胡桂戎

(陜西警官職業(yè)學(xué)院治安系， 陜西西安 710021)

0 引言

2017年4月，公安部在全國部署開展不禮讓斑馬線專項(xiàng)整治行動(dòng)。根據(jù)西安市交警支隊(duì)發(fā)布的讓行細(xì)則[1]，當(dāng)行人步入斑馬線，車輛行經(jīng)交叉路口轉(zhuǎn)彎時(shí)，右轉(zhuǎn)車輛必須讓行。車讓人細(xì)則實(shí)施后右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行效率大幅下降。信號控制交叉口優(yōu)化右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和行人沖突的方法之一是設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號相位，將行人和右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行時(shí)間分離。

目前，國內(nèi)外針對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和行人沖突優(yōu)化研究的文獻(xiàn)中，胡桂戎等人[2]基于車讓人背景對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突原因進(jìn)行了分析，并從車讓人細(xì)則完善以及沖突分離兩方面給出了右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行效率的提高策略，但沒有給出具體的適用條件；Petritsch等人[3]給出了傳統(tǒng)信號交叉口右轉(zhuǎn)專用信號設(shè)置條件；基于沖突的相位設(shè)置研究中，蘇岳龍等人[4]通過仿真模型比較和研究右轉(zhuǎn)專用相位的設(shè)置對通行效率的影響，給出了設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):當(dāng)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突概率達(dá)到0.6時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位；張茂民等人[5]通過建立信號控制延誤和行人干擾延誤的分析模型,進(jìn)而提出右轉(zhuǎn)車輛控制條件,應(yīng)用仿真得出了實(shí)施控制后右轉(zhuǎn)車延誤比無信號控制時(shí)延誤更小的結(jié)論; 張碧琴等人[6]定量分析了新建城區(qū)交叉口右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人分相位臨界條件；李克平等人[7]運(yùn)用 VISSIM 仿真，確定了采用信號控制的方法分離二者沖突時(shí)的臨界流量條件；韓印等人[8]建立了右轉(zhuǎn)車輛穿越行人的兩類延誤模型，并證明了模型的實(shí)用性；徐建閩等人[9]為減少右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與過街行人之間的沖突，提出了設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位的控制方法，給出了不同流量的情況下設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位的臨界值，但在計(jì)算過程中沒有考慮啟動(dòng)停車損失時(shí)間；劉艷娟等人[10]以行人過街時(shí)間和過街速度為指標(biāo)，分析了“車讓人”政策實(shí)施前后行人過街特性；劉曉辰[11]以傳統(tǒng)通行規(guī)則為前提，提出設(shè)置右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禁行相位來緩解右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和行人沖突，并給出了設(shè)置前后的延誤情況分析。

可以看出，現(xiàn)有研究成果大都以允許右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車尋找行人間的最小可穿越間隙為研究基礎(chǔ)，而該研究基礎(chǔ)與車讓人讓行細(xì)則下通行規(guī)則有較大差別，故研究成果適用性有所下降。基于以上研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本文在充分調(diào)研及分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合西安市具體禮讓細(xì)則，分析不同禮讓特征行為下右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越行人的差異，探索如何在保障行人安全的前提下，通過設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號相位提高右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的通行效率，減少右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤。

1 交通調(diào)查分析

針對現(xiàn)狀右轉(zhuǎn)信號控制最為常見的無右轉(zhuǎn)專用相位信號控制交叉口交通，調(diào)查交通流量以及右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人行為特征。

1.1 基于車讓人的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行效率調(diào)查

選取早高峰時(shí)段分別對東進(jìn)口和東出口進(jìn)行交通流量調(diào)查。

經(jīng)過對調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)狀交通量為308 pcu/h/lane,過街行人流量為1 031人/h。交叉口運(yùn)行狀況達(dá)到飽和后交通警察對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車實(shí)施現(xiàn)場交通指揮，采用時(shí)間分離的方法，將右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和過街行人分開放行，通行規(guī)則等同于右轉(zhuǎn)專用信號控制。放行期間連續(xù)綠燈時(shí)間內(nèi)飽和流率為1 045 pcu/h/lane，交通量為612 pcu/h/lane，過街行人飽和流率為1 647人/h，過街行人流量為870人/h。對比分析時(shí)間分離前后調(diào)查數(shù)據(jù)，設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號相位后，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行效率較無右轉(zhuǎn)專用相位時(shí)提高98.7%。

