基于“单排等待，双排通过”的非对称交通流优化

邵丽颖 李鸿粮 刘圳岚

摘  要：目前，针对非对称交通流问题的解决方案主要是从时间和空间资源的利用方向进行思考的，在时间资源利用方面已经有很多成熟的方案，例如叠加相位、伴随相位等方案，然而在空间资源利用方面解决这一问题的方案较为局限，常用的有增加车道、设置交叉口待等区等方案。该文从西安实行的单排等待双排通过方案得到启发，对其进行优化，形成适合非对称交通流交叉口的方案。

关键词：优化设计  相位  单排等待双排通过

中图分类号：U491    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（b）-0047-02

目前，针对交叉口的非对称交通流问题的解决方案主要是从提高时间资源和空间资源的利用率的角度进行思考的，从提高时间的利用率的角度，主要的解决方案有彭国雄教授提出的叠加相位方案，这种方案采用“信号的迟起与早断”，利用了被浪费的绿灯时长，从而提高交叉口的运行效率。这类解决方案已经趋于成熟，但从空间资源利用的角度来解决这一问题的方案就比较少了，一个原因是因为对交叉口的改造缺乏经济性，另一个原因是对于一些小型交叉口没有足够的空间进行优化。

该文通过分析传统在提高空间利用率方面的方案，如增设车道、设置交叉口待等区，分析它们优缺点和适用条件，分析西安市采用的“单排等待，双排通过”方案，并对其进行优化。

1  非对称交通流组织方案分析

常用的非对称交通流的解决方案主要是通过改变交叉口的渠化来提高交叉口的空间利用率，下面分析几种非对称交通流组织方案。

1.1 改变车道数方案

这种方法是基于相对方向的流量比平衡的思想，假设某一交叉口的南北方向存在不对称交通流，且南进口某一相位交通量大于北进口该相位交通量，那么就可采用拓宽南进口相应车道或增设车道的方法来使流量比达到平衡。这种方案是最为简便的方案，不会产生安全问题，但是增设车道会增加经济成本。

1.2 潮汐车道方案

这种方案本质上也是采用增加车道的方法来达到平衡流率比目的，这一方案是针对交通流的不对称性存在规律的交叉口设计的，比如，在城市的早高峰和晚高峰时，会产生交叉口关键流量固定的不对称交通流，这种情况下就可以设置可变车道来使交叉口的流率比达到平衡。但是这种方案适用条件较为局限，要求交叉口的交通流具有潮汐特性，然而，多数情况下交叉口交通流的不对称性是不成规律的。

1.3 设置待等区方案

待行区是在某方向车道的基础上向交叉口内部伸展增加的部分，包括了直行待等区和左转待等区。设置交叉口待行区，不仅利用了空间资源，而且也利用了时间资源，先用时间换取空间，后用空间换取时间，实现了时空的转换与利用，是解决不对称交通流的好方法。但是设置交叉口待等区需要一定的条件，有一定的局限性，其适用条件如下。

（1）交叉口几何面足够大，能满足设置待等区的长度与宽度要求。

（2）需要一定的交通量才能进行设置。

相比于增设车道方案，设置交叉口待等区只需在交叉口设置交通标志线，不需施工，经济成本更低，相比于设置潮汐车道，设置交叉口待等区的适用条件更广，所以目前设置交叉口待等区是解决非对称交通流问题应用较广的方案。

1.4 小结

通过以上总结，目前非对称交通流的组织方案主要是通过改变交叉口的渠化条件，进而使得不对称流的流率比达到平衡。这些方案都存在一些适用条件的限制，使它们并不能应用所有场景。

2  “单排等待，双排通过”方案

2016年西安交警在全市23处主要交叉口采用“单排等待，双排通过”方案，该方案的示意图如图1所示，该方案的主要规则如下。

（1）直行绿灯亮起时，左转车辆不能进入路口，需要在停止线内等候通行，以减少对对向直行车的干扰。

（2）左转绿灯亮起时，车辆越过停止线后第一辆车按照左转导向线行驶，第二辆车由单排通行向左穿插变为双排通行，第三辆车按照第一辆车的行驶轨迹，第四辆车按照第二辆车行驶轨迹行驶，以此类推，单排的车就变成双排通行。

这种方案类似于设置交叉口待等区，但与设置待等区不同，左转待转区通行规则是：直行绿灯亮起时，左转车辆进入左转待转区等候，左转绿灯亮时左转车辆正常通行。所以说，普通左转待等区和单排等待双排通过的最大区别是：①设置左转待等区时车辆是单排左转，设置“单排等待双排通过”时，车辆是双排左转;②单排等待在直行绿灯时，单排等待双排通过方案中车辆不得越过停车线，左转待转区在直行绿灯时车辆可以越过停止线。

相比于设置待等区，在相同时间内，单排等待双排通过方案放行的车辆更多，效率更高。下面探讨双排等待单排通过方案的适用条件。

（1）只适用于左转交通流不对称，不适用于直行交通量不对称的情况。

（2）出口道要配备两条以上的车道。

下面分析这些适用条件的原因，“单排等待，双排通过”只适用于左转交通流不对称的情况，如果将该方案应用到直行就会产生大量的交織车流，产生不安全因素;出口车道要在两条以上，否则会产生较多的冲突点，产生不安全因素。

通过以上在交叉口空间条件方面的分析，“单排等待双排通过”方案的适用条件很广，在进行交叉口改造时成本较低，相比于传统方案，是一种较为经济的解决方案。

3  结语

该文从提高交叉口空间资源利用率的角度来解决交叉口不对称交通流的问题，分析常用的交叉口非对称交通流组织方案;研究了西安市提出的“单排等待双排通过” 方案，分析了其适用条件;该研究只是从空间上的可行性和该方案需要的适用条件等方面进行了研究，并未思考结合交叉口信号配时后的运行效率的问题，下一步研究将根据交叉口交通量等数据分析交叉口的运行效率的问题。

参考文献

[1] 于晨.信号交叉口不对称交通流的优化控制方法研究[D].哈尔滨工业大学，2017.

[2] 丁恒，郑小燕，张卫华.基于伴随相位的非对称交通流交通信号改善研究[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2008（3）：356-359.