城市平交口偏置右转专用车道长度计算方法

胡功宏

摘 要：为了解决城市道路平面交叉口右转车辆同直行车辆的相互干扰，提高交叉口的通行能力，以偏置右转专用车道为研究对象。在国内外研究现状调研的基础上，通过对其交通运行情况进行现场交通观测调查，重点对高密度状态下的右转车流转弯过程进行了微观分析，采用车流波动理论推算排队向上游延伸的最远距离，从而提出了偏置右转专用车道长度的新算法。为城市道路平面交叉口偏置右转专用车道长度设计提供了可靠的依据，有利于减少车辆在交叉口的停车延误，缓解城市交叉口当前的交通拥堵现象。

关键词：城市交通；通行能力；设计速度；右转车道；减速长度

中图分类号： U412.351 文献标志码：A

文章编号：1672-1098（2017）05-0014-04

Abstract：In order to solve the interference between right-turning vehicles and going-straight vehicles at the intersection of the urban road intersection and improve the traffic capacity of the intersection， the offset right-turn lane was chosen as the research object. Traffic investigation about traffic operation performance of exclusive right-turn lane in urban road intersection had been constructed on the basis of reviewing the domestic and foreign research. The characteristics of high-density right-turn traffic flows curve process were micro-analyzed. The traffic flow wave theory was used to calculate the maximum queuing length upstream. Based on these， this paper proposed the new length computational method of the offset exclusive right-turn lanes which provided the reliable reference base for the length design of offset exclusive right-turn lanes in urban road intersections. It is also beneficial to improving the traffic capacity at urban road intersections and relieving the traffic jam.

Key words：urban traffic； traffic capacity； design speed； right-turn lane； slow down length

城市道路平面交叉口是城市道路网的节点，是城市中各种车流以及行人交通流分离、交汇的转换点，也是城市道路网的瓶颈路段。近年来，随着城市化进程的深入，机动车拥有量急剧增长，城市交通拥堵现象越来越严重，尽管城市交通基础设施建设与交通管理控制在不断完善，但仍然解决不了交通拥堵现象。由于城市用地紧张，不可能无限制的拓建道路，因而交叉口局部拓宽设置偏置右转专用车道的设计是目前城市为缓解交叉口交通拥堵问题的最常用方法，但是经过多年的应用观察，其缓解实际交通拥挤的效果却不甚理想。据调查，许多交叉口因偏置右转专用车道设计长度满足不了日益增长的交通需求，导致右转车流不仅受到非机动车与行人交通流的干扰，而且与直行车辆相互干扰严重，造成交通堵塞。特别是出现由于直行车道排队等候车流长度过长，右转车流被堵在直行车道上不能变道，严重影响了交叉口的通行能力，加剧了城市的交通拥堵现象。研究发现，延长右转专用车道长度，可以降低15%的交通冲突，在多车道的进口道加设右转专用车道可降低40%的严重和致命冲突，降低10%的仅有财产损失型交通事故[1]。因此，城市道路信号交叉口偏置右转专用车道长度设计是否合理成为制约城市道路交叉口通行能力的重要因素。

城市道路平面交叉口偏置右转专用车道包括车流侧移行驶渐变段、减速段和排队段3部分，从交通安全的角度考虑，车辆侧移与减速过程中的减速度值是长度计算中的重要参数，国内外对此都进行了相应的研究，如文献[2]中给出车辆侧移时的减速度-1.8m/s2与减速段的减速度-2.0m/s2。我国在20世纪90年代后期开始对右转专用车道进行研究，综合考虑相交道路等级、交叉口的几何形式、交通量和速度等因素，提出右转专用车道的设置条件；文献[3]对公路平面交叉口右转专用车道计算方法进行了研究，将右转专用车道分为渐变段、减速段和存储段，在渐变段长度计算中，选取加速度-1.8m/s2，在减速车道的长度计算中，选取加速度-2.5m/s2。近些年来，国内一些省市在制定城市道路交叉口规划、设计与管理的相关标准、规定时，也针对专用右转车道长度的计算有一些规定[4]23。文献[5]858提出了保护相位下左转车道存储段长度的计算方法，文献[6-9]对交叉口的交通组织及右转车道的设施及对通行能力的影响做了较为深入的研究，但没有针对右转专用车道长度的具体设计方法研究。从国内外研究现状可以看出，右转专用车道设计还存在以下突出问题：（1）对公路交叉口偏置右轉专用车道的长度设计研究较多，但针对城市道路交叉口右转专用车道研究不够具体，分类不明确，计算指标取值不尽合理，导致实际运用效果不好。（2）只考虑单个车辆运行安全需要，满足最小的减速长度即可，没考虑到高密度车流的运行状态的制约性、传递性和延迟性，导致设计长度过短。

1 偏置右转车道长度计算方法

1.1 车流右转受信号控制

以信号交叉口偏置右转专用车道为例，右转专用车道的长度包括渐变段、减速段和存储段，如图1所示。右转车流在接近交叉口过程中运行特征为：右转车流在A点看到右转专用车道，经历感知-反应时间行驶到B点，开始变向侧移并减速，到达C点时，进入右转专用车道，车流继续减速行驶，到达D点，看到红灯，开始刹车制动，车流形成一个集结波，在交叉口进口道停车线前形成排队车队停车等待。

右转专用车道的车道划分明确，车辆在渐变段进行第一次减速，移入偏置右转专用车道后用制动器进行第二次减速，其减速长度（BD段）内的车辆运行特征与平行式减速车道的车辆运行特征类似，减速长度Lj包括渐变段（BC段）和减速段（CD段）。假定车流以路段的设计速度V0行驶经过渐变段第一次减速到V1，然后进入偏置右转专用车道进行第二次减速到V2。对于城市道路，我国《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）规定交叉口内的设计速度应按各级道路设计速度的0.5～0.7计算，直行车取大值，转弯车取小值[10]。因此，计算时，V2取路段的设计速度的50%，即V2=0.5V0。于是，減速长度的长度计算如公式（1） 所示。

2 结论

通过对城市道路平面交叉口偏置右转专用车道车流运行特征进行微观分析，充分考虑高密度车流运行状态的连续性、传递性和延迟性，应用车流波动理论，提出了偏置右转专用车道长度的一种新算法，为交叉口右转专用车道的长度设计提供了很好的依据，对提高交叉口的通行能力，缓解交叉口的交通拥堵现象具有非常积极的意义。

参考文献：

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（责任编辑：李 丽，吴晓红，编辑：丁 寒）