理解泰国不同用户群体对电动汽车的接受情况:整合技术接受度、计划行为与环境心理学理论
Dissakoon Chonsalasin
Thanapong Champahom
Nilubon Wirotthitiyawong
Sajjakaj Jomnonkwao
Rattanaporn Kasemsri
Buratin Khampirat
Vatanavongs Ratanavaraha
《Urban Science》:Understanding Electric Vehicle Adoption Across User Segments in Thailand: Integrating Technology Acceptance, Planned Behavior, and Environmental Psychology
Dissakoon Chonsalasin,
Thanapong Champahom,
Nilubon Wirotthitiyawong,
Sajjakaj Jomnonkwao,
Rattanaporn Kasemsri,
Buratin Khampirat and
Vatanavongs Ratanavaraha
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时间:2026年05月01日
来源:Urban Science 2.9
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摘要:大型零售设施作为强大的出行吸引点,能够显著改变周边城市交叉口的交通需求模式。本文分析了塞尔维亚诺维萨德一个主要购物中心对两个相邻信号化交叉口的运营影响,并评估了将其中一个交叉口改造为涡轮型环岛的效果。通过使用经过校准和验证的微观模拟模型,分析了购物中心开业前后以及交叉口改造
摘要:大型零售设施作为强大的出行吸引点,能够显著改变周边城市交叉口的交通需求模式。本文分析了塞尔维亚诺维萨德一个主要购物中心对两个相邻信号化交叉口的运营影响,并评估了将其中一个交叉口改造为涡轮型环岛的效果。通过使用经过校准和验证的微观模拟模型,分析了购物中心开业前后以及交叉口改造前后的交通数据。研究结果表明,购物中心开业后,分析的两个交叉口的峰值交通量分别增加了8.38%和6.96%,导致在固定信号控制下延误增加和运营压力增大,尤其是在转弯需求不平衡的情况下。将三车道信号化交叉口改造为涡轮型环岛后,在相同的交通需求条件下,平均延误显著减少,服务水平得到提升,这主要归功于消除了左转信号相位和减少了冲突点。研究结果证实,在以强方向性交通流为特征的密集城市环境中,涡轮型环岛可以提供显著的运营效益;然而,其有效性高度依赖于具体情境,并受到交通构成和几何限制的影响。这些结果基于典型工作日的峰值交通条件,同时考虑了数据和时间上的局限性。
1. 引言
全球城市地区正经历着旅行需求的持续增长,这一趋势受到机动化程度提高和土地利用模式变化的影响。在不同类型的城市开发项目中,大型购物中心尤其具有强大的出行吸引力,全天都会产生大量的车辆和行人流量。当这些设施引入已经拥挤的城市环境中时,其影响在附近的交叉口最为明显,因为那里的容量限制和交通冲突加剧了运营效率低下。因此,评估新开发项目的交通影响已成为城市和交通规划中的核心任务。交通影响评估(TIA)通常用于判断现有基础设施是否能够容纳额外的需求,并确定适当的缓解措施。然而,TIA主要是预测性的,依赖于假设的出行生成率、交通分布模式和行为假设,这些假设可能无法完全反映项目投入运营后的实际交通状况。交叉口在这一过程中起着关键作用,因为即使是交通量的适度增加或方向性流量的变化也可能导致延误、排队长度的增加以及整个网络的不稳定。
