信号控制交叉口左转车流组织指南

1、 信号交叉口左转机动车交通组织指南道路设计基础课程设计作品441004班魏* * * 编著陈* * * 主审37目录第1章绪论11.1 左转交通流组织方法概述11.2 本指南的意义2第2章单左转车道32.1设置目的32.2使用条件32.3判断流程42.3.1 未设置左转专用车道的平均信控延误分析42.3.2 设置左转专用车道的平均信控延误分析52.3.3 临界流量的确定52.4设计方法62.4.1 AT段长度的确定72.4.2 BT段长度的确定72.4.3 ST段长度的确定72.5注意事项10第3章左弯待转113.1设置目的123.2使用条件123.3判断流程133.3.1 最大排队长度143

2、.3.2 最短绿灯时间153.3.3 最佳绿灯时间163.3.4 最长红灯时间173.3.5 设置左弯待转区前后累计释放量对比183.4设计方法183.4.1 待转区长度的确定183.4.2 相序安排203.4.3 相邻相位绿灯间隔时间的确定203.5注意事项20第4章双左转车道214.1设置目的214.2使用条件214.3设计方法与判断流程224.3.1 并列式双左转车道长度设计224.3.2 分离式双左转车道设计234.4注意事项23第5章可变左转车道245.1设置目的245.2使用条件245.3判断流程255.3.1 车流未出现过饱和情况255.3.2 一股车流出现过饱和情况265.3.

3、3 两相位均出现过饱和情况275.4设计方法275.4.1 可变车道最小长度的确定275.4.2 可变车道最大长度的确定285.4.3 可变车道预信号设计285.5注意事项30第6章新型左转机动车交通组织方式306.1设置目的306.2几何适用条件以及设计方法316.2.1左转车辆导向车道设计要求316.2.2停车线设计要求326.2.3进口道右转弯区域的可拓展性336.3左转车流量与车型比条件336.3.1 停车位的几何尺寸336.3.2 停车位个数与排列形式346.4注意事项35参考文献35第1章 绪论平面交叉口的左转车流不仅产生的冲突数最多，也影响直行车流的通行，不良的组织方法会导致交叉

4、口运行效率下降、安全性降低，可以说左转车流是影响交叉口运行的最重要因素。左转交通流组织已成为交通控制与管理的重点和难点。信号交叉口左转车流，对交叉口的影响是十分明显的。在交叉口有左转交通流存在时，冲突点增多，必然会对其他方向的交通流造成影响，从而导致交叉口的通行能力下降，延误增加，车辆排队增长，尾气排放增多，服务水平下降。1.1 左转交通流组织方法概述目前组织左转交通流的方法很多，主要是将左转交通流在空间和时间上与其他交通流分离。² 在空间上把左转交通流与其他交通流分开设置左转车道；其中包括车道类型（展宽式与非展宽式，如图1.1），车道长度，车道数量（单条或多条）及分布形式（并行式与

5、分离式，如图1.2）的设计。 非展宽式 展宽式图1.1 左转车道类型 并列式 分离式图1.2 双左转车道分布形式² 在时间上把左转交通流与其他交通流分离设置左转相位；需要综合考虑相序及左转相位绿灯时间的设计。² 当左转车道容量不足，导致车流过饱和而溢出时，在空间条件允许的情况下可以把停车线提前设置左弯待转区；设计待转区长度时需要注意满足车辆平顺转向的需求。² 当交通流呈现周期性不均衡的时候可以设置可变左转车道；时间段选定应根据具体左转流量确定。² 还有一些变左转为右转或竞争方向直行等组织方法，这类方法灵活性比较大，需要依据具体的交叉口几何条件与交通条件进

6、行设计。1.2 本指南的意义在实际工程中，经常会遇到左转机动车交通组织不良的现象：Ø 左转相位时长与相序设计不合理，导致车流清尾时冲突严重、相位绿灯时间不能得到充分利用等问题；Ø 左转专用车道数量和分布形式设计不合理，致使车道的利用率很低或发生过饱和现象，从而也导致相邻的直行车道发生拥堵或不能充分利用；Ø 左弯待转区设置千篇一律，没有考虑实际交叉口的左转车流量，也没有很好地与信号配时方案协调，出现待转区闲置现象，而左转车辆又必须经历两次停车，增加油耗与尾气排放；Ø 双左转车道分布形式不合理，增加车辆换道难度，严重干扰交通运行，不能保证足够的转弯半径；&#

