程 鵬

(中國人民公安大學， 北京 100038)

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平面交叉口待行區(qū)設置方法研究

程 鵬

(中國人民公安大學， 北京 100038)

在借鑒和參考國家相關標準的基礎上，針對較大型平面交叉口提出了一種交通組織方式. 研究了較大型平面交叉口施劃機動車左轉彎待轉區(qū)、直行待行區(qū)，非機動車左轉彎待轉區(qū)、直行待行區(qū)，人行待行區(qū)標線和設置左轉彎待轉、直行待行、人行待行信號燈的交通組織優(yōu)化方法，并設計制作了以單片機邏輯運算為主導的左轉彎待轉、直行待行、人行待行信號燈. 在不進行大規(guī)模工程改造的情況下，能最大限度地挖掘交叉口固有的時空資源,進一步提高通行效率，對緩解交叉口擁堵具有一定的現(xiàn)實意義.

平面交叉口； 待行區(qū)； 信號燈； 放行方式； 交通組織

城市道路交通擁堵問題已成為我國大中城市困擾百姓出行、令政府棘手解決的難題. 城市道路交叉口是城市道路系統(tǒng)的重要組成部分，是道路網(wǎng)絡的節(jié)點所在，是管理、組織道路各類交通的控制點. 道路是否暢通，很大程度上取決于交叉口的交通狀況. 在整個道路網(wǎng)中，交叉口成為通行能力與交通安全上的卡口，更是交通事故最集中的地帶. 因此，交叉口對道路網(wǎng)的形式及道路交通的影響是非常大的. 平面交叉口是城市路網(wǎng)中最常見的交通瓶頸，對于一些較大型的平面交叉口,由于其布局已基本定型，在暫時無法解決立體交叉的情況下，只有采用交通組織優(yōu)化技術，在交叉口的空間和時間上做文章. 本文通過在交叉口設置左轉彎待轉、直行待行、人行待行區(qū)域標線，做到交叉口空間上寸土必爭. 同時相應地增設提示車輛通行左轉彎待轉、直行待行 區(qū)域和行人橫過人行橫道人行待行區(qū)域的信號燈，在交叉口信號燈放行時間上做到分秒必爭. 優(yōu)選信號燈先直后左的放行順序，彌補行人通過人行橫道需求時間不足，壓縮車輛、行人時空等待和延誤，優(yōu)化信號燈配時方案，在不進行大規(guī)模工程改造的情況下，能最大限度地挖掘交叉口固有的時空資源,進一步提高通行效率，對緩解交叉口擁堵具有一定的現(xiàn)實意義.

1 平面交叉口待行區(qū)設置適用條件

1) 待行區(qū)設置適合用在比較大型的交叉口路口，一般進口道在3條機動車道及以上的路口適合設置待行區(qū)；

2) 大型立交橋下平面路口，該類型路口橋下空間往往比較大，車輛通過路口所需時間較長；

3) 左轉彎待轉區(qū)一般要求具有專左車道，并且左轉彎待轉區(qū)的設置不能影響對向直行機動車輛的正常行駛；

4) 在宜設機動車先直后左四相位信號燈放行方式平面交叉路口，增設機動車左轉彎待轉區(qū)、直行待行區(qū)，非機動車左轉彎待轉區(qū)或直行待行區(qū)和人行橫道等待區(qū)及其信號燈.

2 平面交叉口待行區(qū)標線及信號燈設置方法

現(xiàn)行的《道路交通標志和標線》(GB5768.1—2009)規(guī)范了機動車左轉彎待轉區(qū)標線，在此不再贅述. 但《道路交通標志和標線》(GB5768.1—2009)沒有規(guī)范機動車直行待行區(qū)、非機動車左轉彎待轉區(qū)、直行待行區(qū)和人行待行區(qū)標線. 現(xiàn)行的《道路交通信號燈》(GB14887—2011)信號燈的功能分類中沒有規(guī)范左轉彎待轉、直行待行和人行待行信號燈. 本文提出增設機動車直行待行區(qū)、非機動車左轉彎待轉區(qū)、直行待行區(qū)、人行待行區(qū)(人行橫道等候區(qū))標線和左轉彎待轉、直行待行、人行待行信號燈，希望能對平面交叉口待行區(qū)的設置提供借鑒和參考.

