交叉口非机动车左转交通组织设计方法及适用性 | 聚焦减量控大

近年，城市非机动车出行比例大幅增加，特别是在交通流量大的交叉口机非冲突问题突出。其中，左转非机动车流因其通过距离长、流线复杂，更易导致冲突加剧、交通运行失序。在实际工作中，因地制宜选择非机动车左转交通运行模式，对于妥善处理左转非机动车流、有效缓解机非冲突十分关键。

由于交叉口左转非机动车流通过距离长、流线复杂、与机动车流冲突点多且严重，因此其对交叉口运行状态具有重要影响。然而，由于非机动车左转过街已有的多种组织方法及其适用条件都较为模糊，且相互之间缺乏系统比较，因此对交叉口非机动车左转交通运行特征和交通组织方法及适用性的探讨可为交通管理与设计提供一定理论依据。

一、交叉口非机动车交通流特征分析

1、机动车交通流过街运行特征

与机动车交通流相比，非机动车在骑行时具有以下特征：

▼不稳定性。由于非机动车轮胎与地面接触面积仅为30-50cm，骑行者须随时调整重心以维持运动中的平衡。因此非机动车在静态时无法稳定直立，必须用脚撑架住或由骑行者用脚撑立。当非机动车运行时人车合成系统的重心将升高，不及时自我调整将会失去平衡。

▼成群性。非机动车一般不像机动车那样有规则的纵向行驶，而是一队一队成群前进，特别是在交叉口，由于受到信号灯影响，红灯期间到达的非机动车在绿灯开启时会成群涌进交叉口，形成非机动车群，尤其当左转非机动车流较大时，左转的非机动车群经常导致左转机动车空间受挤。

▼多变性。非机动车的骑行过程往往随机性较大，其速度、方向、运行轨迹常常发生变化。例如，在交叉口处常有一些骑行者脱离原骑行者群体单独行驶，同时另外一些骑行者加速插入该群体，导致车流中出现“你追我赶”的现象，以及左转非机动车长时间占用左转机动车行驶空间的情况。

▼遵章性差。非机动车骑行者在通过交叉口时经常存在寻求近路和间隙的心理，若交叉口无人监管则可能会出现闯红灯和抢行等违章现象。

图1：非机动车过街乱象

2、非机动车左转过街排队等待特征

非机动车左转排队等待特征与其流量大小有密切关系，具体表现为：平峰时期，多数停在停车线后，只有少数越过停车线停车；高峰时期，由于非机动车到达比较密集，且没有明确的车道划分以及本身穿插骑行的灵活性，后到达的非机动车容易绕过前车进行停车，从而产生交叉口内部范围的“梯形停车”和“扇形停车”。这种类型的停车严重影响了机动车通行，降低了机动车在交叉口的通行效率。

那么，在交叉口内应如何进行非机动车左转交通组织设计才能规避上述问题呢？目前有哪几种设计方法可供参考，适用性如何？

图2：高峰时非机动车停车现象（a：“梯形停车”，b：“扇形停车”）

二、非机动车左转交通组织设计方法剖析

1、非机动车随行人通行交通组织设计方法

▼慢行共板交通组织设计方法

慢行共板交叉口非机动车左转普遍采取二次过街方式。如图3所示，黄色虚线表示非机动车在这种左转过街模式下的骑行轨迹，当南北方向绿灯亮时位于等候区的左转非机动车随直行非机动车运行至对面的待行区内，待东西方向的绿灯亮时再通过交叉口完成左转过街。

图3：慢行共板道路非机动车交叉口左转轨迹及实际场景图（来源：淮南交警）

优势：

• 减少交通冲突。消除了左转非机动车与机动车之间的干扰，提高非机动车及机动车通过交叉口的行驶速度与通行能力，减少交叉口内部干扰，规范交叉口通行秩序，确保人、机、非路权明确，降低了非机动车与机动车碰撞事故发生率，安全性较高。
• 节约空间资源。采用慢行共板可以使行人与非机动车在有限的空间里互相利用，大多数情况下可以相互调剂、补充，在有限的红线宽度内可以节约空间资源。
• 安全性能较高。交叉口右转弯路缘石采用实体岛隔离（人行横道线处断开），防止交叉口范围行人与非机动车随意穿越道路，提高安全性的同时增加了景观效果。由于右转半径较小，车辆右转时需要减速通行，安全性较高且右转车辆待行区空间感清晰。
• 降低管理难度。机非隔离绿化带的设置可保证机非分离，消除混合交通流之间的相互干扰,减少放行管理难度。由于交叉口相位不受行人和非机动车干扰，可灵活配置相位方案，更容易实现交叉口间双向绿波控制，通过合理优化信号配时、加强机非控制信号协调等方式能够使交叉口完全清空，避免尾部行驶的非机动车影响到机动车通行，因此交叉口管理难度降低。