近年来,人们对创新交叉口设计越来越感兴趣,旨在在高交通需求下提高运营性能和安全性。其中,涡轮型环岛作为传统多车道环岛和信号化交叉口的替代方案脱颖而出[1]。其核心特点是车道之间的物理分离,迫使驾驶员在进入环岛前选择所需的出口,并禁止在环岛内变道。这种设计减少了冲突点,特别是在高且不平衡的转弯情况下,能够提高安全性和运营稳定性[1,2,3]。尽管许多研究证明了涡轮型环岛的安全优势[1,2,3,4,5,6],但其运营性能仍高度依赖于具体情境[2,3,6,7,8]。先前的研究表明,在特定交通条件下(如高流量与主导方向性流量结合时),涡轮型环岛在容量和延误方面的优势最为明显[2,3,6,7,8]。相反,在低或平衡的需求条件下,传统交叉口的形式可能表现同样好甚至更好[2,3,7]。此外,现有文献大多在假设或模拟的需求条件下评估涡轮型环岛[3,6,7,8,9,10,11],而基于实际交通数据的实证评估相对较少[1]。因此,特定情境的证据对于理解涡轮型环岛何时何地能成为有效解决方案至关重要。
在东南欧,尤其是在塞尔维亚,涡轮型环岛的应用仍然有限,相关的实际评估也很少。这种实证证据的缺乏限制了规划者和决策者评估这种设计在具有传统街道网络和强烈土地使用压力的密集城市环境中的适用性的能力。鉴于此背景,本研究调查了塞尔维亚诺维萨德Big Fashion购物中心对两个相邻交叉口的交通影响,并评估了将其中一个交叉口改造为涡轮型环岛的运营效果。与传统的基于TIA的研究不同,本研究基于购物中心建设前后观测到的交通流量数据。研究提出了以下问题:
- 大型购物中心的开业如何影响附近城市交叉口的交通量、方向性流量模式和运营性能?
- 将信号化交叉口改造为涡轮型环岛是否能在高且不平衡的转弯需求下带来可测量的运营改进?
为了解决这些问题,本研究结合了多年的交通计数数据和基于微观模拟的运营分析。其中一个交叉口保持信号控制,作为参考案例,展示了在没有几何干预的情况下需求增加的影响;另一个交叉口被改造为该地区首个涡轮型环岛,从而在相同的交通流量下进行了前后运营比较。
本研究的贡献有两方面:首先,它提供了关于大型商业开发项目如何重新分配交通流量并在密集城市网络中加剧运营压力的实证证据,从而补充了传统的预测性交通影响评估;其次,它提供了在东南欧背景下实施的涡轮型环岛的实际评估,为其适用性、优势和局限性提供了实用见解。通过明确承认方法论限制和情境因素,本研究旨在为类似城市环境中的交叉口设计决策提供更明智的依据。
2. 文献综述
土地利用指的是在特定空间区域内进行的活动。每种类型的土地利用都会产生一定数量的出行需求,从而对城市交通网络产生影响[12,13]。许多研究分析了土地利用与交通之间的关系[14,15,16,17,18]。尽管关于因果关系的方法论方法和存在一定程度的分歧,但土地利用显著影响地点吸引力和产生的出行量这一基本原则被广泛接受[14,15,16]。土地利用的变化通常会导致出行量的增加,这体现在人员和货物的移动强度上,进而影响总体交通量。这种变化会给现有交通基础设施带来额外压力,尤其是通过交通拥堵、交通事故数量的增加以及道路效率的降低[17]。
购物中心作为一个全天候的吸引区,带来了特别的挑战[19]。由于不同零售店铺提供广泛的产品和服务,购物中心常常吸引大量游客。地点的吸引力直接与其对交通流的影响相关[20]。因此,建设此类设施通常需要在其周边进行额外的基础设施干预,以减轻交通流的影响。
