“顺控缩”的底层逻辑

头图说明：原来想找个国内那种像大广场一样的交叉口放这里做个反例说明，但是考虑到读者大多是业内人士，保不齐谁会对号入座，照顾下面子和情绪，还是选了个好案例放在开头，大家可以仔细看看，你现在能在自己所在的城市找到一个类似这样的交叉口吗？

也许你会说，这很平常啊……看不明白这里面奥妙的可以继续读读本文和本号的其他相关文字。

现在围着拥堵的交叉口想办法的人不仅有我这样的民科，还有高科和御科，很热闹……

前段时间看到有地方在公交车的尾部安LED屏，相当于透过车身显示前方路口信号灯，美其名曰车路协同智慧信号灯，目的是避免尾随车辆看不到信号灯闯了红灯，好奇，大卡车屁股后面怎么不安？

还有导航软件公司说可以用城市大脑和智慧信号灯来消灭城市拥堵，结果大屏幕和监控没少卖，拥堵没见少，等信号灯时玩手机的司机和路人却多了起来，于是为了大家能在路上玩儿手机时别分心看信号灯，导航软件又贴心地开发出了语音提示“前方信号灯即将改变”，这创新让分心驾驶和走路分神被进一步技术“合理”化，却不能保证灯绿了聊天就立刻停止……

至于一些御科的大咖们，在解决排队拥堵的对策里，先说限行最管用，后来说公交优先管用，再后来使劲儿说修地铁，这些都没管多大用后，干脆不聊现在的事儿了，开始说未来会是预约出行，这些年好像一直没变的说法就是老百姓不懂事、太爱开车了，而一直不说的就是政府能一直这么花钱吗……

关于这些“创新”，交通工程的“本科”声音却无法被听到，偌大的中国，居然就听不到主流“本科”说说路口随车看不到信号灯和等红灯时间太长这些都是交通工程的失败（逻辑很简单，工程师如果判断司机可能看不到路口远端的灯就要在近端再加一组），没人说说交通流管理是道路运行管理部门不可推卸的基本任务，是保障国计民生的必要操作，更没人算算全社会限行限购这种消灭交通流的招数到底是什么经济代价和综合社会成本……

不禁想到，这行业是怎么沦落到这步田地的？对了，医生是消灭疾病的还是消灭病人的？

交叉口是交通流选择方向的地方，也是交通流最容易发生冲突的地方，在这里，使用各种出行方式的用路人之间要进行路权谈判，谈判的质量与用路人的预判和处置能力有关，而影响这种能力的不仅仅是人本因素（human factor，很多分交通专业的人士好像对这个概念也很陌生，否则不会把人的客观因素行为与主观行为都混在一起谈的），还有用路规则的质量和支撑这种谈判进行的工程水平，这是几百年来伴随工业化进程形成的基本共识。

关于交叉口的工程设计，交通工程上有三个字概括了基本原则：顺、控、缩！而我们今天看到的大量交叉口，则完全与此原则逆行，目前几乎所有交叉口改善工程，都是在极力放大交叉口的面积，增加车道选择难度，让通过距离变得更长，甚至有很多交叉口的红灯等候时间都到了99秒＋的程度也没人思考一下，99秒＋的等候，上游会排多长的车队？

其外行程度，经常让人觉得实在是匪夷所思。我们都知道渡河时河越窄越容易过，但到了过路，却反着搞，交通流如水这基本道理好像完全被漠视了。这些对交通工程基本常识的漠视或无知，到底是什么原因造成的？

关于原因，这里就不分析了，大家自己对照着自己在学校的专业课和教材以及一些所谓专家的说法，应该能找到自己的答案。这里就聊聊这个“顺控缩”的底层逻辑。

1、交叉口服务水平评价的基础是时间，顺控缩都是为了节省时间和改善安全。人们的出行诉求有两个基本通识，一是时间，一是安全。

所以衡量道路的服务水平时，行程用时和时间可靠性是非常重要的基础指标，评价交叉口的服务能力，各个方向所需要的通过时间是核心。

在交叉口位置，减速需要时间，等候需要时间，通过也需要时间，所以HCM里专门阐述了评价交叉口的服务水平的方法，其核心就是看路口带来的延误时间，并明确指出，超过80秒的交叉口延误，就是F级（见下图），即为不可接受之延误，一定要改善，一般情况下，55秒是延误水平可接受的极限，因为再长，引发的各种问题会被加速放大，比如交通流的积压，用路人的耐心，燃油消耗和怠速级别的尾气排放等；

