掉头车辆与同车道直行车辆发生碰撞时，责任划分需根据具体情况和交通法规综合判断，以下是一些常见情况的责任划分分析：
掉头车辆全责的情形：
- 违反交通规定掉头：若掉头车辆在禁止掉头的路段（如明确标识禁止掉头、铁路道口、人行横道、桥梁等特殊地段）掉头，与直行车辆发生碰撞，掉头车辆通常承担全部责任。
- 未确保安全掉头：即使在允许掉头的路段，掉头车辆也需确保不妨碍其他正常行驶的车辆。若掉头过程中未观察周围交通状况，突然掉头导致直行车辆来不及避让，掉头车辆一般承担主要责任。
- 未遵守让行规定：根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第五十二条，转弯的机动车应让直行的车辆先行。若掉头车辆未遵守此规定，与直行车辆发生碰撞且直行车辆无过错，掉头车辆负全责。
直行车辆全责的情形：
- 直行车辆疏忽或违法：若直行车辆因疏忽大意（如玩手机、看其他地方等）未及时发现掉头车辆而与其发生碰撞，直行车辆可能承担主要责任。若直行车辆未遵守让行标志、违反交通信号灯规定等，导致与掉头车辆相撞，直行车辆承担全部责任。
- 直行车辆超速行驶：若直行车辆在行驶过程中超过限速，导致无法及时制动或避让掉头车辆而发生碰撞，直行车辆可能承担全部或主要责任。
双方都有责任的情况：
- 当掉头车辆和直行车辆都存在违反交通法规的行为时，双方可能都需承担一定责任。具体责任比例会根据双方违规行为对事故发生的作用大小来确定。例如，掉头车辆未按规定掉头，同时直行车辆超速行驶，此时双方都有过错，可能会被判定为同等责任或根据具体情况划分不同的责任比例。
责任判定流程与法律依据：
- 公安机关交通管理部门会根据交通事故现场勘验、检查、调查情况和检验、鉴定结论，及时制作交通事故认定书，作为处理交通事故的证据。交通事故认定书会载明交通事故的基本事实、成因和当事人的责任，并送达当事人。
- 若当事人对责任判定有异议，可依法申请复核或提起民事诉讼。
法律建议：
- 无论是掉头车辆还是直行车辆，驾驶员都应严格遵守交通规则，确保行车安全。在掉头前，应仔细观察路况，确认安全后再进行掉头操作。直行车辆在遇到路口时，也应减速慢行，注意观察路况，避免与掉头车辆发生碰撞。
- 若发生交通事故，应立即停车保护现场，并报警等待交警处理。同时，可以联系保险公司进行理赔。在处理事故过程中，应积极配合调查，依法维护自身权益。
综上所述，掉头车辆与同车道直行车辆发生碰撞时的责任划分是一个综合考量多种因素的过程。在实际应用中，应根据具体情况进行细致分析，以确保责任判定的准确性和公正性。如果你有任何法律问题或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。