在交通量较大的地区,涡轮型环岛作为一种创新解决方案逐渐受到重视,它替代了传统的双车道环岛[1]。涡轮型环岛由荷兰工程师Fortuijn于1996年开发,其目标是在保持单车道环岛安全特性的同时,设计出容量等于或高于传统双车道环岛的环岛[1]。过去二十年中,许多研究考察了涡轮型环岛的性能特征[2,3,4,5,6,7,8,9,10]。以往的研究通常使用VISSIM(德国卡尔斯鲁厄PTV)、AIMSUN(西班牙巴塞罗那Aimsun SLU)或SSAM(美国弗吉尼亚州麦克莱恩FHWA)等模拟工具。VISSIM是一种用于模拟个别车辆行为和交通互动的微观模拟软件;AIMSUN是一种结合微观和宏观模拟的网络范围分析和情景评估工具;SSAM是一种用于评估信号化和停车控制交叉口运营性能的宏观工具,提供延误、服务水平和排队长度等指标。大多数研究表明,涡轮型环岛在交通安全方面具有优势[2,3,21,22]。这些交叉口的一个关键特点是存在物理分隔带,防止环岛内的变道,从而减少了冲突点[2,3]。具体来说,冲突点从标准双车道环岛的24个减少到14个,从而提高了交通安全[2,3]。这种设计主要减少了交叉冲突点,尤其是最可能导致事故的交叉点,而合并和分流冲突仍然存在,但发生在更受控制的条件下。此外,预定义的车辆路径简化了驾驶行为,减少了决策复杂性,特别是左转操作,使得交通流量模式更加可预测,不仅提高了安全性,还在某些交通条件下提升了运营性能。使用Petri网的分析表明,涡轮型环岛由于减少了可能的操作和变道次数,具有更低的复杂性和更高的交通安全性[5]。比较现有双车道环岛和为同一交叉口设计的涡轮型环岛的安全性能发现,基于VISSIM的模拟和SSAM的分析显示,涡轮型环岛的冲突减少了72%[6]。
然而,研究人员对于这些交叉口的容量仍存在争议。一项使用AIMSUN和SSAM开发的模拟模型对西西里岛东部复杂道路上的标准和涡轮型环岛的容量及安全特性进行了比较分析,结果表明,在交通量大的情况下,涡轮型环岛更高效[3]。但在交通量低或平衡的情况下,多车道环岛可能表现更好[3]。另一项研究分析了四种创新交叉口类型(涡轮型、花形、目标型和四层立交桥)的容量和安全特性,发现当大多数交通流量为右转时,涡轮型环岛的性能最佳[7]。另一项研究比较了涡轮型环岛与单车道和双车道环岛的容量,发现当次要道路上的右转交通比例超过60%时,涡轮型环岛的容量更高[8]。还有研究比较了奥赫里德最拥堵主干道上三个交叉口(两个信号化交叉口和一个由停车标志控制的交叉口)与新设计的涡轮型环岛的运营性能,结果表明涡轮型环岛通常具有更好的运营性能[9]。在?adca进行的基于模拟的案例研究表明,在交通需求增加的情况下,涡轮型环岛可能比传统环岛提供更好的运营性能[11]。基于萨拉热窝交通参数的比较显示,涡轮型环岛在容量方面具有优势[2]。最近的一项研究将现有双车道环岛虚拟改造为涡轮型环岛,发现其在交通容量、安全性和美观性方面都有所提升[10]。这些发现表明,涡轮型环岛是一种高效且环保的城市交叉口设计方案[10]。不过,最新研究也指出了涡轮型环岛的一些局限性,如建设成本较高、驾驶员导航更为复杂,以及对行人和自行车用户的限制[23]。
