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環島十字路口的應用分析
作者:知乎/Guanghui     來源:知乎/Guanghui

環島適用于:1) 左轉車流量高 2) 直行車流量均衡 3) 總車流量中低(日均車流量5000~50000)的路口。

1) 左轉車流量高:下面這張圖表給出了環島與紅綠燈控制的交叉口相比,每年節約的總通行時間(小時)。圖表的橫坐標可理解為日均車流量,紅藍綠三條線分別代表 不同的左轉車流量占總車流量的比重,綠色最高33%,藍色居中25%,紅色最少10%。可見隨著左轉車流量的增大,環島節約的時間越來越多,作用也越來越 明顯。(圖中橫坐標22,00025,000處有一個突變,這是因為在流量較大時改用了雙車道設計Two-Lane Approach)

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

那么左轉車流有什么特別之處?紅綠燈信號控制的最大作用是防止各個方向的車流相互沖突,紅燈停綠燈行,一個一個來。哪些方向的車流會發生沖突?一是 兩個方向(東西向←→和南北向↑↓)的直行車流,二就是左轉車和對面直行來車,而如何處理左轉車流也一直是交叉口設計的一個切入點。說到這里,右轉車和直 行車有沒有沖突?答案是有(“合流”),但遠不如左轉沖突(“交叉”)那么可怕。合流失敗了,后果可能是刮蹭或者追尾;“交叉失敗了,后果很可能就 是迎頭相撞。這也就是為什么在很多路口紅燈允許右轉,但幾乎所有的紅燈都禁止左轉。(什么?你問為什么是左轉而不是右轉?因為我們靠右行駛!)

理解了這一點,再來看下面這張圖,就能明白環島的高明之處:環島將交叉”(圖中的紅點Crossing)轉化成了合流”(圖中的藍點 Merging),同時巧妙地利用幾何形狀減少了沖突點的數量。沖突點的減少意味著左轉車的通行能力大大提高,即來即走,而直行車也不需要再苦苦等待紅綠 燈為左轉車專門劃出來的一段時間。于是交叉口的整體運行效率得以提升。

 2) 直行車流量均衡:所謂流量均衡,是指一個方向的車流不能比另一個方向的車流高出太多。為什么呢?因為環島對各個方向的來車一視同仁,一碗水端平,來了就讓 你進環島,分流幾次合流幾次全由你去哪個方向說了算,因此環島東西向←→和南北向↑↓的通行能力是近乎一致的。而信號控制的交叉口就不一樣了,老子有紅綠 燈啊!東西向是干道,車多流量大,那就給東西方向多分配一點綠燈時間;南邊北邊是支路,那就等著唄!因此紅綠燈信號更適用于車流量不均衡的路口。



3) 總車流量中低:當車流量較大時,如果是紅綠燈信號控制的交叉口,可以通過增加車道數的方法提高通行能力,然而環島的幾何造型決定了它最適宜設置一或兩條車 道,否則車輛就要被迫在彎道內迅速變道,即不安全也影響通行效率。環島的另一局限是車速:車流在環島內只能慢行,無法像在信號交叉口一樣快速通過。可見環島的造型是把雙刃劍,車流量適中時笑納四方來車,車流量太大時就成了瓶頸。注意:當車流量非常低時,不設置信號燈(也不設置環島)效率反而更高,主要是因 為這樣能允許司機酌情判斷通行時機,避免等待信號所浪費的時間。



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