李冰，楊鴻宇，鄭佐雄，馮悅，王正輝

(1.昆明理工大學(xué)，交通工程學(xué)院，昆明 650500；2.云南工程勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，昆明 650224)

0 引言

隨著車輛保有率的持續(xù)增加，交叉口過飽和交通狀態(tài)已逐漸呈現(xiàn)常態(tài)化，對于大城市而言，過飽和交通狀態(tài)已從交叉口過飽和演化為區(qū)域性過飽和。不少城市在面對巨大的交通壓力時(shí)，通常會(huì)通過完善道路渠化和優(yōu)化信號配時(shí)等交通組織措施來緩解交通壓力，對交叉口實(shí)施禁止左轉(zhuǎn)(禁左)是一種有效地緩解交通壓力的交通組織手段。在對交叉口禁左分析時(shí)，吳偉等[1]綜合考慮禁左繞行范圍、流量守恒、綠燈時(shí)間、飽和度及周期時(shí)長等約束條件，建立干線禁左的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型；阿拉騰[2]構(gòu)建了基于模糊綜合評價(jià)方法的禁止左轉(zhuǎn)評價(jià)體系模型?，F(xiàn)有禁左研究在單點(diǎn)禁左評價(jià)時(shí)多以考慮鄰近交叉口的影響為主，或者僅分析干道上的交叉口禁左，難以從區(qū)域宏觀層面系統(tǒng)評價(jià)禁左交通。例如，昆明市自2005年以來，陸續(xù)對主城區(qū)一環(huán)內(nèi)幾乎所有信號交叉口采取禁左交通組織，2020年9月又對所有路口取消禁左管控，然而，這一區(qū)域禁左與取消禁左均缺乏較為科學(xué)全面的理論分析，部分出行者不能很好地適應(yīng)這一措施帶來的出行變化，所以，如何科學(xué)評價(jià)區(qū)域禁左具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為從宏觀層面系統(tǒng)刻畫城市交通運(yùn)行狀態(tài)，研究人員從20世紀(jì)70年代開始使用宏觀基本圖的概念對城市路網(wǎng)進(jìn)行建模，MFD 最初觀點(diǎn)由GODFREY[3]在1969年提出，它是路網(wǎng)的固有屬性，是區(qū)域交通流量、密度及速度間的關(guān)系或車輛總運(yùn)行距離和運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系；2007年，DAGANZO[4]從理論上證明了MFD 的存在；2008年，GEROLIMINIS 等[5]首次以橫濱的大量實(shí)測數(shù)據(jù)，有力地刻畫了MFD的形狀，從路網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，完善了利用MFD形式量化描述道路或路網(wǎng)內(nèi)宏觀交通流參數(shù)之間關(guān)系的模型和方法，并進(jìn)一步闡述了MFD與城市交通流構(gòu)成和路網(wǎng)管控措施等因素的內(nèi)在聯(lián)系；許菲菲等[6]的研究同樣表明，交通需求的劇烈變化和車道禁行等都會(huì)不同程度影響路網(wǎng)MFD；LUKAS 等[7]提出了一種物理意義的宏觀基本圖函數(shù)形式，并進(jìn)一步增加了MFD 的實(shí)用范圍。如何利用MFD對城市交通運(yùn)行進(jìn)行有效評價(jià)與管控已成為研究的熱點(diǎn)，也為區(qū)域型交叉口禁左評價(jià)提供了理論依據(jù)。在現(xiàn)有MFD的實(shí)際運(yùn)用研究中，大部分集中在交通狀態(tài)判別和信號控制方面?；輳┑萚8]提出引用MFD 作為交通控制決策的評判手段，建立并分析MFD 形態(tài)與交通控制參數(shù)(信號周期和相位差)的量變關(guān)系，以支撐信號控制決策，也為禁左影響下的MFD構(gòu)建提供了思路；LU等[9]基于MFD概念，提出最大通過量、臨界累積量、網(wǎng)格累積量和同質(zhì)度這4個(gè)評價(jià)指標(biāo)評價(jià)區(qū)域信號控制方案在道路網(wǎng)絡(luò)中的有效性，研究成果為本文不同禁左范圍影響下的MFD交通狀態(tài)評價(jià)提供了理論依據(jù)；GUO 等[10]用MFD 描述每個(gè)區(qū)域的動(dòng)態(tài)特性，用點(diǎn)排隊(duì)模型描述在邊界處形成的排隊(duì)動(dòng)態(tài)特性，并利用瞬時(shí)動(dòng)態(tài)用戶平衡原理對出行者的路徑選擇行為進(jìn)行建模，該思路也為本文禁左后的MFD分析提供了理論支撐。

