交叉路口機動車待行與慢行交通協調控制探究

摘要：在交叉路口使用機動車待行區是體現了“空間換時間”的管理理念，而非機動車待行區（或稱等侯區）以廈行人的過街交通島設置更多的是為了分離與機動車間的干擾與沖突。各類待行區形式多樣，只有因地制宜適合的才是科學有效的，對維護和保障路口內的交通秩序與交通安全、提高交通效益的作用和意義重大。通行于環境復雜的交叉路口，機動車待行行為不可避免地會影響慢行交通的過街安全與效率，措施上應優化機動車信號相位、相序，研究機動車待行與慢行交通過街協調控制的方式方法等，促成機動車待行與慢行交通的時空協調控制。

關鍵詞：交叉路口交通待行控制；慢行交通；二次過街；交通效益

中圖分類號：D631.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2031（2024）04-0070-06

自1999年版的國家標準《道路交通標志和標線》第一部分（GB5768.1-1999）中載明了機動車在交叉路口左轉待轉區的規范要求和設置方法，標志著我國交叉路口機動車待行控制在實踐中的標準化應用推廣。目前，為提高交叉路口機動車交通的通行效率，使用機動車待行區交通渠化和待行信號控制成為一種潮流，在各地交通管理實踐中成為普遍現象。眾所周知，交叉路口是多種交通元素匯集、交通復雜度最大的道路交通關鍵點，其地位和作用不言而喻，尤其在城市中表現得更為明顯。作為一項在道路交通管理實際運用中的新型挑戰，如何處理好機動車待行交通控制與行人、非機動車過街交通的關系，避免和減少機動車待行行為對行人、非機動車過街的交通沖突及干擾，其意義應該得到充分重視。

在交叉路口中，機動車和左轉彎非機動車流間的沖突干擾是最為棘手問題，目前最好的辦法是把非機動車左轉彎交通進行“二次過街”控制，于是非機動車與行人過街交通整合在一起，也就是使用相同相位方案的慢行交通控制方式，能夠做到最大限度地避免在路口內與機動車交通的相互干擾。同樣地，在有機動車待行區控制的情況下，為有效減小機動車進入待行區時的行為對慢行交通過街的影響，必須重視研究機動車待行與慢行交通過街協調控制的方式方法。

一、交叉路口內使用待行控制的原理與意義

（一）交叉路口待行控制的含義與種類

1.狹義含義。狹義上的交叉路口交通待行控制是根據國家標準GB-5768《道路交通標志和標線》等主要標準、規范，對機動車進行待行控制：通常地，交叉路口內機動車的待行控制是指公安交通管理部門根據國家規范標準，使用道路交通標線、標志、信號燈等設施，為通過交叉路口的機動車設置待行車道或區域，在交通標志或待行指示信號燈的引導下先進人待行區域，后經交通信號燈的指示下再通過路口的控制形式，所以路口機動車待行控制也常稱為機動車待行區控制。

2.廣義含義。廣義上的待行控制除狹義含義外，還應該包括交叉路口非機動車、行人的待行控制。常見的形式是利用進口道與出口道的相接處設置轉角交通島，作為非機動車和行人混行共用的待行區域，也被比喻為“蝶形”渠化。另外，非機動車待行區也常見置于機動車導向車道前、機動車待行車道前等形式。交叉路口內用于行人等待安全過街的安全島也屬于行人過街待行區。

3.待行控制區的種類及發展。機動車待行區從最早的左轉彎待行區發展到直行待行區用了比較長的時間，但自從機動車直行待行控制應用后，迅速出現了機動車全向待行控制，即對交叉路口某個進口道的左轉彎和直行車輛同時采取了待行區控制。

非機動車待行區是以轉角待行區即“蝶形”渠化最為著名，但對交叉口的面積大小有要求，適合較大型路口：對較小型路口或者小型路口出現了非機動車待行區越過人行橫道伸入路口、或者在人行橫道后未進人路口的兩類樣式。

