下图这样的信号灯时长,考虑过有多少人的时间被浪费吗?上游会积压多少行人、自行车和汽车?排放几何?值得吗? 交通工程师都应该有个基本共识,就是80秒以上的交叉口延误是F级,不可接受……
现在城市地区,出现了一种趋势,片面倚重信号灯进行交通控制的路口越来越多,甚至有些地方出现了遇到路口就设信号灯的激进行为(尤其是配时方式机械,比如,只需要二三十秒就可以完全清空行人的地方,非要配置四五十秒红灯时间),这是非常不科学的,因为信号灯会导致延误甚至事故,如果延误是无谓的,实际上也是在变相剥夺生命!那么什么是无谓的延误呢?最典型、最好理解的无谓延误,就是空等,比如在一个交叉方向车流量和人流量都很低的路口,甚至是只是小区里的一个上下单车道交叉口,人们甚至要空等四五十秒甚至一分多钟的红灯时间再通过。信号灯的主要任务是在有交通流交叉冲突的地方为不同方向的交通流分配路权,包括保护行人和非机动车通过,但这种分配方式,是以强行阻断某个或某几个方向的交通流为代价的,这个代价应该多大、是否有合理价值,则需要科学评价,并不是安装信号灯就一定是正确的。因为空等的代价是巨大的,以100万辆车计算,平均每天每辆车都因为等信号灯而消耗6分钟,一天就是600万分钟,等于每天会有10万个小时的社会劳动时间被信号灯剥夺了!折算成社会成本或个人成本,日积月累,这是巨大的损失,是否值得呢?我们至今看不到分析,更难看到本应该有的谨慎的信号灯设置策略。
关于什么条件能设置信号灯,国际交通工程界是有系统和成熟的评估方法的。以美国明尼苏达州交通局推荐的交叉口交通控制评估技术课程为例,就有明确的指导意见,要求交通工程师在安装信号灯之前必须完成8项调查:在安装信号灯前,即使完成了上述调查,也并不是满足上面单一条件或多个条件的情况下,就应该使用信号灯。只有在工程研究得出结论,安装信号灯后,确实可以改善交通安全条件,提高通行效率时,才可以考虑安装。这些调查内容,其实核心逻辑就是阻断与延误的价值如何取舍,简单说,是让1000人为100人的通过多等候1分钟,还是让100人为1000人的通过多等候1分钟?那种不问青红皂白,不管主路还是支路,一刀切地进行信号平均配时的做法,更是极端错误的,会导致大量的人的时间被无谓浪费。在这方面,有一个相对简单的判断值,就是日均车流量在10000辆之内的,不建议使用信号灯控制路口。下表摘自美国明尼苏达州交通局推荐的交叉口交通控制评估技术课件(✅表示推荐考虑使用,空白为不推荐考虑):综合日均流量 | 四路 停标志控制 | 信号灯 控制 | 环岛 | 非常规 交叉口 | 接入管 理处置 | 平面 分离 |
7500-10000 | ✅ |
| ✅ |
| ✅ |
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10000-50000 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
50000-80000 |
| ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
>80000 |
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英国的技术标准更是提到,具有法规意义的交通控制措施,在实施前,要确保当地社区的居民能够理解和接受,并要确保有执法资源保障,才可以考虑使用。因为如果设置当地社区居民认为不合理的控制,会导致敌意和违抗,引起管理机关和民众的对抗,而如果没有执法保障,不仅会培养人们对法律法规的轻蔑和懈怠意识,也会导致危险,因为一方可能认为另一方一定会遵守信号灯规则而放松警惕,这在我们平常遇到的交通事故里,并不鲜见。上表为交通工程界(HCM)使用的交叉口服务水平分级表,专门用于对信号灯造成的延误进行评价和分级,并会根据具体情况,移除信号灯,采取其他交叉口控制方式。一般情况下,C到D级的临界点是设计道路能力时主要考虑的基础位置,注意那个35秒的临界点;所谓超出道路设计能力,一般是以E到F级的临界点80秒为极限界,所谓“超级”,就是跨越临界点。可以看到,在信号灯路口,如果导致了80秒以上的延误,也就是F级,既超级延误,在道路能力评价方面,F级意味着交通流中断,是不可接受的一种状态;在全球道路交通领域影响巨大的《公路能力手册》(HCM)问世的最初阶段,关于F级还算不算一级道路通行能力状态,业界曾有很多争论,直到上世纪60年代中期,才慢慢形成共识!因为在F级时,很容易导致大量汽车排成长队,自行车和行人聚集成群,道路秩序已经混乱,根本没有“交通流”的概念。我们国家很多路口的上游排着长长的车队和大量人群等后过街信号,而下游很长的路段上空空如野,大都与信号灯延误等候时间超过80秒(F级)有关,未必真的是车多。从这个评价体系也可以看出,如果一条路的车流量很少,原本是A或者B级的服务水平,但是因为设置了信号灯导致强制延误35秒以上,那么这条路的服务水平就被人为降到了D级。在我们的城市道路里,特别是很多小路上,这样的控制失败案例比比皆是。上图:这么长的信号灯时长,看看百无聊赖等候过街的行人(图片来自网络)上三图是个99秒以上的过街路口,我拍摄时,已经过了至少1秒钟,看看右转弯车辆的行驶轨迹,如果是绿灯时,车辆是从过街行人的背后开上来的,如此之大的转弯半径,浪费了多少空间?延长了多少行人过街的距离?增加了多少风险?仅仅把这个转角位置的等候区提前,这个路口的过街时间降低30~40%会很容易,这样就能从F级改善到E甚至D级。所以,在路口的拥堵和安全问题,并不是全要靠信号灯周期来调节的,关键还是路的宽度,转角半径,行人等候空间的优化,停止线的提前等等基础控制措施。
上图:看看这个等候时间,浪费都是生命!
