信号控制交叉口左转掉头设置方式分析

周立平，张　勇

(1.无锡市明大交通科技咨询有限公司，江苏　无锡　214000；2.浙江省湖州市公安局交通警察支队，浙江　湖州　313000)

信号控制交叉口左转掉头设置方式分析

周立平1，张勇2

(1.无锡市明大交通科技咨询有限公司，江苏无锡214000；2.浙江省湖州市公安局交通警察支队，浙江湖州313000)

关键词：信号控制交叉口；左转掉头交通；交通设计

0引言

在平面交叉口车流中，左转车流是冲突点最多的车流，而掉头交通因与左转交通的转向同侧，同样对交叉口的通行效率、交通安全造成一定的影响。因此，解决好左转掉头交通也是提高路网通行能力和安全性、增强路网可靠性的关键所在[1-2]。

1左转掉头交通影响因素分析

对于左转掉头车辆来说，影响其左转掉头的因素主要体现在三个方面，即车辆自身的转弯性能、可供车辆左转掉头的空间及同相位左转车流对左转掉头车辆的影响。

1.1车辆转弯性能

车辆不同的自身结构和运行特性会影响其转弯性能，车辆转弯性能主要与车辆尺寸和转弯半径有关[3]。

(1)转弯半径：左转掉头车辆的转弯半径与车辆的尺寸相关，根据相关设计标准规范，机动车最小转弯半径如表1所示。

(2)转弯车速：车辆在转弯、掉头时若不注意降低并控制好车速，易造成侧滑或侧翻而引发交通事故。《道路交通安全法实施条例》第四十六条规定机动车行驶中遇到掉头、转弯、下陡坡时最高行驶速度应≤30 km/h。

1.2左转掉头空间

车辆顺利完成一次左转掉头的必要条件是：车辆左转掉头时的路面宽度应至少大于最小转弯半径或者路面宽度大于车身长。根据上述转弯半径，小型车顺利完成一次左转掉头的路面宽度至少应为8.8 m(最小转弯半径6 m+出口道加速车道最小宽度2.8 m)，考虑到车辆运行轨迹的容错性，实际设计中最小值可取9.3 m(两条出口道3.25×2 m+出口道加速车道2.8 m)。由此可以得出另外一个结论：当交叉口处无中央分隔带时，小型车顺利完成一次掉头所需要的出口道数至少为3；当交叉口处有中央分隔带时，小型车顺利完成一次掉头所需要的出口道数要根据中央分隔带的宽度而定。小型车完成一次左转掉头全过程如图1～2所示。

图1　小型车顺利完成一次左转掉头轨迹图

图2　小型车未顺利完成一次左转掉头轨迹图

由此可见，掉头空间是影响车辆顺利左转掉头的一个重要因素，左转掉头空间不足，会迫使车辆采取原点掉头模式，掉头时间延长，当与对向车流发生冲突时，掉头口处会拥塞大量车辆，从而影响整个交叉口的通行效率。

1.3同相位左转车流的影响

当左转掉头车辆借占左转车道行驶时，此时驶离进口道的车辆中存在两种行车轨迹，即左转和左转掉头[4]。左转车流会造成左转掉头车辆驶离停止线的时间和完成左转掉头的时间延迟，从而影响进口道车辆的消散，造成通行时间的浪费，影响通行效率。

2左转掉头类型设置分析

2.1交叉口内部掉头

(1)交通组织方式：掉头车辆借由左转车道掉头，车辆在不影响正常行驶车辆及保证安全的情况下，在交叉口内部完成掉头。掉头车辆在交叉口内部转弯，运行空间较大，转弯比较灵活；但是需要穿越斑马线两次，存在较多冲突。见图3～4。