综述研究表明,涡轮型环岛的容量很大程度上取决于当前的交通条件,主要是进入交叉口的交通流量平衡和交叉口的几何设计。在交通需求较低的情况下,涡轮型环岛与传统双车道环岛之间的性能差异可以忽略不计;而在交通量较大的情况下,涡轮型环岛的优势体现在运营性能的提高上,尤其是在右转交通比例较高的情况下[7]。除了交通需求外,涡轮型环岛的几何布局对确定容量和整体运营效率也起着决定性作用。特别是,车道之间的物理分隔清晰地定义了车辆的行驶轨迹,有助于减少冲突情况,同时间接提高了安全性和通行能力[24]。然而,应当注意的是,总通行能力并不是各个车道通行能力的简单相加,而是当车道饱和度大致平衡时达到最大值[25]。在城市环境中,行人流量等额外因素会显著降低交叉口的通行能力[25]。在某些情况下,相互冲突的车流(包括穿过中央岛的电车流量)会进一步复杂化交通状况并增加车辆延误[26]。现有文献表明,无论是分析容量模型还是微观仿真方法,都对涡轮式环岛的性能得出了相互一致的结论。斯洛伐克的一项最新案例研究表明,在有利的方向流量分布下,将单车道环岛改造为涡轮式环岛可以显著减少延误和排队长度[27]。此外,斯洛伐克关于涡轮式环岛设计和容量计算的技术规范TP 100指出,涡轮式环岛的通行能力高于传统环岛[28]。同一研究还表明,与基于技术标准的分析容量计算相比,微观仿真可能提供更真实的涡轮式环岛性能评估[27]。使用微观仿真软件PTV VISSIM进行的比较容量分析显示,在低交通需求情况下,传统双车道环岛和涡轮式环岛之间没有显著的性能差异。然而,在高交通需求条件下,涡轮式环岛的表现更好,尤其是在右转车辆比例较高的情况下[7]。同样,Kolak等人使用PTV VISSIM比较了克罗地亚奥西耶克市现有的双车道?akov?tina环岛与提出的涡轮式环岛设计的功能性能。他们的结果表明,涡轮式环岛通常具有更好的功能性能,尽管在高峰交通需求条件下的改进幅度适中[26]。这些发现与分析容量模型的结果一致。Tollazzi等人报告的荷兰“快速扫描”模型表明,涡轮式环岛的通行能力比传统双车道环岛高约25-35%[7]。Popovi?和Ivanovi?应用改进后的Bovy方程对涡轮式环岛进行建模,并使用奥地利的校准方法对传统布局进行建模,结果显示涡轮式环岛的饱和度更低,平均延误时间更短[29]。此外,基于间隙接受度的模型证实,涡轮式环岛在小半径进入路段通常提供更高的通行能力,而性能差异受交通流量分布和本地校准参数的强烈影响。根据萨拉热窝收集的参数,涡轮式环岛的表现优于双车道环岛[2]。综上所述,分析容量模型和微观仿真方法得出了关于涡轮式环岛性能的一致结论,这证明了将微观仿真作为容量评估补充工具的合理性。
3. 方法论
研究方法包括四个主要阶段:(1) 选择研究交叉口,(2) 收集交通数据,(3) 进行交通流量仿真,(4) 进行比较分析。图1展示了本研究中应用的整体研究框架和方法步骤的流程图,从数据收集和微观仿真建模到不同交叉口控制情景下的运行性能评估。
3.1. 研究区域和交叉口选择
研究在诺维萨德市中心的一个购物中心附近进行。该购物中心位于主要城市道路的交叉口处,于2018年正式向公众开放。购物中心的总建筑面积为150,000平方米,在塞尔维亚排名第三。建设前,该地点是网球场和绿地。选择了两个交叉口,因为它们靠近购物中心,并且在调节相关交通方面起着重要作用。
R1:Bulevar cara Lazara–Bulevar oslobo?enja,一个四路信号化交叉口。
R2:Bulevar cara Lazara–Fru?kogorska Street,最初是一个三路信号化交叉口,2023年改建为涡轮式环岛。
购物中心有两个主要的车辆入口点,其中一个位于R1交叉口附近,另一个位于R2交叉口附近(图2)。因此,R1交叉口直接承担了购物中心产生的大量交通流量,是评估土地利用引起的交通影响的关键位置。所分析的交叉口位于城市最具吸引力的区域之一,该区域还包括其他几个主要的交通生成源。因此,即使在购物中心建设之前,这些交叉口的交通量也相对较高。图2. 研究区域。R1交叉口是一个标准的四路地面交叉口,Bulevar cara Lazara和Bulevar oslobo?enja在此交汇(图3a)。该交叉口的交通由信号灯控制,其中Bulevar oslobo?enja是主干道。两个方向的交通通过中央岛物理分隔。每个方向各有三个车道,交叉口区域内还有一个额外的左转车道。因此,每个方向设计有四个入口车道和三个出口车道,车道功能通过路面标记明确划分(图3b)。
