交叉口縱向交通標志設置距離研究

桑晨 楊迪 馬帥 白雪 梁麗清 謝彤瑤

【摘 要】 交通標志的合理配設不僅是城市道路交通流的管理、控制模式所需，亦是明確交通法規(guī)執(zhí)行和交通路權的必備途徑，對提高道路通行效率和道路交通安全運行水平有重要影響。本文以指路標志為研究對象，以受該指路標志引導的車輛在行駛過程中互相干擾最小為控制目標，為確定交通標志在交叉口縱向設置的最小間距、城市道路交叉口渠化和交通標志的布設、優(yōu)化等提供思路。

【關鍵詞】 交通工程 選址 概率模型 交通標志 交叉口 間距

1 緒論

交通標志是用文字或符號來傳遞引導、限制、警告或指示信息的道路設施，為交通參與者提供準確、直觀的向?qū)Х眨龑溥x擇正確的出行路線和駕駛操作，是道路交叉口處的交通組織方案平穩(wěn)運行和提升交叉口處通行效率及交通安全運行水平的關鍵因素之一[1]。如其位置設置不當，不僅會造成交叉口處的交通組織無序，降低交叉口道路通行能力，亦會導致車輛行駛里程和發(fā)生交通事故幾率的增加。基于上述問題，以研究指路標志引導的車輛在行駛過程中與其他車輛彼此干擾最小為控制目標，建立交叉口縱向指路標志的設置距離概率模型。

2 交通標志作用機理過程分析

基于道路交通標志“傳遞引導、限制、警告或指示信息”的定位，從駕駛?cè)私嵌瘸霭l(fā)，可將其作用機理過程劃分為發(fā)現(xiàn)、決策和實施三個階段，如圖2、3所示。其中發(fā)現(xiàn)過程是指駕駛?cè)嗽谛旭傊校瑥钠湟曈X感受器官發(fā)現(xiàn)該指路標志開始，到辨認出該標志所傳遞信息的過程，即圖2中t1至t2時段，此過程車輛行駛距離為Ls;決策過程是從駕駛?cè)俗R別出指路標志所表達的信息開始，到其根據(jù)行程目的做出后續(xù)駕駛行為決定的過程，是駕駛?cè)嗽趯σ延行畔⒄莆盏那闆r下，確定后續(xù)支配駕駛行為的決策階段，即圖2中t2至t3時段，車輛行駛距離為Lr ;實施過程則是從駕駛?cè)俗龀龊罄m(xù)駕駛行為決定時起，到其完成整個駕駛行為改變?yōu)橹?的時間段，即圖2中t3至t4時段，車輛行駛距離為。

2.1 ?各方向車道排隊距離分析

為使交叉口處縱向指路標志的設置對其指引車流通行的效果最佳，須使得被指引車輛在到達其目標車道的最大排隊長度前完成必要的換道行為，即被指引車輛在到達其行駛車道的最大排隊長度處時，只能根據(jù)該車道標注的行駛方向通行。在應用中可用高峰交通狀態(tài)下各車道車輛排隊長度的均值與其二倍的標準差之和來代替研究交叉口處各車道車輛的排隊長度。

2.3 車輛變道過程距離分析

駕駛?cè)伺袛嗍欠褡兏旭傑嚨赖淖钪匾绊懸蛩貫槟繕塑嚨捞幍能囶^時距，如存在可利用 的車頭時距（以研究車輛為參照物），則正常變道;如不存在，則繼續(xù)在原車道行駛，直至有可利用的車頭時距為止。

3.1 前提假設

本文研究對象為設置在城市道路十字型交叉口處的指路標志，不考慮駕駛?cè)宋窗l(fā)現(xiàn)研究交通標志、交叉口連續(xù)擁堵等極端情況。

3.2 優(yōu)化模型

考慮到實際狀況中，研究車輛為變道至目的車道處可能會有多次變道行駛，則在此情況下（不考慮來回變道情況），則研究車輛變道距離。

3.3 模型求解

本文所建模型為滿足一定概率條件下，交叉口縱向交通指路標志的選址距離模型。在給定的置信水平下，通過實地調(diào)研后取得的研究交叉口處進口道車道數(shù)、各車道車輛到達分布等數(shù)據(jù)，利用MATLAB軟件進行計算后可得出不同置信水平下交通指路標志距離交叉口的縱向設置距離情況。

4算例分析

借鑒《交通工程手冊》中給出的可接受間隙時間長度，結(jié)合研究對象實際調(diào)研數(shù)據(jù)，取，，，研究車輛匯入目標車道速度為目的車道平均行駛速度，則可得在置信水平分別為0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95 條件下的研究車輛變道距離 取駕駛員在發(fā)現(xiàn)階段及決策時段時長分別為0.6s和1.2s，車輛行駛速度分別為各車道平均車速，指路標志被駕駛員動態(tài)識認的最大前置距離為110m。則綜上所述可得在不同置信水平條件下的，交叉口進口道縱向指路標志的最低設置距離。在此條件下，當時，，即指路標志可設在距離交叉口停車線范圍內(nèi)任意點;當時，指路標志設置于交叉口停車線前方處;當時，指路標志需重復設置，且設置點位一距離交叉口停車線110m處，點位二距離交叉口停車線處，以此類推。

5 結(jié)論

以受研究指路標志引導的車輛在行駛過程中與其他車輛彼此干擾最小為控制目標，建立交叉口縱向指路標志的設置距離概率模型，可以確定交叉口處縱向指路標志距離停車線的最小設置間距。為城市道路交叉口渠化和交通標志的布設、優(yōu)化等提供可借鑒的研究方法和思路。

【參考文獻】

[1] 李愛增，李文權，王瑋.城市快速路出口標志位置設置研究[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息， 2006， 6（5）： 36-41.

[2] 邵海鵬，慕偉，葉益翔.交叉口指路標志信息有效性量化模型研究[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息， 2017， 17（4）： 70-75.

[3]邵長橋，榮建.加速車道長度計算模型及其影響因素[J].北京工業(yè)大學學報， 2008， 34（1）： 72-75.