图3　交叉口内部掉头(有左转掉头专用车道)示意图

图4　交叉口内部掉头(无左转掉头专用车道)示意图

(2)冲突分析

此种掉头方式会与横向交通和纵向交通产生冲突，其中横向交通冲突主要是指左转掉头车辆与慢行交通发生冲突，当左转掉头车辆在交叉口内部进行交通组织时，会与过街行人及自行车发生冲突，特别是当顺时针右转车辆同时汇入出口道时，出口道空间减少，左转掉头车辆与行人及自行车的冲突会更严重，进而造成更大的交通隐患，降低交叉口通行效率。纵向交通冲突主要是指左转掉头车辆与机动车产生的冲突，包括：①左转掉头车辆与同相左转车辆之间存在分流点，左转掉头车辆的通行效率会受到左转车辆比例、排队等候时间和绿灯通行时间的影响；②左转掉头车辆与顺时针右转车辆存在冲突；③有左转掉头专用车道时，左转掉头车辆会与逆时针左转车流存在冲突，当逆向左转车流量较大或相关进出口道数匹配不合理时，这种冲突对交叉口通行效率会产生一定的影响。车辆在信号控制平面交叉口内部完成掉头的冲突分析如图5所示。

图5　交叉口内部左转掉头交通冲突示意图

2.2进口道停止线前掉头

(1)交通组织方式：左转掉头车辆通常与左转车辆同相组织，在停止线后适当距离完成掉头[5]。此种掉头方式无需穿越斑马线，避免了与行人产生冲突，且可利用对向车流间隙灵活组织交通；但车辆左转掉头空间相对较小，转弯半径会受到限制，应合理设置掉头开口宽度和开口位置。见图6。

图6　进口道停止线前掉头示意图

(2)冲突分析

此种掉头方式主要与同向左转车流、顺时针右转车流、逆时针左转车流产生冲突：①在平面信号控制交叉口中，左转掉头车流与同向左转车流通常为同相控制，左转掉头车辆的通行效率势必受左转车行车轨迹及车流比例的影响，当同相左转车流量过大时，左转掉头车辆需等待前方左转车辆通行完毕后方可通行，也对后方等待左转的车辆造成阻碍，进而影响交叉口的通行效率；②当左转掉头车辆与逆时针左转车流、顺时针右转车流之间不存在时间间隙而同时进入出口道时，会造成出口道拥塞，进而影响交叉口的通行效率。见图7。

图7　停止线前左转掉头交通冲突示意图

2.3进口道展宽段、渐变段内左转掉头

(1)交通组织方式：车辆在停止线前一定距离内就开始掉头，掉头位置一般在展宽段或渐变段内[6]。车辆驶入展宽段或渐变段后即与左转轨迹偏离完成掉头，车辆绕行距离相对较小，且不受信号控制，掉头相对较为自由；但是转弯半径会受到限制，并对展宽段、渐变段施加更大的交通压力，易发生冲突和拥堵。见图8。

图8　进口道展宽段、渐变段内左转掉头示意图

(2)冲突分析

由于左转掉头位置距离停止线相对较远，且不受信号灯控制，车辆掉头的自由性较大，左转掉头轨迹会阻碍后方来车，降低左转车流的通行效率，从而造成交叉口展宽段、渐变段拥堵，当交叉口流量较大时，甚至会造成整个进口道的堵塞，此外，当左转掉头车辆驶进出口道时，会与出口道原有车辆产生合流点，影响原有车辆的行车轨迹，从而影响出口道车辆通行效率，进而影响整个交叉口的通行效率，见图9。

图9　展宽段、渐变段内左转掉头冲突示意图

3左转掉头空间设计要素

左转掉头位置的合理选取和布设不仅可以提高交叉口的通行效率，也可以降低左转掉头交通与其他机动车交通及慢行交通之间存在的交通安全隐患[7-8]。对比我国现有的3种左转掉头设置方式，本文提出合理的左转掉头设置方式为：在进口道停止线前适当距离左转掉头，其空间设计要素则包括左转掉头位置和左转掉头宽度。