3.2. 数据收集
交通数据是通过多年(2015年、2020年、2022年和2023年)在研究交叉口进行的一系列手动计数获得的。由于开发前没有永久或存档的自动化检测系统,且需要确保所有观测年份的方法一致性,因此选择了手动计数。先前的研究表明,当由受过培训的观察者进行并且车辆分类和记录协议明确时,手动计数仍然是城市交通分析的可靠方法。交通流量以15分钟为间隔记录,并按行驶方向(左转、直行和右转)分类。车辆被分为轿车、公交车和重型车辆。为了确保运营分析和微观仿真的一致性,异构交通流量被转换为等效的轿车单位。
为了评估购物中心的影响,分析了购物中心开业前(2015年)和开业后(2020年)的交通计数数据。2015年的计数是在一个典型的工作日进行的,分为三个观测时段(上午、中午和晚上),以便识别高峰需求时段。2020年,由于数据可用性的限制,计数是在每个交叉口的下午高峰时段进行的。必要时,使用2019年的24小时交通流量数据来扩展短时间计数,以确保流量率的可比性。
对于涡轮式环岛的评估,使用了2022年11月(重建前)和2023年11月(重建后)的交通计数数据。这些观测集中在下午时段,因为该时段在该研究地点始终表现出最高的交通需求。尽管每年计数时间不完全相同,但高峰需求是根据观测到的最高15分钟流量率和相应的运行压力确定的。
3.3. 交通流量仿真
交通运行使用Synchro 11(Cubic Transportation Systems,美国加利福尼亚州圣地亚哥)进行评估。为了确保模型准确反映现实世界的交通状况,进行了模型校准。仿真输入数据包括现场收集的交通数据,以及交叉口的详细几何特性和在研究地点实施的交通控制方案的信息。模型校准通过迭代调整关键参数来实现,以使仿真输出与现场观测数据相匹配。校准的重点是匹配进入流量、排队长度和平均延误时间。使用标准指标评估观测流量与仿真流量之间的吻合度,并将偏差保持在城市交通仿真研究中通常接受的可接受范围内。模型验证是通过将仿真延误时间和排队长度与现场独立观测值进行比较来进行的。结果显示出满意的一致性,表明模型能够合理地再现研究交叉口的真实交通行为。尽管由于随机变化和简化的驾驶员行为假设,仍存在一些差异,但校准后的模型被认为适合进行比较运营分析。
从仿真中提取的性能指标包括平均车辆延误时间、服务水平(LOS)、流量与容量(v/c)比以及接近速度,根据HCM方法[30]。所有性能指标在不同情景下进行了统一评估,以确保信号化环岛和涡轮式环岛配置之间的可比性。
3.4. 数据分析
数据分析基于现场测量和仿真模型的结果。交通计数数据使得能够比较购物中心建设前后以及R2交叉口改建为涡轮式环岛前后的交通流量。这些数据 also 作为仿真的输入参数。
比较的内容包括:
- 购物中心开业前后の交通流量;
- 重建前后の延误时间和服务水平(LOS)值;
- 在相同交通条件下的涡轮式环岛性能。
4. 结果
2015年和2020年收集的交通数据对比分析显示,大型时尚购物中心开业后交通流量显著增加。这种增加在两个分析的交叉口都得到了证实,并且在每天以及高峰时段都观察到。此外,还进行了平均延误时间的比较分析。
4.1. R1交叉口:交通流量和运行性能
