信號(hào)交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車交通沖突分析

周智文, 馬健霄, 王冠森

(南京林業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院,江蘇 南京 210037)

長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)城市道路常有機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車(簡(jiǎn)稱“機(jī)非”)交通混合行駛的情況。城市道路一般使用隔離欄或標(biāo)線以分離機(jī)非交通,因此交通沖突較少。而在交叉口,機(jī)非車流混行易導(dǎo)致交叉口頻發(fā)交通事故,降低通行效率。在交叉口非機(jī)動(dòng)車流中,對(duì)交叉口安全通行影響最明顯的就是左轉(zhuǎn)機(jī)非車輛間的相互干擾[1-2]。針對(duì)這種矛盾,目前主要有5種非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)過(guò)街的組織方法:左轉(zhuǎn)機(jī)非同時(shí)左轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車二次過(guò)街、設(shè)置左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車待轉(zhuǎn)區(qū)、左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車綠燈先亮及設(shè)置左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車單獨(dú)左轉(zhuǎn)相位[3]。但各方法適用條件模糊,難以比較其優(yōu)劣。

在交叉口非機(jī)動(dòng)車交通特性方面,目前研究大多通過(guò)視頻分析法得出各交通流相關(guān)參數(shù),并研究各參數(shù)之間的相關(guān)性及其影響因素,提出假定模型,通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)擬合求解參數(shù),進(jìn)行驗(yàn)證[4-6]。而求解模型關(guān)鍵在于確定模型影響因素和模型的形式,相關(guān)研究主要基于機(jī)非車輛的沖突機(jī)理分析各因素與機(jī)非沖突的關(guān)系[7-8],而已有研究一方面忽略了混合非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車的沖突研究,另一方面缺乏定量分析具體流向的非機(jī)動(dòng)車交叉沖突和膨脹沖突[9]。

目前,針對(duì)機(jī)非沖突下的通行效率主要有2種研究方法:① 基于實(shí)測(cè)的飽和流率折減系數(shù)法[10],該方法計(jì)算簡(jiǎn)單,但為了保證真實(shí)可靠,需大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù);② 基于可接受穿越間隙理論,該方法適應(yīng)性強(qiáng),但計(jì)算復(fù)雜。對(duì)于多種非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)組織方法的系統(tǒng)評(píng)價(jià)以及左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車交通安全的相關(guān)研究較少。對(duì)于交叉口機(jī)非沖突的研究,大多僅考慮自行車流,缺乏對(duì)電動(dòng)自行車的研究;沖突研究的重點(diǎn)偏向于機(jī)非沖突對(duì)交叉口通行效率或安全性的影響[11-12],缺乏綜合考慮。針對(duì)交通沖突最為劇烈的左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車,雖有多種改進(jìn)組織方法,但大都缺乏合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本文以左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車的交叉沖突和膨脹沖突為研究對(duì)象,分析機(jī)非沖突對(duì)機(jī)動(dòng)車通行能力的影響,并構(gòu)建機(jī)非沖突數(shù)模型。

1 左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車沖突分析

1.1 交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車交叉沖突

目前,主要有2種方式分析信號(hào)控制交叉口的左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車流線:方式1,采用和機(jī)動(dòng)車相同的方式通過(guò)交叉口,如圖1所示;方式2,采用和行人相同的方式通過(guò)交叉口,如圖2所示。

對(duì)于左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車交叉沖突點(diǎn),選擇最常見(jiàn)的四相位信號(hào)控制交叉口進(jìn)行分析。四相位信號(hào)控制是指各進(jìn)口道直行和左轉(zhuǎn)信號(hào)相位分離、右轉(zhuǎn)信號(hào)常綠的信號(hào)控制方式。四相位信號(hào)控制交叉口中,某一進(jìn)口道非機(jī)動(dòng)車分別采用2種左轉(zhuǎn)方式后與機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突的沖突點(diǎn)示意圖如圖3所示。從圖3可以看出,在四相位信號(hào)控制交叉口中,左轉(zhuǎn)方式1共有2處機(jī)非交叉沖突點(diǎn);左轉(zhuǎn)方式2通過(guò)無(wú)導(dǎo)流島交叉口時(shí)共有4處機(jī)非沖突點(diǎn);左轉(zhuǎn)方式2通過(guò)有導(dǎo)流島交叉口時(shí)共有2處機(jī)非沖突點(diǎn)。

圖1 非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車采用相同方式通過(guò)(方式1)

圖2 非機(jī)動(dòng)車與行人采用相同方式通過(guò)(方式2)

圖3 四相位信號(hào)控制交叉口機(jī)非沖突點(diǎn)