（二）交叉路口車輛待行控制的原理和目的

1.待行控制的原理。車輛待行控制的基本原理是一種“縱向”利用交叉路口內“空閑”面積設置車輛“蓄水池”的方式，以機動車或非機動車停止線向前伸入路口內、施畫待行車道或待行區標線的空間交通渠化為關鍵和主要內容，與“橫向”在交叉路口進口道增加車道數量尤其是開辟左轉彎專用車道的“開左原則”是同理，都是為了實現路口空間上的“增容”。

2.保障特殊交叉路口交通安全是設置待行區的最初目的。交叉路口車輛待行控制對畸形路口、錯位交叉路口、多路交叉路口等這些特殊交叉口，具有保障交通安全的重要目的。通常地，存在交通安全隱患的特殊交叉路口主要有以下類型：多路匯聚形成的交叉路口內，有繁復眾多方向交通流的穿梭需求及干擾：幾何形狀非正交的畸形交叉口存在車輛通行軌跡“蛇形”或者“銳角觀察”的安全隱患：交叉路口內有遮擋視線的高大障礙物存在，如高架橋立柱等。所以設置車輛待行區，把車輛駕駛人的觀察視線繞開阻擋：也可以避開機動車與非機動車、行人交通高峰期間的路徑沖突。例如位于上海市中心區的南京西路與新昌路交叉口，這個畸形又多路匯集交叉的路口就采用了機動車待行區控制的方式，對保障路口內的交通安全、緩解機動車交通壓力發揮了積極作用。

3.設置車輛待行區為提高交叉路口通行能力的交通效益目的。一般情況下，車輛待行控制是利用交叉路口內“空閑”面積設置車輛待行區域，“空閑”是指車輛通過路口時行駛軌跡外的不被使用的空間區域，這些空閑區域有大有小，通常表現在大型路口、復雜路口的空閑區域面積更大。這種空閑面積絕大部分是由于有寬闊的道路中央分隔帶、多路交叉、畸形、錯位、上方有高架橋、跨水橋介入路口等多種因素導致的。在路口內設置車輛待行區時，車輛停止線前移使得到出口道的距離變小，在相同的相位綠燈時長內，有待行區的情況比沒有待行區的情況表現出更大的通行能力。

總之，交叉路口車輛待行控制對大流量的交通需求、保障交通安全、提高交通秩序水平等都有積極的調整作用，在實踐應用中逐步被重視起來。

（三）我國適用交叉路口車輛待行控制的實踐價值

在我國道路交通管理發展歷史沿革中，出現過一種借鑒國外交通管理的經驗做法，即對交叉路口內車輛停止線前移縮小路口面積的控制方式。根據交通工程學理論及國外縮小路口面積的應用慣例，采用這種車輛停止線前移來縮小路口的控制方式，一般是為了縮短車輛以及行人通過路口的距離，避免大路口導致的行人過街困難、車輛滯留路口內，或者降低車輛在大路口內高速通過的風險等目的。這種方式對交叉路口的機動化程度要求比較高，所以在我國大多數的“混合交通”式交叉路口并不普遍適用。車輛待行區控制與停止線前移縮小路口面積方式的相同點，都是實現車輛通過路口的路徑更短，所以能夠獲得相同綠燈時間內更大的車輛通行效益。但是后者要求路口內更低的非機動車、行人的密度和更好的混合交通秩序作為保障，還要考慮大型車輛的轉彎半徑要求等。

從交通“需求”與道路“供給”角度分析，交叉路口的交通待行控制尤其是車輛待行控制，應該滿足交通安全及大交通流量的需求，并且路口面積能夠提供設置待行區的供給，具有安全與效益的雙重意義。車輛待行區控制有其特殊的適用路口條件，只有適合的才能夠是科學的。

不同于大型交叉路口的機動車待行區控制，較小型路口傾向于使用非機動車待行區，把機動車與非機動車在紅燈期間的等待空間分離開來，降低相互間的交通沖突與干擾，通過良好的交通秩序來提高車流通過路口的速度，從而提高較大交通密度的小型路口通行能力。