1.2 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人現(xiàn)狀調(diào)查

選取無右轉(zhuǎn)專用相位交叉口的1 801輛右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人的行為現(xiàn)狀進(jìn)行抽樣調(diào)查。調(diào)查過程中的相關(guān)概念界定與說明如下：

(1)不禮讓行人：行人位于右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人最小沖突區(qū)域內(nèi)時(shí)，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沒有禮讓行人。

(2)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人最小沖突區(qū)域:右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車行駛軌跡與斑馬線交集以及左右兩側(cè)安全距離范圍內(nèi)。按照安德伍德的推算理論，安全距離一般取1.8 m[12]。

右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人最小沖突區(qū)域如圖1所示，wct為沖突區(qū)域?qū)挾取?/p>

圖1 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人最小沖突區(qū)域

(3)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域：同向(駕駛?cè)擞覀?cè))行人踏入斑馬線(無機(jī)非隔離帶時(shí))或到達(dá)右側(cè)機(jī)非隔離帶、對向(駕駛?cè)俗髠?cè))行人到達(dá)右轉(zhuǎn)車道左側(cè)相鄰車道左分界線。

右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域如圖2所示，wct為沖突區(qū)域?qū)挾取?/p>

圖2 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，86.94%的車輛在右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域前禮讓行人，13.06%的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在行人位于右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人最小沖突區(qū)域內(nèi)時(shí)不禮讓行人。在禮讓行人的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車中，具體禮讓行為可歸結(jié)為3種情況，具體數(shù)據(jù)如表1所示：

表1 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人特征分析統(tǒng)計(jì)表

第一種情況下右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域如圖3所示，wct為沖突區(qū)域?qū)挾?；第二種情況下右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域如圖2所示，第三種情況下右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域如圖1所示。

圖3 第一種情況下右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突區(qū)域

通過調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，公交車和出租車禮讓行人比例最大，禮讓行人的右轉(zhuǎn)私家車中有66.6%的車輛在行人到達(dá)最小沖突區(qū)域時(shí)才會(huì)禮讓行人。

1.3 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人不同情況下的沖突分析

1.3.1 不同讓行情況下的沖突過程分析

針對表1中給出的不同讓行情況，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在讓行過程中與行人間沖突過程有所差異，具體描述如下：

(1)人行橫道有人即讓行

在行人綠燈信號期間，過街行人對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的干擾分為兩個(gè)階段：第一階段:從行人綠燈啟亮到行人紅燈信號期間累積的行人相繼過街，這一階段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車停車等待；第二階段:行人紅燈信號期間累積的行人消散后，此后人行橫道上無隨機(jī)到達(dá)的行人時(shí)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行。

(2)行人位于機(jī)非隔離帶和右轉(zhuǎn)車道左側(cè)相鄰車道之間時(shí)讓行

在行人綠燈信號期間，過街行人對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的干擾分為3個(gè)階段。第一階段:從行人綠燈啟亮到兩側(cè)過街行人到達(dá)沖突區(qū)域邊界前，該時(shí)間段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車可通行，此時(shí)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沒有延誤;第二階段:兩側(cè)過街行人到達(dá)沖突區(qū)域邊界，即同向行人到達(dá)機(jī)非隔離帶、對向行人到達(dá)右轉(zhuǎn)車道左側(cè)相鄰車道的左車道分割線，此時(shí)在行人信號紅燈期間累積的過街行人連續(xù)通過沖突區(qū)域，該階段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車需要在人行橫道前停車等待;第三階段:行人紅燈信號期間累積的行人消散后，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車尋找可穿越間隙通過沖突區(qū)域, 即在同向過街行人到達(dá)時(shí)間間隔大于行人通過沖突區(qū)域所需時(shí)長時(shí)，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車可通行，該階段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車，首先判斷是否存在可穿越間隙，然后做出能否穿越的決定。