在R1交叉口,最高的交通流量出现在下午3:00到4:00之间。2015年,这一时段记录了5001辆车辆,2020年增加到5420辆车辆,这代表了高峰需求的8.38%增长。方向流量分析显示,来自南部入口方向的流量持续增加,而在其他入口方向,向购物中心方向的流量增加最为明显。在高峰时段,有11.7%的北行出口车辆转向购物中心,表明了大量与购物中心相关的出行(图7)。图7. 购物中心建设前后交通流量按方向分布的情况。交通流量的增加导致了控制延迟的延长。平均交叉口延迟从2015年的56.0秒/辆车增加到2020年的70.4秒/辆车。特别是朝向购物中心的交通流量的延迟增加最为显著。在购物中心开业前后,服务水平(LOS)一直保持在E级;因此,尽管延迟有所恶化,但服务水平类别保持不变(E级)(图8)。图8. 购物中心建设前后R1交叉口的平均延迟(秒/辆车)。
4.2. R2交叉口:交通流量和运营性能
尽管R2交叉口的交通需求低于R1交叉口,但在购物中心开业后,交通流量也有所增加。在高峰时段(下午4:00-5:00),交通流量从2015年的2772辆车增加到2020年的2965辆车,增长了6.96%(图9)。图9. 购物中心建设前后R2交叉口各方向交通流量分布。流向购物中心的交通流量增加最为明显,尤其是来自东侧入口的交通和南侧入口的左转交通。在高峰时段,大约有9.1%的西行出口车辆转向购物中心,这表明新的设施明显改变了交通流向模式。
平均交叉口延迟从2015年的26.4秒/辆车增加到2020年的30.1秒/辆车。其中,南侧入口的左转交通延迟增加最为显著,从63.7秒/辆车增加到214.3秒/辆车。其他方向的延迟基本保持不变(图10)。图10. 购物中心建设前后R2交叉口的平均车辆延迟(秒/辆车)。
4.3. 交通流量的重新分布
研究结果证实,购物中心显著影响了交通流量的重新分布。在R1交叉口,高峰时段有11.7%的北行交通流向了购物中心。在R2交叉口,有9.1%的西行交通流向了购物中心(图11)。这些发现表明,购物中心的开业增加了出行吸引力,并改变了出行方向模式,进一步加剧了两个交叉口的运营压力。
4.4. R2交叉口的重建
为了在交通需求增加的情况下改善运营性能,R2交叉口在2023年被重建为涡轮环岛。重建前后的比较基于2022年(重建前)和2023年(重建后)收集的交通数据。
4.5. 涡轮环岛的性能评估
2023年的交通流量与2022年相比略有下降(图12)。2022年重建前,这个三车道信号化交叉口的每小时总交通流量为3467辆车,其中轿车占主导地位(96.6%)。2023年涡轮环岛建成后,交通流量下降到每小时2832辆车,轿车仍占交通流量的94.6%。交通流量的轻微下降可能是因为驾驶员对新的交通规则不熟悉,导致在重建后的头几个月内部分驾驶员避开了该交叉口。图12. R2交叉口的每小时交通流量。
由于重建后的流量低于重建前的水平,因此使用2022年的交通流量来评估涡轮环岛的性能(图13a)。模拟结果显示,在相同的交通条件下,运营性能得到了显著提升(图13b)。平均延迟的分析显示,重建后延迟大幅减少(图14)。尤其是南侧入口的左转交通延迟从165.5秒/辆车(信号化交叉口)减少到11.9秒/辆车(涡轮环岛)。东侧入口的左转交通延迟也有所改善,从151.6秒/辆车减少到11.7秒/辆车。图14. R2交叉口重建前后的平均延迟(秒/辆车)。涡轮环岛使所有方向的交通服务水平达到了A级(图13b),流量与容量比降低,运营稳定性提高。重建还提高了入口速度,三个方向的车辆速度均提高到30-45公里/小时。重建前,大多数转向动作的模拟速度较低,通常低于20公里/小时,其中南侧入口的左转速度最低,低于5公里/小时。
