本文是一篇工程管理碩士論文，本文從提高交叉口通行能力著手，優化方式交叉口空間資源利用率，結合當前城市道路中特定時段擁堵的現狀，設置一種左轉車輛借本向直行車道進行二次待行的優化交通組織方法，以借道左轉方案為對比研究對象，提高道路時空資源利用率，增強交叉口左轉車流的通行能力，達到緩解高峰時段交通擁堵問題的目的。

1 緒論

1.1 研究背景與意義

1.1.1 研究背景

隨著城市的發展和大量人口的涌入，人們為了工作、休閑和其他社交活動而使用汽車通勤，導致了特定時段的交通擁堵，為解決交通擁堵問題，國內外學者及交通管理部門做了許多研究和嘗試，一是在交通信號優化方面，為提高道路交叉口的通行效率，保障交通順暢和安全，對交叉口信號配時方案進行優化設計，重點是根據各相位交通流量和道路資源情況，調整信號周期內相位相序配時方案，以減少擁堵和碰撞的發生；二是在道路標線優化方面，通過在交叉口設置明顯的標志標線，指示車輛和行人安全行駛，減少交通混亂和事故；三是在交通流量分配優化方面，通過設置左轉車道、右轉車道、直行車道等方式，對交通流量進行分流，減少擁堵提高效率；四是在車道設計優化方面，在交叉口設置左轉車道、右轉車道、直行車道等，并對車道進行合理規劃，以提高車輛通行的效率和質量；五是在交通組織方案優化方面，通過采用新的交通組織方案，如潮汐車道、可變車道等，根據不同時間段的交通流情況進行調整，以提高交叉口的整體通行效率和安全性。

在研究交叉口車道渠化及信號優化中，通常發現在城市交通中左轉車道成為交通組織中影響效率的瓶頸，因為車輛需要等待對向直行車流清空后才能進行左轉，且左轉車道往往只有一條，這導致了左轉效率不高從而產生交通擁堵和延誤。為了解決這個問題，借道左轉策略被提出來，它是通過科學規劃車道使用，提高左轉車輛的通行效率，從而緩解左轉車流降低交通擁堵。具體來說，借道左轉的策略是在靠近交叉口的隔離護欄上打開一個缺口，方便左轉車輛在此穿行進入相鄰對向車道進行左轉，并在此處設置標志標線，提醒并引導駕駛員安全通行。這樣就在對向車道變相增加了一條本向車道的左轉車道，提高了左轉效率。

1.2 國內外研究現狀

在交叉口優化方面，國內外學者們都進行了大量的研究和實踐。這些研究主要關注如何有效地提高左轉車流的通行效率，減少交通擁堵和事故發生，對交叉口左轉車流優化進行了深入探索，采用數值模擬和計算機仿真等方法，實現對交叉口進行優化設計，此外，他們還注重研究左轉車道的設置條件，如左轉車流的交通量、相交方向車流的交通量以及車流在行駛轉彎過程中的安全性等，從而確保左轉車流的正常通行。還關注于交叉口動態車道控制，包括可變車道的設計與實踐。通過實施可變車道，可以有效解決不均衡的交通流問題，減緩交通壓力，并減少交通建設成本。同時，對左轉交通流的信號配時及協調優化也是研究的重點，旨在實現左轉車流的有效分離與引導。

1.2.1 在交叉口渠化設計及道路空間資源優化

在交叉口設計規范方面，我國也有相應的國家標準《道路交通標志和標線》，是目前我國在城市道路標志標線設計方面的行為指南[1]；《城市道路工程設計規范》的發行，為城市道路內的主干道、次干道、支路都提供了較為全面的設計規定[2]。除規范外，為充分利用交叉口資源，對交叉口渠化設計是提高交通流暢度和安全性的一種方法，國內外學者在交叉口渠化設計方面進行了一系列研究；Akamatsu[3]對道路空間資源與其交通承載力的關系進行了分析，研究了在一定路網資源容量條件下，如何均衡分配交通流量的問題；Gao[4]分析了道路資源、交叉口與路網之間的關系，并給出相關系數，建立了交通承載能力的定量計算模型以及交通承載力評價指標；孔健等[5]提出了在進行城市道路平面交叉口渠化設計時應遵循以下原則：簡單明了、滿足規范、保證視距、美觀醒目等；揭文祺[6]提取了各交叉口幾何設計特征、交叉口渠化方式以及交通流特性等數據，為定量化分析交通沖突影響要素提供了有效思路；