(3)行人到達(dá)最小沖突區(qū)域時(shí)讓行

這種情況下，在行人綠燈信號期間，過街行人對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的干擾與第二種情況類似，區(qū)別在于沖突區(qū)域的范圍變小，在此不再贅述。

1.3.2 不同讓行情況下的穿越間隙分析

基于以上分析可以發(fā)現(xiàn)，延誤的區(qū)別在于3種情況下的沖突區(qū)域?qū)挾炔煌?見圖1～3)，即右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越行人所需的可穿越間隙大小不同，分析和計(jì)算方法相同。根據(jù)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越人群有無可穿越間隙具體計(jì)算過程如下：

(1)當(dāng)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車判斷過街行人之間存在可穿越間隙時(shí)，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車直接穿越通行，穿越過程中右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越的距離包括3部分: 判斷決定距離S、沖突區(qū)域長度(一般等于人行橫道寬度)Lct、車身長度Lc。假定右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車初始速度為vc，沖突區(qū)域?qū)挾葁ct，行人過街速度為vp，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的臨界可穿越間隙為τ1，則有式(1)成立。

(1)

整理式(1)可得右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的臨界可穿越間隙

(2)

設(shè)h1為過街行人到達(dá)的時(shí)間間隔，則右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的概率為

P(h1≥τ1)

(3)

(2)當(dāng)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車判斷過街行人之間不存在可穿越間隙時(shí)，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車由初始速度vc減速直至在沖突區(qū)域前停車等待，當(dāng)過街行人之間出現(xiàn)可穿越間隙時(shí)，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車加速離開。穿越過程中右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越的距離包括兩部分: 沖突區(qū)域長度Lct、車身長度Lc，設(shè)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車加速離開時(shí)的加速度為a2，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的臨界可穿越間隙為τ2，則有式(4)成立。

(4)

整理式(4)可得右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的臨界可穿越間隙

(5)

則此時(shí)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車穿越過街行人的概率為

P(h1≥τ2)

(6)

2 右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置條件

基于右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在車讓人通行細(xì)則下的通行效率下降，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤是右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置的根本因素，將右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和過街行人流量作為設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位的研究變量，基于車讓人通行細(xì)則提出右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤最小的右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置條件如下：

右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置前的延誤為過街行人干擾造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤，右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置后的延誤為信號控制造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤，設(shè)Tdelay1是右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置前的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤，Tdelay2是右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置后的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤，則基于車讓人的右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置條件如式(7)所示。

Tdelay1>Tdelay2

(7)

設(shè)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與過街行人的到達(dá)均服從泊松分布，則右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與過街行人到達(dá)的時(shí)間間隔均服從負(fù)指數(shù)分布。則到達(dá)的時(shí)間間隔不小于t的概率為

P(h≥t)=e-λt

(8)

到達(dá)的時(shí)間間隔概率分布的概率密度函數(shù)為

f(t)=λe-λt

(9)

2.1 右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置前的延誤分析

右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置前的延誤為過街行人干擾造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤。

右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人相互干擾的過程可分為3個(gè)階段，因此行人干擾而造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤計(jì)算也相應(yīng)分為3個(gè)階段。

(1)從行人綠燈啟亮到兩側(cè)過街行人到達(dá)沖突區(qū)域邊界前所需時(shí)間

除第一種情況外，這段時(shí)間內(nèi)到達(dá)沖突區(qū)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車可直接通過，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車無延誤。設(shè)Lp表示路沿到?jīng)_突區(qū)域邊界的距離，ta表示行人從路沿到達(dá)沖突區(qū)域邊界所需的時(shí)間，則有：

(10)

鑒于右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人的3種情況下沖突區(qū)域?qū)挾炔煌?也就是路沿到?jīng)_突區(qū)右側(cè)邊界的距離Lp不同決定了ta的差異，具體如表2所示。

表2 不同讓行情況下ta差異

(2)紅燈期間內(nèi)累積的行人到達(dá)并穿越?jīng)_突區(qū)域所需時(shí)間

基于車讓人通行細(xì)則，該階段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車必須停車等待。行人綠燈啟亮后，累積的行人到達(dá)沖突區(qū)域邊界，行人排隊(duì)長度由最大值逐漸減少，當(dāng)其減少至零時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為行人疏散時(shí)間，用tb表示。

(11)

式中：λ′q為行人到達(dá)率，λ′Q表示行人離開的飽和流率，Tr表示行人紅燈時(shí)長。

np表示飽和流率下每排的行人數(shù)，dp表示前后兩排行人之間的平均間距，tc表示行人群從到達(dá)到穿越?jīng)_突區(qū)所需時(shí)長，則有：

(12)

該階段內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤包括因等待行人群消散延誤的時(shí)間以及等待前后因停車而造成的加減速延誤。設(shè)a1是右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車減速停車的減速度，根據(jù)定積分中值定理，每輛右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車平均等待時(shí)間de1可由式(13)表示，加減速延誤de2可由式(14)表示。

(13)

(14)

故該階段內(nèi)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤總時(shí)間D1可由式(15) 表示。

D1=λqtc(de1+de2)

(15)

式(15)中，λq是右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車到達(dá)率。

(3)紅燈期間累積的行人離開沖突區(qū)后，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車尋求過街行人間的可穿越間隙通行。該階段內(nèi)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沒有可穿越間隙時(shí)選擇停車等待。該階段內(nèi)平均達(dá)到右轉(zhuǎn)車輛數(shù)N1可由式(16)表示。

N1=λq(Tg-ta-tc)

(16)

式(16)中Tg為行人綠燈時(shí)間。

停止等待過程中，右轉(zhuǎn)車輛延誤包括加、減速造成的延誤以及等待時(shí)間兩部分。加、減速造成的延誤可由式(14)表示。

(17)

假設(shè)行人到達(dá)有n個(gè)時(shí)間間隔，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在沖突區(qū)前等待行人的平均個(gè)數(shù)與小于τ2的行人時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)相同，根據(jù)排隊(duì)論可表示為：

(18)

因此，每輛停車等待的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車平均等待時(shí)間可由式(19)表示。

(19)

該時(shí)間內(nèi)所有停車等待的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤總時(shí)間D2可由式(20)表示。

D2=N1[1-P(h1>τ1)](de2+de3)

(20)

綜上所述，一個(gè)進(jìn)口道上因行人干擾而造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤時(shí)間由式(21)表示。

Tdelay1=D1+D2

(21)

2.2 右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置后的延誤分析

右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置后，右的轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤與相位設(shè)置相關(guān)。以圖4所示的四相位信號控制方案為例分析右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車受右轉(zhuǎn)專用相位控制時(shí)的延誤時(shí)間。由圖4可知，一個(gè)信號周期內(nèi)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車可獲得兩次通行權(quán)，分別在第二相位和第四相位，故右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在一個(gè)信號周期內(nèi)有兩次排隊(duì)消散過程，該控制方案下的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤如圖5所示。

圖4 典型四相位信號控制相位圖

圖5 右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤分析

圖5中，Re1表示紅燈第一次啟亮?xí)r的等效紅燈時(shí)間，也是信號周期開始時(shí)刻，Ge1表示綠燈第一次啟亮?xí)r的有效綠燈時(shí)間，Re2表示紅燈第二次啟亮?xí)r的等效紅燈時(shí)間，Ge2表示綠燈第二次啟亮?xí)r的有效綠燈時(shí)間,q表示右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車到達(dá)率，S表示右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的飽和流率。右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車排隊(duì)消散過程如下：等效紅燈時(shí)間內(nèi)到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在停止線前排隊(duì)等待，綠燈啟亮后，累積的排隊(duì)車輛開始消散，點(diǎn)C1和C2表示累積的排隊(duì)車輛消散完畢，在此之后到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車可不停車通行。圖5中ts1和ts2分別表示第一次綠燈時(shí)間內(nèi)和第二次綠燈時(shí)間內(nèi)的疏散時(shí)間，C1E1表示疏散時(shí)間ts1內(nèi)放行的車輛數(shù)，C2E2表示疏散時(shí)間ts2內(nèi)放行的車輛數(shù)，點(diǎn)B表示等效紅燈時(shí)間到達(dá)的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車B，因前方有車輛排隊(duì)，需要經(jīng)過一定的延誤時(shí)間才能通過停車線，tA則表示右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車B的延誤時(shí)間，不難看出，在△O1C1D1中，水平線對應(yīng)為每一輛車的延誤時(shí)間(△O2C2D2同理)，則易知在右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車到達(dá)率不變的情況下，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的周期總延誤為圖5中△O1C1D1和△O2C2D2的面積之和[13]。

