信控交叉口逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道使用效果仿真研究

張樂(lè)峰

摘要：對(duì)設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口進(jìn)行交通調(diào)研，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，在VISSIM仿真模擬軟件中建立逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口模型，輸入實(shí)際交通量，選取車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度、通過(guò)數(shù)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道前后車(chē)輛運(yùn)行效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究表明：設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后，左轉(zhuǎn)車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度均有所降低，通過(guò)數(shù)量得到提高。

Abstract： According to the research data， the model of the reverse left turn variable lane intersection is established in the VISSIM simulation software， the actual traffic volume is input， and the average vehicle delay， queue length and passing quantity are selected as the evaluation indexes to evaluate the operation effect of the vehicles before and after the reverse left turn variable lane intersection. The research shows that the average delay and queue length of left turning vehicles are reduced and the number of passing vehicles is increased after the reverse left turning variable lane is set.

關(guān)鍵詞：信控交叉口;逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道;VISSIM仿真

Key words： signal control intersection;reverse left turn variable lane;VISSIM simulation

中圖分類(lèi)號(hào)：U491.1+23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）25-0206-03

0 ?引言

信號(hào)控制交叉口常采用設(shè)置左轉(zhuǎn)待行區(qū)[1]、拓寬左轉(zhuǎn)車(chē)道等方式，以滿足左轉(zhuǎn)通行需求，但交叉口仍存在時(shí)空資源利用不充分的現(xiàn)象。為充分挖掘交叉口時(shí)空資源，提高左轉(zhuǎn)通行能力，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者提出了逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道[2]交通組織方式。逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道[3]是指在距主停車(chē)線一定距離的中央分隔護(hù)欄處設(shè)置開(kāi)口，并在開(kāi)口處設(shè)置預(yù)信號(hào)燈，與主信號(hào)燈聯(lián)動(dòng)控制;同時(shí)將本進(jìn)口方向相鄰的出口車(chē)道設(shè)置為可逆向行駛的車(chē)道，開(kāi)口處預(yù)信號(hào)為綠燈時(shí)，左轉(zhuǎn)車(chē)輛可以進(jìn)入可逆車(chē)道進(jìn)行左轉(zhuǎn)。當(dāng)交叉口某一方向左轉(zhuǎn)交通量較大且時(shí)空資源不足時(shí)，逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道能夠周期性地將內(nèi)側(cè)出口道功能改為進(jìn)口道功能，既能充分利用交叉口現(xiàn)有時(shí)空資源，也能較好地滿足左轉(zhuǎn)車(chē)通行需求。

而逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道作為一種非常規(guī)左轉(zhuǎn)交通組織方式，目前的實(shí)際應(yīng)用較少[4]。本文選取設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道的交叉口作為研究對(duì)象，在VISSIM仿真模擬軟件[5]中建立交叉口模型，對(duì)設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后車(chē)輛的運(yùn)行效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，為逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道的推廣應(yīng)用提供支持。

1 ?交叉口渠化及控制方案

以濟(jì)南市經(jīng)十路與舜耕路交叉口為調(diào)研對(duì)象，選取早上8：00-9：00對(duì)該交叉口東進(jìn)口道方向進(jìn)行交通調(diào)研。該交叉口東西方向分別設(shè)置一條50米、40米的逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道，交叉口渠化方案如表1所示，交叉口渠化如圖1所示，東進(jìn)口道方向早高峰小時(shí)交通量如表2所示，交叉口信號(hào)配時(shí)方案如表3所示。

2 ?仿真建模

根據(jù)經(jīng)十路與舜耕路交叉口的實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，在VISSIM仿真軟件中建立逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口模型，主要包含路網(wǎng)、預(yù)信號(hào)、沖突讓行規(guī)則、檢測(cè)器的設(shè)置。

2.1 路網(wǎng)設(shè)置

2.1.1 路段的設(shè)置

①根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，經(jīng)十路與舜耕路交叉口東進(jìn)口道實(shí)線段長(zhǎng)度為50米，且東進(jìn)口道直行車(chē)流量較大，直行進(jìn)口道排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，交叉口進(jìn)口道位置直行和左轉(zhuǎn)車(chē)流交織現(xiàn)象很少發(fā)生。故在進(jìn)口道方向單獨(dú)繪制左轉(zhuǎn)車(chē)道和直行車(chē)道，且繪制長(zhǎng)度與調(diào)研獲取車(chē)道長(zhǎng)度一致。

②繪制完?yáng)|進(jìn)口直行車(chē)道和左轉(zhuǎn)車(chē)道后，在靠近道路中心線的位置繪制一條長(zhǎng)度為50米的逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道，將該車(chē)道與左轉(zhuǎn)車(chē)道并列設(shè)置。然后，繪制東側(cè)出口車(chē)道，并將出口道最內(nèi)側(cè)車(chē)道與逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道重疊設(shè)置。