綜上可知，基于MFD 的網(wǎng)絡(luò)交通運(yùn)行狀態(tài)表征優(yōu)勢，為交通管理者從宏觀層面分析交叉口禁左前后的交通狀態(tài)提供了理論支撐，如何將MFD 與禁左后交通流量轉(zhuǎn)移機(jī)理相結(jié)合是刻畫禁左MFD的關(guān)鍵。因此，本文首先根據(jù)概率模型分析禁左交通流量轉(zhuǎn)移機(jī)理；其次，建立不同左轉(zhuǎn)車流比例和不同禁左范圍下的MFD 禁左評價(jià)模型，得出禁左后的最佳交通運(yùn)行狀態(tài)；最后，通過VISSIM仿真驗(yàn)證分析模型，為禁左措施的科學(xué)組織提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

1 禁左流量轉(zhuǎn)移分析

交叉口禁左是交通管控中經(jīng)常采用的措施，在交叉口禁左后，原有的左轉(zhuǎn)車流會(huì)通過提前左轉(zhuǎn)、延后左轉(zhuǎn)及右轉(zhuǎn)繞行這3種方式完成左轉(zhuǎn)，而不同轉(zhuǎn)移路徑概率模型的精確構(gòu)建是分析禁左措施是否可行的關(guān)鍵，本文借鑒WU等[11]的研究思路分析左轉(zhuǎn)車流禁限后的分流概率。如圖1所示，當(dāng)i路口禁左時(shí)，原來的左轉(zhuǎn)交通流有3種選擇：

(1)提前左轉(zhuǎn)，交通流可以在十字路口i+1 和i+2 提前左轉(zhuǎn)。

(2)延后左轉(zhuǎn)，車流可以在交叉路口i-1左轉(zhuǎn)。

(3)右轉(zhuǎn)繞行，即在當(dāng)前的交叉口i先右轉(zhuǎn)，然后掉頭。

3 種路徑都會(huì)帶來不同程度的出行延誤，本文通過繞行距離區(qū)別不同左轉(zhuǎn)方式的延誤，然后，在Logit 模型中利用繞行距離完成左轉(zhuǎn)流量的重新分配。

如圖1所示，當(dāng)i≠j時(shí)，交叉口i和j的繞行距離為交叉口i到交叉口j的距離(把交叉口i和交叉口j的中心點(diǎn)作為計(jì)算距離時(shí)的參考點(diǎn))。如果i=j，則定義dii為其繞行距離為

圖1 左轉(zhuǎn)流量轉(zhuǎn)移示意Fig.1 Traffic redistribution after left-turn prohibition

式中：hi為i路口車流從右轉(zhuǎn)到掉頭經(jīng)過的距離。

如果交叉口i不允許左轉(zhuǎn)，那么原本在交叉口i左轉(zhuǎn)的車流量qia→d將重新分配到其他交叉口，其中，a 為進(jìn)口道，d 為左轉(zhuǎn)的出口道。交叉口i流量轉(zhuǎn)移到交叉口j的流量概率為

