程 鵬

(中國人民公安大學(xué)， 北京 100038)

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平面交叉口待行區(qū)設(shè)置方法研究

程 鵬

(中國人民公安大學(xué)， 北京 100038)

在借鑒和參考國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)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(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)，非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)，人行待行區(qū)標(biāo)線和設(shè)置左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、人行待行信號(hào)燈的交通組織優(yōu)化方法，并設(shè)計(jì)制作了以單片機(jī)邏輯運(yùn)算為主導(dǎo)的左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、人行待行信號(hào)燈. 在不進(jìn)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(shí)空資源,進(jìn)一步提高通行效率，對(duì)緩解交叉口擁堵具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.

平面交叉口； 待行區(qū)； 信號(hào)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(luò)的節(jié)點(diǎn)所在，是管理、組織道路各類交通的控制點(diǎn). 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(gè)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(duì)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(duì)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(shí)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(shù)，在交叉口的空間和時(shí)間上做文章. 本文通過在交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、人行待行區(qū)域標(biāo)線，做到交叉口空間上寸土必爭. 同時(shí)相應(yīng)地增設(shè)提示車輛通行左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、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(hào)燈，在交叉口信號(hào)燈放行時(shí)間上做到分秒必爭. 優(yōu)選信號(hào)燈先直后左的放行順序，彌補(bǔ)行人通過人行橫道需求時(shí)間不足，壓縮車輛、行人時(shí)空等待和延誤，優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí)方案，在不進(jìn)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(shí)空資源,進(jìn)一步提高通行效率，對(duì)緩解交叉口擁堵具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.

1 平面交叉口待行區(qū)設(shè)置適用條件

1) 待行區(qū)設(shè)置適合用在比較大型的交叉口路口，一般進(jìn)口道在3條機(jī)動(dòng)車道及以上的路口適合設(shè)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(shí)間較長；

3) 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)一般要求具有專左車道，并且左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)的設(shè)置不能影響對(duì)向直行機(jī)動(dòng)車輛的正常行駛；

4) 在宜設(shè)機(jī)動(dòng)車先直后左四相位信號(hào)燈放行方式平面交叉路口，增設(shè)機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)，非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)或直行待行區(qū)和人行橫道等待區(qū)及其信號(hào)燈.

2 平面交叉口待行區(qū)標(biāo)線及信號(hào)燈設(shè)置方法

現(xiàn)行的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768.1—2009)規(guī)范了機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線，在此不再贅述. 但《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768.1—2009)沒有規(guī)范機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)、非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)和人行待行區(qū)標(biāo)線. 現(xiàn)行的《道路交通信號(hào)燈》(GB14887—2011)信號(hào)燈的功能分類中沒有規(guī)范左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行和人行待行信號(hào)燈. 本文提出增設(shè)機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)、非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)、直行待行區(qū)、人行待行區(qū)(人行橫道等候區(qū))標(biāo)線和左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、人行待行信號(hào)燈，希望能對(duì)平面交叉口待行區(qū)的設(shè)置提供借鑒和參考.

2.1 機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)標(biāo)線及信號(hào)燈設(shè)置

2.1.1 直行待行區(qū)標(biāo)線

含義：在平面交叉路口每個(gè)進(jìn)口的人行橫道外緣施劃延伸所有直行車道內(nèi)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(biāo)線，用于標(biāo)識(shí)直行待行區(qū)標(biāo)線.

1) 直行待行區(qū)標(biāo)線為白色虛線，用來指示直行車輛在同一方向左轉(zhuǎn)時(shí)段(先放左轉(zhuǎn)后放直行)或相鄰方向左轉(zhuǎn)時(shí)段(先放直行后放左轉(zhuǎn))進(jìn)入待行區(qū)等待直行的位置.

2) 直行待行區(qū)標(biāo)線應(yīng)在設(shè)有直行專用信號(hào)且辟有直行專用車道時(shí)使用，設(shè)于直行專用車道前端，伸入交叉路口內(nèi)，但不得妨礙相鄰方向(先放直行后放左轉(zhuǎn))或?qū)ο?先放左轉(zhuǎn)后放直行)左轉(zhuǎn)車輛的正常行駛.

3) 直行待行區(qū)標(biāo)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(yīng)施劃停止線. 在待行區(qū)內(nèi)須施劃白色直行導(dǎo)向箭頭，導(dǎo)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(shí)，中間可以重復(fù)設(shè)置導(dǎo)向箭頭，直行待行區(qū)較短時(shí)，中間可僅設(shè)置一組導(dǎo)向箭頭. 有條件的地點(diǎn)，直行待行區(qū)可設(shè)置多條待行車道.

2.1.2 直行待行信號(hào)燈

直行待行區(qū)標(biāo)線宜由直行待行信號(hào)燈指示直行的機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車正確使用. 即直行待行信號(hào)燈的全紅表示禁止駛?cè)氪袇^(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?cè)氪袇^(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?cè)胫毙写袇^(qū)車輛可以繼續(xù)通行. 直行待行信號(hào)燈如圖1所示.

