城市道路平面交叉口左转行车安全分析

城市道路平面交叉口左转行车安全分析

在道路拥堵的交通系统中，道路交叉口是重要的。从交通流的特征来看,交叉口是不同方向的交通流汇合、分流的地方,交通情况复杂,机动车和非机动车的交织和冲突造成很大的交通压力,尤其是在平面交叉口,经常出现交通拥堵。城市道路中绝大多数的交通拥堵发生在平面交叉口或者交叉口附近,平面交叉口形成了城市道路交通的“瓶颈”。城市道路平面交叉口处存在3个不同方向的车流:左转车流、直行车流和右转车流。其中,左转车流不仅是产生冲突点的主要因素,而且也给对向直行车流的通行造成很大的影响。由于左转车流的影响,路口通行效率下降,延误时间长,车辆排队造成交通阻塞,废气排放加剧,所以无论是保证交通安全还是提高交叉口的通行能力,组织好左转车流是一个关键问题。因此,有必要针对左转车流的交通特性加以分析,并提出相应的对策。1交通特征分析：左转流1.1左转流场的冲突特征1.1.1交通流量冲突点分析进入交叉口不同方向直行、左转车流以较大的角度(钝角)相互穿行时会形成交叉,交叉时车辆可能发生碰撞,碰撞点则为冲突点,冲突点越多,对交通安全及交叉口通行能力的影响就越大。从产生冲突点的交通状态分析可知,冲突点对交叉口的行车安全和交通影响远比分流点和合流点要大。考虑相交道路均为全转向双车道,经过分析,对于T型交叉口,不限制左转如图1,冲突点为3个;限制某一方向左转如图2,冲突点由3个降至1个;禁止左转如图3,则无冲突点。对十字交叉口,不限制左转如图4,冲突点为16个;限制某2个方向左转如图5,冲突点由16个降至8个;限制左转如图6,冲突点则降至4个。可见,交叉口冲突点随相交道路条数增加而成几何级数增加。冲突点一般由直行和左转车辆造成,其中尤以左转交通产生冲突点最多。在交叉口设计中正确处理和组织好左转交通,减少冲突点,能大大提高交叉口的通行能力和减少交通事故。1.1.2车辆及行人的通行权在目前城市道路的平面十字交叉口,普遍采用的是两相位信号灯控制。其工作方式为轮流开放不同的信号显示,依次对相交的2个不同方向的车辆和行人给予通行权。由于从时间上隔离了2个不同方向的车流,交通流之间的冲突点大大减少了,但是左转车流仍存在与对向直行车流形成交叉,容易产生交通冲突,根据各流向车道数的不同,左转车流的交叉方式不同,冲突的程度也不相同,具体有以下几种交叉方式,见图7。1.1.3车辆到达停车线时间差不稳定,发生严重矛盾当左转车流通过平面交叉口时,由于交通信号、停车标志、让路标志以及平交道口等原因造成的时间延误,即为左转车流的时间冲突。例如,当一辆车到达停车线时,如果在交叉口内有别的车辆正在行驶,致使到达停车线的该车辆减速等待,不能正常通过交叉口,这便是一个冲突。当两冲突车流的车辆到达停车线的时间差很小时,就有可能发生冲突。反之,当可能发生冲突时,虽有两车都减速和相互观望情况,但根据礼貌和习惯等,总是有一车先通过交叉口。此时,等待通过的车辆就产生一个冲突,自然也受到一定的延误。1.2左转反应点与正交点之间的矛盾在交叉口的交通组织中,对于左转交通的组织是一个比较关键的问题。因为左转交通对交叉路口的影响主要有以下3个方面:(1)两相位的交叉口中的左转车辆增加了交通流之间的冲突点。在两相位信号灯控制的交叉口,不同相位状态下的各个方面的交通流通行情况如图8所示。从图8可以看出,平面交叉口在信号控制下避免了直行车流的正面冲突,但消除不了左转车流造成的交叉点,每个相位中分别存在2个交叉点。每一左转车流还形成了一个合流点和分流点。通过这些相交点上的车流分布股数越多,产生的交通冲突数就越多,对交叉口的影响就越大,这些冲突点,尤其交叉点是干扰各向车流的最严重的地方,直接影响了各个相位的直行车流的行驶的平顺性,影响了各方向行车速度。