式中：i,j,m∈{1,2,3,…,n}；pij為左轉(zhuǎn)車流分配的概率；ρ為Logit模型中與繞道距離相關(guān)的系數(shù)；αj為左轉(zhuǎn)禁止決策的二進(jìn)制變量；βij為輔助參數(shù)。i=j和i≠j兩種情況同時(shí)包含在式(2)中，如果i=j，則βij=1；否則，βij=0。當(dāng)交叉口i允許左轉(zhuǎn)時(shí)，αj=0；否則，αj=1。如果i≠j時(shí)，βij=0，此外，如果1-αj+βij=1時(shí)，則需要αj=0，pij才為正，即交叉口j允許左轉(zhuǎn)原來i的左轉(zhuǎn)車流才會(huì)分配到j(luò)；當(dāng)i=j時(shí)，βij=1，因?yàn)椋诮徊嫣幉辉试S左轉(zhuǎn)，αi=αj=1，因此，(1-αj+βij)=1(原來i的左轉(zhuǎn)車流要右轉(zhuǎn)繞行)。從式(2)中可以看出，當(dāng)繞道距離越大時(shí)，選擇與之相關(guān)的出行方案比例越小。

為標(biāo)定模型，驗(yàn)證路網(wǎng)中路口禁左后的左轉(zhuǎn)車流分配概率，本文根據(jù)昆明市實(shí)地路網(wǎng)交通數(shù)據(jù)，結(jié)合VISSIM仿真軟件模擬，對北京路、人民東路及環(huán)城東路這3 條主干路選取關(guān)鍵路口禁左后的繞行車輛進(jìn)行分析，選取繞行交叉口如圖2所示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)示例如表1所示。

圖2 禁左路口示意Fig.2 Schematic diagram of left-turn prohibition of intersections

當(dāng)繞行方案距離差小于100 m時(shí)，出行者對于不同繞行方案的選擇比例相同；當(dāng)繞行方案距離差大于100 m時(shí)，每增加100 m的距離差，選擇繞行距離大的方案出行者人數(shù)就會(huì)下降14.5%；當(dāng)距離差大于1000 m 時(shí)，出行者幾乎不會(huì)選擇繞行距離大的方案。上述禁左流量轉(zhuǎn)移分析所得到的左轉(zhuǎn)車流分配概率pij為禁左后MFD 模型的建立提供了理論支撐。

2 禁左交通組織評價(jià)模型

2.1 MFD基礎(chǔ)理論

MFD反映了路網(wǎng)內(nèi)車輛數(shù)與路網(wǎng)運(yùn)行水平的關(guān)系，即建立路網(wǎng)內(nèi)的加權(quán)流量與路網(wǎng)總交通量(Q)之間的關(guān)系。根據(jù)MFD理論，以路段長度對車流量進(jìn)行加權(quán)處理，得到MFD加權(quán)流量，相關(guān)參數(shù)計(jì)算式為

2.2 不同禁左范圍交通組織下的MFD模型

為提升所建模型的普適性與可靠性，分別從單點(diǎn)、干道及區(qū)域這3類評價(jià)范圍依次構(gòu)建禁左MFD評價(jià)模型。

2.2.1 單點(diǎn)禁左

為得出單點(diǎn)交叉口最佳的MFD，需充分考慮禁左后的流量轉(zhuǎn)移概率，結(jié)合禁左流量轉(zhuǎn)移分析，禁左后的流量轉(zhuǎn)移概率對原始MFD進(jìn)行流量加權(quán)處理可得單點(diǎn)禁左MFD模型為

2.2.2 干道禁左

鑒于禁左導(dǎo)致原本左轉(zhuǎn)的車輛變成直行或右轉(zhuǎn)繞行，而MFD 基礎(chǔ)理論并未考慮流量轉(zhuǎn)移對于MFD的影響，所以，需要重新構(gòu)建干道禁左模型繪制干道禁左MFD。由于禁左后的流量轉(zhuǎn)移會(huì)對MFD產(chǎn)生影響，所以，綜合考慮左轉(zhuǎn)車流分配到其他車道的情況和主干道長度，將MFD 流量加權(quán)方式由原來的道路長度加權(quán)轉(zhuǎn)變?yōu)橐月范伍L度乘以車道數(shù)加權(quán)，根據(jù)流量轉(zhuǎn)移分析，相關(guān)計(jì)算式為