2.1 機動車直行待行區(qū)標線及信號燈設置

2.1.1 直行待行區(qū)標線

含義：在平面交叉路口每個進口的人行橫道外緣施劃延伸所有直行車道內直行箭頭、車道分道線(虛線)和停止線，其停止(等待)線可呈階梯狀或在一條直線上組成一組長方形標線，用于標識直行待行區(qū)標線.

1) 直行待行區(qū)標線為白色虛線，用來指示直行車輛在同一方向左轉時段(先放左轉后放直行)或相鄰方向左轉時段(先放直行后放左轉)進入待行區(qū)等待直行的位置.

2) 直行待行區(qū)標線應在設有直行專用信號且辟有直行專用車道時使用，設于直行專用車道前端，伸入交叉路口內，但不得妨礙相鄰方向(先放直行后放左轉)或對向(先放左轉后放直行)左轉車輛的正常行駛.

3) 直行待行區(qū)標線為兩條平行的白虛線，線寬15 cm，線段及間隔長均為50 cm，其前端應施劃停止線. 在待行區(qū)內須施劃白色直行導向箭頭，導向箭頭長300 cm，一般在待行區(qū)的起始位置和停止線前各施劃一組，直行待行區(qū)較長時，中間可以重復設置導向箭頭，直行待行區(qū)較短時，中間可僅設置一組導向箭頭. 有條件的地點，直行待行區(qū)可設置多條待行車道.

2.1.2 直行待行信號燈

直行待行區(qū)標線宜由直行待行信號燈指示直行的機動車和非機動車正確使用. 即直行待行信號燈的全紅表示禁止駛入待行區(qū)，紅直杠(代表待行區(qū)停止線)靜止、直行綠箭頭、綠虛邊閃爍表示允許駛入待行區(qū)，上開口、直行綠箭頭、綠虛邊靜止表示允許通過待行區(qū)，全黃表示已駛入直行待行區(qū)車輛可以繼續(xù)通行. 直行待行信號燈如圖1所示.

圖1 直行待行信號燈

2.2 機動車左轉彎待轉區(qū)標線及信號燈設置

2.2.1 左轉彎待轉區(qū)標線

參考《道路交通標志和標線》(GB5768.1—2009).

2.2.2 左轉彎待轉區(qū)信號燈

左轉彎待轉區(qū)標線宜由左轉彎待轉區(qū)信號燈指示左轉的機動車和非機動車正確使用. 即左轉彎待轉信號燈的全紅表示禁止駛入待轉區(qū)，紅斜杠(代表待轉區(qū)停止線)靜止、左轉綠箭頭、綠虛邊閃爍表示允許駛入待轉區(qū)，上開口、左轉綠箭頭、綠虛邊靜止表示允許通過待轉區(qū)，全黃表示已駛入左轉彎待行區(qū)車輛可以繼續(xù)通行. 左轉彎待轉信號燈如圖2所示.

圖2 左轉彎待轉信號燈

2.3 非機動車直行待行區(qū)或左轉彎待轉區(qū)標線

2.3.1 非機動車直行待行區(qū)或左轉彎待轉區(qū)標線

在交叉路口每個進口的人行橫道外緣施劃延伸所有非機動車直行車道分道線(虛線)和停止線，其停止(等待)線最長可與機動車直行待行區(qū)標線停止線延伸最長的平齊.

2.3.2 非機動車直行待行區(qū)或左轉彎待轉區(qū)通行方式

非機動車根據(jù)通行的需求，宜由機動車左轉彎待轉、直行待行信號燈指示分別駛入非機動車直行待行區(qū)或左轉彎待轉區(qū).

2.4 人行橫道人行待行區(qū)標線及信號燈設置

2.4.1 人行橫道人行待行區(qū)標線

含義：在平面交叉路口每條垂直道路中心線的人行橫道線外緣離兩端15 cm處，分別施劃垂直于人行橫道線寬15 cm長60 cm的黃色線段，起始于人行橫道離道路邊緣線第一條，交叉路口進口止于左轉車道與直行車道分界線50 cm處，交叉路口出口止于道路中心線與進口左轉車道分界線50 cm處，止點選擇兩條人行橫道間隔中心，在此處再分別施劃一條線寬15 cm黃色線段，由此連接在一起匡型區(qū)域即稱為人行待行區(qū)或人行橫道等候區(qū).

2.4.2 人行待行信號燈

人行待行區(qū)或人行橫道等候區(qū)宜由人行待行信號燈指示橫過馬路的行人正確使用. 人行待行信號燈如圖3所示.

