中小城市道路中央隔離設(shè)置條件研究

□ 張東明 楊 靜

為了解決日益擁堵的城市交通問題，人們在交通管理與控制方面用盡各種手段。城市道路中央隔離帶，在分隔對向車流，增加行人、車輛的安全性，提高交通效率，規(guī)范交通秩序方面發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)美國的相關(guān)研究表明，有中央隔離帶設(shè)施的道路交通事故率較大程度低于無隔離設(shè)施的同類道路。國內(nèi)有學(xué)者從道路交通事故和景觀方面對道路中央隔離設(shè)置的功能和特征進(jìn)行了研究，得出中央隔離尤其是中央綠化隔離起著積極的作用。從交通效率方面考慮，城市中央隔離帶能夠使路段沿線出入口“右進(jìn)右出”，使路段左轉(zhuǎn)車輛集中掉頭，可以屏蔽行人穿越交通，減少對向車輛的干擾，從而達(dá)到提高路段通行效率的目的。

綜合以上各種優(yōu)點(diǎn)，城市道路中央隔離被各城市廣泛采用。然而，城市道路中央隔離不是萬能的，隔離后路段通行效率提高了，而將交通壓力轉(zhuǎn)移到與該路段相連接的交叉口，所以加設(shè)中央隔離帶是有條件的，而對此條件的研究還沒有一個(gè)完整的理論依據(jù)。筆者從分析城市道路中央隔離帶對路段及相連交叉口交通情況的影響入手，以云南省楚雄市城市道路設(shè)置中央隔離帶后路段和交叉口交通情況為例，分析路段和交叉口的延誤、停車次數(shù)、停車時(shí)間的變化，尋找合理設(shè)置中央隔離帶的條件，以供規(guī)劃、建設(shè)和管理部門參考。

一、中央隔離對路段通行能力影響分析

道路通行能力是指道路某一斷面在單位時(shí)間內(nèi)所能通過的最大車輛數(shù)。影響通行能力的主要因素有交通狀況、道路設(shè)施、管理水平及環(huán)境等方面。由于交通設(shè)施水平的快速發(fā)展，道路設(shè)施對通行能力的影響已經(jīng)不是主要方面，而交通狀況對通行能力的影響更為突出。比如，交通構(gòu)成、車輛間超車次數(shù)、車輛間相互干擾、路段車輛掉頭、行人干擾等會(huì)降低路段的通行能力。中央隔離帶可以從交通管理層面規(guī)范行車秩序，避免對向車輛相互影響，在一定程度上提高路段通行能力。城市道路中央隔離對路段通行能力的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.分離沖突

對于無隔離城市道路，車輛左進(jìn)左出道路沿線開口，導(dǎo)致后續(xù)車輛滯留，并且與對向車輛產(chǎn)生交叉沖突，嚴(yán)重影響路段車輛的通行效率。隔離后，出入口可以組織右進(jìn)右出，減少車輛交叉沖突，提高路段通行能力。

2.提高車速

車速對路段通行能力有很大的影響，交通流不同，車輛的車速也不同。根據(jù)木桶效應(yīng)，交通流速度受最低車速的影響，中央隔離可以減少對向干擾，隔離單向機(jī)動(dòng)車車道，使駕駛員有安全感，提高行車速度，增大路段通行能力。

3.減少干擾

相關(guān)研究表明，行人隨意過街對路段通行能力的折減系數(shù)為0.59，通行能力幾乎減少了一半。中央隔離后，行人不能隨意穿行，集中在人行橫道處過街，不僅可以提高交通安全水平，很大程度上降低了行人對路段交通的影響，從而提高路段的通行能力。

4.規(guī)范行車秩序

無隔離設(shè)施的城市道路，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)車輛隨意掉頭的現(xiàn)象，使雙向后續(xù)車輛嚴(yán)重滯留。中央隔離可以防止路段車輛隨意掉頭，將明顯提高路段通行能力。