二、交叉路口機非交通沖突難題與待行控制方案選擇

平面交叉路口的交通沖突特點，表現了最為“純粹”的“混合式”交通特點，有機動車、非機動車、行人這些不同交通元素間的相互干擾，也有直行、左轉彎、調頭、右轉彎等不同流向交通流間的沖突。不同流向的機動車流間沖突可以用增加信號相位數量的方式解決，行人過街時與車輛間的沖突可以通過“行人二次過街”方式高效解決，而解決非機動車流與機動車流間的沖突才是關鍵所在，尤其是左轉彎非機動車與機動車之間的交通沖突是最棘手的問題，衍生出了多種非機動車待行區樣式和信號相位方案，以求最大限度減少沖突提高交通效益。

（一）減輕左轉彎非機動車流與直行機動車流沖突的控制方案選擇

在交通流量比較小的二相位信號控制路口，可以采用非機動車待行區在機動車停止線前方的控制方式，一個原因是利用了非機動車輛沒有啟動延誤的優點，可以在綠燈啟亮的瞬間迅速駛離其待行區；二是因為交通量小的路口交通密度低，車輛間可穿插通過的機會多、自行交通組織的可行性大。

在交通流量比較大的多相位信號控制路口，解決左轉彎非機動車與直行機動車的沖突問題應與機動車控制的相位方案相配合。如果是分離左轉與直行的對稱式相位放行方案，非機動車待行區應該設置專用左轉彎非機動車道或等待區域：若是路口內有機動車左轉彎待行區，那么左轉彎非機動車待行區可以設置在左轉彎機動車待行區的前端。同時應注意，在路口內空間應用交通標線分別渠化出機動車、非機動車的左轉彎導向線。

若是單個進口道單獨放行的信號相位方案，無法避免左轉彎非機動車與同進口道的直行機動車的交通沖突，最好的辦法是把非機動車的左轉彎行為轉換為兩次直行的過程，即左轉彎非機動車的“二次過街”控制，可以設置非機動車禁駛區的控制方式；也可以設置轉角式非機動車等待區，或者與行人過街共用轉角交通島作為等待區。

（二）左轉彎非機動車流與左轉彎機動車流的沖突與控制方案選擇

相比于左轉彎非機動車與行人過街交通的沖突、左轉彎非機動車與右轉彎機動車間相互干擾的情況，左轉彎非機動車流與同進口道的直行機動車流以及左轉彎非機動車與對向進口道左轉和直行車流間的沖突最為嚴重。

交叉路口使用分離左轉與直行的對稱式信號相位放行方案，能夠解決左轉彎非機動車流與直行機動車流的沖突問題，但是左轉彎非機動車與對向左轉彎機動車流甚至與對向左轉彎非機動車流的相互干擾隱形存在，處理不好的話這種沖突就會顯現出來：同樣地，還是強調在設置機動車左轉彎待行區或非機動車待行區時，在路口內空間分別渠化出機動車、非機動車的左轉彎導向線，對避免和減少左轉彎非機動車流與左轉彎機動車流間的干擾能夠起到積極的作用。

如果只需避免左轉彎非機動車流與同進口道的左轉彎機動車流在路口內的干擾，設置和渠化中心圈標線區分大、小轉彎就可以取得很好的效果，并且該情況下機動車、非機動車的待行區位置設置可以靈活多樣，

（三）非機動車與行人構成慢行交通系統的最優控制方案分析

對交叉路口內左轉彎的非機動車而言，“二次過街”控制是指對非機動車輛原本一次左轉彎行為轉換為兩次直行的過程，即左轉彎非機動車輛的“二次過街”控制，平面交叉路口內行人交通的“二次過街”控制，是指利用路口內的中央安全島為過街等待區并設置島上信號燈，對行人經人行橫道通過路口進行兩次信號相位控制的方式。

第三種“二次過街”交通控制，是把非機動車和行人作為一個慢行交通系統整體考慮，時間上采用行人二次過街的信號相位方案，空間上設置行人和非機動車共用的待行區或等待區，路口內注意設置和渠化與人行橫道線平行、分離的非機動車道，即為慢行交通的“二次過街”控制：通過這種慢行交通系統的二次過街控制方式來創造良好的交通秩序、提高路口的交通效益。綜上分析，對于交叉路口的過街交通組織，非機動車與行人構成慢行交通系統的“二次過街”控制是最優方案，