圖1 直行待行信號(hào)燈

2.2 機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線及信號(hào)燈設(shè)置

2.2.1 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線

參考《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768.1—2009).

2.2.2 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)信號(hào)燈

左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線宜由左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)信號(hào)燈指示左轉(zhuǎn)的機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車正確使用. 即左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)信號(hào)燈的全紅表示禁止駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)，紅斜杠(代表待轉(zhuǎn)區(qū)停止線)靜止、左轉(zhuǎn)綠箭頭、綠虛邊閃爍表示允許駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)，上開口、左轉(zhuǎn)綠箭頭、綠虛邊靜止表示允許通過待轉(zhuǎn)區(qū)，全黃表示已駛?cè)胱筠D(zhuǎn)彎待行區(qū)車輛可以繼續(xù)通行. 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)信號(hào)燈如圖2所示.

圖2 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)信號(hào)燈

2.3 非機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)或左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線

2.3.1 非機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)或左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)線

在交叉路口每個(gè)進(jìn)口的人行橫道外緣施劃延伸所有非機(jī)動(dòng)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(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)標(biāo)線停止線延伸最長的平齊.

2.3.2 非機(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)或左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)通行方式

非機(jī)動(dòng)車根據(jù)通行的需求，宜由機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行信號(hào)燈指示分別駛?cè)敕菣C(jī)動(dòng)車直行待行區(qū)或左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū).

2.4 人行橫道人行待行區(qū)標(biāo)線及信號(hào)燈設(shè)置

2.4.1 人行橫道人行待行區(qū)標(biāo)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(jìn)口止于左轉(zhuǎn)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(jìn)口左轉(zhuǎn)車道分界線50 cm處，止點(diǎn)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(hào)燈

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

圖3 人行待行信號(hào)燈示意圖

人行待行信號(hào)燈的主要作用：

1) 用于提示行人在什么時(shí)候準(zhǔn)許行入人行橫道等候區(qū)進(jìn)行二次等候，在人行橫道綠燈亮?xí)r，再予通過.

2) 用于提示行人在什么時(shí)候禁止行入人行橫道等候區(qū).

3) 用于彌補(bǔ)行人過街時(shí)間不足或緩解行人過街等待時(shí)間過長帶來的問題.

2.5 平面交叉路口待行區(qū)標(biāo)線設(shè)置方案

平面交叉路口待行區(qū)標(biāo)線設(shè)置方案示意圖如圖4所示.

圖4 平面交叉路口待行區(qū)標(biāo)線設(shè)置方案示意圖

3 平面交叉口待行區(qū)信號(hào)放行方式

3.1 機(jī)動(dòng)車放行方式

3.1.1 東西方向

1) 當(dāng)東西方向的直行綠燈亮?xí)r，東西方向的左轉(zhuǎn)車輛依照左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)信號(hào)燈指示駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)，待左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r再通過路口；

2) 當(dāng)東西方向的左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r，南北方向的直行車輛依照直行待行信號(hào)燈指示駛?cè)氪袇^(qū)，進(jìn)行二次等候，待直行綠燈亮?xí)r再通過路口；

3.1.2 南北方向

1) 當(dāng)南北方向的直行綠燈亮?xí)r，南北方向的左轉(zhuǎn)車輛依照左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)信號(hào)燈指示駛?cè)氪D(zhuǎn)區(qū)，待左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r再通過路口；

2) 當(dāng)南北方向的左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r，東西方向的直行車輛依照直行待行信號(hào)燈指示駛?cè)氪袇^(qū)，進(jìn)行二次等候，待直行綠燈亮?xí)r再通過路口.

左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行信號(hào)燈與道路交通信號(hào)機(jī)沒有直接的關(guān)系，只是利用交通信號(hào)機(jī)輸出的信號(hào)電源. 左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行信號(hào)燈是靠一個(gè)專門設(shè)計(jì)的控制模塊(以單片機(jī)邏輯運(yùn)算為主導(dǎo)的)，啟動(dòng)全紅；紅斜(直)杠靜止、左轉(zhuǎn)(直行)綠箭頭、綠虛邊閃爍；上開口、左轉(zhuǎn)(直行)綠箭頭、綠虛邊和全黃等燈色狀態(tài)(見圖5). 兩種信號(hào)燈突破了被動(dòng)式接受交通信號(hào)機(jī)相位信號(hào)的模式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)甄別四路交通信號(hào)并且依照控制模塊嵌入式程序進(jìn)行自主運(yùn)算，指示兩種信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的顯示方式. 這是與現(xiàn)有普通交通信號(hào)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(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行信號(hào)燈內(nèi)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(jī)，低功耗，工作電壓低，內(nèi)部自帶看門狗，抗干擾能力強(qiáng).

單片機(jī)PIC16F716說明

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

單片機(jī)管腳示意圖見圖6.

圖6 單片機(jī)管腳示意圖

控制模塊說明

A.該信號(hào)控制板，利用信號(hào)機(jī)輸出的5個(gè)信號(hào).