问题：

• 影响步行安全。因为非机动车车速较快且在刹车性能上存在一定问题，所以在交叉口行人和非机动车共用区域，行人路权可能受损。若行人与非机动车交织，则行人需小心行走，提防非机动车冲撞，以免影响步行交通安全性及舒适性。
• 增加过街时间。在多相位放行的交叉口，非机动车二次过街需要等候两次红绿灯，停车次数与过街时间相对于一次过街都有所增长。
• 影响右转非机动车通行。非机动车较多时，排队车辆的尾部可能将整个待行区占满，与右转非机动车相互干扰，容易降低右转非机动车的通行能力。

适用范围：机动车道和非机动车道存在物理隔离、左转弯非机动车流量较低、道路沿线商业用地较小且道路交叉口空间较大、机动车流量较大的交叉口。

▼设置右转渠化岛的非机动车交通组织设计方法

在设置右转渠化岛的交叉口，非机动车左转采取二次过街方式，实际上是将非机动车和行人看作一体的交通流，在同一绿灯相位左转的非机动车和行人共同过街。

如图4所示，黄色虚线表示非机动车在这种左转过街模式下的骑行轨迹，当南北方向绿灯亮时左转非机动车随直行非机动车运行至对面的渠化岛内，待东西方向绿灯亮时再通过完成左转过街，整个过程经过3个渠化岛。

图4：设置右转渠化岛交叉口非机动车左转轨迹及实际场景图（来源：淮南交警）

优势：

• 车辆右转提前，不需要通过交叉口转弯。
• 等候时间减少，即行人与非机动车在通过较大交叉口时等候红灯的时间减少，过街安全得到进一步保障。
• 空间资源优化，交叉口内交通设施可全部置于渠化岛内，通过实体岛种植低矮绿化，提高了交叉口的景观效果以及交通设施的可视性。

问题：

• 等候空间限制。非机动车在通过交通岛过街时，不可避免会遇到红灯或者多相位禁行的情况，岛内可供行人与非机动车等候区域的大小直接影响到相交道路行人与非机动车的通行。如果等候区内面积不足，最直接影响的就是相交道路绿灯相位通行的非机动车及行人。
• 适应性较差。对交通需求动态变化的适应性较差，尤其是涉及右转车道调整时改造成本高。
• 右转车速较高。右转半径较大、右转车速度较快，来往人行道和渠化岛的行人和非机动车没有信号灯控制，右转机动车容易与行人和直行非机动车产生冲突，右转车道可靠性较低。

适用范围：相交道路红线宽度较宽、道路等级高且行人及非机动车较少的交叉口，一般设置在城市外部环线及大型车辆右转需求大的道路。

2、非机动车随机动车通行交通组织设计方法

▼非机动与机动车同步左转的交通组织设计方法

非机动车随行人通行的交通组织是我国目前最常见的交叉口非机动车通行管理模式，但在实际情况下也采用非机动车与机动车同步左转的交通组织，就是将非机动车和机动车看作一体化交通流，将左转非机动车从交叉口进口道的非机动车群中分离出来并利用机动车的左转相位通行，即交叉口的左转非机动车与机动车以相同方式过街（见图5）。

根据《道路交通安全法实施条例》，机非同步左转时，左转非机动车须让直行车辆和行人优先通行，向左转弯时须靠交叉口中心点右侧转弯。由于我国交通环境复杂、不同道路上的交叉口间存在差异，且各类交通参与者的交通特性不同，因此需对非机动车与机动车同步左转的交通组织特点进行分析。

图5：机非同行道路非机动车交叉口左转轨迹及实际场景图（来源：淮南交警）

优势：

• 符合驾驶习惯。同步左转的交通组织设计使得左转非机动车流能够一次性通过交叉口，比较符合骑行者的实际骑行习惯和心理期望。
• 减少车辆干扰。左转的机动车和非机动车在同一相位各行其道，相互间没有干扰。
• 方便交通管理。因为左转非机动车没有单独的左转信号灯，所以当其按照机动车左转信号灯行驶时，便于交叉口车辆通行管理。

问题：

• 右转通行受限。左转非机动车与本向、对向的右转机动车流都存在冲突干扰，右转机动车转弯半径较小，导致交叉口右转机动车通行能力降低。大型车辆右转时，由于内轮差，容易碾压正常行驶的非机动车和行人，存在一定安全隐患。
• 容纳空间较小。当交叉口进口道的非机动车流量比较大时，左转非机动车和直行非机动车相互混合排队，可能会使非机动车通行混乱，增加延误。
• 增加行人过街时间。同步左转的交通组织设计使得人行横道向交叉口内收缩，其起点和终点均在右转弯路沿石上，相比于路段上的人行横道，行人过街距离增长。在同样行人步速的情况下，其过街时间也相应增加。
• 依赖信号控制。同步左转的交通组织设计比较依赖信号控制，同时须采用对称放行模式，避免左转非机动车与直行机动车产生冲突，因此需对交叉口的信号配时方案进行优化。

