読者様から質問を頂きました。
通ってことが無い道路なので、グーグルマップで確認。
リンク先を参照。
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新四ツ木橋から更正橋交差点
まず、
新四ツ木橋(自転車車道走行不可)
上に上がっていく方向が新四ツ木橋で、自転車通行不可の標識があります。
歩道（側道ではない）が自歩道になってますので、歩道を通行するしかありません。
そのまま橋を渡ると、まだ歩道がありますが、
歩道が終了し、強制的に側道に入らされるようです。
側道を進んだ先が、更正橋交差点となっているわけですが、側道は強制左折レーンとなってます。
ただし左折の標識の下に、【自転車を除く】とあるので、
自転車は直進自体は可能。
このときに、本線の信号に従えばいいのか？というお話のようです。
問題ないかと
これについては側道には信号機が無いので、直進したいなら本線の信号に従うしかありません。
ただしこの交差点、ちょっと問題があって、本線側にも左折専用レーンがあります。
なので実質的にダブル左折レーンとなります。
ただし本線側の信号機が赤のまま【↑】が出るっぽいので、側道から直進しても、本線の左折レーンからの左折巻き込みは喰らわない（？）のかなと思うのですが、信号機が青の場合（＝直進も左折も可）のときは、本線からの左折巻き込みを喰らう確率が高まります。
なので私のマイルールでは、ダブル左折レーンは直進しないことにしているので、流れと雰囲気感で左折しちゃいます。
実態として
都内を走ることはほぼないので分かりませんが、ぶっちゃけた話、自転車通行不可の標識に気が付かずにガッツリ車道を走るロードバイクが多そうな気がするのですが、実態はどうなんでしょう？？
標識に気が付かずに新四ツ木橋に入ると、見たところ歩道側に上がれるポイントはない（柵があるので）。
都心というか23区内って、こういう意味不明な場所が結構あるので、好きじゃないんですよ。
意味不明な場所が多い上に、交通量が多いし。
国道15号（第一京浜）の新橋付近なんて、路上駐車も多い上に、5車線くらいあって第一通行帯が左折専用、しかも路上駐車もそこそこいて交通量が多くて・・・みたいな爆死必須みたいな交差点もあるので、基本行かないことにしてます。
タクシーも多くて、タクシーってお客を見つけたら問答無用に左に寄ってくるし。
そのタイミングで左に寄ってきたら、ロードバイクは爆死するしかないだろみたいなケースもあるので、注意するポイントが多すぎるというか。
都心を走っているロードバイクって、ぶっちゃけ怖くないんですかね？
とりあえず、ご質問の直進方法で違反にはならないと思いますが、こういう謎構造もロード殺しなんですよね。
実態は分かりませんが、車道走っているロードバイクが結構いそうな予感（←当然違反ですが）。
ところでメールの返信はだいぶ前にさせていただきましたが、届いてますかね？？
リンク先を参照。
コメント
ここは良く通る所で、この交差点には、歩行者・自転車専用の信号と標識があります。
左側を走行して行けば、自然と目に入りますので、わたしはそれに従って直進してます。
正直合っているかは、わかりませんが、正解を知りたいです
コメントありがとうございます。
自転車用信号があるならそれに従うことになります。
状況が変わっているのかもしれないため、近日中に再検証します。