南宁市民族金洲路口远引掉头应用分析

王子浜

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西　南宁　530029)



南宁市民族金洲路口远引掉头应用分析

王子浜

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西南宁530029)

为改善南宁市民族金洲路口晚高峰长期拥堵状况，文章提出了通过禁左，将左转交通远引至相邻的民族滨湖路口和金湖环路回转，并在民族滨湖路口东进口道增设一条掉头专用车道的方案。通过采用微观交通仿真模型VISSIM对影响区域路段现状和远引掉头方案进行了模拟分析，结果表明，远引掉头后路网行程时间改善了近30%，民族金洲路口采取远引掉头是可行的方案。

城市道路；交叉口；远引掉头；微观交通仿真模型

0　引言

城市干路平面交叉口是影响干路通行能力的瓶颈区域，提高平面交叉口通行能力是提高城市道路通行能力的重要措施。左转交通是交叉口冲突点产生最多、对通行能力影响最大的流向，左转交通的合理组织是交叉口通行能力提高的关键。国内外的研究和实际应用证明，将左转交通远引掉头设计是减少交叉口冲突点的行之有效的措施[1]，但其应用也受路网布局、交叉口形态、下游路段断面布置等因素限制[2]，效果也因地而异，专家和学者对于远引交叉口设置也存在一定争议。目前，远引交叉口渠化方式主要围绕中央分隔带U型回转左转远引交叉口、蝴蝶领结型交叉口两种展开研究[1，3]，对于远引交叉口利用主干路下游相邻交叉口掉头的研究较少，如主要道路上无中央分隔带的三幅路，而次要道路上亦无条件设置环岛

的情况。

民族大道是广西壮乡第一路、南宁首府第一街，为提高其通行效率，民族古城路口、民族园湖路口、民族金浦等路口实施了禁左，但作为民族大道另一个重要堵点的民族金洲路口，上班日晚高峰时段进口道排队长度甚至超过300 m，通过交叉口信号配时、进口道渠化等措施已无法有效改善，拥堵问题日益凸显。本文研究设计了民族金洲路口的禁左控制方案，将左转交通引至金湖环形道路和民族滨湖路口掉头，并通过VISSIM仿真模型验证分析。

1　民族金洲路口现状

1.1研究区域选择

本文主要研究在民族大道相邻路口完成民族金洲路口左转交通远引，远引交通影响范围主要为相邻交叉口，且民族金浦路口已实施禁左，因此本文方案研究影响范围选取民族大道金浦路西至南湖桥东段及金湖环路、金洲路口、滨湖路口，见图1。

图1　研究区域范围示意图

1.2道路现状情况

民族金洲路口前后民族大道路段为三幅路城市主干路，主路为双向6车道，车辆右转主要通过辅路完成；金洲路为单幅路，双向2车道，进口道拓宽1个车道；金湖环路为环绕金湖南北广场的4车道道路，通过两座单向2车道通道下穿民族大道；滨湖路-双拥路为三幅路南北干路，主路双向6车道，交叉口为大型平交口。民族金洲路口和民族滨湖路口现状如图2、图3所示。

图2　民族滨湖路口渠化现状示意图

图3　民族金洲路口渠化现状示意图

1.3交通现状调查

表1为2016-3-1(星期二)沿线主要研究路口晚高峰小时交通量调查数据。

表1　民族金洲路口、民族滨湖路口交通调查结果表 (单位：pcu/h)

调查当天，受南宁地铁1号线施工影响的路面部分已清理，民族大道主线交通已恢复，金湖环形道路因受地铁3号线施工封闭了东北环段，调查日当天无法获得完整数据。本文根据往年调查交通量，并按该段民族大道交通量增长率推算金湖环路上金湖南路(东环)和北路(西环)交通量分别为1 378 pcu/h、1 289 pcu/h。虽然部分交通量出行路径与金洲路的交通量重复，但本文在分析时暂不考虑其影响。

现状交叉口配时情况如图4、图5所示。

图4民族金洲路口配时示意图(T=180 s)

图5民族滨湖路口配时示意图(T=248 s)