1.2 交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車膨脹沖突

非機(jī)動(dòng)車的膨脹效應(yīng)是指在信號(hào)交叉口某一進(jìn)口道非機(jī)動(dòng)車無(wú)通行權(quán)期間內(nèi),非機(jī)動(dòng)車在停止線后排隊(duì)等候。此時(shí)非機(jī)動(dòng)車較為密集,橫向占用寬度較小。當(dāng)轉(zhuǎn)至綠燈信號(hào)后,非機(jī)動(dòng)車加速駛?cè)虢徊婵?其橫向?qū)挾纫笤龃?非機(jī)動(dòng)車流向兩側(cè)擴(kuò)張,車流整體呈擴(kuò)散狀態(tài)。

非機(jī)動(dòng)車流的膨脹效應(yīng)將與同向行駛的機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突。因此,分析非機(jī)動(dòng)車膨脹現(xiàn)象、建立非機(jī)動(dòng)車膨脹模型是研究非機(jī)動(dòng)車膨脹現(xiàn)象與同向機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突的基礎(chǔ)。交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車膨脹效應(yīng)如圖4所示。

圖4 交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車膨脹效應(yīng)

2 機(jī)非沖突對(duì)機(jī)動(dòng)車通行能力的影響

2.1 機(jī)非交叉沖突對(duì)交叉口通行能力的影響

在四相位信號(hào)控制交叉口,機(jī)非交叉沖突過(guò)程較為復(fù)雜,其影響可歸結(jié)為以下2類:

(1) 綠燈初期非機(jī)動(dòng)車占用沖突區(qū)影響。在綠燈初期,非機(jī)動(dòng)車由于加速性能較好,先于機(jī)動(dòng)車進(jìn)入機(jī)非沖突區(qū)。該時(shí)段內(nèi),機(jī)動(dòng)車無(wú)法駛?cè)霙_突區(qū),需等待已駛?cè)霙_突區(qū)內(nèi)的非機(jī)動(dòng)車駛離后方可進(jìn)入,實(shí)際通行能力降低。

(2) 非機(jī)動(dòng)車穿越?jīng)_突區(qū)造成的影響。當(dāng)機(jī)動(dòng)車流占據(jù)沖突區(qū)時(shí),非機(jī)動(dòng)車將利用可接受穿越時(shí)間間隙穿越?jīng)_突區(qū),因此,即將駛?cè)霙_突區(qū)的機(jī)動(dòng)車會(huì)采取制動(dòng)措施避免與前車相撞,進(jìn)而降低整體機(jī)動(dòng)車流速度。而當(dāng)非機(jī)動(dòng)車全部穿越?jīng)_突區(qū)后,機(jī)動(dòng)車流將加速通過(guò)沖突區(qū)。此時(shí)段內(nèi),機(jī)動(dòng)車的速度波動(dòng)進(jìn)一步降低其通行能力。

2.1.1 非機(jī)動(dòng)車到達(dá)分布分析

城市道路交叉口非機(jī)動(dòng)車的到達(dá)可用離散型分布進(jìn)行描述。離散型分布主要有泊松分布、二項(xiàng)分布及負(fù)二項(xiàng)分布3種。其中,泊松分布常用于描述交通量不大且沒(méi)有交通信號(hào)干擾的車輛到達(dá)分布,而在國(guó)內(nèi)的城市道路上,非機(jī)動(dòng)車交通量大,且存在著交通信號(hào)及其他因素干擾,不適宜用泊松分布描述。因此,本文采用二項(xiàng)分布和負(fù)二項(xiàng)分布描述不同狀態(tài)下的自行車到達(dá)。

當(dāng)非機(jī)動(dòng)車流交通量大,自由行駛機(jī)會(huì)少時(shí),可用二項(xiàng)分布描述該交通流,即

(1)

p=(m-S2)/m

(2)

n=m2/(m-S2)

(3)

其中:P(x)為非機(jī)動(dòng)車道進(jìn)口道周期內(nèi)到達(dá)x輛非機(jī)動(dòng)車的概率;x為非機(jī)動(dòng)車道進(jìn)口道周期內(nèi)到達(dá)的非機(jī)動(dòng)車數(shù)量;m為樣本均值;S2為樣本方差。

而當(dāng)非機(jī)動(dòng)車流波動(dòng)性較大亦或計(jì)數(shù)周期包含高峰時(shí)段和非高峰時(shí)段時(shí),負(fù)二項(xiàng)分布擬合觀測(cè)數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確:

(4)

p=m/S2

(5)

k=m2/(S2-m)

(6)