三、設置機動車待行區條件下與慢行交通過街的時空協調控制

（一）機動車待行控制與慢行交通“二次過街”效益的辯證關系分析

1.交叉路口中的機動車待行區控制對慢行交通過街效益有著積極的作用。機動車待行區是伸人路口內的“縱伸”形式，相比于橫向在進口道增加導向車道數量的形式，不會增大路口面積，也就不會額外增加人行橫道等的長度，因此不會產生增大非機動車、行人等慢行交通過街距離的負面后果，在這一點上對慢行交通比較“友好”。可見，在滿足交叉路口機動車交通需求的前提之下，使用機動車待行控制是能夠實現路口空間上的優化利用的。

2.“二次過街”控制可以提高路口綠燈利用率。通過對交叉路口的慢行交通進行“二次過街”控制，能夠減小整個交叉路口對最短綠燈時間的要求，進而減小交通信號周期時長：并且通過慢行交通的“二次過街”方式，也能夠更容易清空滯留路口內的非機動車和行人，減輕對機動車輛的啟動損失影響，進而提高路口綠燈利用率。

3.存在機動車進入待行區期間對慢行交通過街阻擾的特殊情況。相比于不設置機動車待行控制，機動車的待行過程在某些信號相位方案下，會對慢行交通的二次過街過程產生阻隔和干擾，不利于非機動車和行人二次過街預期效果的實現。

（二）不同機動車信號相位方案對慢行交通二次過街效益的影響分析

以有中央安全島的十字交叉型路口為例，對非機動車和行人使用平面過街方式，首先比較慢行交通無二次過街控制與采用二次過街控制的通行效益。把十字形交叉口的四邊人行橫道共分為8段，在機動車信號四相位控制的一個周期內，慢行交通過街信號相位控制下可通行的人行橫道段數比較如表1所示。

很明顯，慢行交通在采用“二次過街”控制方式時的通行效益非常好，相同信號周期時長內，非機動車和行人可通行的綠燈時段更多、紅燈等待時間更短，過街的靈活性更大。而且不同的信號相位方案對慢行交通過街效益的提升程度是有差異的，表現最好的是機動車單口輪放式的信號相位方式。

進一步分析機動車待行控制對慢行交通過街效益的影響，同樣的機動車信號四相位控制，在一個信號周期內，不同機動車信號相位方案對慢行交通“二次過街”的可通行人行橫道段數比較如表2所示。

可見，交叉路口內的機動車待行控制大多數情況下會減小慢行交通“二次過街”效益，只有機動車的對稱式信號相位方案中使用同進口道待行銜接的相序才沒有影響。所以，機動車待行控制對慢行交通過街的影響與機動車信號相位、相序等因素密切相關。

（三）機動車待行與慢行交通過街協調控制的方式方法

盡管對非機動車和行人的慢行交通系統采用“二次過街”方式是提高平面交叉路口交通效益的最佳方案，但不是所有路口都能滿足慢行交通“二次過街”的空間條件要求。路口空間上的“缺陷”可以用時間上的優化方法加以“彌補”，充分發揮機動車信號控制、非機動車和行人信號控制的調控作用。

1.適合的機動車信號相位方案和相序優化。從上面表1、表2的分析結果看，有三個規律原則可循：一是使用機動車待行控制和慢行交通“二次過街”方式可以最大限度地提高交叉路口的交通效益；二是為減小機動車待行行為對慢行交通“二次過街”的影響，設計和選擇機動車信號相位方案時，添加了單口放行式的相位方案是比較好的，因為與機動車對稱式放行的信號相位方案相比較，有更多的慢行交通過街可通行時段；三是若采用對稱式信號相位方案時，注意通過優化相序來降低機動車待行行為對慢行交通“二次過街”的影響。以交叉口設置機動車直行待行區控制為例，采用的相序應該是先放行本方向的左轉機動車流（此期間直行車進入其待行區），隨后放行本方向的直行車輛：而不能是先放行橫向的交通流（此期間直行車進入其待行區），隨后放行本方向的直行車輛，也就是直行機動車進入其待行車道的時機不是在橫向交通放行期間。

