>> 一句話說明
環島適用於左轉車流量高、直行車流量均衡、總車流量中低(日均車流量 5000~50000)的路口。
>> 先談談左轉車流量高
下面這張圖表給出了環島與紅綠燈控制的交叉口相比,每年節約的總通行時間(小時)。圖表的橫坐標可理解為日均車流量,紅藍綠三條線分別代表不同的左轉車流量佔總車流量的比重,綠色最高 33%,藍色居中 25%,紅色最少 10%。可見隨著左轉車流量的增大,環島節約的時間越來越多,作用也越來越明顯。(圖中橫坐標 22,000 至 25,000 處有一個突變,這是因為在流量較大時改用了雙車道設計 Two-Lane Approach)
那麼左轉車流有什麼特別之處?紅綠燈信號控制的最大作用是防止各個方向的車流相互衝突,紅燈停綠燈行,一個一個來。哪些方向的車流會發生衝突?一是兩個方向(東西向←→和南北向↑↓)的直行車流,二就是左轉車和對面直行來車,而如何處理左轉車流也一直是交叉口設計的一個切入點。說到這裡,右轉車和直行車有沒有衝突?答案是有(「合流」),但遠不如左轉衝突(「交叉」)那麼可怕。「合流」失敗了,後果可能是刮蹭或者追尾;「交叉」失敗了,後果很可能就是迎頭相撞。這也就是為什麼在很多路口紅燈允許右轉,但幾乎所有的紅燈都禁止左轉。(什麼?你問為什麼是左轉而不是右轉?因為我們靠右行駛!)
理解了這一點,再來看下面這張圖,就能明白環島的高明之處:環島將「交叉」(圖中的紅點 Crossing)轉化成了「合流」(圖中的藍點 Merging),同時巧妙地利用幾何形狀減少了衝突點的數量。衝突點的減少意味著左轉車的通行能力大大提高,即來即走,而直行車也不需要再苦苦等待紅綠燈為左轉車專門劃出來的一段時間。於是交叉口的整體運行效率得以提升。
>> 再說直行車流量均衡
所謂流量均衡,是指一個方向的車流不能比另一個方向的車流高出太多。為什麼呢?因為環島對各個方向的來車一視同仁,一碗水端平,來了就讓你進環島,分流幾次合流幾次全由你去哪個方向說了算,因此環島東西向←→和南北向↑↓的通行能力是近乎一致的。而信號控制的交叉口就不一樣了,老子有紅綠燈啊!東西向是幹道,車多流量大,那就給東西方向多分配一點綠燈時間;南邊北邊是支路,那就等著唄!因此紅綠燈信號更適用於車流量不均衡的路口。
>> 再解釋一下總車流量中低
當車流量較大時,如果是紅綠燈信號控制的交叉口,可以通過增加車道數的方法提高通行能力,然而環島的幾何造型決定了它最適宜設置一或兩條車道,否則車輛就要被迫在彎道內迅速變道,即不安全也影響通行效率。環島的另一局限是車速:車流在環島內只能慢行,無法像在信號交叉口一樣快速通過。可見環島的造型是把雙刃劍,車流量適中時笑納四方來車,車流量太大時就成了瓶頸。注意:當車流量非常低時,不設置信號燈(也不設置環島)效率反而更高,主要是因為這樣能允許司機酌情判斷通行時機,避免等待信號所浪費的時間。
最後:如果你沒有聽說過the Magic Roundabout,你就不知道什麼是環島!