圖3 人行待行信號燈示意圖

人行待行信號燈的主要作用：

1) 用于提示行人在什么時候準許行入人行橫道等候區(qū)進行二次等候，在人行橫道綠燈亮時，再予通過.

2) 用于提示行人在什么時候禁止行入人行橫道等候區(qū).

3) 用于彌補行人過街時間不足或緩解行人過街等待時間過長帶來的問題.

2.5 平面交叉路口待行區(qū)標線設置方案

平面交叉路口待行區(qū)標線設置方案示意圖如圖4所示.

圖4 平面交叉路口待行區(qū)標線設置方案示意圖

3 平面交叉口待行區(qū)信號放行方式

3.1 機動車放行方式

3.1.1 東西方向

1) 當東西方向的直行綠燈亮時，東西方向的左轉車輛依照左轉彎待轉信號燈指示駛入待轉區(qū)，待左轉綠燈亮時再通過路口；

2) 當東西方向的左轉綠燈亮時，南北方向的直行車輛依照直行待行信號燈指示駛入待行區(qū)，進行二次等候，待直行綠燈亮時再通過路口；

3.1.2 南北方向

1) 當南北方向的直行綠燈亮時，南北方向的左轉車輛依照左轉彎待轉信號燈指示駛入待轉區(qū)，待左轉綠燈亮時再通過路口；

2) 當南北方向的左轉綠燈亮時，東西方向的直行車輛依照直行待行信號燈指示駛入待行區(qū)，進行二次等候，待直行綠燈亮時再通過路口.

左轉彎待轉、直行待行信號燈與道路交通信號機沒有直接的關系，只是利用交通信號機輸出的信號電源. 左轉彎待轉、直行待行信號燈是靠一個專門設計的控制模塊(以單片機邏輯運算為主導的)，啟動全紅；紅斜(直)杠靜止、左轉(直行)綠箭頭、綠虛邊閃爍；上開口、左轉(直行)綠箭頭、綠虛邊和全黃等燈色狀態(tài)(見圖5). 兩種信號燈突破了被動式接受交通信號機相位信號的模式，實現(xiàn)了自動甄別四路交通信號并且依照控制模塊嵌入式程序進行自主運算，指示兩種信號燈對應的顯示方式. 這是與現(xiàn)有普通交通信號燈的最大區(qū)別，更符合了智能化交通的思想理念.

圖5 左轉彎待轉、直行待行信號燈內控制模塊 示意圖

本控制模塊主芯片采用Microchip PDIP18 封裝PIC16F716 單片機，低功耗，工作電壓低，內部自帶看門狗，抗干擾能力強.

單片機PIC16F716說明

其中：第1、3、5分別為平行方向的左轉信號燈、直行信號燈、和垂直方向的左轉信號燈通過2、4左轉待轉信號燈和直行待行信號燈的控制模塊進行控制. 下面分別對采用芯片和控制模塊作如下說明：

單片機管腳示意圖見圖6.

圖6 單片機管腳示意圖

控制模塊說明

A.該信號控制板，利用信號機輸出的5個信號.

①直行紅；②直行綠;③左轉黃(直行黃);④左轉紅;⑤左轉綠.

B.根據(jù)控制板上不同跳線可以控制不同的信號燈.

a：輸出控制左轉5種信號(獨立三個燈頭).

①左轉待轉(綠燈閃爍);②左轉(綠燈常亮);③左轉閃爍(有左轉綠燈閃爍信號);④左轉黃燈; ⑤左轉紅燈.

b：輸出控制復合燈，單燈頭包含a 的5種信號.

c：輸出控制左轉5種信號(獨立三個燈頭，綠燈為箭頭燈).

①左轉待轉(綠箭頭滾動)；②左轉(綠燈常亮);③左轉閃爍(有左轉綠燈閃爍信號);④左轉黃燈;⑤左轉紅燈.

C.輸入電壓采用現(xiàn)有交通信號機控制信號的信號電源220 V，無須單獨供電，安裝方便. (圖7為先放行直行信號再放行左轉信號的兩種信號燈接線示意圖)

圖7 先放行直行信號再放行左轉信號的兩種 信號燈接線示意圖

3.2 行人放行方式

行人放行方式(優(yōu)化路口信號燈放行方案和信號配時，建議路口信號燈的放行順序宜為先直后左).