7、216; 可变左转车道设置不良会导致交叉口混乱，尤其在过渡期间，同时也存在设置时间段不合理的问题，进而影响其他流向车辆的运行。因此，迫切需要为这些左转交通流组织方法寻找理论依据，将其设置条件进行量化，为以后的工程实践提供理论指导。本指南主要以信号控制十字交叉口为例，以左转车流量变化为主线，展开一系列关于左转机动车交通组织方法的研究。第2章 单左转车道2.1 设置目的左转机动车交通组织的重点就是要分离冲突，一般采用几何设计与交通渠化的方法，移动冲突点的位置或者转变冲突性质，把左转车流与同一平面的其他车流分离开来，使其各行其道，互不干扰。设置左转专用车道可以达到这样的目的。2.2 使用条件HCM2

8、000主要从左转机动车交通量、对向直行车交通量和安全性三个方面来考虑左转专用车道的设置，建议在如下情况设置左转专用车道：交叉口左转车流控制采用完全的保护相位；在空间条件允许的情况下，左转交通量超过 100veh/h；如果左转交通量超过 300veh/h，应考虑设置两条左转专用道。并建议，在一般情况下应将设置左转专用车道作为交叉口设计标准，除非在商业区、单行线或者运行分析表明确实没有必要设置的时候不需要设置左转专用车道。左转车道设置原则如下：（1）据国外研究统计资料，对于城市道路交叉口，包括次干路以上的各等级道路相交，其交叉口某进口道左转流量大于 200veh/h 时或者一个信号周期左转车辆数大

9、于 3，且路口拓宽车道不受限时，一般均应设置左转车道，且左转车道优先于右转车道设置；（2）对于单向单车道，进口道只可能增设一条车道，且直行车和右转车较左转车比例很大时，为使进口车的利用更为均衡，左转车可不考虑占用专门车道而是与直行车混合为直左车道；（3）次要道路交叉口进口道左转车流量小于 150180veh/h 或者一个信号周期进口道左转车辆不足 3 辆或路口拓宽受限时，也不设置左转专用车道，而是采用直左混合车道。2.3 判断流程对于信号交叉口，影响其服务水平的主要评价指标为车辆的平均信控延误。本节以两相位十字交叉口为例，以交叉口平均信控延误为判断指标，参照李丽丽1的研究方法，给出单左转车道设

10、置的临界条件。图2.1为交叉口示意图。 未设置左转专用车道 设置左转专用车道图2.1 交叉口示意图2.3.1 未设置左转专用车道的平均信控延误分析对直左共用车道上直行车延误有如下公式： （2-1）式中：自由车流的比例； 系数，通过下式计算： （2-2） 直行车流的最小车头时距，一般取 2s； 衰减常量，通过式子2-3得到： （2-3） 在对向直行车具有绝对优先权的条件下左转车的临界间隙值；在对向直行车具有部分优先权的条件下左转车的临界间隙值；左转车的跟随时间；对向直行车流量。对本向直行专用车道上直行车延误时间有如下公式： （2-4）式中：直左共用车道上直行车流量占直行车总流量的比例； 服务强度

11、，反映了服务机构的忙碌或利用程度；也是交通工程中的饱和度，通过式2-5计算： （2-5） 到达率； 服务率（通行能力）； 其余符号意义同前所述。2.3.2 设置左转专用车道的平均信控延误分析在两相位交叉口，设置左转专用车道后，左转车流与直行车流分开行驶，绿灯期间直行车流的延误只有本向直行专用道上直行车延误这一部分，其计算方法与未设置左转专用车道时直行车道上直行车流的延误是相同的，但是此时直行车流全部集中的直行车道上，即此时直行车流的流量与未设置左转专用车道时时不同的。设置左转专用车道时直行车流的总延误公式如下： （2-6）式中各符号意义同前。2.3.3 临界流量的确定 未设置左转专用车道的直行