根据现场调查，目前民族金洲路口东、西、南向平均排队长度>100 m，服务水平四级，北向排队长度约60 m，服务水平二级。民族滨湖路口东进口排队长度90 m，服务水平三级，西、南、北进口排队长度均>100 m，服务水平四级。

2　远引交通组织设计

2.1方案设计

由于民族大道该段采用三幅路形式，主路无中央分隔带，传统的中央分隔带U型回转方案无法实施；民族金洲路口东侧250 m有金湖环路、西侧400 m有民族滨湖路口，西出口400 m范围内车辆交织频繁，路段中间设置U型掉头对该路段交通流扰动大，甚至可能影响到民族滨湖路口东进口车辆排队。金洲路为双向2车道单幅路，交叉口附近无设置环岛条件。因此，民族金洲路口远引交通只能通过东西相邻路口(环路)完成，即民族大道东进口左转交通通过民族金洲路口直行-民族滨湖路口掉头-民族金洲路口西进口右转完成，民族大道西进口左转交通通过民族金洲路口直行-民族金湖环路掉头-民族金洲路口东进口右转完成，金洲路南、北进口左转交通通过先右转后掉头直行完成。

2.2渠化设计

民族金洲路口左转远引后，4个进口道左转渠化道均改为直行专用道。民族金湖(环路)路口无需改造。对于民族滨湖路口，考虑到现状左转交通量较大，且排队长度较长，拟在进口道增设一条掉头专用车道，以有效降低掉头交通的影响，提高通行能力；同时考虑到北进口左转和直行交通量相当，在渠化设计时将北进口渠化改为2个左转、2个直行专用道。

2.3信号配时

民族金洲路口采用2相位配时设计，信号周期150 s，南北向相位为直右合用相位，如图6所示。民族滨湖路口仍然采用4相位设计，其中东西左转相位考虑了东进口掉头需要，考虑民族大道形成绿波带，信号周期也设置为150 s，配时结果见图7。所有信号相位之间设置1 s全红时间、3 s黄灯时间。

图6远引后民族金洲路口配时示意图(T=150 s)

图7远引后民族滨湖路口配时示意图(T=150 s)

3　微观交通仿真分析

3.1VISSIM仿真模型建立及校正

根据研究区域道路交通现状和远引交通组织设计方案，建立现状和远引改造后的民族大道研究区域路网VISSIM仿真模型，图8为远引改造后的分析模型。仿真输入交通量为调查为第1节数据；小车期望速度均值55 km/h，分布范围40～70 km/h；公交车期望速度均值35 km/h，分布范围30～45 km/h。

图8　VISSIM微观仿真分析模型

任何微观仿真模型都需要校正吻合后方能用于研究分析。仿真模型的校正是指对仿真系统的车辆、驾驶员、跟车模型、换道模型等敏感参数进行调整，使模型能合理表达实际交通状况的过程[4，5]。本文的VISSIM模型参数参照文献[6]的校正结果，主要参数见表2。

表2　VISSIM仿真模型校正参数输入数值表

3.2评价指标选择

交叉口评价主要参数包括控制延误、负荷度、排队长度等[7]，路段评价的主要指标可选择行程时间、速度等，本文结合交叉口评价、路网交通状况反映等因素，选取行程时间、排队、延误3个指标作为研究区域路段及交叉口的评价指标，其中行程时间和延误是综合性指标，用于综合表示民族大道西向(金湖东环东至滨湖路口西)、民族大道东向(滨湖路口西至金湖东环东)、金洲路南向(航景巷至金洲路南二里)、金洲路北向(金洲路南二里至航景巷)、双拥-滨湖路北向(南湖停车场至嘉宾路)、滨湖-双拥路南向(嘉宾路至南湖停车场)6个路段车辆运行状况。