特别在这些冲突上,容易发生交通事故,常常使得整个交叉口的交通完全瘫痪;(2)一般情况下两相位的交叉口由于直行交通量远远高于左转交通量,使得左转交通很难获得可穿越空挡,同时由于左转交通量也很大,从而导致在信号周期内可能导致左转车不能够完全清场,阻挡了下一个相位的通行车辆,进一步影响下一周期的交通组织;(3)左转车辆对于行人和非机动车辆形成冲突,不仅影响其通行能力,而且容易造成交通事故,这是因为两相位控制下允许通行的左转车辆恰好与该相位放行的行人和非机动车在人行道处形成冲突。2堵塞的原因分析从上面分析可知,城市道路平面交叉口的左转车流引起的冲突是引发交通拥挤甚至堵塞的重要原因之一。因此,为了提高城市道路平面交叉口的通行能力,减少车辆在交叉口的延误,应该针对左转车流的交通特性,采取一些切实可行的措施,对左转车流进行有效的交通组织与管理,减少甚至消除交叉口左转车流所产生的交通冲突。2.1设置左转信号,改善交通秩序,可减少交通流量,增加了自根据我国国情,通过改进城市道路主要交叉口现行的交通信号灯指挥系统,在交叉口的交通指挥信号中,增设一个左转向指示信号灯,使过往车辆无交叉行驶,解决道路的堵塞问题。目前,城市道路交叉口信号灯管理是绿灯行、红灯停、黄灯准备行和停。在实际交通指挥中,绿灯亮后交通警先放左方向行驶的机动车,然后放直行机动车;自行车则需等机动车过去后才能走。根据此规律,如果在绿、红灯的基础上增设一个左转向灯(可用黄灯为左转向指示信号灯),在这个信号灯控制下,机动车和自行车只准左转而不许直行。如同红灯一样,其它方向行驶的各种车辆都停在停车线后面,待变灯后再根据信号行驶,由于明确了左转信号灯的作用,各种车辆看信号灯行驶,可避免过往路口车辆的交叉行驶,改善路口的交通环境,提高路口的通行能力,降低路口的交通事故发生率。又由于明确了左转信号灯的作用,自动信号灯控制装置才真正起到代替交通警指挥交通的作用,使交通警可以从路中的交通指挥中解脱出来,仅在路口进行巡视和纠正违章,从而提高执法力度,维护交通秩序,并可减轻交通警的劳动强度和解决部分警力不足的问题。设置左转专用信号灯以后,交通交叉口的各种车辆在绿灯直行,黄灯左转,红灯禁行,红黄灯右转的信号灯指挥下无交叉行驶,可避免左转机动车和自行车与直行机动车和自行车的交叉行驶,以及右转机动车与直行和左转的自行车交叉行驶,从而解决交叉口车辆堵塞现象,使各种车辆在畅通无阻的情况下顺利通过交叉口,从而提高了交叉口的通行能力。2.2禁左交通管理组织“禁左”组织管理指的是运用管理手段在平面交叉口或者路段上禁止任何车辆左转行驶,以减少交叉口或路段不同流向的车流交通交织与冲突,简化交叉口不同方向车流的复杂性,消除与对向直行车流的冲突以及左侧行人过街的冲突,重新对交叉口的交通流进行了组织。其主要目的为减少交叉口的车流之间的干扰和延误,提高交叉口的通行能力,系统地从整体上提高城市一定区域内道路网络的通行能力,从而在一定程度上缓解城市交通的压力。当城市道路中路段和交叉口的交通量趋于饱和时,系统地对某些交叉口、路段或几条道路构成的区域道路网络实施禁左限制,将会使得城市交通问题得到缓解和改善,故禁左交通管理组织是在城市道路系统中解决城市交通拥挤,充分利用现有城市道路网容量的一种经济、有效的交通管理措施。在城市道路主要交叉口实施“禁左”后,将会使得交叉口的交通流运行得到较大的改善。具体主要表现为:(1)未来能源冲突的减少禁止车辆左转后,从平面几何上分析,左转车流形成的冲突点显著减少,三路交叉口的3个冲突点全部消失,四路交叉口的冲突点个数从16个减少到4个。这样,在实行交通管制的条件下,两相位的四路交叉口的交叉点全部消失,见图9。交叉口禁左不仅能够减少机动车辆之间的冲突,也能减少机动车与非机动车之间的冲突。