除了导致延误、特别是主路方向的延误普遍很大以外,信号灯的缺点还有很多,最主要的有三条:1. 信号灯很容易导致在大交通流量的路口增加路口的规模和进入交叉口前的行车道数量,从而增加行人过街的时间和难度;我们国家很多城市的路口越来越宽,车道越来越多,都与信号灯设置错误有关系;2. 信号灯有时会明显增加事故频率,比如追尾事故和行人直行过街时与右转弯车的事故,我们在网络上看到不少停不住的大货车冲撞和碾碎前面正在减速准备等红灯的小客车的视频,就是一类;3. 工程与维护成本高:信号灯需要维护和不断评估其效果,特别是各个方向上每条车道的使用情况,需要定期地进行评价,根据变化调整配时,是否有能力持续这样做,事关信号灯到底能不能提供正面服务价值,如果没有能力持续运行维护和评估,信号灯可能会导致更大的社会代价。上图是中英文对照图:美国非灯控交叉口的交通控制改善的典型做法。支路进入主路之前,先停住,然后标志提示驾驶人先看左,再看右,再看左,然后进入主路(非常适用于交通规则意识不清,安全意识不足的地方)。这种设置,就是考虑了当地居民的理解和接受度。
上图:我国国家标准的“停”和“让”,都是替代信号灯控制的路口的标准做法。这样的位置,同样可以设置监控设备进行执法。使用信号灯分配路权,因为会直接导致延误和浪费,所以应是迫不得已才考虑的方法,是在其他交通控制与路权分配手段无法完成任务的时候才使用。以发达国家普遍使用的技术标准和工程方法为例,环岛和“停”、“让”标志和标线,是最主要的交叉口路权分配手段,而不是依靠信号灯;在美国的交叉口控制技术教材和规范里,日流量1万辆车以下的交叉口,通常是不让使用信号灯的(上面的表格有更详细的数据);在英国等国家,行人过街的斑马线不需要设置信号灯,行人一只脚踏入斑马线,机动车必须停止;而设置信号灯的路口,不需要施划斑马线。为行人考虑的信号灯,时长要合理配置,要考虑到行人获得充分的过街时间,也不要让交叉方向的人们等候太久,这也是多车道道路上必须二次过街设置的来由。替代信号灯的最主流的方法就是“停”标志和标线,如果有人说中国驾驶人不遵守标志,这是行业认识和教育训练水平问题,也是执法水平和执法能力问题,因为“停”标志位置也是可以像信号灯路口一样设置监控摄像的,所有的车到了“停”标志前必须完全停住再前进,这是全世界都在使用的最基本的交通控制措施。交通流如水,哪里堵住了,哪里就会出现淤积和溢出,是否值得让用路人空等,应该谨慎对待,科学评价;建立和保障安全顺畅的交通流,是道路交通运行管理的任务,核心目的是要呵护生命、节约时间、减少排放、提高社会运行效率、服务道路使用者,滥用信号灯无谓阻断交通流、导致人民群众浪费生命的做法应该避免。要知道,在交叉口的每一秒延误,都是有成本的,从劳动时间到燃油消耗和排放,算算账,会不会有些路口的浪费已经能算得上“罪恶滔天”了?时代不同了,人们需要更加专业和复合实际情况的管理手段和政策,而不是动不动就一刀切。时代不同了,人们喊智能交通和大数据的年头也不少了,现如今在哪个路口有交通流特征数据和这些数据所支撑的经济效益与成本分析呢?强烈建议各地主管部门排查那些红灯时长超过35秒的交叉口,至少做一些基本统计,看看哪些信号灯的配时是可以优化的,将等候时间科学地进行分配,减少浪费和伤害。如果觉得时间宝贵,如果发现你家门口有空空的路口也要等上几十秒 ,就动动手指转发一下吧!文末,继续推荐阅读我写的《理想之路:漫谈道路交通科学》,毕竟目前交通管理领域这样通俗易懂的书很少,本号内很多主要内容书中有收录,是一本可以帮助外行快速建立交通管理和交通工程技术概念的工具书。
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