12、车流延误为，而设置左转车道之后直行车流的延误为，如果，则考虑设置左转专用车道；反之，则无需设置左转专用车道。当时，计算可得直行车流临界流量如表2.1所示：表 2.1 单左转车道设置的临界条件对向直行车流量（pcu/s）设置单左转车道本向直行车流量临界值（pcu/s）0.080.0350.090.0310.100.0280.110.0240.120.0210.130.0180.140.0140.150.0112.4 设计方法左转车道设置的常用方法：（1） 没有中央分隔带的道路，可以采用拓宽路口方式增设左转车道；（2） 窄分隔带的城区道路，将进口道的车道线适当偏移设置左转车道；（3） 有较宽的中央

13、分隔带时，压缩分隔带的宽度设置左转车道；（4） 按前述根据车辆大小和车速，压缩原路段车道宽度以增设进口道左转 车道。在进行左转专用车道设计时，左转车道的长度设计是很重要的一部分，MUTCD 2000中将左转车道分为三部分，如图2.2：图2.2 左转车道长度划分示意图 图中：反应时间内所行驶的距离； 减速和变换车道所行驶的距离； 减速至停车或可接受素的所行驶的距离； 存储段长度。对于AT段和BT段的设计，其长度为车辆速度和展宽段横向偏移量的函数。对于SL段长度，尽可能满足左转最大排队长度，通常用95或99最大排队长度确定。2.4.1 AT段长度的确定取决于其感知反应时间和行驶速度。车辆行驶速度v

14、 可以参考道路的设计行驶速度。感知反应时间首先取决于司机对交叉口的熟悉程度，本节假设所有驾驶员对道路的熟悉程度都较好且相同，城市道路反应时间t取为1.5s，感知反应时间内所行驶的距离为： （2-7）因此计算得到各种设计速度下的见表2.22。表2.2 反应时间内所行驶的距离设计速度（km/h）806040302035252015102.4.2 BT段长度的确定 为展宽过渡段长度，MUTCD 2000中的标准给出如下计算公式： （2-8） 式中：渐变段长度（）； 设计车速（km/h）； 展宽段横向偏移量（m）。2.4.3 ST段长度的确定 对于ST段，、都可作为左转专用车道的实际存储长度，在进行B

15、T段设计时将车辆的换道及减速要求考虑在内，故本节对ST段长度设计时，完全按照实际左转车排队需要进行存储段长度设计。参照于雷3的研究，给出，红灯期间左转车排队数（泊松分布，置信区间97.5%）如表2.3。信号周期内（绿灯末期）滞留的车辆数，可以查表2.4得到。则交叉口处左转车最大排队车辆数为： （2-9） 计算最大排队长度的公式为： （2-10） 式中：一辆标准小客车所需的存储长度（标准车长加上一个安全停车间距，可取7.6m）；标准小客车换算系数，计算公式为： （2-11） 左转车流中公交车或娱乐型车辆所占的比例； 左转车流中货车所占的比例； 公交车或娱乐型车辆对标准小客车的换算系数（一般取2.

16、1）； 货车对标准小客车的换算系数（一般取2.9）.表2.3 红灯期间左转车排队数红灯期间平均到达车辆数泊松分布值Q1红灯期间平均到达车辆数泊松分布值Q113213025223136233248243459253561126367122737814283891529401016304111173142121932431320334414213445152335471624364817253749182638501928395120294052到达车 服务率 辆数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

17、26 27 28 29 30 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 5 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 7 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 8 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 10

18、4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 12 5 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 14 6 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 15 7 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 17 8 5 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 19 9 5 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 20 9 6 4 2 1 0 0 0 0 0 0

19、 0 0 0 0 0 0 13 22 10 6 4 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 23 11 7 5 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 25 12 7 5 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 16 26 13 8 5 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 17 27 14 8 6 4 3 1 0 0 0 0 0 0 18 28 15 9 6 4 3 2 0 0 0 0 0 19 29 15 10 7 5 3 2 1 0 0 0 20 30 16 10 7 5 3 2 1 0 0 21 31 17 11 7 5 4 2 1 0 22 32

