南寧市民族金洲路口遠引掉頭應用分析

王子浜

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西　南寧　530029)

?

南寧市民族金洲路口遠引掉頭應用分析

王子浜

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西南寧530029)

為改善南寧市民族金洲路口晚高峰長期擁堵狀況，文章提出了通過禁左，將左轉交通遠引至相鄰的民族濱湖路口和金湖環路回轉，并在民族濱湖路口東進口道增設一條掉頭專用車道的方案。通過采用微觀交通仿真模型VISSIM對影響區域路段現狀和遠引掉頭方案進行了模擬分析，結果表明，遠引掉頭后路網行程時間改善了近30%，民族金洲路口采取遠引掉頭是可行的方案。

城市道路；交叉口；遠引掉頭；微觀交通仿真模型

0　引言

城市干路平面交叉口是影響干路通行能力的瓶頸區域，提高平面交叉口通行能力是提高城市道路通行能力的重要措施。左轉交通是交叉口沖突點產生最多、對通行能力影響最大的流向，左轉交通的合理組織是交叉口通行能力提高的關鍵。國內外的研究和實際應用證明，將左轉交通遠引掉頭設計是減少交叉口沖突點的行之有效的措施[1]，但其應用也受路網布局、交叉口形態、下游路段斷面布置等因素限制[2]，效果也因地而異，專家和學者對于遠引交叉口設置也存在一定爭議。目前，遠引交叉口渠化方式主要圍繞中央分隔帶U型回轉左轉遠引交叉口、蝴蝶領結型交叉口兩種展開研究[1，3]，對于遠引交叉口利用主干路下游相鄰交叉口掉頭的研究較少，如主要道路上無中央分隔帶的三幅路，而次要道路上亦無條件設置環島

的情況。

民族大道是廣西壯鄉第一路、南寧首府第一街，為提高其通行效率，民族古城路口、民族園湖路口、民族金浦等路口實施了禁左，但作為民族大道另一個重要堵點的民族金洲路口，上班日晚高峰時段進口道排隊長度甚至超過300 m，通過交叉口信號配時、進口道渠化等措施已無法有效改善，擁堵問題日益凸顯。本文研究設計了民族金洲路口的禁左控制方案，將左轉交通引至金湖環形道路和民族濱湖路口掉頭，并通過VISSIM仿真模型驗證分析。

1　民族金洲路口現狀

1.1研究區域選擇

本文主要研究在民族大道相鄰路口完成民族金洲路口左轉交通遠引，遠引交通影響范圍主要為相鄰交叉口，且民族金浦路口已實施禁左，因此本文方案研究影響范圍選取民族大道金浦路西至南湖橋東段及金湖環路、金洲路口、濱湖路口，見圖1。

圖1　研究區域范圍示意圖

1.2道路現狀情況

民族金洲路口前后民族大道路段為三幅路城市主干路，主路為雙向6車道，車輛右轉主要通過輔路完成；金洲路為單幅路，雙向2車道，進口道拓寬1個車道；金湖環路為環繞金湖南北廣場的4車道道路，通過兩座單向2車道通道下穿民族大道；濱湖路-雙擁路為三幅路南北干路，主路雙向6車道，交叉口為大型平交口。民族金洲路口和民族濱湖路口現狀如圖2、圖3所示。

圖2　民族濱湖路口渠化現狀示意圖

圖3　民族金洲路口渠化現狀示意圖

1.3交通現狀調查

表1為2016-3-1(星期二)沿線主要研究路口晚高峰小時交通量調查數據。

表1　民族金洲路口、民族濱湖路口交通調查結果表 (單位：pcu/h)

調查當天，受南寧地鐵1號線施工影響的路面部分已清理，民族大道主線交通已恢復，金湖環形道路因受地鐵3號線施工封閉了東北環段，調查日當天無法獲得完整數據。本文根據往年調查交通量，并按該段民族大道交通量增長率推算金湖環路上金湖南路(東環)和北路(西環)交通量分別為1 378 pcu/h、1 289 pcu/h。雖然部分交通量出行路徑與金洲路的交通量重復，但本文在分析時暫不考慮其影響。

現狀交叉口配時情況如圖4、圖5所示。

圖4民族金洲路口配時示意圖(T=180 s)

圖5民族濱湖路口配時示意圖(T=248 s)