2.1.2 綠燈初期非機(jī)動(dòng)車占用沖突區(qū)影響分析

對(duì)綠燈初期非機(jī)動(dòng)車占用沖突區(qū)的時(shí)間進(jìn)行分析。令非機(jī)動(dòng)車在綠燈初期通過(guò)沖突區(qū)所需時(shí)間為T(mén)1。密集通過(guò)沖突區(qū)的車輛是在紅燈時(shí)間Tr和T1內(nèi)累積的,可以得出:

(Tr+T1)λn=NtBT1

(7)

(8)

其中:λn為非機(jī)動(dòng)車到達(dá)率,非機(jī)動(dòng)車整體到達(dá)分布呈二項(xiàng)分布或負(fù)二項(xiàng)分布;Nt為沖突區(qū)非機(jī)動(dòng)車斷面飽和流率,建議值為0.061 3輛/(s·m)[13];B為沖突區(qū)非機(jī)動(dòng)車流寬度。

在T1時(shí)段內(nèi),機(jī)動(dòng)車無(wú)法通過(guò)沖突區(qū),需等待沖突區(qū)內(nèi)全部非機(jī)動(dòng)車離開(kāi)后方可通行[14]。假設(shè)非機(jī)動(dòng)車到達(dá)分布呈負(fù)二項(xiàng)分布,則在某時(shí)段T2內(nèi),沖突區(qū)無(wú)非機(jī)動(dòng)車到達(dá)的概率為:

(9)

令Tg為有效綠燈時(shí)間,則沖突區(qū)無(wú)非機(jī)動(dòng)車的時(shí)間為P0(Tg-T1)。設(shè)機(jī)動(dòng)車流以流率q0通過(guò)沖突區(qū),則可得出周期內(nèi)機(jī)動(dòng)車在沖突區(qū)無(wú)非機(jī)動(dòng)車時(shí)段通過(guò)的交通量為:

Qn=q0P0(Tg-T1)/3 600

(10)

2.1.3 非機(jī)動(dòng)車穿越?jīng)_突區(qū)造成的影響分析

對(duì)非機(jī)動(dòng)車穿越機(jī)動(dòng)車流造成的影響進(jìn)行分析,根據(jù)交通流理論可得出機(jī)動(dòng)車車流的流率均值[15]為:

(11)

其中:v1、v2為機(jī)動(dòng)車流減速前、后的平均速度;q(v)為機(jī)動(dòng)車交通量關(guān)于速度v的函數(shù)。

令非機(jī)動(dòng)車通過(guò)沖突區(qū)的時(shí)間為T(mén)3,則非機(jī)動(dòng)車一次穿越過(guò)程中能通過(guò)的車輛數(shù)為:

z=2q12T3

(12)

沖突區(qū)有非機(jī)動(dòng)車穿越的概率P1應(yīng)為非機(jī)動(dòng)車到達(dá)沖突區(qū),且機(jī)動(dòng)車車輛中存在非機(jī)動(dòng)車可接受穿越時(shí)間間隙的概率。假設(shè)機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車到達(dá)相互獨(dú)立,則

z=P(x>0)P(t≥tnt)=

(1-P(x=0))P(t≥tnt)

(13)

其中:t為機(jī)動(dòng)車流車頭時(shí)距;tnt為非機(jī)動(dòng)車可接受穿越時(shí)間間隙。

假設(shè)機(jī)動(dòng)車流車頭時(shí)距t服從移位負(fù)指數(shù)分布,則可得在時(shí)段T2內(nèi)P1為:

(14)

(15)

因此,機(jī)動(dòng)車流在非機(jī)動(dòng)車穿越影響時(shí)段內(nèi)通過(guò)的車輛數(shù)Qi為:

(16)

2.1.4 機(jī)非交叉沖突區(qū)機(jī)動(dòng)車通行能力研究

根據(jù)上述分析可以得出,在機(jī)非交叉沖突區(qū)的非機(jī)動(dòng)車影響下,機(jī)動(dòng)車通行能力為:

Qc=(Qn+Qi)(3 600/C)

(17)

其中,C為交叉口信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)。

則可求得非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車交叉沖突對(duì)機(jī)動(dòng)車通行能力影響系數(shù)為:

(18)

2.2 機(jī)非膨脹沖突對(duì)交叉口通行能力的影響

在信號(hào)控制交叉口,若非機(jī)動(dòng)車直接左轉(zhuǎn)通過(guò)交叉口,則控制信號(hào)轉(zhuǎn)至左轉(zhuǎn)相位時(shí),左轉(zhuǎn)機(jī)非車輛同時(shí)放行。當(dāng)左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車交通量較小時(shí),非機(jī)動(dòng)車膨脹對(duì)機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生的影響極小;但隨著左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車交通量的增加,車流膨脹寬度也將增大,直接降低同向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行能力。

