信號控制交叉口限速標志規范設置服務水平評估

摘 要：為了對普通干線公路信號控制交叉口限速標志設置的規范性進行服務水平評估，文章在對嘉興市普通干線公路限速標志設置情況調研、統計分析的基礎上，采用前后對比法，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燈控制交叉口限速標志規范設置服務水平，并對信號控制交叉口的限速標志的設置提出了改善建議。

關鍵詞：信號控制交叉口；限速標志；服務水平；仿真

前言

隨著交通事業的快速發展，我國公路網已基本形成了以高速和國省道公路為干線，以縣鄉道路公路為支線，干支線道路相連的公路網，對國民經濟的發展起到了重要的促進作用。據統計，2012年全國共查處超速行駛9000多萬起，因超速行駛而造成的事故導致7000多人死亡[1]。設置限速標志，其在一定程度上可以降低事故的發生率[2]。但是如果限速標志設置不當，不僅會誤導司機，而且也帶來很大的安全隱，影響行車安全。

1 嘉興市普通干線限速標志設置現狀

嘉興市下轄五縣二區，其中國道1條、省道3條和二級以上縣道公路13條。線路總里程為596.127公里。本次調查限速標志數量總數為1152塊，秀洲區和嘉善縣的線路穿越集鎮，限速標志較多。其它地區限速標志設置較為均衡。

2 服務水平評估

對限速標志設置服務水平評估包含運行效率及安全性能兩部分。限速標志的安全性能影響其所在路段的運行效率，設置不合理將會引發交通擁堵，降低了運行效率。而運行效率又在一定程度上能反饋甚至反作用于交通安全。

本項目采用前后對比法對嘉興市限速標志設置改善前后服務水平進行評估，評估內容包含運行效率和安全水平兩個方面。其中對運行效率的對比性評估借助VISSIM模擬實現，評估指標包括通過該交叉口影響范圍（前后各200m）內的排隊長隊、行程時間、延誤等；對安全性能的評估，則借助軌跡交叉理論，在SSAM中運用事故替代指標-交通沖突進行沖突模擬分析，評估指標有沖突類型、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G320-文昌路交叉口分析

G320-文昌路交叉口為信號控制交叉口，相交道路文昌路為城市干道，單向四兩車道，進口拓寬為四車道；G320為國道，單向兩車道，進口拓寬為三車道。兩條道路等級較高，交通量較大，交叉口擁擠度較大。該路口設計限速標志改善前后的模擬場景如下：

改善前：路段限速90km/h，限速標志設置于交叉口入口前500m處；同時在交叉口入口前200m處，設置一個70km/h的限速標志，如圖1；

改善后：取消交叉口70km/h的限速標志，即全線統一限速80km/h，設置于進口前方500m處，如圖2。

其它場景，包括交叉口渠化、信號配時以及交通量按照實際觀測輸入。VISSIM中所建路網如圖3。本項目模擬了一個小時的交通運行，將這一個小時劃分為12個5分鐘的時段，比較每個5分鐘時段的指標變化。按照下式計算改善效果E（Effectiveness）[3-5]，按%計：

E=■ 100% （1）

式中：E-改善效果，%；MOEB、MOEA-改善前、后的評價指標。

2.2 運行效率評價（服務水平）

運行效率常用服務水平來評估，主要評價指標有延誤、行程時間、運行速度、飽和度、通行能力及擁擠度等。通過這些指標在限速標志改善前后的對比，比較運行效率的變化，進而評判改善效果。G320-文昌路交叉口限速標志改善前后的延誤、行程時間、排隊長度及停車次數變化圖如下所示。

由上，可得以下結論：在信號控制交叉口設置限速標志，降低了運行效率。主要表現在以下幾個方面：（1）平均行車速度降低約6km/h（11.0%）；（2）平均行程時間延長約3s（9.78%）；（3）平均延誤增加了2.5s（8.87%）（4）平均排隊長度增加約5.4m（11.0%，大約一輛車的空間）（5）每5分鐘的計時周期內停車次數增加約5.5次（8.7%，相當于每分鐘增加一次停車）

2.3 安全品質評價（安全服務水平）

目前對于限速標志的安全評價方法主要有兩類，一類是“直接法”，主要基于歷史事故記錄數據的統計分析，包括“事故四指標法”（事故數、死亡人數、受傷人數及直接經濟損失）和車公里事故指標等。第二類方法是“間接法”，即以交通事故的簡介指標，如速度差、速度離散性、交通沖突等評價交通安全。本項目以交通沖突作為替代評價指標，同時輔以歷史交通事故予以驗證。

為直觀反映交叉口交通沖突問題，采用SSAM軌跡分析軟件對VISSIM仿真生成的軌跡文件進行處理分析，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]。根據交叉口渠化及交通流量流向分布，經SSA進行沖突分析，交叉口限速改善前后的交通沖突類型及數量如圖 8所示。

由圖8可見：交叉口沖突中大部分表現為追尾沖突形式，交叉沖突和變道沖突相對較少。在改善前由于交叉口出入口前后限速不統一，導致車輛在通過交叉口時速度變化較大，加減速現象比較明顯，從而導致追尾沖突較多。改善后交叉口入口處限速取消，車輛行駛速度相對較為平穩，速度差及速度離散性減小，車輛間產生的沖突數減少了31.5%。因此，取消信號交叉口限速可減少交通沖突，提高安全性。

3 信號控制交叉口限速標志設置建議

根據交叉口交通運行及交通安全模擬的對比性分析，對嘉興市信號控制型限速標志設置規范服務水平有以下結論和建議：

（1）過高的限速值不利于行車安全，建議根據實際運行速度確定限速值。

（2）信號交叉口限速標志對運行效率及交通安全均有負面效應，

建議取消信號交叉口限速標志，與路段保持統一限速。

4 結束語

限速標志的規范設置是以安全為最終目標的，對道路進行速度管制是提高交通安全的有效手段。通過對嘉興市普通干線公路中G320-文昌路交叉口的分析，反映了因以實際運行速度去確定限速值，信號交叉口的限速值應與路段保持一致。

參考文獻

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