20、 18 11 8 6 4 3 1 表2.4 信号周期内（绿灯末期）滞留的车辆数Q22.5 注意事项依据左转车道设置原则可知，信号交叉口左转车道的设置应与相应的信号配时方案协调使用。设置有左转相位时必须有左转专用车道；有左转专用车道时，对左转车流可以采用保护相位或许可相位。在进行单左转车道设计时需要注意的问题有：1. 当中央分隔带较窄且分隔带上、下游两交叉口距离又可满足两方向的左转车道需长度的总和时，可将中央分隔带偏心设置，以提供两方向左转所需的左转专用车道，如图2.3。4图2.3 中央分隔带偏心设置示意图2. 左转专用车道长度设计，应在准确的实测数据的基础上进行，否则容易出现左转车溢出阻挡直行

21、车或者左转车道利用率不高等问题，如图2.4。图2.4 左转车道长度设计不良的现象3. 对于左转车道的宽度，建议左转专用车道宽度宜大于3 m,一般推荐值为3.6m,新建道路最低不应小于2.7m。4. 当采用削减中央分隔带增加左转车道的方式设置了左转车道后,左转车辆会阻挡对向左转车辆的视线,当采用许可相位时就有可能使对向左转车与本向直行车发生冲突。为了减少此冲突,可以将左转车道进行适当的偏移。偏移前后左转车辆行车视线如图2.5所示。从图中可以明显地看出，对左转车道进行偏移能够提高左转车辆对对向来车的视距,从而可以降低直行车辆与左转车辆的冲突。 左转车道偏移前 左转车道偏移后图2.5 左转车道偏移前

22、后司机视线对比图 美国州公路与运输官员协会(AASHTO)建议,中央分隔带的宽度超过18英尺(约5.5 m)的交叉口应对左转车道进行偏移。方法之一时利用压缩进口道处各车道的宽度和增加导流线渠化。导流线区域的宽度一般约在0.15m至0.9m之间，且在允许的情况下越宽越好。41.2.3.4.5. 采取缩窄中央分隔带的方法设置左转专用车道时，缩窄后的中央分隔带的 宽度至少为0.5米，其端部宜为半圆形；6. 由于交叉口附近的人行横道将作为横穿道路行人的滞留空间，所以最好不宜缩小人行横道宽度，但是人行横道设置的植物带可以做相当幅度的缩窄。第3章 左弯待转左弯待转区线是1999年交通部、公安部制订并颁发的

23、中华人民共和国国家标准GB5768-1999s道路交通标志和标线中新增的一种指示标线，如图3.1所示，由两条平行并略带弧形的白色虚线和白色“左弯待转区”文字组成。它用于指示左转弯车辆可在直行时段内进入待转区内等待左转弯。图3.1 左弯待转区设置示意图3.1 设置目的由于大部分城市交叉口的左转车道都是通过拓宽进口道形成的，因此长度有限，在左转相位红灯期间，当左转车排队长度超过左转车道长度时，后续到达的左转车辆会从左转车道溢出，尾随其后的其他车辆也随之受到阻滞延误，导致道路的拥堵，整个进口道的通行能力就会受到影响。为了增大左转车道的容量，减少左转车溢出的现象，可以通过改善交叉口的渠化形式来达到目的

24、。但由于受到交叉口几何条件的限制，既不能延长左转车道，也不能增加左转车道，此时，可以考虑将左转车道的停车线提前，在交叉口内部设置左弯待转区。在常规两相位信号放行的交叉口，左转车辆在许可相位下通行，需要等待对向直行车流中的可穿越间隙，因此需要明确其在交叉口内部的合理等待区域，以致不会影响到直行车辆的正常通行，减小安全风险。设置左弯待转区可以明确左转机动车在通过交叉口停止线后的交叉口内部空间占用权，使左转机动车在交叉口内完成二次停车，在不影响直行车运行的情况下安全等待通行。3.2 使用条件良好的设计设置能使左弯待转区充分发挥其作用，因此需要对信号交叉口内左弯待转区的适用条件加以说明，以便交通管理者