通過VISSIM 仿真發(fā)現(xiàn)，不同等級道路禁左對MFD 有不同的影響，主干道與次干道對路網(wǎng)MFD影響較大，支路對MFD 的影響相對較?。粸榇?，本文對同一路網(wǎng)中的不同等級道路進(jìn)行系數(shù)修正。首先，對整體路網(wǎng)進(jìn)行仿真，得出原始MFD，再分別對主干道、次干道及支路禁左進(jìn)行仿真，得出不同等級道路的MFD，最后，通過與原始MFD 對比得出式為

2.2.3 區(qū)域禁左

由上述分析可知，單點(diǎn)交叉口禁左與干線交叉口禁左對整個(gè)區(qū)域的交通狀態(tài)影響程度不同。在VISSIM繪制MFD時(shí)，發(fā)現(xiàn)單點(diǎn)禁左與干線禁左的MFD 形狀相似，并且根據(jù)最小二乘法擬合的一元二次回歸方程的峰值點(diǎn)橫坐標(biāo)和對稱軸基本一致，表明單點(diǎn)禁左MFD 和干線禁左MFD 的變化存在一定的比例關(guān)系，所以，通過比例加權(quán)將兩者結(jié)合構(gòu)建區(qū)域禁左MFD 模型。區(qū)域禁左MFD 計(jì)算式為

首先，將單點(diǎn)禁左MFD 參數(shù)計(jì)算與干道禁左MFD 參數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行加權(quán)處理，得出整個(gè)路網(wǎng)的MFD 參數(shù)計(jì)算模型，其中，加權(quán)值a、b分別對應(yīng)干道加權(quán)流量與交叉口加權(quán)流量；其次，通過VISSIM搭建仿真實(shí)驗(yàn)路網(wǎng)得出區(qū)域禁左后的原始MFD，再分別結(jié)合單點(diǎn)禁左模型和干道禁左模型得出區(qū)域MFD；最后，對比原始MFD，求得a=0.78，b=1.21，得出驗(yàn)證環(huán)境下區(qū)域禁左MFD 模型計(jì)算式為

3 模型驗(yàn)證與分析

3.1 仿真環(huán)境搭建與分析思路

選取昆明市北京路-環(huán)城北路-人民東路所圍區(qū)域?qū)Ρ疚哪Ｐ瓦M(jìn)行仿真評價(jià)，其中，北京路為交通量最大的雙向八車道主干道，人民東路、環(huán)城南路及環(huán)城北路為車流量次之的雙向8車道主干道，白龍路、穿金路及白塔路為次干道。模型仿真評價(jià)區(qū)域如圖3所示。通過數(shù)據(jù)分析得到未禁左時(shí)的MFD，如圖4所示。

圖3 模型仿真評價(jià)區(qū)域Fig.3 Model simulation evaluation area

其中，最大加權(quán)流量點(diǎn)的坐標(biāo)為(560,2180)，即當(dāng)車輛累積量到達(dá)560 veh 時(shí)路網(wǎng)最通暢，加權(quán)流量為2180 veh·h-1。數(shù)據(jù)經(jīng)最小二乘法擬合后，得到未禁左時(shí)的MFD一元二次回歸方程為

式中：x為路網(wǎng)中的車輛累積量；y為根據(jù)模型得出的加權(quán)流量。

在圖4擬合的一元二次回歸方程中，可以將函數(shù)按照流量飽和度分為非常通暢飽和度[0～40%]，通暢飽和度(40%～75%]，輕度擁堵飽和度(75%～100%)，以及擁堵飽和度≥100%，通過以上劃分能更直觀地觀察到不同車輛累積量下的交通狀況，文中所有MFD皆按此規(guī)則劃分。

圖4 未禁左時(shí)的MFDFig.4 MFD of no left-turn prohibition

3.2 不同范圍禁左下MFD評價(jià)

