宋博文,王吉昌,徐嘉誠
(1.上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,山東 青島 266300;2.中國建筑西南設計研究院有限公司,四川 成都 610000)
通過VISSIM 仿真交叉口展寬漸變段無標線,斜向連接以及設置魚肚線三種標線施劃方式對車輛的影響并做出對比分析;仿真得出交叉口進出口道縱向位置相錯對不同速度車輛的影響并提出解決方法;針對含輔路的城市道路交叉口提出設置待行區時應考慮不同方向車流量比。
目前主流的交叉口展寬漸變段的渠化方法主要有3 種:空白段、斜連接、魚肚線,見表1。

表1 展寬漸變段不同標線施劃方法及行車特點
為保證仿真模型能準確地反映現實交叉口情況,在左、直、右三個方向車流量比例分別為10%∶80%∶10%、10%∶70%∶20%、20%∶70%∶10%三種情況下進行仿真,其中減速期望線位置,沖突區讓行規則,車輛參數,檢測器距離、位置[1]等參數均相同。延誤評價主要參數:車輛平均延誤,左轉車輛平均延誤,路段車輛行程時間,路段長度。
對于交叉口漸變段標線的不同施劃方法,以某四相位交叉口為例,正常路段為三車道,交叉口展寬后為一條左轉專用車道,三條直行專用車道,一條右轉專用車道。通過VISSIM 仿真得出在三種不同方向流量情況下的車輛平均延誤、左轉車輛延誤,見圖1,車輛在交叉口路段平均行駛時間見圖2。

圖1 車輛平均延誤/s

圖2 車輛平均行駛時間/s
(1)由仿真結果從不同方向流量角度分析:直行車流量較大(大于80%)時采用斜連接的路段車輛平均延誤最小,但左轉車輛延誤較大;左轉車流量較大(大于20%)時,采用魚肚線路段車輛平均延誤最小,且左轉車輛延誤較小。(2)由仿真結果從標線不同施劃方式角度分析:相比較于設置斜連接和魚肚線,空白區車輛延誤較大,平均行駛速度相差更為明顯。
為了保證交叉口的通行能力,在交叉口渠化設計時會采取一定的展寬措施[2],目前采用的方式有單側壓縮中央分隔帶,單側壓縮側分帶或中央分隔帶與側分帶均壓縮,但通常均會導致交叉口進出口直行車道位置相錯。對已建成的進出口位置相錯交叉口可分兩種情況分析:車輛在交叉口遇到紅燈停車(低速)通過交叉口,車輛在交叉口未遇紅燈不停車(高速)通過交叉口。以車輛在交叉口延誤占車輛通過交叉口行程時間的比值為指標,分析車道位置相錯交叉口對車輛的影響并尋求解決方法。
由VISSIM 仿真兩種情況得到交叉口車輛平均延誤和車輛在包含交叉口的100 m 距離的行程時間。根據二者比值得出,交叉口車道位置相錯時低速車輛通過交叉口時的延誤時間占車輛通過交叉口的行程時間比(70%)要比對齊時(61%)高出9%,而在高速情況下兩者差距僅為0.02%,所以進出交叉口位置相錯對低速通過車輛影響比高速通過車輛影響嚴重,仿真處理結果見圖3。

圖3 不同情況下車輛延誤/行程時間比值
(1)在兩種情況下,車輛低速通過交叉口時均存在延誤,主要原因在于交通信號產生的控制延誤;車道相錯造成的行程時間延誤比更高,主要原因在于車輛通過交叉口時需停車等待,此時交叉口內車頭時距很小,可供最內側車輛變道的可插入間隙少,車輛需在交叉口內減速或停車等待,造成車輛延誤增加。(2)高速通過交叉口的車輛延誤較小是由于通過交叉口時,車頭時距較大,可插入空隙充足。
針對城市道路平面交叉口設計中存在的問題,通過分析仿真數據,得出展寬漸變段標線不同渠化方式的適用范圍,并分析交叉口進出口道縱向位置相錯對與車速的關系,提出了解決方法。