25、在工程实践中更好地使用。1. 两相位交叉口，左转车与直行车同时放行时，需要在交叉口内部设置左弯待转区，方便左转车辆等待对象直行车流中的可穿越间隙。2. 在高架立交桥下，可施画多条左弯待转区，利用交叉口空闲面积来换取机动车通过交叉口的绿灯时间，以提高交叉口通行能力。3. 在多相位信号控制交叉口，也可考虑设置左弯待转区。4. 当未设置左弯待转区时经常发生左转车溢出现象，设置后溢出现象能得到消除的交叉口。如图3.2，图中纵轴为左转车辆排队数，横轴为信号时间，设置左弯待转区前后左转专用车道可容纳的最多排队车辆数分别为N、N，红灯初期滞留排队车辆数为Qo，红灯末期排队车辆数为Q1，本向直行绿灯末期即本向

26、左转绿灯初期排队车辆数为Q2，直行绿灯开始后，左转车辆完全进入待转区所花费的时间为t，左转车辆到达不设左弯待转区时容纳能力的时间为tu。则由图3.2可以看出，红灯期间形成的排队在直行绿灯开始后，完全进入待转区所花费的时间t<tu，即由于待转区的存在，使得直行绿灯开始tu时间后，左转车道的容纳能力由N增加到N，由于N>Q2，故无溢出现象发生。当交叉口左转机动车的排队及左转车道的容纳能力满足该条件时，可以设置左弯待转区。1图3.2 左转车排队示意图3.3 判断流程本节参照王殿海5等人的研究方法，以左转车流量为主线，开展对左弯待转区设置情况的研究。如图3.3所示，纵轴代表左转车辆数，横轴

27、代表信号相位时间（其中绿灯时间为有效绿灯时间，考虑黄灯、全红和总损失时间，本节所述的绿灯时间均为此意），假设左转车辆到达率为q，左转相位的饱和流率为S，在红灯初期滞留排队车辆数为Qo，待转区可容纳的排队车辆数为N，左转车辆起动波传播率为k。由图不难看出，未设置待转区时： （3-1） 式中：t时刻内共释放的左转车辆数； 左转车流释放时的饱和车头时距。设置待转区时，如图3.3中的局部放大示意图，左转相位绿灯开始时，待转区内车辆首先启动，以饱和流率通过待转区停车线，与此同时，启动波以传播率k向后传播，当传播到点1时，待转区外停车线内的车辆开始启动，同样以饱和流率释放，但此时的释放过程不再以通过待转区

28、停车线为基准，而是以待转区外停车线为基准，只要车辆通过待转区外停车线就算作已释放车辆。之后启动波继续向后传播，当传至最大排队处时，左转车道中将不存在排队现象，当最后一辆排队车辆通过停车线后，接下来的车流将以到达率释放。本节将对设置待转区后的几个问题展开研究。局部放大示意图 图3.3 左转车辆排队示意图3.3.1 最大排队长度 左转绿灯启亮时排队车辆开始起动，形成起动波，该启动波以车速u向后传播，如图3.4，当起动波传播到待转区外停车线时，待转区外停车线内排队车辆相继起动，其中k线与S线间的水平线段长度T表示从起动波传播到该处车辆到此车辆通过待转区外侧停车线所用的时间。同一时刻，S线以上q线以下

29、的线段表示已经到达交叉口但还没有通过基准停车线的车辆数；k线以上q线以下的线段表示仍在排队的车辆数。当启动波传播到1点时，k线与q线相交，说明此时所有排队车辆均已启动，启动波消失，之后到达的车辆不需要接着排队，故1点位置对应最大排队长度。则可得： （3-2） 式中：最大排队距离； 启动波传播到点1所经历的时间； 起动波波速； 1点对应的车辆数； 参照公式2-10，意义完全相同，用于计算最大排队长度。1点车辆从起动到通过基准停车线用时长度为点1与点4间的线段长度，此时到达的左转车辆数为点2对应的纵坐标。若仍为左转绿灯，则后续车辆以到达率q释放。若左转绿灯时间较长，则从1点到绿灯结束时间对应的3点