2、交通流通过效率的高低顺序是直行、右转和左转；

常规情况下，交叉口首先要保证直行效率，这样能最大限度地提高主流向的运输效率，让社会出行时间总量得以节省；当然，如果交叉口上有高比例左转车流，要考虑专门应对方案，因为左转不仅最难，也是占用路口空间最多的一种操作；有足够经验的交通工程师会知道，如果一个交叉口有大量非直行交通流，也应该审视路网规划了；

3、两点之间，直线最短，距离即时间；

如果直行道在路口两端对不准也对不齐，将导致通过的交通流被迫走斜线或弯路，客观上就是延长了通过距离，这将导致更多的时间耗用；所以理顺车道，是交叉口设计的第一基本要务；理想的交叉口上下游的车道，应该是沿着流线一路过来，司机可以在正确的位置做出正确车道选择和操作，并且在尽量没有干扰的情况下走直线进出路口；如果路口两端的直行车道出入口都对不齐，车道数量都不对应，这个路口的设计是失败的，必有空间和时间被浪费；

4、交叉口的面积越小，路口上下两端间距离就会越短，交通流通过的用时会越少，路口清空耗时就会越少，截断带来的延误时间也会越少，等候交通流聚集随之减少，上游车流排队自然越短；

这是一个非常简单却常被忽视的道理，让等候延误时间从99秒＋变成55秒，排队长度是不是就少了很多？很多地方都因为路口排队太多就增加车道拓宽路口，但其实如果缩短截断带来的延误时间，排队自然就会减少；是一路的信号灯设置错误和交通工程失败导致的路口车多人多，进而引发的宽马路大路口偏好；

5、交叉口的转弯半径直接影响到交叉口内的面积和车辆的转弯速度。转弯半径越小，交叉口内面积就越小，越容易穿越，车辆转弯的速度也会越低，路口也会更安全；大部分交叉口位置追求高转弯速度根本没有意义；

如果我们发现一个绿灯相位行人无法过街，不仅要审视信号灯的时间，更要审视行人过街的距离，想办法缩短行人过街距离才是上策，因为人们愿意寻找最短的距离位置过街；而我们常说，最好的控制就是没有控制；为了缩短过街时间，让自行车和行人前进到距离对面路缘石最近的安全区域等候，也是个常规的节省时间的做法，这就是protected intersection（保护型交叉口，下图）的由来；

6、交通冲突不仅仅有交叉冲突，分流和合流都属于交通流冲突，而随着车道数的增加，交通冲突点的数量增幅近乎于几何级！交织流需要减速和谈判，会带来时间延误，所以带有渐变提示功能的顺畅的动线，提供接近操作点的提示与引导，是交叉口上下游控制设施的灵魂，如果画不出来连续的顺畅车道线，则说明交通控制失败；如果交叉口直行是3条进口道，在出口却变成了2条，那通行能力其实只有约1.5条，甚至更小。下图是双向单车道十字路口的32个冲突点示意：

7、交叉口内一方的通行权，是以冲突向的一方或多方的牺牲换来的，是否值得，需要综合评价；交叉口是不讲究对称美的，讲究的是综合评价后的最小代价的通过，车道配置和控制方案应该跟随交通流特征制定；

8、交叉口区域的非机动车和行人路径、驻足区，也都是交通工程设计时放进去的，所以如何保证秩序和相互安全，是应该各有专业对策的；所有的混乱和放任，要么源于交通工程设计的失败，要么源于交通控制的失败，全指望执法来弥补这些错误，代价不仅大，效果也不会好，还是那句话，执法不能代替控制；最有效的对策，是用交通控制设施建立和示意行人和非机动车应该使用的空间和顺序，为所有用路人提供心理预期；这一点搞不明白，我们就会见到在早晚高峰一个路口用20多个交警辅警和协管员来管理的场面；

上图：前同事在上海拍的照片，看看这些自动选择等候过街位置的骑车人，再对照前面的保护型交叉口的图片，人民群众有智慧？最好的控制就是没有控制。这个转角位置，就是人们自动选择的过街等候区……

