道路平面交叉口右转机动车通行能力与慢行交通关系研究

陈丽霞 刘佳敏 段丹蓉 陈欣

摘 要：在我国城市道路平面交叉口中，右转机动车遵循国际惯例是不使用信号灯控制其行驶行为的。但是当慢行交通量比较大时，右转机动车不可避免的会与慢行交通流产生冲突。在交叉口对右转车加以信号控制是一个较好的解决办法。在信号控制的设计中，交通流的通行能力分析成为关键。该文对城市道路平面交叉口右转机动车在慢行交通干扰下的通行能力的变化进行了深入分析，得出了慢行交通干扰下右转机动车通行能力的量化分析，为右转车信号控制设计提供了理论研究基础和数据支持。

关键词：右转机动车通行能力 慢行交通流 右转机动车信号控制 车头间距 交通流冲突

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0034-02

依照交通设计惯例，右行规则的城市道路平面交叉口中，由于右转机动车与交叉口内部其他方向行驶的机动车在行进时不发生冲突，右转的机动车一般不进行信号控制，右转的机动车进入交叉口时只需要主动避让慢行交通流，自行通过交叉口即可。但是在实践过程中发现，在慢行交通流流量较大的情况下，右转的机动车流与慢行交通流的冲突已经成为降低这两股交通流通行能力的重要原因；同时，右转机动车与慢行交通之间的冲突形成了对慢行交通来说较大的交通隐患，这些冲突位置往往是机非事故发生率高的点位。因此，在设计和实践过程中，部分道路平面交叉口会对右转机动车流采用信号灯的方式加以适当的控制，以减小与慢行交通流之间的冲突，保证两股交通流的通行能力以及慢行交通的安全。但是长久以来，交叉口右转机动车信号控制的设置条件并没有形成明确的条例规定，实际工程中存在着右转机动车信号控制设置及设计标准不统一的现象。本研究拟通过对天津市某道路平面交叉口的交通调查，分析不同慢行交通流条件下的右转机动车的通行能力变化，对城市道路平面交叉口右转机动车的信号控制设置条件加以分析，以期为将来的设计标准或规范提供研究基础。

1 无干扰情况下右转机动车的通行能力

研究过程中，我们以天津市南京路与卫津路交叉口东进口道为研究对象，进行了相关交通数据的调查与分析。该交叉口位于天津市繁华商业区，周围分布着相当数量的生活小区，因此，在该交叉口右转机动车及慢行交通的情况极为符合所研究的内容。

在没有任何干扰的情况下，右转机动车的通行能力主要与右转车通过交叉口的速度，道路的坡度，路面的材质等因素相关。为了更客观的反映交叉口右转车通行能力变化情况，本研究没有直接采用规范设定的按照设计车速对应的通行能力，而是以所研究交叉口东进口道的右转机动车在平峰阶段顺畅行驶时的地点车速为计算依据，由该理想状况下的饱和车头间距计算右转机动车的设计通行能力。该地点车速选取平峰阶段在转向过程中未受到任何干扰顺畅通过交叉口的若干辆右转机动车的地点车速平均值。经调查统计分析，该地点车速为14.86 km/h，现有的路面附着系数φ取为0.4，检测道路坡度数值很小，在计算中忽略不计，在此车速下的安全刹车距离为=12.49 m，观察该路段车辆运行情况，车辆的安全距离取为1 m，其中驾驶员反应时间t取为2.5 s，可以得出饱和状态下车头间距，经计算可得出该进口道右转车的通行能力为=762 pcu/h。

2 直行自行车干扰情况下右转机动车的实际通过能力

在实际交通运行过程中，不受信号控制的右转机动车在转向过程中，会和同一进口道直行的非机动车流产生冲突，该冲突不仅会降低两种车流的通行能力，同时，也会对慢行交通的安全造成威胁。根据以往的分析研究，交叉口内部的机非事故多是发生在这两股车流之间。在现代社会提倡绿色交通和保护交通弱势群体的原则下，如何减少这两种交通流的冲突成为关键。在合理设置对于右转机动车的信号控制方式之前，首先需要把握两者之间冲突的影响量化指标。在研究中，笔者调查了不同时间段不同直行自行车干扰数量下右转机动车地点车速变化情况，具体调查方法同上，只是在所选时间段内也对直行非机动车的交通量进行统计。调查结果的统计分析见表1（选取3个时段为例）。

数据统计分析结果表明，自行车的数量和右转机动车地点车速之间存在一定的相关关系，其关系见直行自行车交通量与右转机动车通行能力关系图（图1）。

3 过街行人干扰情况下右转机动车的实际通过能力

在实际交通运行过程中，不受信号控制的右转机动车在转向过程中，除了会和同一进口道直行的非机动车流产生冲突外，也会在另一方向行人绿灯时间段与过街行人之间产生干扰和冲突。原则上，机动车在行驶过程中必须避让行人，但当过街行人交通量较大时，机动车驾驶员往往会失去等待的耐心，出现和行人争夺道路资源的现象。同时，时刻做到机动车避让行人也会使得右转机动车出现通行能力过低而拥堵的现象。因此，右转机动车的信号控制也需要考虑该时段的影响量化指标。我们根据不同时间段不同过街行人干扰数量下右转机动车地点车速变化情况，得到表2的数据统计分析表（选取3个时段为例），过街行人数量与右转机动车地点车速影响曲线见过街行人数量与右转机动车通行能力关系图（图2）。

4 结语

从以上分析可以看出，城市交叉口右转机动车通行能力在直行自行车及过街行人的交通行为影响下，都有不同程度的降低。本研究给出了右转机动车受慢行交通影响通行能力变化的量化分析，并且通过交通调查可以得出慢行交通在一个周期内绿灯时段通行的数量变化特点。从右转机动车的通行能力变化来看，在直行自行车和过街行人绿灯初始的15 s范围内，由于慢行交通成员比较密集，间距紧凑，右转机动车的通行能力降低较为明显，对比无干扰情况下的通行能力分别下降了15.7%和26.4%。该结果表明，对在所研究的城市道路交叉口进口道的右转机动车进行适当的信号控制是非常必要的，建议将慢行交通量对于右转机动车通行能力影响的量化数据指标作为右转机动车信号控制附加相位设计的理论分析基础。

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