3.2.1 東西方向

南北方向的行人橫過馬路，行人應依照人行橫道等候區(qū)提示信號燈(人行橫道垂直方向左轉燈亮時，準許行人進入人行橫道等候區(qū))進入等候區(qū)，進行二次等候，待人行橫道綠燈亮時，再通過路口.

3.2.2 南北方向

東西方向的行人橫過馬路，行人應依照人行橫道等候區(qū)提示信號燈(人行橫道垂直方向左轉燈亮時，準許行人進入人行橫道等候區(qū))進入等候區(qū)，進行二次等候，待人行橫道綠燈亮時，再通過路口.

4 結論

本文綜合應用了交通工程、系統(tǒng)工程、計算機應用等多門學科的知識,通過理論總結和分析、實地試行試驗,對平面交叉口待行區(qū)交通組織提出了如下措施：

1) 在交叉口地面空間上分別設置機動車左轉彎待轉、直行待行、非機動車左轉彎待轉、直行待行和行人人行待行標線區(qū)域；

2) 相應地增設提示車輛通行左轉彎待轉、直行待行區(qū)域和行人橫過人行待行區(qū)域的信號燈，探討其提示禁止進入、允許進入、進入等待、允許通行和繼續(xù)通行的顯示方式,以保證車輛、行人的通行安全；

3) 設計制作了以單片機邏輯運算為主導的左轉彎待轉、直行待行、人行待行信號燈.

通過合理設置待行區(qū)標志標線及信號燈設施，可以充分利用時間、道路空間資源，真正在路口空間上做到寸土必爭，在通行時間上做到分秒必爭，對進一步提高路口通行能力，有效緩解交通擁堵，減少時空延誤，節(jié)能減排減低交通污染具有深遠的社會有益效果. 目前，在北京、長沙、長治、濰坊、日照、淄博等地對左轉彎待行區(qū)、直行待行區(qū)多有應用，在一定程度上提高了平面交叉口機動車、非機動車和行人的通行能力，是對交叉口這種交通組織方式最有力的驗證.

5 展望

1) 非機動車左轉彎待轉區(qū)或直行待行區(qū)、和人行橫道等待區(qū)及其信號燈的具體實施方案，尚在調研論證階段. 非機動車和行人在平面交叉路口的待行問題是一個新課題.

2) 由于缺乏現(xiàn)行《道路交通標志和標線》(GB5768.1—2009)和《道路交通信號燈》(GB14887—2011)等國家規(guī)范的支持，本文提出的平面交叉口待行區(qū)及信號燈設置方式，雖然是對現(xiàn)行《道路交通標志和標線》(GB5768.1—2009)和《道路交通信號燈》(GB14887—2011)兩個國家標準內容的補充完善. 但在一定范圍內會對此產(chǎn)生不同的看法和新的觀點，甚至會用安全風險的名義予以否定.

3) 對于較大型路口車流量大的路口，待行區(qū)縮小了路口空間，可能存在車輛轉彎半徑不足，交叉口內車輛清空不夠等問題，需要進一步進行深入研究.

[1] 李小帥. 城市大型平面交叉口交通組織優(yōu)化研究[D]. 北京: 北京交通大學, 2009: 15-17.

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Optimal Design of Waiting Areas at Signalized Intersections

CHENG Peng

(Chinese People’s Public Security University grade 2014 Pilot Reform Brigade of Economic Reconnaissance， Beijing 100038, China)

Based on the reference of the relevant national standards, a kind of traffic organization method was put forward for large intersections. Traffic organization optimization methods of the large plane intersections were researched. These optimization methods include delineating the left turn vehicle waiting area, straight vehicle waiting area, non-motor vehicle left turn waiting area, non-motor vehicle straight waiting area, pedestrian waiting area and setting left turn waiting, straight waiting, pedestrian straight signal lamp. The single-chip microcomputer logic operations was designed to control the signals of left turn waiting, straight waiting and pedestrian waiting signal lights. Without the large-scale engineering modification, this new design can better utilize time and space resources and traffic efficiency was further improved. It has certain practical significance to ease congestion at large signalized intersections.

intersection; waiting area; signal head; discharge method; traffic organization

10.13986/j.cnki.jote.2015.03.012

2014- 12- 11.

程 鵬(1990—)，男，山西長治市人，中國人民公安大學2014級試點改革大隊經(jīng)濟犯罪偵查一區(qū)隊學員. E-mail:884859963@qq.com.

U 491.2

A

1008-2522(2015)03-56-05