左转待转区在无中央绿化带的平面交叉口的设计研究

杨欣怡

摘 要：左转待转区作为一种交通渠化的手段，被广泛运用于交叉口管理治理中，以达到提高交叉口服务水平，减少交通拥堵的目的。为了减少交通冲突，很多情况下左转待转区的设计需考虑中央分隔带，但是合理的交通设计能够在一般交叉口利用左转待转区。本文将利用VISSIM软件对无中央绿化带的平面十字信号交叉口进行交通仿真，判断设置左转待转区是否对此类交叉口的交通通行能力的有影响。

关键词：交通仿真;VISSIM;左转待转区;信号交叉口

中图分类号：U412.351 文献标识码：A

0 引言

交叉口是城市的重要交通节点，起着交通的汇集、转向和疏散的作用。交叉口的交通情况相比路段更为复杂，因此交叉口是城市道路网的咽喉，也是交通拥堵和事故的多发地。

在交叉口中，左转交通流是影响交叉口安全和运行效率的一大因素，如何处理好车辆的左转车流，促使车辆快速安全的驶离交叉口成为了交通管理者和使用者都关心的问题。

现在，左转待转区作为交通渠化方式的一种，在很多地区的大型平面交叉口都会设置。有些专家提出，左转待转区的设置需要避开对向直行交通[1，5]，但是如果交叉口未设置中央分隔带，以避免对向直行交通作为设置左转待转区的前提条件并不合适。因此，本文将通过VISSIM软件对无中央绿化带交叉口进行合理设计，表明在未有中央分隔带的交叉口也可设置左转待转区，并对比该交叉口未设置左转待转区的情况下的交通运行状况，有效的量化评价此类交叉口左转待转区的效率。

1 左转待转区的基本情况

左转待转区设置目的是减少使左转车辆在交叉口的停留时间，尽快离开交叉口。其主要方法是利用其它方向的信号时间，其中左转待转区的设置条件为：

（1）平面交叉口较大。左转待转区的设置的主要目的就是为了缩小交叉口，分配路权;

（2）平面交叉口设置有专有左转车道。如果左转车道如果和直行车道共同设置，可能会导致左转车辆无法进入左转待转区，则设置左转待转区无意义;

（3）平面交叉口的左转车辆比例较大。这个并不是设置左转待转区的必要条件，但是交通量较大的时候，左转待转区更能够引导左转车辆快速驶离交叉口[2-3]。

左转待转区的形状为：在平面交叉口内，两条从左转专用道车道线延长的白色虚弧线，弧线方向与左转车辆行驶方向大体一致。一般来说，左转待转区的尺寸设计不合理反而会加重交叉口的拥堵情况，在设置左转待转区时，理论上其长度设置在满足几何条件下，长度越长，该车道通行能力越大，但是需要注意两个问题：

（1）左转待转区设置时不能影响到其他方向车辆的运行，避免造成冲突;

（2）若对向进口道均设置待转区，则待转区间的距离必须大于最小安全间距[4，5]。

2 VISSIM仿真设计研究

2.1 VISSIM软件介绍

交通仿真作为一项交通系统实验分析技术，仅利用计算机就能帮助交通研究人员了解交通运行规律，实现交通设计、研究交通理论，描述复杂道路交通现象，是一种直观、方便、灵活、有效的交通分析工具[6]。VISSIM软件是德国PTV公司开发销售的一种用于微观交通仿真的软件，现在已经成为交通工程设计、城市规划方案等各个交通领域常用的仿真软件之一。VISSIM之所以能够在国内被广泛的运用，主要是因为它的功能比较强大，能够实现信号控制的分析评价、收费系统的分析匝道控制运营分析等各方面交通信息，其次VISSIM具有良好的二次开发能力，经过其开放的COM接口，用户能够很方便地经过后台程序达成相应功能[7]。

2.2 交叉口基本情况

本次研究对象是一个十字形交叉口，属于城市道路系统。在城市拥挤的道路环境中行驶，驾驶员的驾驶行为区域谨慎，期望速度偏度，其中小汽车的期望速度分布区间为45～55公里/小时，大型客车的期望速度分布区间为40～50公里/小时。该十字交叉口的两条相交道路为双向六车道的道路，道路均未设置中央绿化带，未设置非机动车道和公交专用道，相互之间夹角为九十度，交叉口进口道道路中线向左偏移，形成左转专用车道。