30、时间间隔内到达的车辆均不需排队就可直接通过交叉口。图3.4 起动波传播过程分析图3.3.2 最短绿灯时间 当设置左弯待转区后，所需要的极限最短绿灯时间必须保证待转区内的左转车辆顺利通过交叉口。如图3.5，当左转绿灯启亮后，待转区内车辆开始起动，同时起动波向后传播，图中1点对应的时刻待转区外停车线内车辆开始启动，并通过基准停车线。当待转区内左转车辆全部通过待转区停车线时，即为图中点3对应的时刻，点2与点3间的车辆也都通过基准停车线，驶入交叉口内部，为保证行车安全，必须有时间保证这些车辆顺利驶出交叉口，这段时间可以用左转相位与下一相位间的绿灯间隔时间（黄灯加全红）来保证。此时起动波已经传播到点4的

31、位置，可以认为，点2到点4间额驾驶员在黄灯时间内会为停车做准备，不会通过停车线，可以安全停车。故极限最短绿灯时间为Gmino。图3.5 极限最短绿灯时间 在实际应用中应远离极限最短绿灯时间，采用一般最短绿灯时间。如图3.6，在最短绿灯时间取Gmin1的情况下，当绿灯结束时，起动波传播到点1处，点3处的车辆正好通过基准停车线，则图中从点3到点1段内的车辆在绿灯期间起动后未能通过基准停车线，发生二次排队，之后从点1到点2段内的车辆也相继起动，重新排队，此时构成下一周期的红灯初期滞留排队车辆数Qo。图3.6 一般最短绿灯时间3.3.3 最佳绿灯时间 从以上分析可知，在一般最小绿灯时间内有车辆发生二次

32、排队，这对于交叉口的服务水平影响较大，为此需要求出最佳绿灯时间Gopt，以便能适应服务等级要求较高的交叉口。如图3.7，同理分析，当左转绿灯结束时，已经排队的最后一辆车刚好通过基准停车线，无二次停车现象，且所释放的左转车流均按照饱和流率释放，绿灯时间得到充分利用。绿灯时间内到达的未排队车辆滞留，成为下一周期的红灯初期滞留排队车辆数Qo。图3.7 最佳绿灯时间3.3.4 最长红灯时间 由于车辆排队主要在红灯期间积累，红灯时长越长，最赚排队必然越大，但左转车道长度有限，为了避免排队溢出现象，有必要对最长红灯时间加以限制。如图3.8，当N>Nmax时，在左转绿灯期间到达的车辆会发生排队溢出，溢

33、出长度为(N-Nmax),溢出时间为图中to。溢出的发生必然会影响进口道处车辆的释放过程，应尽量避免，因此对红灯时间进行限制，如图中蓝色虚线所示，最长红灯时间刚好满足车辆的最大排队长度等于左转车道长度。图3.8 最长红灯时间3.3.5 设置左弯待转区前后累计释放量对比 由于待转区的设置，使得形同时间内通过交叉口的左转车辆增多，设置待转区前后同一交叉口通过的累计左转车辆对比如图3.9。其中Qs为设置左弯待转区的情况，Qw为没有设置左弯待转区的情况。可以清楚地看到，设置左弯待转区后，左转车的累计释放量大于不设置时的值，且这个累积效果随时间的增加越来越明显。故可以认为设置左弯待转区使得左转车的释放能

34、力增强，但并没有改变其到达率，只是提高了服务能力，也提高交叉口的服务等级。图3.9 左转车放量对比图3.4 设计方法3.4.1 待转区长度的确定 如图3.10冲突理论可知，A进口道左转车流头车与C进口道直行车流尾车之间存在潜在冲突，冲突点为图中a点；该左转车流尾车与D进口道直行车流头车之间存在潜在冲突，冲突点为图中c点。结合图3.11，为保证两股车流不发生冲突，不设待转区时需满足的时间条件为： （3-3） 式中：直行相位尾车从e点行驶到a点所需的时间； 为了保证冲突车辆能够顺利通过冲突点而设置的安全时间间隔，通常为定值； 左转相位头车从d点行驶到a点所需的时间； 两相位间的总损失时间，包括直行