5. 讨论
本文的分析结果证实,大型购物中心是强烈的出行吸引因素,可以显著改变其周边地区的交通需求模式。在两个分析的交叉口中,Big Fashion购物中心的开业导致高峰时段的交通流量显著增加,并且交通流向发生了明显的变化。这些效应在不同方向上并不均匀,这强调了分析转向流量的重要性,而不仅仅是依赖总流量。
在R1交叉口,需求增加导致平均延迟增加,尽管整体服务水平保持不变。这一结果表明,在购物中心开业之前,该交叉口的运行已经接近其容量上限,额外的需求主要加剧了现有的运营效率问题。尽管某些方向的流量变化不大,但延迟的增加可以通过固定的信号控制结构来解释,因为有限的绿灯时间和竞争性的转向动作放大了对轻微交通波动的敏感度。这一发现突显了传统信号化交叉口在密集城市环境中适应能力有限的问题,尤其是在土地使用压力不断增加的情况下。
在R2交叉口,需求增加的影响更为明显,特别是南侧入口的左转交通。虽然某些方向的流量没有显著增加,但延迟急剧上升。这种明显的不一致性反映了不平衡的转向需求与信号相位分配之间的相互作用。绿灯时间较短的左转动作特别容易受到对面流量增加和排队溢出的影响,从而导致延迟不成比例地增加。在之前关于接近饱和状态下的信号化交叉口的研究中也报告了类似现象。
将R2交叉口重建为涡轮环岛后,在相同的交通需求条件下,运营性能得到了显著改善。微观模拟结果显示,平均延迟显著减少,尤其是南侧入口的左转交通。车道的分离和预定义的车辆行驶路径消除了与左转相位相关的冲突,并减少了对信号时序的依赖,从而实现了更连续的交通流。这些发现与先前的研究一致,表明涡轮环岛在高且不平衡的转向需求条件下表现特别好。
对延迟和服务水平改善的定量分析提供了明确的证据,证明了涡轮环口在特定条件下的运营优势。左转交通的延迟从超过165秒/辆车减少到不到12秒/辆车,表明通过几何设计可以有效地缓解传统信号化交叉口的瓶颈问题。这强调了交叉口转换的有效性不仅是理论上的,而且在实际运营中是可以测量的。
此外,交通流向购物中心的重新分布表明,交叉口的性能对土地使用引起的需求模式非常敏感。R1交叉口有11.7%的北行交通和R2交叉口有9.1%的西行交通直接受到购物中心的影响,这表明城市规划者在评估缓解措施时必须考虑特定的方向流量,而不仅仅是总流量。
此外,运营性能的改善还取决于现场的具体特征,如车道数量、交叉口类型以及商业设施的邻近程度。这进一步证明了涡轮环口并不是普遍适用的最佳解决方案,而是在转向需求不平衡且信号控制受限的交叉口中特别有效。未来的研究可以模拟不同规模的购物中心、城市规模和交叉口几何形状,以探索这些发现的适用范围。
最后,这些结果强调了实施后的评估和驾驶员适应的重要性。重建后的初期交通流量略有下降,这表明随着驾驶员逐渐熟悉新的布局,交通流量可能会暂时减少。这表明观察到的好处可能会随着时间的推移而进一步增加,因此在推断长期运营性能时应对初始测量结果持谨慎态度。
需要承认本研究存在一些局限性。交通数据是在选定的观察期间收集的,因此可能无法完全捕捉到季节性变化或极端高峰条件,例如与假日购物相关的情况。此外,分析主要关注车辆交通的运营指标,包括延迟、服务水平和流量与容量比,而没有明确评估安全性能或环境影响,如排放和噪音水平。
尽管微观模拟模型经过仔细校准并使用了现场数据进行了验证,但基于模拟的分析不可避免地依赖于对驾驶员行为和交通互动的简化表示,这可能会影响绝对性能的估计。此外,模拟中观察到的运营优势取决于研究地点的具体交通需求模式,特别是转向流动的分布和进入流与循环流之间的平衡。不同的交通组成或更高的交通流量可能会导致不同的运营结果。
