信控交叉口逆向左轉可變車道使用效果仿真研究

張樂峰

摘要：對設置逆向左轉可變車道交叉口進行交通調研，根據調研數據，在VISSIM仿真模擬軟件中建立逆向左轉可變車道交叉口模型，輸入實際交通量，選取車均延誤、排隊長度、通過數量為評價指標，對設置逆向左轉可變車道前后車輛運行效果進行評價。研究表明：設置逆向左轉可變車道后，左轉車均延誤、排隊長度均有所降低，通過數量得到提高。

Abstract： According to the research data， the model of the reverse left turn variable lane intersection is established in the VISSIM simulation software， the actual traffic volume is input， and the average vehicle delay， queue length and passing quantity are selected as the evaluation indexes to evaluate the operation effect of the vehicles before and after the reverse left turn variable lane intersection. The research shows that the average delay and queue length of left turning vehicles are reduced and the number of passing vehicles is increased after the reverse left turning variable lane is set.

關鍵詞：信控交叉口;逆向左轉可變車道;VISSIM仿真

Key words： signal control intersection;reverse left turn variable lane;VISSIM simulation

中圖分類號：U491.1+23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）25-0206-03

0 ?引言

信號控制交叉口常采用設置左轉待行區[1]、拓寬左轉車道等方式，以滿足左轉通行需求，但交叉口仍存在時空資源利用不充分的現象。為充分挖掘交叉口時空資源，提高左轉通行能力，國內外專家學者提出了逆向左轉可變車道[2]交通組織方式。逆向左轉可變車道[3]是指在距主停車線一定距離的中央分隔護欄處設置開口，并在開口處設置預信號燈，與主信號燈聯動控制;同時將本進口方向相鄰的出口車道設置為可逆向行駛的車道，開口處預信號為綠燈時，左轉車輛可以進入可逆車道進行左轉。當交叉口某一方向左轉交通量較大且時空資源不足時，逆向左轉可變車道能夠周期性地將內側出口道功能改為進口道功能，既能充分利用交叉口現有時空資源，也能較好地滿足左轉車通行需求。

而逆向左轉可變車道作為一種非常規左轉交通組織方式，目前的實際應用較少[4]。本文選取設置逆向左轉可變車道的交叉口作為研究對象，在VISSIM仿真模擬軟件[5]中建立交叉口模型，對設置逆向左轉可變車道后車輛的運行效果進行評價，為逆向左轉可變車道的推廣應用提供支持。

1 ?交叉口渠化及控制方案

以濟南市經十路與舜耕路交叉口為調研對象，選取早上8：00-9：00對該交叉口東進口道方向進行交通調研。該交叉口東西方向分別設置一條50米、40米的逆向左轉可變車道，交叉口渠化方案如表1所示，交叉口渠化如圖1所示，東進口道方向早高峰小時交通量如表2所示，交叉口信號配時方案如表3所示。

2 ?仿真建模

根據經十路與舜耕路交叉口的實地調查數據，在VISSIM仿真軟件中建立逆向左轉可變車道交叉口模型，主要包含路網、預信號、沖突讓行規則、檢測器的設置。

2.1 路網設置

2.1.1 路段的設置

①根據調研數據，經十路與舜耕路交叉口東進口道實線段長度為50米，且東進口道直行車流量較大，直行進口道排隊長度較長，交叉口進口道位置直行和左轉車流交織現象很少發生。故在進口道方向單獨繪制左轉車道和直行車道，且繪制長度與調研獲取車道長度一致。

②繪制完東進口直行車道和左轉車道后，在靠近道路中心線的位置繪制一條長度為50米的逆向左轉可變車道，將該車道與左轉車道并列設置。然后，繪制東側出口車道，并將出口道最內側車道與逆向左轉可變車道重疊設置。