根據(jù)單點(diǎn)禁左、主干道(北京路)禁左及區(qū)域禁左繪制MFD，綜合分析得出區(qū)域內(nèi)最佳禁左條件。

3.2.1 單點(diǎn)禁左

在實(shí)地調(diào)查與仿真過程中，北京路與穿金路交叉口(圖2中編號①的交叉口)作為本文所選區(qū)域主干道中車流量最大的交叉口，左轉(zhuǎn)車流占比適中，且左轉(zhuǎn)車流與直行車流沖突嚴(yán)重，本文對該路口禁左后的MFD進(jìn)行分析評價(jià)。

通過左轉(zhuǎn)車流禁限比例的VISSIM仿真數(shù)據(jù)擬合，得到北京路與穿金路交叉口禁左后MFD，如圖5所示。

圖5 單點(diǎn)交叉口禁左后的MFDFig.5 MFD of left-turn prohibition at single intersection

其中，最大加權(quán)流量點(diǎn)為(580,2300)，表明當(dāng)車輛累積量為580 veh時(shí)，路網(wǎng)最通暢，對應(yīng)加權(quán)流量為2300 veh·h-1。北京路禁左后的加權(quán)流量相比于未禁左的加權(quán)流量增加5.5%。數(shù)據(jù)經(jīng)最小二乘法擬合后，得到MFD一元二次回歸方程為

3.2.2 干道禁左

實(shí)地調(diào)研可知，北京路為雙向8 車道主干道，是評價(jià)片區(qū)內(nèi)交通壓力較大和左轉(zhuǎn)車流占比最大的主干道，包括：北京路與環(huán)城北路，北京路與穿金路，北京路與人民東路這3個(gè)交叉口；環(huán)城北路、人民東路及穿金路為流量較少的主干道，且左轉(zhuǎn)車流少于北京路，所以，對主干道北京路實(shí)行禁左(對圖2中編號①到③的路口禁左)，通過仿真數(shù)據(jù)得到其MFD如圖6所示。

圖6 干道交叉口(北京路)禁左后的MFDFig.6 MFD of left-turn prohibition on trunk road intersection(Beijing Road)

最大加權(quán)流量點(diǎn)為(600,2480)，即當(dāng)車輛累積量到達(dá)600 veh 時(shí)路網(wǎng)最通暢，加權(quán)流量為2480 veh·h-1。北京路禁左后的加權(quán)流量相比未禁左的加權(quán)流量增加了13.8%。數(shù)據(jù)經(jīng)最小二乘法擬合后，得到干道禁左MFD一元二次回歸方程為

3.2.3 區(qū)域禁左

對整個(gè)區(qū)域?qū)嵭薪蠛?對圖2 中編號①到⑧的路口禁左)，可得其MFD如圖7所示。

圖7 區(qū)域禁左后的MFDFig.7 MFD of left-turn prohibition in whole region

其中，最大加權(quán)流量點(diǎn)為(460，1960)，即當(dāng)車輛累積量到達(dá)460 veh 前路網(wǎng)最通暢，加權(quán)流量為1960 veh·h-1。北京路禁左后的加權(quán)流量相比于未禁左的加權(quán)流量減少了10.1%。數(shù)據(jù)經(jīng)最小二乘法擬合后，得到區(qū)域禁左MFD 一元二次回歸方程為

3.2.4 對比分析

由圖8 可知：主干道(北京路)禁左對整體路網(wǎng)的交通優(yōu)化效果最佳，對比未禁左時(shí)加權(quán)流量增加了13.8%，路網(wǎng)飽和流量增加了17.8%；單點(diǎn)禁左對交通優(yōu)化效果次之；而區(qū)域禁左會(huì)阻礙交通，使得加權(quán)流量減少10.1%，路網(wǎng)飽和度降低17.8%。

圖8 不同禁左范圍下的MFDFig.8 MFD of different left-turn prohibition ranges

3.3 不同左轉(zhuǎn)車流比例禁左下MFD評價(jià)

上述仿真模型中所選用的每條路段的左轉(zhuǎn)車流占全部車流的10%。為得出禁左交通組織的最優(yōu)條件，選取左轉(zhuǎn)車流占比作為設(shè)置禁左措施的影響因素，設(shè)置了左轉(zhuǎn)車流占比為15%，20%，25%這3組仿真試驗(yàn)。