另一个局限性是与案例研究的性质有关。分析是在一个城市环境中靠近一个购物中心的两个交叉口进行的。因此,结果可能受到特定地点特征的影响,如商业设施的规模和吸引力、城市区域的整体规模、研究的交叉口类型、入口车道数量以及通往购物中心的接入点数量和位置。这些因素会影响出行需求模式和交通重新分布,从而限制了结果在其他城市环境中的直接推广。
最后,涡轮环岛的重建评估是在其实施后不久进行的。驾驶员对新交通控制方案的熟悉程度可能会随时间演变,从而影响长期的交通模式和运营性能。
尽管存在这些局限性,这项研究提供了在东南欧城市环境中应用涡轮环口的宝贵实证证据。研究结果支持在具有强烈方向需求和受限信号控制条件的地点使用涡轮环口作为有效的缓解措施。同时,结果强调了成功实施需要仔细考虑当地交通模式、用户熟悉度、几何可行性以及多模式影响的综合考量。
观察到的运营改进与之前关于涡轮环口的研究结果一致。多位作者记录了在高方向需求和受限信号控制条件下,涡轮环口显著减少了延迟并提高了服务水平。与Vasconcelos等人[8]的研究类似,Leonardi和Distefano[3]也强调了涡轮环口在接近饱和的城市条件下的有效性。
与在西欧和南欧进行的基于模拟的评估相比,本研究观察到的延迟减少幅度相对较大(表1)。这可能是因为之前的信号化交叉口在需求不平衡时的性能特别差,表明当基线条件优化不足时,转换的好处会被放大。这些发现进一步强调了特定地点评估的重要性,而不仅仅是基于一般性的性能预期。
表1. 选定的研究中报告的涡轮环口运营效果比较。未来的研究应扩展分析范围,包括基于事故数据的安全评估和环境评估,如排放和噪音。此外,长期监测将有助于更全面地了解涡轮环口的性能随时间的变化。
6. 结论
本文研究了大型购物中心对相邻城市交叉口的实际交通影响,并评估了将信号化交叉口重建为涡轮环口的运营效果。研究结果证实,大型商业开发项目具有很强的交通吸引力,不仅导致交通流量增加,还显著改变了交通流向的分布,从而加剧了附近交叉口的运营压力。在新萨德市大型时尚购物中心开业后,四路信号控制交叉口(R1)的高峰时段交通流量增加了8.38%,三路信号控制交叉口(R2)的交通流量增加了6.96%。虽然R1交叉口的整体服务水平没有变化,但平均延误时间有所增加,这表明传统的信号控制系统在面对日益增长且不平衡的交通需求时适应能力有限。在R2交叉口,即使交通流量仅有轻微变化,也会导致某些转向行为的延误时间大幅增加,这凸显了信号控制交叉口对交通流向不平衡的敏感性。将R2交叉口改造为涡轮型环岛后,在相同的交通需求条件下,其运营效率显著提升。微观模拟结果显示,平均延误时间大幅减少,尤其是对于原本较为拥堵的左转通行;所有通行方向的服务水平也得到了整体改善。这些改进得益于涡轮型环岛特有的物理车道分离机制和预定义的车辆行驶路径,这些设计减少了交通冲突,消除了对信号控制时序的依赖。
研究结果表明,在转向需求高且不平衡的密集城市环境中,涡轮型环岛可以作为一种有效的缓解措施。然而,其效果高度依赖于具体情境,受交通构成、几何限制以及用户熟悉度等因素的影响。因此,涡轮型环岛不应被视为一种普遍适用的解决方案,而应作为情境敏感型交叉口设计工具箱的一部分。该研究的贡献在于提供了对大型购物中心实际产生的交通影响的实证评估,以及这些影响对相邻交叉口运营性能的具体影响。与主要基于预测性交通影响分析(TIA)假设的研究不同,本研究基于实际观测到的交通变化数据。研究结果揭示了土地利用变化如何重新分配交通流向、影响延误模式并改变交叉口的运行表现,同时突显了涡轮型环岛在真实城市运行条件下缓解这些问题的潜力。