①直行紅；②直行綠;③左轉(zhuǎn)黃(直行黃);④左轉(zhuǎn)紅;⑤左轉(zhuǎn)綠.

B.根據(jù)控制板上不同跳線可以控制不同的信號(hào)燈.

a：輸出控制左轉(zhuǎn)5種信號(hào)(獨(dú)立三個(gè)燈頭).

①左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)(綠燈閃爍);②左轉(zhuǎn)(綠燈常亮);③左轉(zhuǎn)閃爍(有左轉(zhuǎn)綠燈閃爍信號(hào));④左轉(zhuǎn)黃燈; ⑤左轉(zhuǎn)紅燈.

b：輸出控制復(fù)合燈，單燈頭包含a 的5種信號(hào).

c：輸出控制左轉(zhuǎn)5種信號(hào)(獨(dú)立三個(gè)燈頭，綠燈為箭頭燈).

①左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)(綠箭頭滾動(dòng))；②左轉(zhuǎn)(綠燈常亮);③左轉(zhuǎn)閃爍(有左轉(zhuǎn)綠燈閃爍信號(hào));④左轉(zhuǎn)黃燈;⑤左轉(zhuǎn)紅燈.

C.輸入電壓采用現(xiàn)有交通信號(hào)機(jī)控制信號(hào)的信號(hào)電源220 V，無須單獨(dú)供電，安裝方便. (圖7為先放行直行信號(hào)再放行左轉(zhuǎn)信號(hào)的兩種信號(hào)燈接線示意圖)

圖7 先放行直行信號(hào)再放行左轉(zhuǎn)信號(hào)的兩種 信號(hào)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(hào)燈放行方案和信號(hào)配時(shí)，建議路口信號(hào)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(yīng)依照人行橫道等候區(qū)提示信號(hào)燈(人行橫道垂直方向左轉(zhuǎn)燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人進(jìn)入人行橫道等候區(qū))進(jìn)入等候區(qū)，進(jìn)行二次等候，待人行橫道綠燈亮?xí)r，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(yīng)依照人行橫道等候區(qū)提示信號(hào)燈(人行橫道垂直方向左轉(zhuǎn)燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人進(jìn)入人行橫道等候區(qū))進(jìn)入等候區(qū)，進(jìn)行二次等候，待人行橫道綠燈亮?xí)r，再通過路口.

4 結(jié)論

本文綜合應(yīng)用了交通工程、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多門學(xué)科的知識(shí),通過理論總結(jié)和分析、實(shí)地試行試驗(yàn),對(duì)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(shè)置機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行和行人人行待行標(biāo)線區(qū)域；

2) 相應(yīng)地增設(shè)提示車輛通行左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行區(qū)域和行人橫過人行待行區(qū)域的信號(hào)燈，探討其提示禁止進(jìn)入、允許進(jìn)入、進(jìn)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(shè)計(jì)制作了以單片機(jī)邏輯運(yùn)算為主導(dǎo)的左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)、直行待行、人行待行信號(hào)燈.

通過合理設(shè)置待行區(qū)標(biāo)志標(biāo)線及信號(hào)燈設(shè)施，可以充分利用時(shí)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(shí)間上做到分秒必爭，對(duì)進(jìn)一步提高路口通行能力，有效緩解交通擁堵，減少時(shí)空延誤，節(jié)能減排減低交通污染具有深遠(yuǎn)的社會(huì)有益效果. 目前，在北京、長沙、長治、濰坊、日照、淄博等地對(duì)左轉(zhuǎn)彎待行區(qū)、直行待行區(qū)多有應(yīng)用，在一定程度上提高了平面交叉口機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人的通行能力，是對(duì)交叉口這種交通組織方式最有力的驗(yàn)證.

5 展望

1) 非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)或直行待行區(qū)、和人行橫道等待區(qū)及其信號(hào)燈的具體實(shí)施方案，尚在調(diào)研論證階段. 非機(jī)動(dòng)車和行人在平面交叉路口的待行問題是一個(gè)新課題.

2) 由于缺乏現(xiàn)行《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768.1—2009)和《道路交通信號(hào)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(hào)燈設(shè)置方式，雖然是對(duì)現(xiàn)行《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768.1—2009)和《道路交通信號(hào)燈》(GB14887—2011)兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的補(bǔ)充完善. 但在一定范圍內(nèi)會(huì)對(duì)此產(chǎn)生不同的看法和新的觀點(diǎn)，甚至?xí)冒踩L(fēng)險(xiǎn)的名義予以否定.

3) 對(duì)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(zhuǎn)彎半徑不足，交叉口內(nèi)車輛清空不夠等問題，需要進(jìn)一步進(jìn)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(xué), 2009: 15-17.

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[4] GB50688—2011. 城市道路交通設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2011.

[5] GB14887—2011. 道路交通信號(hào)燈[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2011.

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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(xué)2014級(jí)試點(diǎn)改革大隊(duì)經(jīng)濟(jì)犯罪偵查一區(qū)隊(duì)學(xué)員. E-mail:884859963@qq.com.

U 491.2

A

1008-2522(2015)03-56-05