这就是个很典型的四车道与两车道相交的路口，看看这个转弯半径带来的广场效应，过街距离是有明显改善空间的。

9、不要忘记，交叉口的过街距离每增加一米，对行人过街耗时来说就是增加了一秒，交叉口的分秒必争，首先应该从缩小交叉口做起！

10、交叉口是需要有效视距的（下图），不仅是识别视距和通视视距，包括对信号灯和指路牌，都应该考虑全体用路人的视认需要；所有在路口找不到路、看错看不到不及时信号灯、选错车道的行为，都是交通工程的失败。

11、交叉口的车道配置和信号配时，都是需要交通流量特征数据的，信号灯也不是交叉口的标配。

如果没有各个方向的直行、右转和左转交通流数据，如果仅仅考虑机动车，不做行人和非机动车的数据调查和权衡，任何交叉口的控制方案都只能是盲人摸象。还有，这个数据调查是要分时段分周期的，是需要每隔一段时间就根据实际运行情况进行再操作和调整的……

（下图是美国资深交通工程师梁康之先生在国内讲学时亲自在一个路口做的流量特征调查后自己画的图表，其中箭头只代表方向，不代表车道数。我把地点信息去掉了，仅保留基础数据，大家看看，总说堵车，总说配时，有多少人做这种功课？有财政支持这样的工作吗？这是个老大难交叉口，早晚高峰时四个方向用警28人，梁先生看完数据后和我说：这没多少车啊，哪用得到那么多车道！各位所做的交叉口，有几个有这种数据的？）

上述这些基本常识如果没有，我们遇到交叉口拥堵，就很容易直接想到车太多了，就盲目地去加车道，拓宽路口，增加信号灯绿灯时间，而这样做后的代价是，另一个方向被进一步“堵死”了……“堵死”的代价，不仅仅是浪费了可控时间，还有失去耐心的秩序挑战者和冒险抢行的用路人等混乱因素导致的不可控延误，以及为了维护秩序所付出的执法和拯救代价……

其实，我们在交叉口区域里的工程错误还有很多，比如交叉口区域的路缘石的高度和位置，比如机非隔离带的终端和起点的处置方式，比如斑马线和绿灯信令的冲突，比如骑行人的等候区域，比如行人过街位置的排水灾难，比如信号灯设置位置错误带来的困惑与危险，比如路口指路标志设置带来的困惑和效率损失，比如进口车道上游的车道线设置错误引发的混乱和事故……

总之，我们站在今天任何一个交叉口上，几乎都能找到一处甚至一堆工程溃败的案例。但就目前舆论趋势看，真的不知道什么时候，我们何时才能把目光投向这些最基础的努力？下面随手放几张图看看……

上图：很多交叉口的行人过街位置的起点是交叉口区域的排队最低点，再排不掉，就成了灾难性的设计。这样的雨量如果都需要人工扫水入井，难道还不应该检查排水设计吗？

上图：就是这么个都是单车道到路口变双车道的四向路口，看看这转弯半径，有一天我自己算了一下，对面那个方向的行人过街，一位成年男性用了55秒才走过去的，这不是灾难性的设计吗？

上图：看看这个右转弯车是从行人身后转弯的，路口的转弯半径搞这么大，如果行人多时，这不是很灾难吗？再看看那个配粉色挡风的电动车位置的几位，都是在道路空间内等候过街的，他们会为什么会在那里驻足？白色轿车的这个大斜线运动意义何在？再向前提几米，拐直角如何？

上图：看看这个行人过街信号灯，99秒+，再看看站在路口转角的道路空间内的行人，他们为什么会站在那里？黑色轿车是正在右转的车辆，看看这个转弯位置，如果这里的路缘石向前扩展到这辆车的转弯位置，行人过街时间是不是短很多，也更安全？

在了解到的发达国家，基层政府里都会有交通工程专业人员做公务员，当地也一定会有长期服务的高水平交通工程服务企业，因为出行是基础民生，不能一灭了之，而路漫漫，其“修”远兮，随着道路的使用年限的延长，服务对象、功能和技术状态一定会需要调整优化，不熟悉本地情况和不具备工程知识，都无法胜任此任务，再看看我们今天，交通工程毕业的学生都快找不到工作了，专业招生也越来越难，设计院里交通工程设计很多是白送的，这种行业的悲哀，与专业水平的溃败，有关系吗？