一對多左彎待轉區對交叉口車輛通行效率的影響

李仁波

摘 要：為了探究一對多左彎待轉區對信號交叉口內車輛通行效率的影響，設置4種交叉口不同渠化方案組成對照實驗，利用VISSIM軟件建立交通仿真模型并輸出交叉口的車均延誤、停車次數等交通流性能評價指標。分析輸出結果可知，與不設置左彎待轉區相比，設置一對一左彎待轉區會使得交叉口車均延誤、停車次數增加;設置一對多左彎待轉區會使車均延誤等指標下降，并隨著待轉區內的車道數增加而下降的幅度變大。研究表明，在空間條件允許的交叉口，設置一對多左彎待轉區有助于提高交叉口車輛通行效率。

關鍵詞：左彎待轉區;VISSIM;車均延誤;停車次數

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A

0 引言

隨著國家經濟發展與人民生活水平的快速提高，國民購買力不斷增強，我國家庭小汽車保有量不斷提升，據國民經濟和社會發展統計公報統計，截止到2019年底，我國私人汽車保有量22 635萬輛，同比增加1 905萬輛，飛速增長的小汽車數量和滯后的交通管控手段造成城市高峰期嚴重擁堵的現象。此種情況下，如何有效的規劃調控交叉口來減少交通擁堵十分重要，而交叉口設置左彎待轉區作為解決擁堵問題行之有效的方法已經成為國內外專家學者與交通從業者關注的熱點。

1 研究概況

針對左彎待轉區的研究，王殿海等[1]為左彎待轉區的設置提供理論依據，通過分析交叉口的幾何形狀給出了設置左彎待轉區的幾何臨界條件，建立了左轉車排隊位置模型得出在排隊長度約束下的臨界流量和極限流量。倪穎等[2]對信號交叉口設置機動車左彎待轉區的交通組織方式進行分析研究，介紹了左轉待行區的渠化設計和信號控制方法。然而，大部分相關研究是建立在一條左轉車道對應待轉區內一條車道的一對一情況下進行的，極少有學者關注一條左轉車道對應多條待轉區內車道的情況，即一對左彎待轉區（One-to-Multi-Lane left-turn waiting areas）對交叉口性能的影響。鑒于此，本研究將借助VISSIM軟件設計4種方案進行對照分析，探究一對左彎待轉區對車輛通行效率的影響。

2 仿真實驗

（1）渠化方案設計。研究以十字信號交叉口為例，南北走向進口道渠化段長度為50 m，由一條左轉專用車道、三條直行車道、一條右轉車道組成;東西走向進口道渠化段長度為50 m，分別由一條拓寬得到的左轉短車道、一條直行車道、一條右轉車道組成，把此渠化方案S-Ⅰ作為基本方案。同時為了探究一對多左彎待轉區的影響，設置對照方案S-Ⅱ、S-Ⅲ、S-Ⅳ，具體渠化布局為：1）方案S-Ⅱ在方案S-Ⅰ的基礎上于東西走向左轉短車道前設置一條待轉區車道;2）方案S-Ⅲ在方案S-Ⅰ的基礎上于東西走向左轉短車道前設置兩條待轉區車道;3）方案S-Ⅳ在方案S-Ⅰ的基礎上于東西走向左轉短車道前設置三條待轉區車道。

（2）流量需求設計。車輛組成為100%標準小汽車，交通需求區分為高峰時段和平峰時段分別進行探究，具體交叉口進口道機動車小時流量表如表1所示。

（3）VISSIM仿真模型構建。按照設計方案在VISSIM軟件中構建仿真模型，仿真中采用的相位相序方案如圖1所示。模型中所有右轉車輛不受信號控制，各進口道左轉與直行的信號配時方案根據交通需求的不同計算得到結果如圖2所示。

仿真時中車輛跟馳模型選擇Wiede mann74，安全距離的附加部分和倍數部分分別取2.0和3.0。仿真參數中，仿真精度取1步長/秒，隨機種子增量取10，每種方案仿真運行5次，每次運行4 200 s，剔除前600 s的數據，最后模擬交通流運行輸出得到4種方案下交叉口的車均延誤和停車次數。

3 結果分析

4種實驗方案通過VISSIM軟件仿真輸出的交通流性能指標結果見表2。由統計分析可知，與不設置左彎待轉區相比，設置一對一左彎待轉區會使交叉口的車均延誤增加，高峰時段和平峰時段分別增加25.46%、2.07%，而設置一對多左彎待轉區可以降低車均延誤，并且待轉區內車道數量越多，降低的幅度越大，設置一對三左彎待轉區會使車均延誤在高峰時段和平峰時段分別下降16.33%、0.51%;與不設置左彎待轉區相比，交叉口設置左彎待轉區會使停車次數顯著增加，并隨著待轉區內車道數變多，停車次數增加的幅度逐漸變小，設置一對三左彎待轉區會使停車次數在高峰時段和平峰時段分別增加3.97%、10.57%。

4 結論

為探究一對多左彎待轉區對交叉口車輛通行效率的影響，設計了4種不同的交叉口渠化方案進行對照實驗，并借助VISSIM軟件建模輸出相關交通流性能評價指標。研究表明，左彎待轉區的設置對于交叉口需求流量達到高峰時影響較大;與不設置左彎待轉區相比，一對一左彎待轉區使車均延誤明顯增加，設置一對多左彎待轉區會降低車均延誤;設置左彎待轉區將不同程度地增加交叉口停車次數，而增加幅度會隨著待轉區內車道數的變多而降低。所以，在工程實踐中，當交叉口空間條件滿足且交通需求較大時，可以考慮設置一對多左彎待轉區來提高交叉口的車輛效率;在空間有限不適合設置一對多左彎待轉區或者交通需求不大的交叉口，不應設置左彎待轉區。

參考文獻：

[1]王殿海，李麗麗，陳永恒.機動車左彎待轉區設置的臨界條件[J].公路交通科技，2009，26（11）：132-135.

[2]倪穎，李克平，徐洪峰.信號交叉口機動車左轉待行區的設置研究[J].交通與運輸（學術版），2006，2（02）：32-36.