基于“單排等待，雙排通過”的非對稱交通流優化

邵麗穎 李鴻糧 劉圳嵐

摘? 要：目前，針對非對稱交通流問題的解決方案主要是從時間和空間資源的利用方向進行思考的，在時間資源利用方面已經有很多成熟的方案，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、設置交叉口待等區等方案。該文從西安實行的單排等待雙排通過方案得到啟發，對其進行優化，形成適合非對稱交通流交叉口的方案。

關鍵詞：優化設計? 相位? 單排等待雙排通過

中圖分類號：U491 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0047-02

目前，針對交叉口的非對稱交通流問題的解決方案主要是從提高時間資源和空間資源的利用率的角度進行思考的，從提高時間的利用率的角度，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“信號的遲起與早斷”，利用了被浪費的綠燈時長，從而提高交叉口的運行效率。這類解決方案已經趨于成熟，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，一個原因是因為對交叉口的改造缺乏經濟性，另一個原因是對于一些小型交叉口沒有足夠的空間進行優化。

該文通過分析傳統在提高空間利用率方面的方案，如增設車道、設置交叉口待等區，分析它們優缺點和適用條件，分析西安市采用的“單排等待，雙排通過”方案，并對其進行優化。

1? 非對稱交通流組織方案分析

常用的非對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，下面分析幾種非對稱交通流組織方案。

1.1 改變車道數方案

這種方法是基于相對方向的流量比平衡的思想，假設某一交叉口的南北方向存在不對稱交通流，且南進口某一相位交通量大于北進口該相位交通量，那么就可采用拓寬南進口相應車道或增設車道的方法來使流量比達到平衡。這種方案是最為簡便的方案，不會產生安全問題，但是增設車道會增加經濟成本。

1.2 潮汐車道方案

這種方案本質上也是采用增加車道的方法來達到平衡流率比目的，這一方案是針對交通流的不對稱性存在規律的交叉口設計的，比如，在城市的早高峰和晚高峰時，會產生交叉口關鍵流量固定的不對稱交通流，這種情況下就可以設置可變車道來使交叉口的流率比達到平衡。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，多數情況下交叉口交通流的不對稱性是不成規律的。

1.3 設置待等區方案

待行區是在某方向車道的基礎上向交叉口內部伸展增加的部分，包括了直行待等區和左轉待等區。設置交叉口待行區，不僅利用了空間資源，而且也利用了時間資源，先用時間換取空間，后用空間換取時間，實現了時空的轉換與利用，是解決不對稱交通流的好方法。但是設置交叉口待等區需要一定的條件，有一定的局限性，其適用條件如下。

（1）交叉口幾何面足夠大，能滿足設置待等區的長度與寬度要求。

（2）需要一定的交通量才能進行設置。

相比于增設車道方案，設置交叉口待等區只需在交叉口設置交通標志線，不需施工，經濟成本更低，相比于設置潮汐車道，設置交叉口待等區的適用條件更廣，所以目前設置交叉口待等區是解決非對稱交通流問題應用較廣的方案。

1.4 小結

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

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，該方案的主要規則如下。

（1）直行綠燈亮起時，左轉車輛不能進入路口，需要在停止線內等候通行，以減少對對向直行車的干擾。

（2）左轉綠燈亮起時，車輛越過停止線后第一輛車按照左轉導向線行駛，第二輛車由單排通行向左穿插變為雙排通行，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。

這種方案類似于設置交叉口待等區，但與設置待等區不同，左轉待轉區通行規則是：直行綠燈亮起時，左轉車輛進入左轉待轉區等候，左轉綠燈亮時左轉車輛正常通行。所以說，普通左轉待等區和單排等待雙排通過的最大區別是：①設置左轉待等區時車輛是單排左轉，設置“單排等待雙排通過”時，車輛是雙排左轉;②單排等待在直行綠燈時，單排等待雙排通過方案中車輛不得越過停車線，左轉待轉區在直行綠燈時車輛可以越過停止線。

相比于設置待等區，在相同時間內，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）只適用于左轉交通流不對稱，不適用于直行交通量不對稱的情況。

（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”只適用于左轉交通流不對稱的情況，如果將該方案應用到直行就會產生大量的交織車流，產生不安全因素;出口車道要在兩條以上，否則會產生較多的沖突點，產生不安全因素。

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，在進行交叉口改造時成本較低，相比于傳統方案，是一種較為經濟的解決方案。

3? 結語

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稱交通流的問題，分析常用的交叉口非對稱交通流組織方案;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行了研究，并未思考結合交叉口信號配時后的運行效率的問題，下一步研究將根據交叉口交通量等數據分析交叉口的運行效率的問題。

參考文獻

[1] 于晨.信號交叉口不對稱交通流的優化控制方法研究[D].哈爾濱工業大學，2017.

[2] 丁恒，鄭小燕，張衛華.基于伴隨相位的非對稱交通流交通信號改善研究[J].合肥工業大學學報：自然科學版，2008（3）：356-359.