Redesign of a signalized intersection using non-conventional left turn treatments to optimize level of service and delays: Western Plaza case study

Abstract

Congestion and safety problems at intersections have been on the rise due to the increased traffic volumes throughout mainline corridors in Puerto Rico, as well as in the United States. As a result, new and innovative intersection designs have baeen developed in order to mitigate these problems. Michigan Lefts include the elimination of direct left turns at intersections by removing left turn phases, which in turn will reduce delays and travel times.

A congested intersection in the municipality of Mayagüez, Puerto Rico was chosen as the study site in order to determine the benefits of changing it from a traditional intersection to a Michigan Left intersection. Traffic volume counts were collected at the study intersection as well as at the upstream and downstream intersections. A simulation model was developed in order to compare the delays across the study scenarios. The different scenarios studied included: the existing intersection geometry, Michigan Left applied to the mainline, Michigan Left applied to the side street, and Michigan Left applied to both the mainline and side street. Because the intersection currently has six approaches, it needs various phases in order to adequately service all the vehicles. The study intersection continued to operate under failing levels of service across all scenarios because of the need of numerous phases. Hence, a new model was developed that would essentially incorporate the Michigan Left principles by completely eliminating eastbound and westbound through movements. The new model separated the mainline roadway and the service road that runs parallel to the east, thus reducing signal phases from 7 to 4 at each intersection. In the last scenario, delays were greatly reduced, all approaches operated under acceptable levels of service during both peak hours, and queues were significantly reduced.

Numerous signal phases at signalized intersections may cause substantial delays and queues along the roadways, especially along arterials with heavy volumes. Hence, congested intersections may be studied in order to determine if a non-traditional intersection design would improve capacity and overall intersection operation.

Los problemas de congestión y seguridad en las intersecciones han aumentado en los últimos años debido al creciente volumen de tráfico a lo largo de los carreteras principales en Puerto Rico, así como en los Estados Unidos. Como resultado, nuevos e innovadores diseños de intersecciones se han desarrollado con el fin de disminuir estos problemas. ‘Michigan Lefts’ prohiben los virajes directos a la izquierda mediante la eliminación de esas fases, que a su vez causarán una reducción en demoras y tiempos de viaje. Una intersección congestionada en el municipio de Mayagüez, Puerto Rico fue seleccionada como la intersección de estudio con el fin de determinar los beneficios que pueda tener un ‘Michigan Left’. Se tomaron conteos de volumenes de tráfico en la intersección de estudio, así como en las intersecciones de aguas arriba y aguas abajo. Un modelo de simulación fue desarrollado con el fin de comparar las demoras entre las diferentes situaciones estudiadas. Los diferentes escenarios evaluados incluyen: la geometría de la intersección existente, ‘Michigan Left’ aplicada a la vía principal, ‘Michigan Left’ aplicada a la calle secundaria, y ‘Michigan Left’ aplicada tanto a la vía principal y la calle secundaria. Debido a que la intersección existente tiene seis accesos, es necesario una gran cantidad de fases para que la intersección opere adecuadamente. La intersección de estudio continuó operando bajo niveles de servicio inadecuados a través de todos los escenarios debido a la necesidad de numerosas fases. Por lo tanto, un nuevo modelo fue desarrollado que incorpora los principios de ‘Michigan Left’ al eliminar por completo la conección este-oeste. El nuevo modelo separa la vía principal y la vía de servicio que discurre paralela al este, reduciendo así las fases de señal de 7 a 4 en cada intersección. En el último escenario, las demoras se redujeron en gran medida, todos los accesos operaban bajo niveles de servicion aceptables y las colas se redujeron significativamente. Numerosas fases en las intersecciones semaforizadas pueden causar demoras considerable y colas, especialmente a lo largo de carreteras arteriales con volúmenes pesados. Por lo tanto, las intersecciones congestionadas deberian estudiarse con el fin de determinar si un diseño de intersección no-tradicional mejoraría la capacidad y el funcionamiento general de la intersección.