非對(duì)稱交通流問題應(yīng)用較廣的方案。

1.4 小結(jié)

通過以上總結(jié)，目前非對(duì)稱交通流的組織方案主要是通過改變交叉口的渠化條件，進(jìn)而使得不對(duì)稱流的流率比達(dá)到平衡。這些方案都存在一些適用條件的限制，使它們并不能應(yīng)用所有場(chǎng)景。

2? “單排等待，雙排通過”方案

2016年西安交警在全市23處主要交叉口采用“單排等待，雙排通過”方案，該方案的示意圖如圖1所示，該方案的主要規(guī)則如下。

（1）直行綠燈亮起時(shí)，左轉(zhuǎn)車輛不能進(jìn)入路口，需要在停止線內(nèi)等候通行，以減少對(duì)對(duì)向直行車的干擾。

（2）左轉(zhuǎn)綠燈亮起時(shí)，車輛越過停止線后第一輛車按照左轉(zhuǎn)導(dǎo)向線行駛，第二輛車由單排通行向左穿插變?yōu)殡p排通行，第三輛車按照第一輛車的行駛軌跡，第四輛車按照第二輛車行駛軌跡行駛，以此類推，單排的車就變成雙排通行。

這種方案類似于設(shè)置交叉口待等區(qū)，但與設(shè)置待等區(qū)不同，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)通行規(guī)則是：直行綠燈亮起時(shí)，左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)入左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)等候，左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r左轉(zhuǎn)車輛正常通行。所以說，普通左轉(zhuǎn)待等區(qū)和單排等待雙排通過的最大區(qū)別是：①設(shè)置左轉(zhuǎn)待等區(qū)時(shí)車輛是單排左轉(zhuǎn)，設(shè)置“單排等待雙排通過”時(shí)，車輛是雙排左轉(zhuǎn);②單排等待在直行綠燈時(shí)，單排等待雙排通過方案中車輛不得越過停車線，左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)在直行綠燈時(shí)車輛可以越過停止線。

相比于設(shè)置待等區(qū)，在相同時(shí)間內(nèi)，單排等待雙排通過方案放行的車輛更多，效率更高。下面探討雙排等待單排通過方案的適用條件。

（1）只適用于左轉(zhuǎn)交通流不對(duì)稱，不適用于直行交通量不對(duì)稱的情況。

（2）出口道要配備兩條以上的車道。

下面分析這些適用條件的原因，“單排等待，雙排通過”只適用于左轉(zhuǎn)交通流不對(duì)稱的情況，如果將該方案應(yīng)用到直行就會(huì)產(chǎn)生大量的交織車流，產(chǎn)生不安全因素;出口車道要在兩條以上，否則會(huì)產(chǎn)生較多的沖突點(diǎn)，產(chǎn)生不安全因素。

通過以上在交叉口空間條件方面的分析，“單排等待雙排通過”方案的適用條件很廣，在進(jìn)行交叉口改造時(shí)成本較低，相比于傳統(tǒng)方案，是一種較為經(jīng)濟(jì)的解決方案。

3? 結(jié)語

該文從提高交叉口空間資源利用率的角度來解決交叉口不對(duì)稱交通流的問題，分析常用的交叉口非對(duì)稱交通流組織方案;研究了西安市提出的“單排等待雙排通過” 方案，分析了其適用條件;該研究只是從空間上的可行性和該方案需要的適用條件等方面進(jìn)行了研究，并未思考結(jié)合交叉口信號(hào)配時(shí)后的運(yùn)行效率的問題，下一步研究將根據(jù)交叉口交通量等數(shù)據(jù)分析交叉口的運(yùn)行效率的問題。

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