90年代初,二环桥下十字路口交通流量大,红绿灯还是圆头灯,绿灯亮时直行和左转车道同时放行,交通秩序较为混乱。交管部门对信号灯改良后,左转箭头灯开始使用,直行和左转实现分开放行,路口交通秩序有所改善。但是,当直行车道放行时,左转车道车辆排队压力增加,桥下通行效率降低。
为缓解这一问题,陈工开始扎在桥下路口调信号,搞优化。作为与道路朝夕相处的交通从业者,陈工知道,要想大幅改善路口交通状况,必须结合路面渠化并改良配套交通设施。
在日复一日的路口调优工作中,经过长时间观察和思考,陈工构想出利用桥下空间规划「左转待驶区」的交通渠化方案。
先用时间换空间 再用空间换时间
经过对多个桥下路口的实地观察,陈工发现桥下路面有空间可进行利用,如果能将这一片区域合理规划,增加车辆容载量,无疑可以提高路口通行效率。
陈工构想,在左转车道前的空白区域,可设置一个多车道的左转等待区,在直行车道放行车辆时,将左转车辆引入等待区,双排或多排车辆待行,利用直行时间就可换取左转空间;因路面左转空间前移,左转车道车辆承载量增加,同等绿灯时间可放行更多车辆,这样待驶区空间就换取了信号时间。
通过时间与空间的巧妙置换,可缩短路口整体信号周期,路口的通行效率就会有所提升。简而言之,左转待驶区为了提高左转车道通行能力,在路口内设置的多车道等待区。
构想提出后,陈工在各个路口的调优工作中一直用心观察,寻找合适的试点路口。
95年后,陈工发现北京四通桥桥面较宽,桥下空间宽阔,南北中间设置有隔离带,路口中心还建有南北辅灯,可用于待驶区车辆指引,是一个天然的试点路口。陈工和四通桥所属海淀管辖支队沟通并达成共识,在四通桥路口联合设计施行左转待驶区方案,改变车辆放行方式。
方案施行后,左转车道排队车辆明显减少,通行效率有效提升,取得了不错的试点效果。
2000年,北京两广路(广渠门到广安门)新建开通,磁器口路口作为其中一节路段,被陈工及其团队选定成为左转待驶区方案的施行地。磁器口路口建设大隔离带,在对角处专门设置二次左转灯,同时加设路面指示牌和标志牌,相关配套设施建设完善,在崇文支队民警现场支持下,方案成功施行。
经过一段时间观测,车辆排队时间有所减少,路口通行能力获得提升,磁器口路口成为典型示范案例。
自此,北京各个交警支队开始推广左转待驶区,方案被广泛运用于环路和交叉口管理治理,成为提高交叉口服务水平,减少交通拥堵的有效方式。作为一种交通渠化的手段,左转待驶区沿用至今并逐渐成为路口常规渠化方式,国内其他城市也有借鉴使用。
左转待驶区如何提高路口通行效率?
提高路口的通行能力,可从空间和时间两个角度进行优化,空间不足可以用时间弥补,时间不足用空间补充。合理的利用空间可以解决信号时间不足的问题。
左转待驶区的应用,正是利用空间换时间,将左转车道车辆引入桥下更多条车道内排队等待,放行左转时,左转车辆会以更多车道驶离路口,增加左转处理能力。
在多规划的车道内,待驶的车辆数即是效益。若待驶区每条车道能存放五辆车,假定每2秒放行一辆,在每个信号周期内,每增加一条待驶车道,相比于没有规划待驶区时,左转时间减少10秒。若原信号周期为180秒,每小时放行20个周期,增加待驶区后,信号周期降为170秒,每小时放行21个周期,多增加一个周期效益,通行能力约提高(21-20)/20=5%。
形神兼备,左转待驶区和停车线前移的不同
在路口经常见到如图所示的路面渠化方式,一般业内也统称为左转待驶区。严谨地说,图示方案应称为停车线前移,与左转待驶区是完全不同的两个概念。
在平交路口,因路面空间有限,停车线前移的设计较多;而在环路桥下,路面空间较大,一般为左转待驶区的设计形式。从车道对应数量来说,一条左转车道对应一条待驶车道,可称为停车线前移;一条左转车道对应多条待驶车道(最多不应超过三条)即是左转待驶区。
停车线前移和左转待驶区的施行,隐藏着一个可能会被忽视但非常重要的前提,若一个路口设置了停车线前移或左转待驶区,则这个路口在直行车道放行结束后,需增加全红时间。
如图所示,直行车道1绿灯放行结束后,路口还有未清空的直行车辆,因车道2空间前移,左转车辆与路口距离变短,若直行绿灯结束左转车道立即放行,左转车辆则会在路口与未清空的直行车辆产生冲突,增加安全隐患;而若增加合适的全红时间,在车道2放行车辆到达原本的冲突点时,车道1的直行车辆已通过此位置,二者通行互不干涉。
停车线前移与左转待驶区对于路面的通行效率提升及路口作用也有很大区别。采用停车线前移方案,左转车道虽在路面空间位置前移,但因增加全红时间,路口信号周期相应延长,车道空间前移所节省的左转时间与增加的全红时间相互抵消,在实际应用中,对于路口的通行能力影响并不明显;而左转待驶区虽也面临同样的问题,但因待驶区车道多,容纳车辆翻倍,放行车辆数增加,整体通行效率仍有提升。当然,停车线前移的设置也有其他促进作用,例如可减小大路口信号的间隔时间。
道路优化需要“零距离”协同
在讲解停车线前移和左转待驶区的区别时,陈工提到,因路口渠化划线与信号控制分属交通规划的不同细分领域,在实际路口调优中,有时会出现二者割裂的情况。
如路口划线人员重新设置路口划线方案时,未与信号调优部门协同,在路面设置停车线前移却未增加全红信号时间,这无疑会导致路口信号切换时车辆挤塞,也会增加一定的交通风险。
道路优化,不能只拘泥于单一方案,更不能只顾“形”而忽略“神”,要考虑不同层面因素和影响,思而后行,才能真正做到路通且达。
交通是从业人员需通盘考虑、多部门协同,同时谨慎细心、具备高度责任感的事业,在几十年的从业生涯中,陈工一直秉持交通人的“匠心”与“初心”,在实践中思考、总结,在探索中求知、解惑。
下一篇,陈工将带来「信号倒计时的利与弊」。
「守路者」系列分享人简介
陈大农:原北京市公安局公安交通管理局科技信息通信处警务技术二级总监,首都劳动奖章获得者,从事交通信号控制工作三十余年,对信号控制方案设计、路口通行优化有深入研究,被评为公安交通管理领域专家。目前,陈工被聘请为北京博研智通科技有限公司高级技术专家,负责博研智通交通信号控制相关理论工作的重塑与升级,构建技术方案和落地用户的对话通道,助力博研智通成为业内全面专业的解决方案提供商。