3.3.1 左轉(zhuǎn)車流占比15%

將左轉(zhuǎn)車流占比設(shè)為15%后，可得不同禁左范圍下的MFD如圖9所示。

圖9(a)～圖9(e)對應(yīng)于北京路禁左路口，可以看出，圖中MFD的形狀并未發(fā)生較大改變，只有峰值流量發(fā)生較小波動(dòng)。圖9(a)對比圖4 峰值點(diǎn)由(560,2180)變化為(560,2220)，由此可得，左轉(zhuǎn)車流占比增加5%對未禁左時(shí)的交通運(yùn)行效率沒有影響；圖9(b)對比圖9(a)峰值點(diǎn)由(560,2220)變化為(580,2550)，加權(quán)流量增加了14.9%；圖9(c)對比圖9(a)峰值點(diǎn)由(560,2220)變化為(610,2380)，加權(quán)流量增加了7.2%；圖9(d)對比圖9(a)峰值點(diǎn)由(560,2220)變?yōu)?450,1860)，加權(quán)流量減少了16.2%；圖9(e)表明當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占全部車流的15%時(shí)，單點(diǎn)禁左對交通優(yōu)化效果最佳，其中，加權(quán)流量增加了14.9%，飽和流量增加了3.6%；主干道(北京路)禁左后，路網(wǎng)運(yùn)行也有所改善，加權(quán)流量增加了7.2%，飽和流量增加了8.9%；區(qū)域禁左會(huì)阻礙交通使得加權(quán)流量下降16.2%，飽和流量減少16.1%。

圖9 不同禁左范圍下的MFD(左轉(zhuǎn)車流占比15%)Fig.9 MFD of different left-turn prohibition ranges(proportion of left-turn vehicles is 15%)

3.3.2 將左轉(zhuǎn)車流的比值調(diào)至20%

將左轉(zhuǎn)車流占比設(shè)為20%后，可得不同禁左范圍下的MFD 如圖10所示。可知，圖10(a)～圖10(e)中MFD的形狀并未發(fā)生較大改變，圖10(a)對比圖4峰值點(diǎn)由(560,2180)變化為(550,2300)，對稱軸向左平移了10 個(gè)單位，加權(quán)流量增加了120 個(gè)單位，由此可以得出左轉(zhuǎn)車流占比增至20%對未禁左時(shí)的交通運(yùn)行效率影響較?。粓D10(b)對比圖10(a)峰值點(diǎn)由(550,2300)變化為(580,2440)，加權(quán)流量增加了6.1%；圖10(c)對比圖10(a)峰值點(diǎn)由(550,2300)變化為(600,2130)，加權(quán)流量減少了7.4%；圖10(d)對比圖10(a)峰值點(diǎn)由(550,2300)變?yōu)?480,1780)，加權(quán)流量減少了22.6%。當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占全部車流的20%時(shí)，雖然主干道(北京路)禁左后的MFD中加權(quán)流量由未禁左時(shí)的2300 veh 減少到2130 veh，減少比例為7.4%，但是減少的車輛數(shù)較少，且在圖10(e)中擬合二次函數(shù)的對稱軸向右移動(dòng)了50個(gè)單位，即飽和度增加了9.1%，說明此措施對實(shí)際車流容量影響更大，所以，此時(shí)主干道(北京路)禁左是可行的。綜上，對于左轉(zhuǎn)車流占總車流20%的情況，該區(qū)域單點(diǎn)禁左能有效增加路網(wǎng)通行能力；主干道禁左路網(wǎng)通行效率優(yōu)化效果次之；區(qū)域禁左會(huì)降低路網(wǎng)通行能力。

圖10 不同禁左范圍下的MFD(左轉(zhuǎn)車流占比20%)Fig.10 MFD of different left-turn prohibition ranges(proportion of left-turn vehicles is 20%)

