信号交叉口非对称相位条件下待行区的设计文献综述
1. 研究背景
随着城市发展速度的加快,汽车保有量正在急剧增加。据公安部交管局统计,截至2016年底,全国机动车保有量达2.9亿辆,其中汽车1.94亿辆;机动车驾驶人3.6亿人,其中汽车驾驶人超过3.1亿人。随着小汽车进入千家万户,交通基础设施建设相对滞后的问题逐渐显露,交通拥堵、事故频频、环境污染等问题日趋严重。交通拥堵已经成为阻碍经济发展的主要因素之一。一般情况下,有两种方法可以改善和缓解出行拥堵,一是兴建道路,使交通路网的供给与需求达到平衡,二则是改造现有道路和平面交叉口,对其重新进行交通组织设计,充分挖掘它们的通行能力。由于近年来汽车保有量迅速增长,道路建设的速度远远无法满足交通需求,而且受城市用地空间的限制,无法通过兴建道路从根本上解决城市道路的交通拥堵。因此,在兴建道路的同时,对现有道路进行合理的交通组织和管理,使其发挥最大效用,是缓解城市交通拥堵的最佳方法。
城市道路主要由基本路段与交叉口构成。交叉口是交通流的集散点,交通特性比较复杂,因而也成为交通秩序混乱和交通事故的多发源。无论是公共交通车辆或是社会车辆,其最大瓶颈都在交叉口处。据关数据显示,交叉口延误占公交运营总行程时间的 10~20%,占总延误时间的 50%[1] 。同时,交叉口也是交通事故的多发地。对国内城市道路交通事故的抽样统计表明,城市道路交通事故有50%~80%发生在道路交叉口及其周围地段,而直接发生在交叉口的交通事故数约占30%[2],由此可见,交叉口是车辆运行过程中受外界干扰最大的区域,治理我国交通拥堵问题也必当以缓解交叉口拥堵为重要突破口。
关于如何经行合理的交叉口和信号相位设计,提高车辆在交叉口的通行效率,许多专家学者都提出了解决办法,其中合理设置待行区是提高交叉口通行效率的有效措施之一。自左转待行区的概念提出以来,国内外专家对其适用的交叉口类型、几何临界条件以及设计标准都进行了综合的分析研究。我国部分城市也相继在其城市大型交叉口设置左转待行区,并且都取得了很好实用的效果。
2. 国外研究概况
左转车流是产生平面交叉口交通冲突的主要因素,同时左转车流转弯速度小,对平面交叉口中的交通流扰较大,因而平面交叉口的重点研究对象即为左转车流。在国内外,都已有较多关于左转专用车道的研究,包括左转专用车道的设置依据、通行能力等。
国外对左转车流以及左转车流的组织方法的研究开展的比较早。其中最主要的代表研究成果有 《道路通行能力手册》HCM2000 以及一些专家学者的研究成果。
国外主要研究成果总结如下 [3-11]:
