文|徐耀賜
7.7 左轉向專用車道設計
7.7.1 基本概念
由第六章“車道配置”,平面交叉路口處可能具備的左轉向車道分為以下三大類,即直行—左轉向共享車道、左轉向專用車道、左轉向—回轉共享車道。本節(jié)探討的主題僅針對道路交通工程規(guī)劃設計實務中較常見且規(guī)劃設計細節(jié)明顯較復雜多樣的左轉向專用車道,在道路交通工程界稱之為左轉向輔助車道。
從車流運作效率與行車安全性來看,在平面交叉路口處的左轉向專用車道布設比右轉向專用車道布設更為重要,且須考慮的事項也復雜許多,其主要原因如下:
1.從各車流的可能沖突點來看,左轉向車流可能造成的沖突點數目遠多于右轉向車流,可參考前述第五章“沖突與駕駛任務分析”。
2.由于右轉向專用車道位于道路橫斷面最右側,所以,右轉向專用車道的空間規(guī)劃較無彈性可言。而左轉向專用車道偏向于道路整體(雙向)橫斷面的中央處,因此,左轉向專用車道的空間可調配性較高,變化程度與設計細節(jié)遠比右轉向專用車道復雜許多。反之,由于非機動車、行人的流線都集中在行車道的最右側方向,所以,如果從轉向車道對非機動車、行人的影響程度而言,右轉向車道明顯大于左轉向車道。針對右轉向專用車道如何與非機動車、行人共同考慮的議題,可參考后續(xù)第八章。
3.對平面交叉路口的容量分析而言,左轉向專用車道的正確布設對提升平面交叉路口容量的功能明顯大于右轉向專用車道,尤其針對中、大型平面交叉路口更是明顯。
由道路交通工程設計原理而言,道路上某些平面交叉路口配置左轉向專用車道后,可明顯達到下列功能:
1.在較高設計速度的道路(如50km/h以上的市區(qū)道路)上,欲左轉向的車輛可安全減速至直行專用車道左側的左轉向專用車道,這對提升交叉路口行車安全有明顯幫助。
2.在信號控制平面交叉路口,左轉向專用車道可提供儲車空間,供欲左轉向的車流停等,因此,針對平面交叉路口的交通控制、信號控制計劃便可依車流運行最佳功能而設定,以達到平面交叉路口車流運行狀態(tài)最好、延滯最小的目的,這對提升平面交叉路口容量有正面幫助。
3.在無信號控制的平面交叉路口,左轉向專用車道可提供直行與左轉向車流完全分離的功能,使左轉向車流不至于影響其他方向的車流運行。但在道路交通工程設計實務上,左轉向專用車道且無信號控制的交叉路口比較少。
針對平面交叉路口的左轉向專用車道,道路交通工程規(guī)劃設計者應系統(tǒng)性思考下列問題:中央分向設施如何布設?左轉向專用車道數是多少?左轉向車流流線上游功能區(qū)如何鑒別?無信號控制路口、信號控制路口,什么狀況下須配置有左轉向專用車道?左轉向專用車道的車道寬度是多少?左轉向專用車道總長度是多少?總長度由哪些距離組成?左轉向專用車道的漸變如何處理?影響儲車長度的主要因素有哪些?何種狀況可能發(fā)生左轉向專用車道車輛回堵現象?布設左轉向專用車道的必要條件有哪些?左轉向專用車道的規(guī)劃設計有何視距、視區(qū)考慮?
7.7.2 中央分向型式
規(guī)劃設計左轉向專用車道時,針對有雙向車流的道路,應當首先思考道路整體橫斷面的中央分向型式,一般而言,可分為兩大類:一類是非實體結構的標線式中央分向,最典型的是中央分向雙黃實標線或呈面積狀的標線式渠化島。另一類是有實體式結構的中央分向設施,例如,鋼筋混凝土中央分向島、中央分向護欄、混凝土制低型護欄或有連續(xù)植栽區(qū)的緣石圍繞式中央分向帶。
某一道路究竟應采用非實體結構的標線式分向設施還是采用有實體式結構的分向設施?其思考重點可歸納如下:1.凡雙向雙車道(即單向單車道)或分向設施布設后某一行車方向只有單車道時(例如,某行向為二車道,而另一行向是單車道的雙向三車道道路),則此時的分向設施只能設計雙黃實標線或標線式渠化島(可越線超車段除外)。2.凡雙向四車道或以上的道路,即每行向至少二車道時,其中央分向設施可能是雙黃實標線或實體結構物,其設計思維分界點主要在于該道路的設計速度。針對雙向四車道或以上的多車道道路,當設計速度小于60km/h時,采用雙黃實標線或標線式渠化島作為分向設施是可以接受的舉措,此在道路交通工程實務上極為常見。但針對設計速度大于60km/h的干線道路時,道路交通工程規(guī)劃設計者應特別謹慎,例如,考慮行車安全與避免嚴重正面對撞事故,盡量采用具有實質防護功能的實體式中央分向設施。誠如AASHTO綠皮書所言,“強烈推薦中央隔離設施設置在雙向四車道或以上干線道路上?!被诖耍绹鹆_里達州運輸廳出版《中央隔離設施設置手冊》,其強烈建議,凡干線道路的設計速度≥64km/h時,應思考布設具有實質防護功能的實體式分向設施。
7.7.2.1 非實體式標線分向
非實體式標線分向主要有雙黃實標線或呈面積狀的標線式渠化島兩種型式,究竟應采用何種型式?其主要思考重點在于平面交叉路口的平面幾何線形、車道配置、車流流線的軌跡與行車安全性。
以圖7-1所示為例,由于道路在平面交叉路口處的幾何線形、車道配置皆十分工整,所以,圖7-1(a)的中央分向設施可以設置雙黃實標線,而圖7-1(b)所示的交叉路口具有斜交現象,顧及車流流線順暢與行車安全性,因此,主要道路中央分向設施選擇設置標線式渠化島。道路交通工程規(guī)劃設計者必須清楚認知,絕大部分駕駛人對雙黃實標線的分向設施通常較熟悉,但對標線式渠化島分向設施卻容易忽視。其主要原因在于,以數量而言,標線式渠化島在道路交通工程的實務應用數量相對較少。此外,應注意,標線式渠化島的外圍邊界線形具有引導與制約車輛行車流線與軌跡的雙重意義。當標線式渠化島的外形繪制不符合行車轉向軌跡時,此標線式渠化島勢必被來往車輛長期輾壓,造成后續(xù)維護管理的長期負擔,背離道路交通工程的原始設計初衷。
圖7-1 標線式中央分向示例
圖7-1所述的標線式分向平面交叉路口通常位于車流量不高的無信號控制交叉路口,且車道總數(雙向)通?!?。平面線形工整且交角幾近90°時,可采用雙黃實標線分向。然而,當幾何線形較不工整且交角有明顯斜度時,應配合車輛的行車軌跡,繪制標線式渠化島,同時輔以導流線、轉彎線或導引線,如圖7-1(b)所示,此可有效輔助駕駛人降低駕駛任務困難度,順暢進行轉向動作。
在車流量符合相關設計規(guī)范的前提下,以標線式渠化島作為中央分向設施可用于具有主路優(yōu)先交通控制(即主路的通行路權優(yōu)先性較高)或信號控制的平面交叉路口,圖7-2所示為典型示例。當然,標線式渠化島的外形應謹慎模擬規(guī)劃,必須能夠確實符合行車轉向、變換車道軌跡,如有必要可在交叉路口物理區(qū)內加繪導流線、轉彎線。
圖7-2 主要道路以標線式渠化島分向的信號控制交叉路口示例
無實體結構的標線式分向大部分使用于無信號控制的交叉路口,可配合道路狀況、交通條件與車流行車軌跡而因地制宜進行規(guī)劃設計。圖7-3所示即是針對雙車道在平面交叉路口處利用單側展寬而構建的簡易式左轉向專用車道,其總長由主線偏移段與停等區(qū)長度共同組成。
圖7-3 應用于雙車道的簡易式左轉向專用車道
圖7-4所示為圖7-3的進階,利用右側直行車道的偏移配合中央分向處的標線式渠化島也可構筑左轉向專用車道。漸變段與偏移段接續(xù)處的渠化邊界標線如果使用大半徑緩和曲線繪制能夠更加符合車輛行駛軌跡。
圖7-4 應用于雙車道的直行偏移式左轉向專用車道
圖7-5所示為圖7-4的改良,可同理應用至設計速度60km/h以下的雙向四車道、信號控制交叉路口。如有非機動車輛的需求,道路最外側應納入考慮。
圖7-5 應用于雙向四車道的直行偏移式左轉向專用車道
當利用單純的雙黃實標線無法建構左轉向專用車道時,必須思考利用標線式渠化島與雙黃實標線共享,如此建構合乎道路工程設計原理的左轉向專用車道。
以標線式渠化島作為中央分向設施時,可思考以道路橫斷面的中心線為基準,利用平面交叉路口相鄰路段的展寬而達到布設左轉向專用車道的目的,圖7-6與圖7-7所示分別是雙向雙車道與雙向四車道的應用示例。但應注意,道路最外側亦應同時充分考慮到非機動車輛的需求。
圖7-6 兩側展寬雙車道的左轉向專用車道
圖7-7 兩側展寬四車道的左轉向專用車道
由圖7-6與圖7-7演變而來,可嘗試以道路橫斷面中心線為基準,由交叉路口進口道或出口道處單側展寬,然后以標線式渠化島建構左轉向專用車道,圖7-8與圖7-9分別是雙向雙車道與雙向四車道的應用示例,兩者均利用進口道的位置進行展寬。
圖7-8 單側展寬雙車道的左轉向專用車道
圖7-9 單側展寬四車道的左轉向專用車道
以無實體結構雙黃實標線與標線式渠化島共享在平面交叉路口處建構左轉向專用車道時,必須深入考慮下列重點:
1.凡主線道路設計速度低于60km/h時,可考慮用此法建構左轉向專用車道,即當主線設計速度大于60km/h時,道路交通工程規(guī)劃設計者應謹慎構思采用具有實質防護功能的實體結構分向設施。當然,實體結構分向設施多種多樣,必須深入評估確保車輛在路段設計速度下,該分向設施應具有適宜的防護功能,如鋼筋混凝土護欄或波形梁鋼護欄等。2.以標線式渠化島作為主線道路中央分向設施時,為保證車道寬度足夠且通行路權明晰,道路交通工程規(guī)劃設計者必須根據該道路的設計車輛行駛軌跡檢驗標線式渠化島的外形與輪廓,避免車輛尤其是大型車輛轉向或變換車道時發(fā)生碾壓。3.任何道路交通工程設計的首要目標必然是安全議題,因此,以無實體結構型式的標線作為中央分向設施時,交通控制方法須謹慎處理,即使經審慎評估不須設置信號燈,應有的警告標志不可忽略,如支路的“讓”或“停”標志等。
針對區(qū)域道路路網,利用實體結構作為中央分向設施的道路通常是設計速度大于60km/h的主、次干線道路,其規(guī)劃設計細節(jié)明顯比非實體結構的標線式分向設施道路復雜許多。