(1)左转掉头位置：进口道斑马线前约10～20 m。最小值10 m包括：斑马线与停止线间距2 m+停止线与车道指示箭头标线间距1 m+车道指示箭头标线6 m(也可理解为左转掉头车辆前等候一辆车的距离6 m)+相邻两车之间的安全距离2 m(实际设计中通常取2 m)。进口道斑马线前的距离是一个相对弹性的取值，建议取值范围为10～20 m。

在斑马线前10～20 m处设置左转掉头：①避免了与慢行交通之间产生的冲突；②保障了同相左转车流的通行效率；③受信号灯能控制，降低了车辆左转掉头的随意性，从一定程度上减少了交通安全隐患；④具有一定的容错性。

(2)左转掉头宽度：实际设计中一般取10 m左右，可满足小、中型车的转弯要求。10 m包括：左转掉头车辆前等候一辆车的距离6 m(也可理解为一定的容错性)+相邻两辆车之间的安全距离2 m+左转掉头开口与两侧隔离带之间的安全距离共2 m，见图10。

图10　左转掉头位置及宽度示意图

4结语

左转掉头交通是信号平面交叉口转向交通的重要组成部分，解决好左转掉头车辆的通行问题也是提高交叉口通行效率的措施之一。在实际设计中，合理的设计左转掉头空间、布设左转掉头位置和左转掉头宽度，可有效降低左转掉头车辆对其他机动车交通、慢行交通的影响，减少交叉口处交通安全隐患，提高交叉口通行效率，进而提高路网的畅通性、可靠性和安全性。

参考文献

[1]杨佩昆.城市平面交叉口规划与设计规程[S].上海：上海市建筑和管理委员会，2001.

[2]刘书鹏，马俊.路段掉头交通流组织方式研究[J].交通运输系统工程与信息，2007(4)：124-128.

[3]张海雷.信号控制交叉口掉头交通设计研究[J].道路交通与安全，2009，19(1)：89-92.

[4]陈凯，张宁.平交路口远引掉头技术应用研究的思考[J].交通运输工程与信息情报，2006，4(4)：82-86.

[5]杨晓光.城市道路交通设计指南[M].北京：人民交通出版社，2003.

[6]CJJ 152-2010，城市道路交叉口设计规程[S].

[7]GB 51038-2015，城市道路交通标志和标线设置规范[S].

[8]GB 50647-2011，城市道路交叉口规划规范[S].

摘要：左转掉头交通是平面交叉口转向交通的重要构成部分，左转掉头位置是否合理直接影响着交叉口的通行能力和运行效率。文章分析了信号控制交叉口左转掉头的交通影响因素，并通过归纳分析我国现有的3种左转掉头设置方式的优劣，提出了合理的左转掉头设置方式，同时阐述了左转掉头的空间设计要求。

Analysis on Left U-turn Setting Methods at Signalized Intersection

ZHOU Li-ping1，ZHANG Yong2

(1.Wuxi Mingda Transportation Technology Consulting Co.，Ltd.，Wuxi，Jiangsu，214000；2.Traffic Po-lice Detachment of Zhejiang Huzhou Public Security Bureau，Huzhou，Zhejiang，313000)

Abstract：The left U-turn traffic is an important component for the steering traffic of plane intersections，whether the left U-turn position is reasonable has direct impact on the traffic capacity and operation ef-ficiency of intersections.This article analyzed the traffic influencing factors of left U-turn at signalized intersection，and through the inductive analysis on the advantages and disadvantages of China’s existing three left U-turn setting methods，it proposed the reasonable left U-turn setting method，and described the space design requirements of left U-turn.

Keywords：Signalized intersection；Left U-turn traffic；Traffic design

作者简介

中图分类号：U491.5+1

文献标识码：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.027

文章编号：1673-4874(2016)04-0100-04

收稿日期：2016-03-28

周立平(1980—)，工程师，研究方向：交通规划、咨询、设计。