2.機動車待行信號指示綠燈遲啟。在不能設置慢行交通“二次過街”方式的路口，機動車對稱式信號相位方式更加有利于行人、非機動車過街：于是可能會出現機動車待行行為對行人、非機動車的過街，產生不可避免地橫向干擾。但是由于機動車進人待行區不需要太多時間，在行人信號綠燈或非機動車信號綠燈啟亮時，為避免和減輕機動車進人待行區過程中與組團式的行人、非機動車間的沖突，應該采用機動車待行信號指示綠燈遲啟的方式，也就是讓機動車進入待行區與慢行交通過街“打個時間差”。

3.行人和非機動車的綠燈時間早斷。根據交通心理學的觀點，非機動車交通通過交叉路口時具有啟動快、速度慢（與機動車比較）、組團式的特點，為避免非機動車在其綠燈信號的末期通過路口時間不夠，導致其滯留在路口，影響下一相位的機動車交通通過路口的效率，為保障交通安全，可以對非機動車的綠燈信號時間早斷。同理，為減少機動車輛進人待行區過程中占用人行橫道線與行人過街發生沖突，在滿足行人最短過街時間的前提下，可以對行人過街的綠燈信號時間早斷，做到合理避免沖突。

4.機動車信號相位方案中有優先相位時，利用優先相位綠燈期間進入車輛待行區，以一個T型交叉路口為例，東進口道機動車的直行流量比較大，于是給東直行設計為優先相位以獲得比西直行更多的綠燈時間；如果西向進口道有機動車直行待行區，應該讓西進口道直行車流的綠燈相位在后，以利用前一個優先相位通行的綠燈期間進入其直行待行區，即“誰有待行區誰后放行”的方式，阱該相位方案的相位圖如下面圖1所示。

四、結論

在交叉路口內使用機動車待行區控制的出發點，是利用路口內在某些循環往復的時段期間，那些不被車輛軌跡經過、不存在交通沖突的、不被車輛使用的空閑面積，可以作為車輛預通行的等候區：于是即將被綠燈放行的車輛越過停止線提前進入路口內，相當于延長了路口導向車道的長度，進而提高了路口的通行能力。用交通渠化觀點來描述，就是相同的綠燈時間內，更長的車道可以提供更大的車流“容量”。所以機動車待行控制是應對交叉口大流量交通需求的發展產物，是精細化交通管理技術提升的重要體現：因其巧妙的路口空間優化利用設計，即可以空間上分離機動車與非機動車、車輛與過街行人間的干擾，又不增大行人或非機動車的過街距離，是對行人過街等慢行交通的“友好型”控制方式。

隨著經濟發展和城鎮化水平的快速提高，城市中更多的復雜型交叉路口（如畸形交叉口、錯位交叉口、多路交叉路口等）出現，這些復雜路口不僅存在明顯的幾何結構上的交通安全隱患，并且非機動車流量占比大，如何解決復雜型交叉路口交通組織問題是交通安全管理實踐中的新挑戰。在交叉路口交通安全管理中摸索出的機動車待行區控制，能夠更好地應對混合式交通特點的交通沖突分離難題，降低在非機動車、行人過街等交通高峰期間的沖突程度，對提高復雜型交叉路口的交通安全和效率都有著更加重要的實際價值，

誠然，交叉路口機動車待行區控制也存在不足之處，主要體現在對行人過街的干擾：盡管能夠研制出解決與行人過街等慢行交通沖突的機動車信號相位優化方案，但現實中存在路口機動車進入待行區時占用人行橫道停車等待的問題，這與現行的相關道路交通法規相違背，應該是今后道路交通法規建設、完善以及交通管理技術、措施研究的一項新內容。

責任編輯：熊佳瑩