2 借道左轉交叉口基本原理

2.1 借道左轉交叉口基本原理

2.1.1 借道左轉交叉口的概念

借道左轉這一概念的興起，源于邯鄲交警的創新嘗試，在符合條件的道路交叉口允許左轉車輛借用對向出口車道進行左轉。借道左轉是一種出口道可變車道措施，通過對道路交叉口進行特定靜態渠劃、標志設置、交通信號誘導控制，借用相鄰對向車道的一條或兩條設為本方向的左轉車道使用，同時配套設置信號相位進行調控，以提高交叉口的交通效率。

具體來說，就是選擇在左轉車流較大的交叉口路口，“借用”相鄰的一條車道作為臨時左轉車道，起到緩解左轉壓力大的問題，通常會設置相應的標志標線及信號指示燈來配合完成借道左轉。這種交叉口交通設計方式在一些城市車流量較大或者道路狹窄的道路應用較多，尤其是一些道路交通資源有限，高峰時段左轉車輛流大等待時間長的交叉口。借道左轉的實質就是在現有道路資源的基礎上，充分挖掘道路功能，統籌調配車輛快速通過交叉口，減少車輛等待時間，緩解交通擁堵，并提高路口的通行效率。由于借用的出口車道借道左轉，一般還可以稱作“借道待行左轉”。

需要注意的是，與其他新的交通舉措實施相類似，借道左轉的實施也需要有良好的交通運行環境，包括適合的道路條件，交叉口的綠化和景觀設計要合理，避免遮擋駕駛員的視線和交通標志等，交通指示引導要明確的，交通標志和信號燈要清晰、明顯，起到準確引導駕駛員能夠順利通行的目的，同時也要考慮相應的特殊情況，如大型車輛的左轉等，尤為重要的是對駕駛員的培訓與引導，避免出現借道左轉混亂和交通事故等。

2.2 借道左轉交叉口的設置條件

在實施借道左轉的交叉口，交通擁堵狀況都有所改善，效率都有所提高，但并意味著設置借道左轉適用于所有交通情形，誠然其需要滿足特定的條件。本文將從交叉口空間資源條件、交叉口交通流條件和交通信號控制條件等三個方面開展設置借道左轉的分析。

2.2.1 交叉口空間資源條件

交叉口借道左轉車道目前已經在國內的很多城市應用實施并取得了良好的一定的實際效果，根據不同交叉口道路交通條件、幾何條件等諸多因素考慮，借道左轉車道并非在全部交叉口都通用，需要依據相位、車道數、交叉口幾何條件以及道路交通條件等具體情況來判別。

（1）交叉口有專用左轉相位

設置借道左轉的道路一般為“十”字型或“T”型交叉口，有獨立的直行及左轉車道。

（2）進出口車道數

借道左轉車道一般適用于具備雙向六車道及以上道路條件的交叉口，以保證借道左轉車道的設置不會對其他方向的交通造成過大的影響。在左轉車輛所在的進口方向，車道數一般要求不小于3條，這主要是為了確保有足夠的空間來容納準備進行左轉的車輛，以及保持直行車輛的流暢通行。

（3）借道左轉車道應滿足車輛左轉彎最小半徑

借道左轉車道的設置本質上意味著車輛需要在交叉口前進行一個車道的平移。平移直接導致原本就較小的轉彎半徑進一步縮減，可能導致借道左轉車道上的轉彎車輛不能正常轉彎，若在此情況下增設借道左轉車道，必須謹慎考慮其對車輛轉彎的影響，設置借道左轉車道后要保證在借道左轉車道中的車輛左轉時能夠順利轉彎駛離交叉口。