适用范围：左转非机动车流量较大、道路沿线商业用地较小、交叉口空间较大且独立设置左转相位的交叉口。

▼前置非机动车待行区交通组织设计方法

由于目前的国家标准中并未有非机动车左转待行区的设置标准，参考《道路交通标志标线》中机动车左转的设置标准以及国外的设置形式，根据设置位置可将非机动车待行区分为两种形式：一种是前置非机动车待行区，将待行区设置在人行横道前面，非机动车通过人行横道进入待行区。另一种是将停车线后退4-5m，在机动车和非机动车道前设置非机动车待行区。由于我国大多数城市道路交叉口采用的是前置非机动车待行区形式，因此只对前置非机动车待行区的交通组织设计进行分析。

为尽量扩大待行区面积，非机动车待行区一般布置在左转和直行车道前方。前置非机动车待行区一般对信号相位有所要求，为减少与对向车辆冲突，支路进口道相位应采取单口放行模式。非机动车待行区是在启动进口道单放相位前引导左转和直行非机动车至待行区等候，等单放相位启动后，左转和直行非机动车凭借其启动速度快、位置靠前等优势，可先于机动车驶入交叉口，减少机非冲突。这种设置非机动车左转形式是从时间角度分离左转非机动车和机动车车流的一种非机动车左转交通组织设计方法。

如图6所示，在常见的四相位信号控制交叉口上（支路相位应采取单口放模式），当设有非机动车待行区时，非机动车行驶轨迹如图中黄色虚线所示：单口放相位启动前，左转非机动车驶入交叉口非机动车待行区等候，单口放相位启动后，向出口道行驶完成过街行为。

图6：前置待行区交叉口非机动车左转轨迹及实际场景图（来源：淮南交警）

优势：

• 优先通行。该方法赋予了非机动车较大优先权，符合非机动车驾驶人希望快速通过交叉口的预期，能满足骑行者靠前排队的意愿。总体上各类车辆较为有序，绿灯期间待行区车辆能较快回到非机动车道，对机动车阻滞干扰较小，可有效疏导交叉口待行区车辆通行，保障非机动车人车安全，提升道路通行安全性。
• 缩短距离。待行区可有效将交叉口过街距离缩短1/4以上并且同时提升非机动车通行效率。
• 减少冲突。减少绿灯期间与右转车流的交叉，将部分甚至全部非机动车引导至待行区内，减少非机动车与右转车流交叉及抢行现象。

问题：

• 人非冲突。非机动车待行区会增加非机动车与过路行人冲突，主要表现在，当红灯亮时，非机动车通过斑马线进入待行区，可能会与正处于行人放行相位的行人发生冲突。
• 快慢混合。如果非机动车流非常大，且待行区内已被停满，后续车辆就会占用行人斑马线区域来进行停放，进而影响行人正常通行。此外，不间断的非机动车流会大幅减少可穿越间隙的出现概率，导致机动车延误。
• 増加

适用范围：路面宽度较窄的次干路、支路交叉口，其非机动车道宽度不足2米或者无非机动车道，机非混行且非机动车流量不大，信号灯相位模式为单口直行和左转同时放行。

三、非机动车左转不同交通组织方法比较

为合理比较不同道路交叉口非机动车左转模式的应用效果，考虑到机非同行交叉口内是否前置非机动车等待区对机动车流左转运行效果以及空间布局大小差异不大，因此仅针对慢行共板交叉口、设置右转渠化岛交叉口、机非同行交叉口三种左转模式进行比较分析。按照道路设计一般模式，以50米道路红线为统一标准进行通行效率、舒适性以及空间利用率等方面的分析，具体断面情况如图7所示。

图7：50米道路红线断面

1、过街距离比较

图8为三种道路交叉口的设置形式，通过计算可得到非机动车左转过街距离分别为80m、88m、61m。

图8：三种道路交叉口形式下非机动车左转距离（a：慢行共板交叉口，b：右转渠化岛交叉口，c：机非同行交叉口）

2、过街时间及停车次数比较

为有效比较三种交叉口非机动车左转模式的通行效率（假设全部为电动自行车），设置以下条件作为前提来对车辆在交叉口的运行速度特征进行分析：

• 信号控制交叉口绿灯放行时，通行的非机动车做匀加速直线运动至离开交叉口后匀速直线运动；
• 电动非机动车的速度一般为20-30km/h，因此这里取中间值，设为25km/h，加速度为1.73 m/s；
• 信号控制为四相位，每个相位时间30s，中央驻足区有二次过街红绿灯，非机动车进入交叉口通行时为该方向绿灯亮起时的第一辆车。
• 
  