2.1.2 路段連接線設(shè)置

①路段建設(shè)完成后，需要對(duì)路段進(jìn)行連接，使其成為完整的通行道路。設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后，交叉口東方向在左轉(zhuǎn)綠燈期間有兩條左轉(zhuǎn)車(chē)道，為減少轉(zhuǎn)彎過(guò)程中車(chē)輛的相互干擾，故將上述兩條車(chē)道分別與下游出口道連接。其中，逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道與下游最內(nèi)側(cè)出口道相連接，原左轉(zhuǎn)車(chē)道與下游靠近內(nèi)側(cè)的第二條出口道連接。

②將交叉口東側(cè)道路路段與逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道和原左轉(zhuǎn)車(chē)道相連接。另外，為保障左轉(zhuǎn)車(chē)輛提前掉頭，將東側(cè)路段最內(nèi)側(cè)車(chē)道與對(duì)面行駛方向最右側(cè)車(chē)道相連，滿足左轉(zhuǎn)車(chē)輛掉頭的最小轉(zhuǎn)彎半徑要求。

路段建設(shè)完成后，根據(jù)車(chē)流方向完善行駛路徑。路網(wǎng)模型如圖2所示。

2.2 預(yù)信號(hào)設(shè)置

根據(jù)實(shí)地調(diào)研，獲取經(jīng)十路與舜耕路交叉口東進(jìn)口道方向預(yù)信號(hào)綠燈提前開(kāi)啟、提前關(guān)閉時(shí)間分別為20s和10s，故在VISSIM軟件中編制信號(hào)控制機(jī)時(shí)，在東西向左轉(zhuǎn)相位之前增設(shè)預(yù)信號(hào)相位，其相位方案如圖3所示。

2.3 沖突讓行規(guī)則設(shè)置

設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后，其交叉口信號(hào)相序可能發(fā)生改變，由直行相序優(yōu)于左轉(zhuǎn)相序改為左轉(zhuǎn)相序優(yōu)于直行相序。因此，需相應(yīng)改變交叉口沖突讓行規(guī)則，其讓行規(guī)則設(shè)置如圖4所示。

2.4 檢測(cè)器設(shè)置

選取車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度和通過(guò)數(shù)量作為車(chē)輛運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)。排隊(duì)計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在進(jìn)口道停車(chē)線處即可對(duì)排隊(duì)長(zhǎng)度和通過(guò)數(shù)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。而行程時(shí)間檢測(cè)器用于檢測(cè)車(chē)輛以期望車(chē)速通過(guò)檢測(cè)路段的時(shí)間與實(shí)際通過(guò)路段時(shí)間的差值來(lái)說(shuō)明行程時(shí)間延誤的大小。為了實(shí)現(xiàn)VISSIM仿真與實(shí)際交叉口相貼合，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研觀測(cè)左轉(zhuǎn)車(chē)輛的運(yùn)行特點(diǎn)，將行程時(shí)間檢測(cè)器的起點(diǎn)設(shè)置在逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道開(kāi)口處后20米的位置，檢測(cè)終點(diǎn)設(shè)置在左轉(zhuǎn)停車(chē)線處。具體設(shè)置位置如圖5所示。

3 ?逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道使用效果分析

由表2可知交叉口東進(jìn)口道左轉(zhuǎn)流向早高峰小時(shí)交通量為331pcu/h，故在未設(shè)逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口模型和設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口模型中輸入左轉(zhuǎn)交通量均為330pcu/h。選取車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度、通過(guò)數(shù)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)設(shè)置前后左轉(zhuǎn)車(chē)輛的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道的使用效果。當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量為330pcu/h時(shí)，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道前后左轉(zhuǎn)車(chē)輛運(yùn)行指標(biāo)變化情況如表4所示。

從表4可以看出，當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量為330pcu/h時(shí)，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后車(chē)均延誤降低了16.74%，排隊(duì)長(zhǎng)度降低了41.88%，通過(guò)數(shù)量提高了12.50%，表明此時(shí)逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交通組織方式對(duì)左轉(zhuǎn)車(chē)輛組織運(yùn)行效果優(yōu)于原有左轉(zhuǎn)交通組織方式。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

鑒于逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道作為非常規(guī)左轉(zhuǎn)交通組織方式，實(shí)際應(yīng)用較少。為推廣該組織方式的應(yīng)用，本文選取濟(jì)南市經(jīng)十路與舜耕路交叉口為調(diào)研對(duì)象，運(yùn)用VISSIM仿真模擬軟件，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)建立逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道交叉口模型，并以車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度、通過(guò)數(shù)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道前后車(chē)輛運(yùn)行效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明，設(shè)置逆向左轉(zhuǎn)可變車(chē)道后車(chē)均延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度有所降低，左轉(zhuǎn)通行能力有所提高。

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