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交通設施|為道路分配車道,需要建立基本意識
很多時候,道路擁堵并非因車多或人多,而是車道沒用好。無論城鄉,如果車道分配不合理,都會導致道路運輸效率低下,甚至造成事故。
在道路空間內分配車道,調整車道在路段和進入路口時的數量,決定車道使用方式和使用者,包括車道寬度、車道劃分與隔離及打開的方式與位置,是建立交通秩序、確保道路運輸安全和效率的關鍵。

但這項工作常處于含混狀態——包括責任主體、依據原則、技術手段,乃至資金保障和勞動力訓練等,都有很多需完善之處。需要知識和共識來保障政策和資源,也需要技能和訓練來保障實施質量。分配車道所需的基本意識,本文梳理如下:
-交通流如水, 要盡量減少阻礙;
-不同位置和不同速度的交通流需分置,分置交通流就是交通控制,控制力度是逐步升級的;
-一條車道的能力有極限,但充分挖潛的意義大于增加車道;
-交叉口越大,通過效率很可能越低;
-沒有落實到車道、時間段、車型的流量特征數據支撐,很難做到有效的車道分配;
-提供充分的資源保障非常關鍵。
交通流如水,要盡量減少阻礙
無論開汽車、騎車還是步行,出行需求都會形成交通流,就是英文“traffic”,像水一樣,自高向低流,起始點是高點,目的地是低點:遇到阻擋會外溢和繞行,堵住就會堆積;哪里阻力小就會往哪里流,哪里空間大就會自由散漫;連續的、流暢的、受約束的水流比跌宕起伏、忽快忽慢、忽大忽小的水流更易控制和分配,需要的控制資源會更小。
由此,在路上施劃車道,目的就是建立一條條連續和流暢的、盡量排除各種阻礙并受約束的“水道”,以建立秩序和節省控制消耗?!八馈边^寬會導致輸送放緩,過窄則導致運輸溢出。寬窄適當是車道與道路的關鍵。最怕的是允許兩輛車搶一個車道的寬度。
交通流和水流的運動特征非常像。以運動軌跡交叉為特征的各種角度的交織沖突、改變運動軌跡(變道和轉彎)導致的額外操作、勻速遇到減速、高速遇到低速,是最典型的交通流阻礙,而關注導致變道、減速、低速的因素,是梳理交通流的關鍵點。
交通流如水,流暢是關鍵。無論轉彎還是變換軌跡,加速還是減速,都要考慮流暢性和難度。其因素包括車道的線型、操作是否輕巧易控。
不同位置和不同速度的交通流需要分置,以減少相互干擾;分置交通流就是交通控制,控制力度逐步升級
交通流有運動速度,速度會挑戰人的處理能力,一旦運動時的操作任務需求高于人的應對能力,就可能出現操作錯誤,引發事故或延誤。交通流里每個參與單元,都需要被控制,以提高完成運動任務的質量和效率。競賽場地內,長跑的途中跑不用分配跑道,短跑必須按跑道分配;長跑要超越對手時,必須另選跑道超越,是相同的道理。
從位置講,交通流控制完成的是空間分配,包括車(人)前后和左右的間距與次序。前后位置的控制,就是速度和間距。視距正由此而來。速度越快,人單位時間跨越的距離越長,要處理的任務就越多。壓力由此產生。
左右的位置,是與并行交通流和障礙物的間隔,如另一條車道的車輛、自行車,路側護欄。不同流速的交通流,如果放在同一個車道,就會形成阻滯和溢出,即變換車道和超車。所以,車速不均勻之時,要考慮超車需要。
國際交通工程界很早就建立了車道概念。交通法規很早就有慢行靠右、超車只能從左側超越、車速高到一定程度才可進入右側車道、大型車輛必須靠右行駛等基本規則,違反了就會受罰。車道的寬窄也與此呼應。這都是交通流分置需求使然。
交通流前后分置的技術手段,主要是速度管理和視距保障。速度管理技術,不僅包括限速標志和法規措施,還有車道寬度。車道寬度越窄,速度越低;速度越低,隨車間距就越小,單位長度里車輛密度就越大,容納的車越多。高速度時,車與車相隨,需要3秒,低速時,一般2秒就夠了。車道越寬,越容易鼓勵車速和插隊,當車道接近容納兩個車寬時,很容易導致秩序混亂。
交通流左右分置的技術手段,包括交通規則、車道標線、輕隔離、重隔離、空間基礎分離等。隔離方式選擇的依據,主要是交通流特征與控制需求,以及道路幾何條件。分車道標線需要影響速度、指示何時何地可變換車道、車道內車輛和準備進入車道的車輛哪個有優先路權(下圖)等信息,需要傳遞是否要進入路口、是否可變換車道等信息,需要傳遞接下來的車道操作條件和規則等信息;隔離措施,要權衡常規約束力度、容錯需求和安全需要、緊急狀態時的跨越寬容度等;重隔離,實際是切割的道路空間,往往在車道外有高風險元素時使用??臻g基礎分割,國內常說的“三塊板”路就是典型。