35、相位的清尾损失与左转相位的启动损失； 两相位间的全红时间。图3.10 冲突示意图图3.11 相位时间图 设置左弯待转区后，需要满足的时间条件为： （3-4） 式中：左转相位头车从b点行驶到a点所需的时间； 设置待转区后重新计算的全红时间。 由于等于距离|ad|除以左转车辆行驶速度，等于距离|ab|除以左转车辆行驶速度，即式3-4式3-3比，不等号左边完全相同，右边的比小了距离|bd|与左转车辆行驶速度的比值，为保证不等式依然成立，则有比大这个比值。 综上分析可得，待转区长度的最大值为相同的前提下式3-4等号时最小所对应的|bd|长度。3.4.2 相序安排左弯待转区设计在交叉口中央，主要是为了保

36、证快速完成转弯。正确的行驶方式应为：当本向直行、左转显示为红灯时，所有左转车辆应停在待转区外，当直行绿灯启亮时，左转车辆可以进入待转区等待，至到左转绿灯启亮时左转车辆才能通过交叉口。故在左转车辆拥有保护相位的交叉口，相序设置时应先本向直行相位，后本向左转相位。3.4.3 相邻相位绿灯间隔时间的确定1. 左转相位与上一相位的绿灯间隔时间如3.4.1节中的分析，设置左弯待转区前后的两相位间的全红时间发生变化，黄灯时间不变时，两相位间的绿灯间隔时间也发生相同的变化，即设置左弯待转区后，左转相位与上一相位的绿灯间隔时间应延长，延长时间为待转区长度与左转车辆行驶速度的比值。2. 左转相位与下一相位的绿灯

37、间隔时间如图3.10由于左弯待转区仅对左转车流中的头几辆车释放特性有影响，左转相位末期释放的车辆与不设待转区时的运动特性相同，冲突点都为c点，需要满足的时间条件也相同，如式3-5故可认为左弯待转区设置前后，左转相位与下一相位的绿灯间隔时间保持不变。 （3-5） 式中：A进口左转相位尾车从d点行驶到c点所需的时间；D进口直行相位头车从f点行驶到c点所需的时间。3.5 注意事项 左弯待转区的出现，在一定程度上解决了左转车道溢出问题和许可相位下左转车等待区域的问题，但增加了左转车辆在交叉口的停车次数，因此合理的设置才能使其发挥应有的作用。在进行左弯待转区设计设置时需要注意的问题有：1. 在多相位信号

38、控制交叉口设置左弯待转区时需要注意两个问题6：Ø 放行的相序一定是先放直行后放左转，先放左转时左弯待转区将没有意义；Ø 在左弯待转区正对的交叉口出口方向，一定要设置左转弯信号灯，避免左转车辆提前进入交叉口后看不见自己流向的信号灯。2. 在较大交叉口内部设置左弯待转区时，应注意设置弧度，一般应保证左转车辆平顺行驶；3. 本标线应设于左弯专用车道之前端，伸入交叉口内，但不得妨碍对向直行车辆的正常行驶；4. 一定保持地面标线有较高的清晰度，否则若头车为陌生驾驶员，可能会使待转区失效，从而影响交叉口的运行效果。第4章 双左转车道4.1 设置目的 在有些交叉口，左转车流量比较大，通过

39、设置单左转车道和左弯待转区不能解决左转车溢出问题，这说明单左转车道已经不能满足左转车的需求，为此可以考虑增加左转车道数量，常见的是设置双左转车道。一方面，通过设置双左转车道可以使更多的左转车辆在绿灯时间通过信号交叉口，降低由于左转交通增加带来的延误和排队，从而提高信号交叉口的通行能力；另一方面，设置双左转车道可以减少左转车辆排队长度，缩短左转车道存储区需要的空间长度，从而减少因左转排队过长而导致对上游交叉口的干扰。此外，设置双左转车道可以缩短左转绿灯时间，为其他流向交通分配更多的通行时间。 国外实践经验表明，在左转交通量较大的交叉口，设置双左转车道可使左转流向通行能力提高75%80%，减少车辆

40、平均延误。4.2 使用条件常见的双左转车道设置形式有分离式和并列式如图4.1。 图4.1 进口道展宽与非展宽的双左转车道设置形式 按照设置左弯待转区的单左转专用车道容纳能力计算出的车辆数小于每周期左转车辆的到达数量，且左转交通量相对稳定，无明显周期性变化，可以考虑设置双左转车道。若交叉口进口道上游附近有公交站牌，且左转车辆占一定比例，为使大型公交车辆获得较大的转弯半径，同时减小换道难度，可以考虑设置分离式双左转，在进口道车道数量不超过4条，且左转车流中大型公交车比例较低时，优先采用并列式。一般对于左转交通量大于300pcu/h时，可考虑设置双左转车道。4.3 设计方法与判断流程4.3.1 并列

