信号交叉口借出口道左转控制方案设计文献综述
1. 研究背景
随着社会经济发展愈发迅速，我国私人车辆拥有量也随之急剧增加，平面交叉口正变得越来越拥挤。交通拥堵也成为城市发展的重大难题，交通拥堵不仅仅影响城市交通运行效率，很大程度上也对交通安全造成了很大的威胁。城市道路交叉口承担了城市交通的汇集与疏散的压力，是影响城市交通运行效率的关键节点，是城市交通网络的瓶颈，各方向、各类型的车流在此交汇，如何在保证交通安全的前提下，提高交叉口的交通效率，是交通管理与控制中的重要课题。
常规平面交叉口的交通问题主要是左转车流与对向直行车流之间存在冲突，左转与直行的冲突是造成通行能力下降、车辆延误上升以及影响运行安全的关键因素。为解决此问题，通常采取设置左转相位或左转专用车道，从而实现左转车流与对向直行车流的分离，达到消除冲突的目的。交叉口进出口道拓宽是提高交叉口通行能力的常用手段，但在交叉口用地条件紧张时，该方法的操作空间往往十分有限。同时，分析表明，四相位信号控制模式下，交叉口的通行能力仅能达到相交道路的35%~40%。随着交通需求的不断增加，为了进一步提高交叉口的通行能力和减少交叉口的车辆延误，一些非常规交叉口设计方法应运而生，例如连续流交叉口、出口道左转交叉口、排阵式交叉口等。自从1960年墨西哥建成世界上第一个连续流交叉口，连续流交叉口在国外取得了许多有价值的研究成果，为解决交叉口左转与直行车流提供了很好的思路。借出口道左转是一种较为前沿的控制方法，它通过特定的相位设计和主预信号控制，使得左转交通流能够借用对向出口道通过交叉口，从而巧妙地增加了交叉口进口车道数，提高了通行能力，并在我国深圳、济南、邯郸等地得到了应用。
2. 国内外研究概况
道路交叉口是多向交通流的汇聚点，如何减少交叉口的车辆冲突和保障行车安全，并提高交叉口运行效率，一直是交通工程领域研究的热点问题。道路交叉口中左转车流产生的冲突点最多，如何消除左转冲突国内外学者也开展了很多研究。为缓解过饱和交叉口的拥堵情况，交通工程领域的学者提出了多种管理方法，比如禁止左转、综合待行区、钩形转弯等，并在不同的交通场景下进行应用。
美国交通工程学者于2002年提出了连续流交叉口设计模式。连续流交叉口又称左转转移交叉口，将左转车流提前在次级交叉口行至对向直行车流左侧，从而消除主交叉口范围内两者冲突，实现主交叉口两相位信号控制，大大提高其通行效率。
连续流交叉口最早于1987年由Mier[1]提出，研究范围主要集中在三个方面：几何设计、信号控制和通行安全。几何设计方面，Jagannathan[2]先后分析了连续流交叉口中的左转和行人过街交通，基于左转车辆在预交叉口和主交叉口转弯半径特征给出了左转车道宽度建议。Hughes[3]给出了连续流交叉口中左转车道长度、转弯半径等一系列细部尺寸建议。Tanwanichkul[4]基于最短长度要求、实际车道长度给出了主、预信号间距在不同交通需求情况下的建议值。信号控制方面，Tarko[5]采用Synchro软件对连续流交叉口主信号和预信号进行了信号配时。Esawey[6]针对连续流交叉口具有独特的排队和运行特征，将连续流交叉口相位序列划分为6个部分。Zhao[7]进一步将车道功能、左转车道长度和信号配时等多个关键参数整合到一个统一的框架中优化，实现了几何设计与信号控制的协同优化。通行安全方面，根据Inman[8]对连续流交叉口进行了驾驶模拟器实验发现，驾驶员在首次通过该交叉口并未有所疑惑，证明该交叉口设计形式对于驾驶安全性也有所提高。Goates[9]提出了旨在提高连续流交叉口行人安全的人行横道几何及信号配时方法，该方法通过考虑行人等待时间和现有的排队长度大小动态的选择绿灯时间最小化人均延误。
国内刘秋晨等[10]人针对传统平面交叉口左转车流引起的车流不连续和运行效率低等不足，提出了一种城市道路新型连续交叉口。阐述了连续流交叉口的物理模型，从交通空间设计、交通组织设计、交通控制设计等方面研究连续流交叉口的设计方法，并采用Vissim仿真对传统平面交叉口和连续流交叉口的设计方案进行评价。为进一步发挥连续流交叉口的通行能力，常云涛等[11]人对主次交叉口的信号协调控制展开理论研究，提出了一种具有普遍适应性的信号配时优化模型。该配时优化模型能够有效协调主次交叉口的信号配时，最大限度地降低车辆延误、改善交叉口通行能力，生成理想的协调配时方案，在实际应用中，能够确保主次交叉口的可靠运行。
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