3.3.3 將左轉(zhuǎn)車流的比值調(diào)至25%

將左轉(zhuǎn)車流占比設(shè)為25%后，可得不同禁左范圍下的MFD如圖11所示。

圖11(a)～圖11(e)對應(yīng)北京路的禁左路口，圖中MFD 的形狀并未發(fā)生較大改變，只有峰值流量發(fā)生了變化，圖11(a)對比圖4 峰值點(diǎn)由(560,2180)變化為(570,2220)，對稱軸向左平移了10 個(gè)單位，加權(quán)流量增加了1.8%，由此可以得出左轉(zhuǎn)車流占比增加至25%對未禁左時(shí)的路網(wǎng)通行能力影響較?。粓D11(b)對比圖11(a)峰值點(diǎn)由(570,2220)變化為(590,2180)，加權(quán)流量減少了1.8%；圖11(c)對比圖11(a)峰值點(diǎn)由(570,2220)變化為(580,1900)，加權(quán)流量下降了14.4%；圖11(d)對比圖11(a)峰值點(diǎn)由(570,2220)變?yōu)?480,1600)，加權(quán)流量下降了27.9%。圖11(e)將4 個(gè)MFD 進(jìn)行對比分析得出禁左優(yōu)化效果不明顯。綜上，當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占全部車流的25%時(shí)，全區(qū)域內(nèi)實(shí)施禁左都會(huì)降低路網(wǎng)通行效率。

圖11 不同禁左范圍下的MFD(左轉(zhuǎn)車流占比25%)Fig.11 MFD of different left-turn prohibition ranges(proportion of left-turn vehicles is 25%)

3.3.4 總結(jié)分析

不同區(qū)域和不同左轉(zhuǎn)流量比例下的禁左下MFD對比分析如表2所示。

表2 不同范圍和不同左轉(zhuǎn)流量比例禁左下的MFD對比分析Table 2 Comparative analysis of MFD with different range and different left-turn flow ratio

通過MFD對不同區(qū)域和不同左轉(zhuǎn)流量比例下的禁左措施分析可知：

(1)單點(diǎn)禁左。當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比小于20%時(shí)，有效提高路網(wǎng)的通行能力；當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比達(dá)25%及以上時(shí)，阻礙交通。

(2)主干道禁左。當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比小于15%時(shí)，有效緩解交通壓力；當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比為20%時(shí)，緩解交通壓力的能力有所下降；當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比大于20%時(shí)，阻礙交通。

(3)區(qū)域禁左時(shí)將阻礙交通。

綜上所述，在該區(qū)域內(nèi)，當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比小于15%，采用單點(diǎn)禁左或主干道禁左可以提升路網(wǎng)交通運(yùn)行效率；當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比為15%～20%時(shí)，僅單點(diǎn)禁左可以提升路網(wǎng)交通運(yùn)行效率；當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比大于20%時(shí)，所有干道禁左會(huì)降低交通運(yùn)行效率。

4 結(jié)論

為科學(xué)評價(jià)單點(diǎn)、干道及區(qū)域等不同維度的禁左措施，本文基于MFD 區(qū)域性交通狀態(tài)表征的優(yōu)勢，構(gòu)建不同維度下禁左的MFD 交通狀態(tài)評價(jià)模型，并對不同左轉(zhuǎn)流量比例下的禁左方案進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下。

(1)研究結(jié)果表明：本文模型能有效評價(jià)單個(gè)交叉口、干道及區(qū)域禁左措施，為不同維度禁左提供理論依據(jù)；在本文所選的路網(wǎng)區(qū)域內(nèi)通過仿真發(fā)現(xiàn)，當(dāng)左轉(zhuǎn)車流占比小于20%時(shí)，單點(diǎn)禁左能有效提高路網(wǎng)通行能力；在左轉(zhuǎn)車流占比小于15%時(shí)，主干道禁左能有效緩解交通壓力；全區(qū)域禁左只會(huì)阻礙交通。

(2)本文分析方法可以推廣到不同區(qū)域的交叉口禁左組織評價(jià)，從宏觀層面為交叉口禁左交通組織優(yōu)化提供更加系統(tǒng)可靠的理論依據(jù)。