利用南京市“珠江路-太平北路”與“中山北路-模范中路”2個(gè)交叉口的航拍視頻進(jìn)行機(jī)非膨脹沖突的影響研究,分析直接左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車最大橫向行駛寬度Bmax和左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通過(guò)交叉口時(shí)間之間的關(guān)系。研究得出,當(dāng)Bmax為2.5 m及以下時(shí),左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車幾乎不受影響。但是隨著B(niǎo)max增大,機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)通過(guò)交叉口的平均時(shí)間逐漸增大,此時(shí)Bmax和機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)通過(guò)交叉口的時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系。

同向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車間受左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)膨脹沖突影響,通過(guò)交叉口時(shí)延誤增加,通行能力降低。經(jīng)過(guò)相關(guān)交叉口實(shí)測(cè)調(diào)查,左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車無(wú)左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車影響直接通過(guò)交叉口的平均時(shí)間為10.48 s,則可得出左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車不同Bmax的情況下,機(jī)動(dòng)車通過(guò)交叉口時(shí)間延誤t延與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的通行能力調(diào)整系數(shù)f膨,見(jiàn)表1所列。

表1 不同Bmax下的t延與f膨

左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車f膨可應(yīng)用于交叉口左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車飽和流率及通行能力的調(diào)整。左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車Bmax增加將不斷降低左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行能力,但由于交叉口空間資源有限,交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車Bmax有極限值。通過(guò)多次觀測(cè)調(diào)查,左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車Bmax約為7.0 m。在左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車橫向行駛寬度達(dá)到6.5 m以上時(shí),左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車流會(huì)占據(jù)交叉口核心區(qū)域,并截?cái)嘧筠D(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車流。

3 交叉口機(jī)非沖突數(shù)模型構(gòu)建

本文通過(guò)對(duì)南京市“珠江路-太平北路”與“中山北路-模范中路”2個(gè)交叉口的實(shí)地調(diào)查,獲取機(jī)動(dòng)車交通量、非機(jī)動(dòng)車交通量、機(jī)非交叉沖突數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù),構(gòu)建機(jī)非交叉沖突數(shù)模型。

文獻(xiàn)[16]構(gòu)建了交叉口3種類型機(jī)非交通沖突的沖突數(shù)預(yù)測(cè)模型,機(jī)非交通沖突的3種類型分別為:

類型1同向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與直行非機(jī)動(dòng)車交通沖突。

類型2相鄰進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與直行非機(jī)動(dòng)車交通沖突。

類型3對(duì)向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與直行非機(jī)動(dòng)車交通沖突。

3種類型機(jī)非交通沖突的沖突數(shù)預(yù)測(cè)模型[16]為:

(19)

(20)

(21)

其中:ui為3種類型機(jī)非交通沖突數(shù)的預(yù)測(cè)值(i=1,2,3);X機(jī)動(dòng)車i為3種類型機(jī)非交通沖突的機(jī)動(dòng)車交通量(i=1,2,3);X非機(jī)動(dòng)車i為3種類型機(jī)非交通沖突的非機(jī)動(dòng)車交通量(i=1,2,3)。

文獻(xiàn)[16]通過(guò)構(gòu)建機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交通量的廣義線性機(jī)非交通沖突模型,預(yù)測(cè)3種機(jī)非交通沖突數(shù),但該模型中非機(jī)動(dòng)車的影響因素只考慮總體交通量,未考慮自行車和電動(dòng)自行車的差異性。

3.1 交叉口機(jī)非交叉沖突數(shù)模型構(gòu)建

針對(duì)四相位信號(hào)控制交叉口構(gòu)建左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車交叉沖突數(shù)模型,分析左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車交叉沖突點(diǎn),主要有2處:① 左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與同向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車交叉沖突(沖突點(diǎn)1);② 左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與對(duì)向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車交叉沖突(沖突點(diǎn)2)。

構(gòu)建沖突點(diǎn)1的交叉沖突數(shù)模型為:

(22)

其中:C1為沖突點(diǎn)1的交叉沖突數(shù);X同右機(jī)為同向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車交通量;X自為左轉(zhuǎn)自行車交通量;X電為左轉(zhuǎn)電動(dòng)自行車交通量;a1、b1、d1、e1為相關(guān)系數(shù)。

以15 min為時(shí)間間隔獲取沖突點(diǎn)1的C1、X同右機(jī)、X自、X電數(shù)據(jù),見(jiàn)表2所列。

表2 沖突點(diǎn)1的交叉沖突數(shù)模型數(shù)據(jù)

