环岛十字路口的应用分析
作者:知乎/Guanghui     来源:知乎/Guanghui

环岛适用于:1) 左转车流量高 2) 直行车流量均衡 3) 总车流量中低(日均车流量5000~50000)的路口。

1) 左转车流量高:下面这张图表给出了环岛与红绿灯控制的交叉口相比,每年节约的总通行时间(小时)。图表的横坐标可理解为日均车流量,红蓝绿三条线分别代表 不同的左转车流量占总车流量的比重,绿色最高33%,蓝色居中25%,红色最少10%。可见随着左转车流量的增大,环岛节约的时间越来越多,作用也越来越 明显。(图中横坐标22,00025,000处有一个突变,这是因为在流量较大时改用了双车道设计Two-Lane Approach)

(出处:Roundabouts: An Informational Guide, United States Department of Transportation)

那么左转车流有什么特别之处?红绿灯信号控制的最大作用是防止各个方向的车流相互冲突,红灯停绿灯行,一个一个来。哪些方向的车流会发生冲突?一是 两个方向(东西向←→和南北向↑↓)的直行车流,二就是左转车和对面直行来车,而如何处理左转车流也一直是交叉口设计的一个切入点。说到这里,右转车和直 行车有没有冲突?答案是有(“合流”),但远不如左转冲突(“交叉”)那么可怕。合流失败了,后果可能是刮蹭或者追尾;“交叉失败了,后果很可能就 是迎头相撞。这也就是为什么在很多路口红灯允许右转,但几乎所有的红灯都禁止左转。(什么?你问为什么是左转而不是右转?因为我们靠右行驶!)

理解了这一点,再来看下面这张图,就能明白环岛的高明之处:环岛将交叉”(图中的红点Crossing)转化成了合流”(图中的蓝点 Merging),同时巧妙地利用几何形状减少了冲突点的数量。冲突点的减少意味着左转车的通行能力大大提高,即来即走,而直行车也不需要再苦苦等待红绿 灯为左转车专门划出来的一段时间。于是交叉口的整体运行效率得以提升。

 2) 直行车流量均衡:所谓流量均衡,是指一个方向的车流不能比另一个方向的车流高出太多。为什么呢?因为环岛对各个方向的来车一视同仁,一碗水端平,来了就让 你进环岛,分流几次合流几次全由你去哪个方向说了算,因此环岛东西向←→和南北向↑↓的通行能力是近乎一致的。而信号控制的交叉口就不一样了,老子有红绿 灯啊!东西向是干道,车多流量大,那就给东西方向多分配一点绿灯时间;南边北边是支路,那就等着呗!因此红绿灯信号更适用于车流量不均衡的路口。



3) 总车流量中低:当车流量较大时,如果是红绿灯信号控制的交叉口,可以通过增加车道数的方法提高通行能力,然而环岛的几何造型决定了它最适宜设置一或两条车 道,否则车辆就要被迫在弯道内迅速变道,即不安全也影响通行效率。环岛的另一局限是车速:车流在环岛内只能慢行,无法像在信号交叉口一样快速通过。可见环岛的造型是把双刃剑,车流量适中时笑纳四方来车,车流量太大时就成了瓶颈。注意:当车流量非常低时,不设置信号灯(也不设置环岛)效率反而更高,主要是因 为这样能允许司机酌情判断通行时机,避免等待信号所浪费的时间。



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