同时，依据下列运动学公式进行计算：

按照以上给定条件和公式，假设不同方式左转过街的车辆到达起点处的时间为刚亮绿灯的同一时刻，以南进口左转非机动车过街为例，在南北直行相位刚启动时，分别对三种交叉口非机动车左转模式下的非机动车左转过街时间及停车次数进行比较分析，其中过街时间包括等待时间以及实际行驶时间。如表1所示，通过计算可得出三种交叉口设置形式下非机动车左转过街时间及停车次数，机非同行交叉口非机动车左转的平均骑行时间和等候时间仅为右转渠化岛及慢行共板交叉口所需时间一半左右。

表1：三种交叉口非机动车左转过街通行时间与停车次数

2、安全性比较

如图9、10所示，以四相位控制交叉口为例，选取南进口道左转非机动车为研究对象，则慢行共板交叉口的左转非机动车与机动车会产生4次交通冲突；右转渠化交叉口左转非机动车与机动车会发生2次交通冲突；机非同行交叉口的左转非机动车与机动车会产生2次交通冲突。

图9：非机动车左转与机动车冲突数及位置分析（a：慢行共板交叉口，b：右转渠化岛交叉口，c：机非同行交叉口）

图10：右转机动车与左转非机动车冲突角度分析（a：慢行共板交叉口，b：右转渠化岛交叉口，c：机非同行交叉口）

从交通安全角度来看，慢行共板交叉口右转半径较小（一般在15m左右），右转车辆因离心力作用需主动减速，且右转车待行区空间感清晰，右转车辆驾驶人与非机动车骑视线夹角为45度，便于互相观察，但非机动车过街中产生冲突数最大（4次），因此过街安全性一般；右转渠化岛交叉口右转半径较大（一般在25m左右），右转车速度较快，但非机动车过街中产生冲突数较少（2次），且右转车辆驾驶人与非机动车驾驶人视线夹角基本为90度，便于互相观察，安全性有保障，是一种较为安全的过街方式；机非同行交叉口右转半径小（一般在10m左右），非机动车与机动车产生的冲突数较少（2次），但右转车辆驾驶人与非机动车驾驶人视线夹角小于45度，相互观察情况较差，且大型车辆右转时存在内轮差，易碾压行人及非机动车，交通安全隐患相对较大。

总而言之，从冲突次数、驾驶人视角、右转机动车速度等角度来看，右转渠划岛交叉口左转非机动车舒适性最好，慢行共板交叉口次之，机非同行交叉口的舒适性较差。从行驶速度、驾驶员视角、转弯半径、待行区域等角度来看，慢行共板交叉口右转机动车舒适性最好，右转渠化岛交叉口次之，机非同行交叉口较差。

3、交叉口空间适应性比较

通过对三种交叉口面积的对比可知，在道路空间有限的情况下采用机非同行交叉口最节约空间资源（见图11）。此外，由于道路周边土地利用以及其他特殊的历史、社会原因，交叉口的交通流量也会发生变化，其形式会相应调整，因此在进行交叉口设计时需提高交叉口应对交通需求动态变化的适应性和灵活性，保证交叉口改造更简便易行。

在上述三种交叉口形式中，若对慢行共板及机非同行交叉口进行改造，只需调整车道功能即可；若对右转渠化岛交叉口进行改造，则需对渠化岛进行破除并重新设计，尤其是涉及到调整右转车道时，改造难度会进一步增加，因此改造成本较高。换言之，右转渠化岛交叉口适应性较差。

图11：三种交叉口空间形式及面积（a：慢行共板交叉口，b：右转渠化岛交叉口，c：机非同行交叉口）

通过对四种不同形式非机动车左转交通组织设计方法的利弊分析，以及对慢行共板道路、设置右转渠化岛、机非同行道路三种道路交叉口安全性、通行效率和适应性分析，可得出如下结论：针对交叉口行人与非机动车流量以及交叉口空间大小的不同，非机动车左转应选择不同的交通组织管理方式，同时，不同的非机动车左转交通组织模式在提高交叉口通行效率、减少交通冲突点、占用交叉口空间资源等方面具有不同特点，在实际交通设计及交通管理中应因地制宜的进行选择（关于四种不同形式非机动车左转交通组织设计方法的实际应用，请参见下方视频）。

视频：四种道路交叉口非机动车左转交通组织设计方法实际应用（来源：淮南交警）

（文 / 安徽省淮南市公安局交通警察支队 黄晓磊、杨林山，合肥工业大学汽车与交通工程学院 邱猛、张卫华）