一條車道的能力雖有極限,但相比增加車道,充分利用已有車道意義更大
車道能力,常被理解為通行能力或容量,是有極限的,決定因素是速度和密度。基本條件下,多車道公路路段上的道路通行能力因自由流車速而異,100公里時速,能力為 2200 pc/h/ln(輛/時/道),90公里時速,能力為 2100 pc/h/ln;80公里時速,2000 pc/h/ln;70公里時速,1900 pc/h/ln。車速降低,也導致車輛密度加大。
專業評價車道能力的指標,是道路服務水平(LOS),單位長度內的車輛數量就是密度,也是評價車道能力的重要指標。下表是《美國道路能力手冊》列出的不同道路類型一條車道的典型服務水平和密度的關系(時速是英里換算值)。

從車速角度評價有信號燈的公路道路服務水平,列簡表如下。

交叉口越大,通過效率很可能越低
兩點間距離越遠,通過時間越長。要謹慎在路口增加車道數量。
路口前增加車道數量,是很普遍的操作。其需求來自交叉口前會出現交通流延誤,延誤原因是出現路權沖突和分配控制需求:交通流需要轉彎讓直行,未進入路口的要讓已進入路口的,這是基本原則,這些規則會導致交通流延誤。所以,評價交叉口的通行能力,主要是評價延誤時間。
以增加交叉口車道數來提高單位時間內通過數量,未必在交通走廊和片區里有實際意義,需具體準確評估損失和收益。主要原因是:
車道增加就會出現交通流改換軌跡,這時操作就比路段復雜,因為用路人要談判,誰先誰后。這種操作指示信息靠標線傳遞,操作點和選擇車道的告知靠標志和標線;
增加車道還易導致增加交叉口寬度,這會延長交叉口橫向通過的時間,引發交叉方向的交通流需要更長時間通過交叉口;反過來,這種延誤又逼迫繼續增加交叉口車道數量。需評估這么做是否劃算。很多時候,加寬得不償失,因為車道利用效率低,上游下來的車不多,本來一個車道就可完成任務,卻因路口延誤變成三個車道等信號。很多時候都是路口車輛由此積壓,但路段沒有車。增加車道的前提,一定是車道使用充分飽和。
交叉口還易出現車道錯位和減少的問題,通過交叉口后,交通流要重新對齊車道。車道數量一致但對不齊的情況很多,甚至還有上游三個直行車道,過了路口只有兩個直行車道的情況。車道錯位和車道減少,交通流就會相互談判而遲疑,導致交叉口內通行效率下降,甚至加重駕駛人任務負擔而導致事故。這都是大忌。如果下游沒有對應的直行車道數量,就要在交叉口上游前漸變,減少進入交叉口的車道數量,而不是放在交叉口內校對。決定一條交通走廊能力的,是這條走廊里最窄的地方,而不是最寬的地方。

缺少落實到車道、時間段、車型的流量特征數據支撐,很難做到有效的車道分配
按照道路服務水平和通行能力的規則,車道的能力和車速、密度關系很大,簡單分配車道數量,不僅導致資源浪費,而且放大的空間會擴大人的行為差異,松綁的交通流會挑戰用路秩序。所以,到底幾條車道可完成運輸任務,需要精確到車道、精確到高峰時段、精確到直行和轉彎操作的數據。常規是工作日早晚高峰時間段必須清點每條車道的流量數據,機動車按小時,自行車按15分鐘算,是通用做法。中國有大量電動自行車,其速度能力接近機動車,故城市電動自行車數量需要統計15分鐘和1小時兩種,以發現規律。
路段上和交叉口上下游,要做分車道的數據采集,這些工作任務和數據必須保障,并要根據路口性質和運行情況,定期復檢和調整。
如果沒有數據,按照美國工程師通常概念,一條車道的能力應按每小時通過1900輛計算,有信號燈控制的,按照50%的綠燈時間,按850輛車計算,是否需要第二條直行車道,這是基礎參照,信號配時也要按這個能力調配。當左轉彎的車輛每小時超過300輛時,才可增加第二條左轉彎車道。
交叉口間距減小,很多交通秩序和安全問題會迎刃而解。
提供充分的資源保障非常關鍵
上述內容都需要工作量支撐,特別是采集交通流量特征。比如,實際運行的每條車道內的車速、直行車輛數量、左轉和右轉車輛數據、各種特征在早晚高峰時間段的變化、行人和自行車的數量,交叉口延誤狀態,走廊上下的狀態等,都需要專門的服務人工,以及制度和資源的保障。
按每個路口每天用8個人記錄5個小時算,一個路口一天就是40個人工時,一周記錄4個工作日,就是160個人工時。這是不能忽視的投入。其后才能展開設計、畫圖、設施、控制措施評估、信號配時等工作。否則只能導致基礎投資的巨大盲目和浪費。
這種資源保障體系,需要制度化和常態化,這也是為什么發達國家行政部門精簡,但唯獨交通運行管理部門體系龐大、功能豐富——因為交通運輸的效率保障,需要動態反應。每一條車道,都是一條獨立的運輸生命線,需要專業呵護。
(作者官陽系交通從業者)





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