信控交叉口逆向左转可变车道使用效果仿真研究
时间：2021-01-28 22:01:02 来源：达达文档网 本文已影响 人 
张乐峰
摘要：对设置逆向左转可变车道交叉口进行交通调研，根据调研数据，在VISSIM仿真模拟软件中建立逆向左转可变车道交叉口模型，输入实际交通量，选取车均延误、排队长度、通过数量为评价指标，对设置逆向左转可变车道前后车辆运行效果进行评价。研究表明：设置逆向左转可变车道后，左转车均延误、排队长度均有所降低，通过数量得到提高。
Abstract：
According to the research data， the model of the reverse left turn variable lane intersection is established in the VISSIM simulation software， the actual traffic volume is input， and the average vehicle delay， queue length and passing quantity are selected as the evaluation indexes to evaluate the operation effect of the vehicles before and after the reverse left turn variable lane intersection. The research shows that the average delay and queue length of left turning vehicles are reduced and the number of passing vehicles is increased after the reverse left turning variable lane is set.
關键词：信控交叉口;逆向左转可变车道;VISSIM仿真
Key words：
signal control intersection;reverse left turn variable lane;VISSIM simulation
中图分类号：U491.1+23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）25-0206-03
0 引言
信号控制交叉口常采用设置左转待行区[1]、拓宽左转车道等方式，以满足左转通行需求，但交叉口仍存在时空资源利用不充分的现象。为充分挖掘交叉口时空资源，提高左转通行能力，国内外专家学者提出了逆向左转可变车道[2]交通组织方式。逆向左转可变车道[3]是指在距主停车线一定距离的中央分隔护栏处设置开口，并在开口处设置预信号灯，与主信号灯联动控制;同时将本进口方向相邻的出口车道设置为可逆向行驶的车道，开口处预信号为绿灯时，左转车辆可以进入可逆车道进行左转。当交叉口某一方向左转交通量较大且时空资源不足时，逆向左转可变车道能够周期性地将内侧出口道功能改为进口道功能，既能充分利用交叉口现有时空资源，也能较好地满足左转车通行需求。
而逆向左转可变车道作为一种非常规左转交通组织方式，目前的实际应用较少[4]。本文选取设置逆向左转可变车道的交叉口作为研究对象，在VISSIM仿真模拟软件[5]中建立交叉口模型，对设置逆向左转可变车道后车辆的运行效果进行评价，为逆向左转可变车道的推广应用提供支持。
1 交叉口渠化及控制方案
以济南市经十路与舜耕路交叉口为调研对象，选取早上8：00-9：00对该交叉口东进口道方向进行交通调研。该交叉口东西方向分别设置一条50米、40米的逆向左转可变车道，交叉口渠化方案如表1所示，交叉口渠化如图1所示，东进口道方向早高峰小时交通量如表2所示，交叉口信号配时方案如表3所示。
2 仿真建模
根据经十路与舜耕路交叉口的实地调查数据，在VISSIM仿真软件中建立逆向左转可变车道交叉口模型，主要包含路网、预信号、冲突让行规则、检测器的设置。
2.1 路网设置
2.1.1 路段的设置
①根据调研数据，经十路与舜耕路交叉口东进口道实线段长度为50米，且东进口道直行车流量较大，直行进口道排队长度较长，交叉口进口道位置直行和左转车流交织现象很少发生。故在进口道方向单独绘制左转车道和直行车道，且绘制长度与调研获取车道长度一致。
②绘制完东进口直行车道和左转车道后，在靠近道路中心线的位置绘制一条长度为50米的逆向左转可变车道，将该车道与左转车道并列设置。然后，绘制东侧出口车道，并将出口道最内侧车道与逆向左转可变车道重叠设置。
2.1.2 路段连接线设置
①路段建设完成后，需要对路段进行连接，使其成为完整的通行道路。设置逆向左转可变车道后，交叉口东方向在左转绿灯期间有两条左转车道，为减少转弯过程中车辆的相互干扰，故将上述两条车道分别与下游出口道连接。其中，逆向左转可变车道与下游最内侧出口道相连接，原左转车道与下游靠近内侧的第二条出口道连接。
②将交叉口东侧道路路段与逆向左转可变车道和原左转车道相连接。另外，为保障左转车辆提前掉头，将东侧路段最内侧车道与对面行驶方向最右侧车道相连，满足左转车辆掉头的最小转弯半径要求。
路段建设完成后，根据车流方向完善行驶路径。路网模型如图2所示。
2.2 预信号设置
根据实地调研，获取经十路与舜耕路交叉口东进口道方向预信号绿灯提前开启、提前关闭时间分别为20s和10s，故在VISSIM软件中编制信号控制机时，在东西向左转相位之前增设预信号相位，其相位方案如图3所示。
2.3 冲突让行规则设置
设置逆向左转可变车道后，其交叉口信号相序可能发生改变，由直行相序优于左转相序改为左转相序优于直行相序。因此，需相应改变交叉口冲突让行规则，其让行规则设置如图4所示。
2.4 检测器设置
选取车均延误、排队长度和通过数量作为车辆运行评价指标。排队计数器和数据监测点设置在进口道停车线处即可对排队长度和通过数量进行评价。而行程时间检测器用于检测车辆以期望车速通过检测路段的时间与实际通过路段时间的差值来说明行程时间延误的大小。为了实现VISSIM仿真与实际交叉口相贴合，结合现场调研观测左转车辆的运行特点，将行程时间检测器的起点设置在逆向左转可变车道开口处后20米的位置，检测终点设置在左转停车线处。具体设置位置如图5所示。
3 逆向左转可变车道使用效果分析
由表2可知交叉口东进口道左转流向早高峰小时交通量为331pcu/h，故在未设逆向左转可变车道交叉口模型和设置逆向左转可变车道交叉口模型中输入左转交通量均为330pcu/h。选取车均延误、排队长度、通过数量为评价指标，对设置前后左转车辆的运行情况进行评价，分析逆向左转可变车道的使用效果。当左转交通量为330pcu/h时，设置逆向左转可变车道前后左转车辆运行指标变化情况如表4所示。
从表4可以看出，当左转交通量为330pcu/h时，设置逆向左转可变车道后车均延误降低了16.74%，排队长度降低了41.88%，通过数量提高了12.50%，表明此时逆向左转可变车道交通组织方式對左转车辆组织运行效果优于原有左转交通组织方式。
4 结束语
鉴于逆向左转可变车道作为非常规左转交通组织方式，实际应用较少。为推广该组织方式的应用，本文选取济南市经十路与舜耕路交叉口为调研对象，运用VISSIM仿真模拟软件，根据调研数据建立逆向左转可变车道交叉口模型，并以车均延误、排队长度、通过数量为评价指标，对设置逆向左转可变车道前后车辆运行效果进行评价分析。结果表明，设置逆向左转可变车道后车均延误、排队长度有所降低，左转通行能力有所提高。
参考文献：
[1]季彦婕，邓卫，王炜.信号交叉口左转机动车等待区设置方法研究[J].公路交通科技，2006，3（23）：135-138.
[2]商振华.逆向可变车道在城市平面交叉口中的设置方法[D].西安：长安大学，2013.
[3]田云强，商振华.城市道路交叉口出口道可变车道设置研究[J].交通工程，2014，12（1）：74：80.
[4]刘洋，顾金刚，卢健，胡建伟.借道左转交通组织适用条件及管理设施设计研究[J].中国公共安全（学术版），2018，4（53）：80-86.
[5]王炜，过秀成.交通工程学[M].南京：东南大学出版社，2001.