將表2數(shù)據(jù)代入(22)式,得到模型為:

(23)

為檢驗(yàn)該模型的預(yù)測(cè)能力,利用2組相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校核,相關(guān)數(shù)據(jù)和由(23)式預(yù)測(cè)的沖突數(shù)見(jiàn)表3所列。

表3 沖突點(diǎn)1的交叉沖突數(shù)模型校核結(jié)果

從表3可以看出,該交叉口沖突點(diǎn)1的交叉沖突數(shù)模型(23)式預(yù)測(cè)能力較好,能夠反映此沖突的實(shí)際狀況,可應(yīng)用于沖突預(yù)測(cè)和交叉口安全評(píng)價(jià)。

建立沖突點(diǎn)2的交叉沖突數(shù)模型為:

(24)

其中:C2為沖突點(diǎn)2的交叉沖突數(shù);X對(duì)右機(jī)為對(duì)向進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車交通量;a2、b2、d2、e2為相關(guān)系數(shù)。

以15 min為時(shí)間間隔獲取沖突點(diǎn)2的C2、X對(duì)右機(jī)、X自、X電數(shù)據(jù),見(jiàn)表4所列。

表4 沖突點(diǎn)2的交叉沖突數(shù)模型數(shù)據(jù)

將表4數(shù)據(jù)代入(24)式,得到模型為:

(25)

為檢驗(yàn)該模型的預(yù)測(cè)能力,利用2組相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校核,相關(guān)數(shù)據(jù)和由(25)式預(yù)測(cè)的沖突數(shù)見(jiàn)表5所列。

表5 沖突點(diǎn)2的交叉沖突數(shù)模型校核結(jié)果

從表5可以看出,該交叉口沖突點(diǎn)2的交叉沖突數(shù)模型(25)式預(yù)測(cè)能力較好,能夠反映此沖突的實(shí)際狀況,可應(yīng)用于沖突預(yù)測(cè)和交叉口安全評(píng)價(jià)。

3.2 交叉口機(jī)非膨脹沖突數(shù)模型構(gòu)建

通過(guò)分析機(jī)非膨脹沖突的產(chǎn)生機(jī)理,得到影響交叉口左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車膨脹沖突的3個(gè)最直接因素,分別為機(jī)動(dòng)車交通量、非機(jī)動(dòng)車交通量及交叉口渠化狀況。

建立交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與同向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車膨脹(簡(jiǎn)稱“左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)”)沖突數(shù)模型為:

(26)

其中:C3為左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)的沖突數(shù);X同左機(jī)為同向進(jìn)口道左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車道交通量;D1為交叉口進(jìn)口道最外側(cè)左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車道外側(cè)邊線至非機(jī)動(dòng)車道內(nèi)側(cè)邊線的距離;a3、b3、d3、e3為相關(guān)系數(shù)。

以1 h為時(shí)間間隔獲取左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)的C3、X同左機(jī)、X自、X電、D1數(shù)據(jù),見(jiàn)表6所列。

表6 左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)沖突數(shù)模型數(shù)據(jù)

將表6數(shù)據(jù)代入(26)式,得到模型為:

(27)

為檢驗(yàn)該模型的預(yù)測(cè)能力,利用2組相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校核,相關(guān)數(shù)據(jù)和由(27)式預(yù)測(cè)的沖突數(shù)見(jiàn)表7所列。

表7 左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)沖突數(shù)模型校核結(jié)果

從表7可以看出,該交叉口左轉(zhuǎn)膨脹點(diǎn)沖突數(shù)模型(27)式預(yù)測(cè)能力較好,能夠反映此沖突的實(shí)際狀況,可應(yīng)用于沖突預(yù)測(cè)和交叉口安全評(píng)價(jià)。

4 結(jié) 論

本文從交通沖突的角度出發(fā),研究交叉口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車沖突原理,將非機(jī)動(dòng)車對(duì)機(jī)動(dòng)車通行能力的影響細(xì)分為綠燈初期非機(jī)動(dòng)車占用沖突區(qū)影響與非機(jī)動(dòng)車穿越?jīng)_突區(qū)造成的影響;進(jìn)一步構(gòu)建機(jī)非交叉沖突和膨脹沖突的沖突數(shù)模型,通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得出不同沖突下交叉口左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行能力影響系數(shù)。

相關(guān)沖突和各優(yōu)化方法對(duì)非機(jī)動(dòng)車通行效率的影響對(duì)于交叉口的整體優(yōu)化同樣具有重要的意義,下一步研究將綜合考慮這些影響因素,使得優(yōu)化方法能令交叉口整體優(yōu)化度最好。