根據現場調查，目前民族金洲路口東、西、南向平均排隊長度>100 m，服務水平四級，北向排隊長度約60 m，服務水平二級。民族濱湖路口東進口排隊長度90 m，服務水平三級，西、南、北進口排隊長度均>100 m，服務水平四級。

2　遠引交通組織設計

2.1方案設計

由于民族大道該段采用三幅路形式，主路無中央分隔帶，傳統的中央分隔帶U型回轉方案無法實施；民族金洲路口東側250 m有金湖環路、西側400 m有民族濱湖路口，西出口400 m范圍內車輛交織頻繁，路段中間設置U型掉頭對該路段交通流擾動大，甚至可能影響到民族濱湖路口東進口車輛排隊。金洲路為雙向2車道單幅路，交叉口附近無設置環島條件。因此，民族金洲路口遠引交通只能通過東西相鄰路口(環路)完成，即民族大道東進口左轉交通通過民族金洲路口直行-民族濱湖路口掉頭-民族金洲路口西進口右轉完成，民族大道西進口左轉交通通過民族金洲路口直行-民族金湖環路掉頭-民族金洲路口東進口右轉完成，金洲路南、北進口左轉交通通過先右轉后掉頭直行完成。

2.2渠化設計

民族金洲路口左轉遠引后，4個進口道左轉渠化道均改為直行專用道。民族金湖(環路)路口無需改造。對于民族濱湖路口，考慮到現狀左轉交通量較大，且排隊長度較長，擬在進口道增設一條掉頭專用車道，以有效降低掉頭交通的影響，提高通行能力；同時考慮到北進口左轉和直行交通量相當，在渠化設計時將北進口渠化改為2個左轉、2個直行專用道。

2.3信號配時

民族金洲路口采用2相位配時設計，信號周期150 s，南北向相位為直右合用相位，如圖6所示。民族濱湖路口仍然采用4相位設計，其中東西左轉相位考慮了東進口掉頭需要，考慮民族大道形成綠波帶，信號周期也設置為150 s，配時結果見圖7。所有信號相位之間設置1 s全紅時間、3 s黃燈時間。

圖6遠引后民族金洲路口配時示意圖(T=150 s)

圖7遠引后民族濱湖路口配時示意圖(T=150 s)

3　微觀交通仿真分析

3.1VISSIM仿真模型建立及校正

根據研究區域道路交通現狀和遠引交通組織設計方案，建立現狀和遠引改造后的民族大道研究區域路網VISSIM仿真模型，圖8為遠引改造后的分析模型。仿真輸入交通量為調查為第1節數據；小車期望速度均值55 km/h，分布范圍40～70 km/h；公交車期望速度均值35 km/h，分布范圍30～45 km/h。

圖8　VISSIM微觀仿真分析模型

任何微觀仿真模型都需要校正吻合后方能用于研究分析。仿真模型的校正是指對仿真系統的車輛、駕駛員、跟車模型、換道模型等敏感參數進行調整，使模型能合理表達實際交通狀況的過程[4，5]。本文的VISSIM模型參數參照文獻[6]的校正結果，主要參數見表2。

表2　VISSIM仿真模型校正參數輸入數值表

3.2評價指標選擇

交叉口評價主要參數包括控制延誤、負荷度、排隊長度等[7]，路段評價的主要指標可選擇行程時間、速度等，本文結合交叉口評價、路網交通狀況反映等因素，選取行程時間、排隊、延誤3個指標作為研究區域路段及交叉口的評價指標，其中行程時間和延誤是綜合性指標，用于綜合表示民族大道西向(金湖東環東至濱湖路口西)、民族大道東向(濱湖路口西至金湖東環東)、金洲路南向(航景巷至金洲路南二里)、金洲路北向(金洲路南二里至航景巷)、雙擁-濱湖路北向(南湖停車場至嘉賓路)、濱湖-雙擁路南向(嘉賓路至南湖停車場)6個路段車輛運行狀況。