现状交叉口四个进口道均有交通流，各个进口道的交通流及车型比例如下：

2.3 交叉口设置左转待转区

2.3.1 交叉口设计

在通常情況下，有中央绿化带的交叉口设置左转待转区时，左转待转区占用的是中央绿化带的延长区域或对向左转车道的延长区域，左转车辆放行信号与车辆直行信号一同设置。但是由于此交叉口没有中央绿化带，且由于车道向左渠化，车辆左转待转区将占用对向直行车道的直行位置，因此，对交叉口的信号相位和信号配时应当注意左转待转区和其他车道的冲突问题。其设置左转待转区的形状如下：

2.3.2 设置左转待转区交叉口信号设计

信号设置需要根据各方向交通和交通冲突关系设置信号相位，本实验交叉口总共12个转向，右转不设置信号控制的前提下，设置4个信号相位。其次计算基本的信号数据，包括信号周期，各相位绿灯时间等。根据Webster公式算出信号周期C=96 s[8]。各相位绿灯时间为：东西直行为20 s，东西左转为22 s，南北直行为30 s，南北左为12 s。

在交叉口东西向直行放行时，南北向左转车辆驶入待转区，然后南北向左转放行。南北向左转放行完毕后，南北向直行车辆放行，此时东西向左转驶入待转区。

对于交叉口的信号控制，左转车辆行至待转区的信号起始时间与直行起始时间一致，终止时间应当比左转信号时间早一点，换句话说，车辆驶离停车线的绿灯结束时间需比驶离左转待转区的绿灯结束时间得早。其主要是为了车辆不在左转待转区内停留。本实验这里估计设置为的时间为3 s。各个相位配时如下图所示。

2.4 结果对比

对未设置左转待转区的交叉口和设置左转待转区后的交叉口进行仿真，运行结果如下表所示。

从这张表上可以看出，设置左转待转区后，交叉口整体车辆的排队时长度和延误时间都有所减少，尤其是车辆的延误时间从原来的53 s降到了48 s，约降8.4%。

实验结果表明在无中央绿化带的交叉口也能够很好地设置左转待转区，并利用左转待转区有效地提高了此交叉口的通行效率，缓解交通拥堵。

3 结语

本文描述了左转待转区的设置形式、设置条件等基本信息，利用VISSIM对无中央绿化带的交叉口进行交叉口设计和信号配时研究，并通过对比左转待转区设置在大型无中央绿化带的平面信号交叉口有无情况的仿真结果，分析得出左转待转区对缓解信号交叉口的交通拥堵有一定的作用。

VISSIM软件作为常用的交通微观软件，在交叉口的交通仿真中被频繁使用。本文仅利用VISSIM进行仿真，其他微观交通仿真软件如Synchro、SimTraffic等对左转待转区交叉口的仿真这里就不做过多阐述。

参考文献：

[1]陈晖.信号交叉口左转待转区的仿真实现及评价[J].交通与运输（学术版），2012，8（02）：132-134.

[2]李小帅，贾顺平，孙海瑞.机动车待行区设置方法的实证研究[J].交通运输系统工程与信息，2011，11（S1）：194-200.

[3]陈亦新，贺玉龙，孙小端，等.信号交叉口左弯待转区对左转车道通行能力的影响[J].长安大学学报（自然科学版），2015，35（06）：111-116.

[4]沈家军，王群，曹志铭.基于微观特性的左弯待转区对交叉口通行能力影响研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2016，35（04）：158-162.

[5]蔡晓禹，张介.山地城市平面交叉口左转待转区安全应用研究[A].中国科学技术协会、交通运输部、中国工程院.2018世界交通运输大会论文集[C].中国科学技术协会、交通运输部、中国工程院：中国公路学会，2018：12.

[6]任其亮，刘博航.交通仿真[M].北京：人民交通出版社，2013.

[7]唐泽.VISSIM交通仿真模型参数校正技术研究[D].吉林大學，2015.

[8]李淑庆.交通工程导论[M].北京：人民交通出版社，2010.