2.1.2 路段連接線設置

①路段建設完成后，需要對路段進行連接，使其成為完整的通行道路。設置逆向左轉可變車道后，交叉口東方向在左轉綠燈期間有兩條左轉車道，為減少轉彎過程中車輛的相互干擾，故將上述兩條車道分別與下游出口道連接。其中，逆向左轉可變車道與下游最內側出口道相連接，原左轉車道與下游靠近內側的第二條出口道連接。

②將交叉口東側道路路段與逆向左轉可變車道和原左轉車道相連接。另外，為保障左轉車輛提前掉頭，將東側路段最內側車道與對面行駛方向最右側車道相連，滿足左轉車輛掉頭的最小轉彎半徑要求。

路段建設完成后，根據車流方向完善行駛路徑。路網模型如圖2所示。

2.2 預信號設置

根據實地調研，獲取經十路與舜耕路交叉口東進口道方向預信號綠燈提前開啟、提前關閉時間分別為20s和10s，故在VISSIM軟件中編制信號控制機時，在東西向左轉相位之前增設預信號相位，其相位方案如圖3所示。

2.3 沖突讓行規則設置

設置逆向左轉可變車道后，其交叉口信號相序可能發生改變，由直行相序優于左轉相序改為左轉相序優于直行相序。因此，需相應改變交叉口沖突讓行規則，其讓行規則設置如圖4所示。

2.4 檢測器設置

選取車均延誤、排隊長度和通過數量作為車輛運行評價指標。排隊計數器和數據監測點設置在進口道停車線處即可對排隊長度和通過數量進行評價。而行程時間檢測器用于檢測車輛以期望車速通過檢測路段的時間與實際通過路段時間的差值來說明行程時間延誤的大小。為了實現VISSIM仿真與實際交叉口相貼合，結合現場調研觀測左轉車輛的運行特點，將行程時間檢測器的起點設置在逆向左轉可變車道開口處后20米的位置，檢測終點設置在左轉停車線處。具體設置位置如圖5所示。

3 ?逆向左轉可變車道使用效果分析

由表2可知交叉口東進口道左轉流向早高峰小時交通量為331pcu/h，故在未設逆向左轉可變車道交叉口模型和設置逆向左轉可變車道交叉口模型中輸入左轉交通量均為330pcu/h。選取車均延誤、排隊長度、通過數量為評價指標，對設置前后左轉車輛的運行情況進行評價，分析逆向左轉可變車道的使用效果。當左轉交通量為330pcu/h時，設置逆向左轉可變車道前后左轉車輛運行指標變化情況如表4所示。

從表4可以看出，當左轉交通量為330pcu/h時，設置逆向左轉可變車道后車均延誤降低了16.74%，排隊長度降低了41.88%，通過數量提高了12.50%，表明此時逆向左轉可變車道交通組織方式對左轉車輛組織運行效果優于原有左轉交通組織方式。

4 ?結束語

鑒于逆向左轉可變車道作為非常規左轉交通組織方式，實際應用較少。為推廣該組織方式的應用，本文選取濟南市經十路與舜耕路交叉口為調研對象，運用VISSIM仿真模擬軟件，根據調研數據建立逆向左轉可變車道交叉口模型，并以車均延誤、排隊長度、通過數量為評價指標，對設置逆向左轉可變車道前后車輛運行效果進行評價分析。結果表明，設置逆向左轉可變車道后車均延誤、排隊長度有所降低，左轉通行能力有所提高。

參考文獻：

[1]季彥婕，鄧衛，王煒.信號交叉口左轉機動車等待區設置方法研究[J].公路交通科技，2006，3（23）：135-138.

[2]商振華.逆向可變車道在城市平面交叉口中的設置方法[D].西安：長安大學，2013.

[3]田云強，商振華.城市道路交叉口出口道可變車道設置研究[J].交通工程，2014，12（1）：74：80.

[4]劉洋，顧金剛，盧健，胡建偉.借道左轉交通組織適用條件及管理設施設計研究[J].中國公共安全（學術版），2018，4（53）：80-86.

[5]王煒，過秀成.交通工程學[M].南京：東南大學出版社，2001.