禁左后左转车流消失,与非机动车不形成冲突,因而机动车非机动车冲突点也显著减少;(2)提高车速通过交叉口交叉口禁止左转车通行能够提高道路和交叉口的通行能力,主要表现在以下几个方面:第一,两相位信号灯控制下禁左消灭了冲突点,车流简单,很大程度上避免了车流之间的相撞,改善了交叉口行车条件,车辆干扰少,增加了司机的安全感,司机的心理压力减少,因而司机很容易在加速和行驶过程中提高车速通过交叉口;第二,禁左后进入交叉口的车流面对条件改善,不存在排队等待通过现象,即在交叉口中,没有等待车流,消灭了由于交叉冲突导致二次或多次停车才能通过交叉口的现象,因而使通过车辆的平均车速得到提高,单位时间内通过交叉口的数量相应增多,通行能力增加;第三,由于左转车流是以曲线行驶,车头安全距离比直行车流要求的大,必然车头视距大,禁左后交叉口左转车流消失,车头视距较小的直行车流通过增多,交叉口通行能力得到提高;第四,两相位控制下,允许通行的直行车流和左转车流在冲突点形成冲突,从而导致车道利用效果不高,禁左消除了直行车流和左转车流之间的冲突,使得交叉口进口道的利用率得到提高,通行能力必然增加;(3)禁左后可以最大程度地提高道路交通的通行能力,达到道路、概述的角度之一实行禁左后,交叉口的交通流之间冲突减少,行车干扰少,在交通量增加的同时还可以提高车速,减少行车延误。主要表现为:第一,禁左后没有左转弯和对向行驶车辆的干扰,进入交叉口前车道变换减少,交通流之间没有冲突,车流之间干扰减少,路口的延误时间减少,不易阻塞,车速得到提高;第二,禁左后可以有效地利用一些次要道路或街巷疏导左转车流,不仅改善了交通环境,挖掘了次要道路的交通容量,而且能够有效地疏导主要道路上的交通量,减轻主要道路、主要交叉口的压力,交通量得到合理分布,不仅禁左的交叉口,周围非禁左的交叉口以及整个区域内的交通堵塞减少,系统中车辆平均车速得到提高;第三,禁左后能够合理利用城市道路系统中的“空闲”支路资源,一方面车辆到交叉口利用支路完成左转,另一方面车辆可以提前选择行驶路线,避免左转。支路的利用率的提高,必然整体上会提高车速和减少延误,提高道路服务水平;(4)交通事故率减少实行禁左后,交叉口中不存在左转车流,消灭了左转车流与对向车流之间的冲突,交通流之间的冲突大大减少,交通事故率减少。此外,在进入交叉口之前,特别是对于多车道的入口引道,车道功能复杂,行驶车辆往往提前需要变换车道,必然产生车辆之间的干扰。禁左后,左转车道消失,车辆变换车道频数降低,这样也减少了交通流之间的交织,从而减少了交通事故的发生。2.3环行交叉的岛、桥、车布置通过某些交通设施,将交叉口的左转车流转化为右转车流,常用的有2种方式:其一,设置环行交通,在交叉口中部设置较大的圆形或是椭圆形的中心岛,如图10所示,使所有进入交叉口的车辆都逆时针绕岛单向行驶,并可不设信号灯,这就是环行交叉形式在受地形地物限制下,可改设小型环行导向岛,并可通过地面标线的方式实现;其二,迂回的左转车流处理,可以减少冲突点,提高直行车流的效率(如图11),在中央分隔带较宽的情况下,左转车可以通过分隔带转向(如图12)。此外,除考虑信号周期及其分配和增设进口车道,有时尚可采用渠化配合信号控制,以分离冲突点,减小可能冲突区域的面积,加大交通流的交叉角,减小分、合流角度,约束车速和行驶方向,使交叉口安全通畅,保障和提高交叉口通行能力。若上述各方式仍难以满足交叉口通行要求,在有条件时,经技术经济比较,可设置立体交叉。3设置左转有机控制以上主要分析了城市道路交叉口左转车流的交通特性以及针对其特性所提出的解决问题的相关措施。但是,根据相对论的观点,任何事物与方法都存在着一定的适用条件,解决交叉口左转车流冲突问题的方法也如此。在交叉口设置左转专用信号灯,虽然可以解决左转车流与直行车流的交叉冲突,但是也会增加交叉口信号周期的时间,使