右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車周期總延誤時(shí)間可由式(22)所示。

(22)

其中：

Gei=Gi+A-l

(23)

Rei=Ci-Gei

(24)

(25)

(26)

式中：Gi表示第i次綠燈時(shí)長，A為黃燈時(shí)長，l為啟動(dòng)停車損失時(shí)間，Ci為第次綠燈、黃燈和紅燈時(shí)長之和。

3 實(shí)證分析

現(xiàn)有一十字交叉口，采用四相位信號控制，行人與同向直行機(jī)動(dòng)車同步放行，配時(shí)方案為東西直行30 s,東西左轉(zhuǎn)20 s,南北直行30 s,南北左轉(zhuǎn)20 s，兩相位之間均設(shè)有2 s黃燈時(shí)間。該交叉口每個(gè)進(jìn)口有一條右轉(zhuǎn)專用車道，現(xiàn)以南進(jìn)口的為例，分析不同右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和行人流量時(shí)有無右轉(zhuǎn)專用信號相位兩種情況下的總延誤。

無右轉(zhuǎn)專用相位時(shí)，不同流量下行人干擾造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤如圖6所示。

圖6 不同流量下行人干擾造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤

從圖6可以看出，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤隨著右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和行人流量的增加而增大，且延誤的增長速度對高流量區(qū)域更敏感，所以，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車或行人流量中任一流量較高且另一流量增大時(shí)，需判斷是否需要設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位。

設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號相位后，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤具體變化如圖7所示。由圖可見，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤隨著右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車流量的增加而增加。

圖7 不同流量下信號控制造成的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤

將有無右轉(zhuǎn)專用相位情況下的延誤進(jìn)行比對，如圖8所示。圖中可以看出，當(dāng)折線位于散點(diǎn)下方時(shí)，說明設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號時(shí)的延誤小于未設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位時(shí)的延誤，此時(shí)需要設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位；當(dāng)折線位于散點(diǎn)上方時(shí)，不需要設(shè)置右轉(zhuǎn)專用相位。

圖8 有無右轉(zhuǎn)專用相位情況下的延誤對比

若選用第三種讓行情況進(jìn)行延誤計(jì)算，有無右轉(zhuǎn)專用相位情況下的延誤對比如圖9所示。

圖9 第三種讓行情況下的延誤對比

對比圖8和圖9，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在最小沖突區(qū)域前讓行可減少右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的延誤，但行人過街安全性較低，建議細(xì)化讓行細(xì)則，規(guī)定右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在行人位于機(jī)非隔離帶和右轉(zhuǎn)車道左側(cè)相鄰車道之間時(shí)讓行，并在機(jī)動(dòng)車或行人流量達(dá)到臨界流量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用右轉(zhuǎn)專用信號控制的方式在保證行人過街安全的前提下減少車輛延誤。

4 結(jié)語

本文針對車讓人通行細(xì)則下信號交叉口右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行效率下降的問題，通過交通調(diào)查分析了通行效率下降的原因，通過對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人特性進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車禮讓行人行為特征進(jìn)行了分類，對比分析了不同讓行行為下的穿越間隙，并基于此提出了車讓行通行細(xì)則下信號交叉口右轉(zhuǎn)專用信號相位設(shè)置的條件和計(jì)算辦法，并進(jìn)行了實(shí)證分析，最終給出了不同讓行情況下的延誤對比和控制建議。但文章在右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置條 件研究過程中時(shí)只考慮了同向行人對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車干擾，沒有涉及到對向行人以及非機(jī)動(dòng)車對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車延誤的影響，今后將在提高車讓人細(xì)則可操作性的基礎(chǔ)上考慮對向行人和非機(jī)動(dòng)車對右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的影響，進(jìn)一步對右轉(zhuǎn)專用信號相位設(shè)置條件進(jìn)行研究。