3 二進式交叉口時空復用控制模式設計 .................. 22

3.1 二進式交叉口時空復用定義 .......................... 22

3.1.1 二進式交叉口時空復用方案基本概念 ................. 22

3.1.2 二進式交叉口時空復用基本原理 ................. 23

4 二進式交叉口信號控制與建模 ...................... 39

4.1 二進式交叉口信號控制設計思路 ................... 39

4.2 二進式交叉口信號相位方案的設計 ...................... 40

5 淄博市世紀路新村西路交叉口仿真分析 ....................... 49

5.1 交叉口概況 ......................... 49

5.1.1 交叉口地理位置 ....................... 49

5.1.2 交叉口幾何布局 ......................... 50 

5 淄博市世紀路新村西路交叉口仿真分析

5.1 交叉口概況

世紀路-新村西路交叉口高峰時段主要以新村西路由西往東及左轉車輛為主，早高峰時段7點到8點，左轉車流排隊較長超過160M，交叉口信號周期為145s，交通量為872pcu/h，左轉綠信比為0.21，飽和度為1.13，服務水平為F級，左轉車輛流大導致交叉口整體交通擁堵嚴重。此前，該交叉口東西方向西進口已經采用了借道左轉方式，左轉通行效率有所提升但整體效果依舊不理想，其余方向進口道早高峰處于正常運行狀態。

5.1.1 交叉口地理位置

世紀路-新村西路交叉口位于淄博市張店區，是兩條主要道路的交匯點。世紀路作為一條重要的交通干道，連接著城市的不同區域，承擔著繁忙的交通流量。新村西路則是一條歷史悠久的道路，周邊分布著許多居民區和商業設施，無論是前往商業區、學校、醫院還是其他目的地，該交叉口都是重要的交通樞紐，交通狀況通常較為繁忙，車輛和行人流量都較大。為了確保交通安全和順暢，該交叉口通常設有交通信號燈和監控設備，以規范交通秩序。此外，交叉口附近還設有公交車站、出租車停靠點等交通設施，方便市民出行。對于市民來說，世紀路-新村西路交叉口是一個重要的出行節點。位置示意如圖5.1所示。

6 結論與展望

6.1 結論

本文從提高交叉口通行能力著手，優化方式交叉口空間資源利用率，結合當前城市道路中特定時段擁堵的現狀，設置一種左轉車輛借本向直行車道進行二次待行的優化交通組織方法，以借道左轉方案為對比研究對象，提高道路時空資源利用率，增強交叉口左轉車流的通行能力，達到緩解高峰時段交通擁堵問題的目的。

（1）通過借鑒現有研究成果，構建二進式交叉口時空復用控制模式的方案，給出了二進式交叉口的相關概念，明確“借本向直行車道左轉”、主信號與預信號協同控制下相位相序“先左后直”、合理規劃“調整區、待行區”車道、同一信號周期內待行區車道分時“可直行可左轉”為二進式交叉口的主要設計思路。

（2）建立了以最大通行能力為評價標準的信號優化模型，定義了二進式交叉口的設置條件及區域渠化車道理論計算公式，分析了二進式交叉口的相關風險點以及降低沖突的可能，對比借道左轉從安全及經濟性等方面對二進式交叉口時空復用控制模式做出評價。

（3）以淄博市世紀路-新村西路交叉口為實例，利用VISSIM仿真軟件分別模擬改造前借道左轉方案及改造后的二進式交叉口方案，并將仿真結果進行統計分析，結果表明，二進式交叉口通行能力提升29.73%、排隊長度下降21.29%、平均延誤下降47.75%，相關指標均得到大幅優化，得出了二進式交叉口時空復用方案設置的有效性，提供了一種解決高峰時段交通擁堵問題的交通組織控制模式。

參考文獻（略）