41、式双左转车道长度设计参照Shinya Kikuchi7等人的研究成果，如图4.2，左转与直行车辆红灯期间平均到达率分别为LT、TH（假设都服从泊松分布），实际红灯期间到达车辆数分别为TV、LV，每条左转车道可存储的最大车辆数为L。假设系统是稳定的，即左转车与直行车红灯期间平均到达车辆数小于绿灯时能释放的车辆数，每周期红灯初期均无滞留车辆，则既不发生左转车溢出又不发生直行车阻挡的概率为： （4-1） 式中：既不发生左转车溢出又不发生直行车阻挡的概率； 的概率； ，又有所有左转车都在第L个直行车到达前全部进入左转车道，这种情况发生的概率； 给定的置信水平，通常取95%99%。以上分析假设两条左转车

42、道可容纳的车辆数相同，都为L，但实际应用中二者通常是不同的。假设两条车道的设计交通量之比为，则可计算两条左转车道可容纳的车辆总数为： （4-2）则有： （4-3）最终确定的双左转车道可容纳的最大车辆数为式4-3中的最大者。最后按照式2-10将车辆数转换为实际距离。图4.2 双左转车辆排队情况4.3.2 分离式双左转车道设计 分离式双左转车道将其中一条左转车道右设置，有效地降低了公交车的换道难度，保证了大型车辆的转弯半径。在进行具体设计设置时，对于每条左转车道的长度，可以采用单左转车道长度设计的方法分别进行。其中将左转车辆中的所有大型车记为右侧左转车道的流量中。 在进行右侧左转车道位置选择时，应

43、遵循减少车辆换道数的原则，保证每一车道的车辆最大换道数在3条以下。若不能保证，则应继续增加左转车道数。4.4 注意事项1. 对于并列式双左转车道，适合在中央分隔带宽度大于5m时，采用消减中央分隔带的方式进行设置；2. 由于此种情况下左转车流量较大，必须配合使用左转保护相位；3. 车辆转弯时，必须保证足够的安全间距，如图4.3。4. 由于分离式双左转车道设置灵活性较大，为便于驾驶员在接近交叉口进口道时提前了解车道分布形式，应根据道路设计车速，在提前相应的距离处设置车道分布信息标志。图4.3 左转释放车流安全间距示意图第5章 可变左转车道5.1 设置目的当左转车辆比例较大时，设置一条左转专用道满足

44、不了左转车的需求，增加左弯待转也不能避免溢出现象，但若渠化两条左转车道，又对直行车的通行能力造成影响，致使整个交叉口通行能力降低，且有时利用率较低。此时可以考虑设置可变左转车道。在工程实践中，可变左转车道已经被广泛应用于左转流量周期性分布不均的交叉口，既可以满足短时的高峰需求，又避免交叉口空间的浪费。可变车道发挥了时间上的优势，使空间资源得到更好的利用。5.2 使用条件为使可变车道的设置成为可能，同时有效的利用道路资源，一般认为设置可变车道应该具备以下基本条件：1. 道路条件² 本进口道要求至少有 4 条渠化车道，保证左转、直行、右转车辆都顺利释放，并且留有余地供可变车道变化；否则在交通量大而车道数不足的情况下设置可变车道，会引起其他相位车辆的严重延误，影响交通效率，造成负面影响；² 具有左转专用车道；² 交叉口车道不适合扩建和加宽的情况下。2. 交通条件u 交叉口的一个方向或几个方向的延误较大，服务水平较低；u 左转车辆需要二次或多次停车，而同一进口道相邻车道的通行能力富余。3. 控制条件Ø 找不到更好的信号控制方案；Ø 要求使用左转可变车道的进口道拥有左转保护相位。5.3 判断流程首先确认目前的可变车道属性，当前可变车道的属性为左转车道时，如果左转车流发生溢出，说明即使增加一条左转车道，左转车