3.3遠引交通效果分析與評價

仿真運行時間4 200 s(其中前600 s作為路網初始化時間，不收集運行結果)，多次運行現狀和遠引改造后的仿真模型，取平均值得到各指標運行結果，見表3及圖9。

表3　遠引改造前后排隊結果表

圖9　改造前后行程時間和延誤分析圖

通過仿真結果可以看出，在民族金洲路口實施左轉遠引后，路網總體運行狀況得到了改善，路網內所有車輛的平均行程時間和延誤分別減少了29%和44%。具體來看，民族大道兩個方向行程時間和延誤分別減少30%和50%左右，濱湖路減少20%和30%以上，但金洲路行程時間和延誤增加一倍左右。金洲路服務水平下降主要與右轉流量增加、直右相位所分配的綠燈時間減少等原因有關。交叉口排隊方面，民族金洲路口東西進口道排隊長度減少50%以上，尤其是西進口因雙擁路右轉專用車道匯流點距離交叉口僅160 m，以及現狀路口左轉交通的交織干擾，現狀排隊長度過長，禁左后徹底消除左轉交織，改善十分明顯；南進口排隊長度與改造前持平，北進口增加1.6倍，但南北進口最大排隊長度和停車次數沒有大幅變化。民族濱湖路口排隊方面，東進口平均排隊長度和最大排隊長度分別增加了1.8倍和1.1倍，但平均排隊長度未超過路段長度的一半；西進口改造前后排隊長度無明顯變化；南、北進口平均排隊狀況大幅改善，主要由于北進口重新渠化、交叉口信號配時優化。由于原金湖環路通行能力富余較多，仿真過程中金湖環路交通運行指標仍較高，未出現擁堵現象，民族金洲路口通過金湖環圈左轉的交通未在民族金湖路口處出現排隊。

4　結語

民族金洲路口左轉遠引至民族濱湖路口和金湖環路后，路網服務水平得到了改善，民族大道交通改善較大。實施遠引措施后，一定程度上加大了民族濱湖路口東進口的交通壓力，導致排隊長度增加、服務水平下降，但總體排隊長度在可接受范圍內。因此，民族金洲路口充分利用相鄰路網結構采取遠引掉頭是可行的，可節約路網總體行程時間，方案實施時需要對民族濱湖路口交叉口優化設計，東進口道需拓寬1個車道，并進一步研究民族大道金洲路至濱湖路段北側貫通拓寬的可能性，以降低掉頭交通對左轉交通的影響。盡管如此，遠引掉頭對于民族金洲路口左轉車輛，尤其是需要繞行金湖環路的車輛，增加了繞行距離，對其存在一定的不公平和不便捷，建議系統研究金湖廣場商圈路網交通組織，做好民族金洲路口左轉交通的引導和分流。

[1]孫明嬌.基于交叉口遠引技術的城市干路協調控制研究[D].武漢：華中科技大學，2009.

[2]蔡軍.路段U型掉頭設置的適用性研究[J].城市道橋與防洪，2012(12)：151-154.

[3]王富，方可，胡娟.U型回轉交叉口通行能力計算模型[J].武漢理工大學學報，2013，3(35)：80-83.

[4]Byungkyu(Brian)Park and Jongsun Won.Microscopic Simulation Model Calibration and Validation Handbook[D].Transportation Studies University of Virginia.2006.

[5]李嘉，王子浜，董海文.混合車流微觀仿真模型校正方法研究[J].交通運輸系統工程與信息，2011(3)：14-20.

[6]張清華.VISSIM微觀交通仿真模型校正研究[D].北京：北京交通大學，2012.

[7]CJJ 37-2012，城市道路工程設計規范[S].

Analysis on U-turn Lead Application at Nanning Minzu-Jinzhou Intersection

WANG Zi-bang

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

To improve the long-time evening peak-hour congestion situation at Nanning Minzu-Jinzhou intersection，this article，through NO LEFT-TURN，proposed the program of leading the left-turn traffic to the adjacent Minzu-Binhu intersection and Jinhu Ring Road as well as adding a special U-turn lane at east entering road of Minzu-Binhu intersection.Through the microscopic traffic simulation model VISSIM，it conducted the simulation analysis on current affected road status and U-turn lead program，and the results showed that the travel time of road network is improved by nearly 30 percent after U-turn lead，thus using the U-turn lead at Minzu-Jinzhou intersection is a feasible program.

Urban road；Intersection；U-turn lead；Microscopic traffic simulation model

U491.1+7

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.024

1673-4874(2016)05-0089-05

2016-04-13

王子浜(1983—)，碩士，工程師，研究方向：道路設計、交通分析。