3.3远引交通效果分析与评价

仿真运行时间4 200 s(其中前600 s作为路网初始化时间，不收集运行结果)，多次运行现状和远引改造后的仿真模型，取平均值得到各指标运行结果，见表3及图9。

表3　远引改造前后排队结果表

图9　改造前后行程时间和延误分析图

通过仿真结果可以看出，在民族金洲路口实施左转远引后，路网总体运行状况得到了改善，路网内所有车辆的平均行程时间和延误分别减少了29%和44%。具体来看，民族大道两个方向行程时间和延误分别减少30%和50%左右，滨湖路减少20%和30%以上，但金洲路行程时间和延误增加一倍左右。金洲路服务水平下降主要与右转流量增加、直右相位所分配的绿灯时间减少等原因有关。交叉口排队方面，民族金洲路口东西进口道排队长度减少50%以上，尤其是西进口因双拥路右转专用车道汇流点距离交叉口仅160 m，以及现状路口左转交通的交织干扰，现状排队长度过长，禁左后彻底消除左转交织，改善十分明显；南进口排队长度与改造前持平，北进口增加1.6倍，但南北进口最大排队长度和停车次数没有大幅变化。民族滨湖路口排队方面，东进口平均排队长度和最大排队长度分别增加了1.8倍和1.1倍，但平均排队长度未超过路段长度的一半；西进口改造前后排队长度无明显变化；南、北进口平均排队状况大幅改善，主要由于北进口重新渠化、交叉口信号配时优化。由于原金湖环路通行能力富余较多，仿真过程中金湖环路交通运行指标仍较高，未出现拥堵现象，民族金洲路口通过金湖环圈左转的交通未在民族金湖路口处出现排队。

4　结语

民族金洲路口左转远引至民族滨湖路口和金湖环路后，路网服务水平得到了改善，民族大道交通改善较大。实施远引措施后，一定程度上加大了民族滨湖路口东进口的交通压力，导致排队长度增加、服务水平下降，但总体排队长度在可接受范围内。因此，民族金洲路口充分利用相邻路网结构采取远引掉头是可行的，可节约路网总体行程时间，方案实施时需要对民族滨湖路口交叉口优化设计，东进口道需拓宽1个车道，并进一步研究民族大道金洲路至滨湖路段北侧贯通拓宽的可能性，以降低掉头交通对左转交通的影响。尽管如此，远引掉头对于民族金洲路口左转车辆，尤其是需要绕行金湖环路的车辆，增加了绕行距离，对其存在一定的不公平和不便捷，建议系统研究金湖广场商圈路网交通组织，做好民族金洲路口左转交通的引导和分流。

[1]孙明娇.基于交叉口远引技术的城市干路协调控制研究[D].武汉：华中科技大学，2009.

[2]蔡军.路段U型掉头设置的适用性研究[J].城市道桥与防洪，2012(12)：151-154.

[3]王富，方可，胡娟.U型回转交叉口通行能力计算模型[J].武汉理工大学学报，2013，3(35)：80-83.

[4]Byungkyu(Brian)Park and Jongsun Won.Microscopic Simulation Model Calibration and Validation Handbook[D].Transportation Studies University of Virginia.2006.

[5]李嘉，王子浜，董海文.混合车流微观仿真模型校正方法研究[J].交通运输系统工程与信息，2011(3)：14-20.

[6]张清华.VISSIM微观交通仿真模型校正研究[D].北京：北京交通大学，2012.

[7]CJJ 37-2012，城市道路工程设计规范[S].

Analysis on U-turn Lead Application at Nanning Minzu-Jinzhou Intersection

WANG Zi-bang

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

To improve the long-time evening peak-hour congestion situation at Nanning Minzu-Jinzhou intersection，this article，through NO LEFT-TURN，proposed the program of leading the left-turn traffic to the adjacent Minzu-Binhu intersection and Jinhu Ring Road as well as adding a special U-turn lane at east entering road of Minzu-Binhu intersection.Through the microscopic traffic simulation model VISSIM，it conducted the simulation analysis on current affected road status and U-turn lead program，and the results showed that the travel time of road network is improved by nearly 30 percent after U-turn lead，thus using the U-turn lead at Minzu-Jinzhou intersection is a feasible program.

Urban road；Intersection；U-turn lead；Microscopic traffic simulation model

U491.1+7

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.024

1673-4874(2016)05-0089-05

2016-04-13

王子浜(1983—)，硕士，工程师，研究方向：道路设计、交通分析。