二、路段中央隔離對相連交叉口通行能力影響分析

平面信號交叉口的通行能力等于各個(gè)進(jìn)口道通行能力之和，各進(jìn)口道通行能力又等于各車道通行能力之和。中央隔離后，使路段的通行能力增大，即單位時(shí)間內(nèi)能夠通過的交通體的數(shù)量增加，那么在交通需求較大的情況下，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)相連交叉口的車輛數(shù)也會(huì)跟著增加。同時(shí)，隔離后交叉口有必要處理掉頭車輛，使交叉口進(jìn)口道交通組成發(fā)生變化，車輛之間干擾頻繁，加上控制方法（如交叉口渠化、信號配時(shí)等）不合理，使得交叉口能夠通過的交通量不高，車輛的延誤增大。因此，研究交叉口通行能力的影響因素及路段與相連交叉口通行能力的匹配銜接問題具有重要意義。路段中央隔離帶對相連交叉口通行能力的影響包括以下幾個(gè)方面。

1.交通需求

中央隔離后使路段通行能力增大，那么單位時(shí)間內(nèi)能夠到達(dá)交叉口的車輛數(shù)增加，使交叉口的通行需求增大，交通擁擠程度加大，極易出現(xiàn)交通秩序混亂、交通事故等突發(fā)情況，降低交叉口通行能力。

2.交通流構(gòu)成

交通流組成是交叉口通行能力的重要影響因素，左轉(zhuǎn)車通過交叉口的時(shí)間相對直行車輛要長，掉頭車輛則需要更長的時(shí)間，交叉口進(jìn)口停車線斷面的通行能力隨著左轉(zhuǎn)車比例的增大而降低。路段中央隔離后，相連交叉口左轉(zhuǎn)、掉頭車輛的比例會(huì)明顯增加，在交通擁擠情況下反而會(huì)降低交叉口的通行能力。

3.道路條件

交叉口道路條件主要包括相交道路條數(shù)、車道數(shù)量、車道寬度、平縱斷面線型等，中央隔離后使交叉口交通流組成發(fā)生變化，相應(yīng)的交通渠化必須進(jìn)行相應(yīng)的合理調(diào)整，才能充分利用道路資源，提高交叉口通行效率。

4.信號控制

按各流向的交通量成比例地分配交叉口時(shí)間資源，即為達(dá)到交叉口信號控制的目的。信號控制的關(guān)鍵在于確定最佳周期，信號周期過長或過短都不利于交叉口通行能力的提高。路段中央隔離后使相連交叉口的交通組成及交通量都發(fā)生變化，必須根據(jù)新的交通流情況合理地優(yōu)化信號配時(shí)，才能使交叉口通行能力最大化。

三、中央隔離后路段及相連交叉口通行能力匹配度分析

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，城市道路中央隔離在一定方面可以提高路段的通行能力，因此對交叉口通行能力的影響應(yīng)視情況而定。如果交叉口處于低飽和狀態(tài)，并且交叉口渠化和信號配時(shí)根據(jù)路段隔離后的交通量做了重新優(yōu)化，使路段及其相連交叉口的通行能力達(dá)到良好的銜接匹配，那么交叉口通行能力會(huì)隨著路段通行能力的提高而提高，甚至片區(qū)路網(wǎng)的通行能力也會(huì)隨之提高。但是，如果與路段相連交叉口處于高飽和狀態(tài)，或者交叉口的渠化和信號配時(shí)沒有隨著路段中央隔離而做出合理優(yōu)化，那么路段中央隔離后，在路段通行能力提高的同時(shí)，反而會(huì)給相連交叉口造成更大的壓力。由于交通需求增加、交通組成混亂、交通渠化和信號配時(shí)不合理等原因使交叉口的通行能力降低，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于路段通行能力，使兩者通行能力不能達(dá)到很好的銜接匹配，從而在交叉口處形成交通瓶頸，蔓延到區(qū)域路網(wǎng)甚至整個(gè)路網(wǎng)，使整體通行能力下降。

四、云南省楚雄市路段中央隔離后交通情況仿真分析

通過對云南省楚雄市交通現(xiàn)狀分析后發(fā)現(xiàn)，楚雄市區(qū)域路網(wǎng)交通供需矛盾突出，高峰時(shí)段交通擁擠時(shí)常發(fā)生。具體表現(xiàn)為：市民綜合素質(zhì)還需提高、交通違法行為屢禁不止、路段行人亂穿馬路、車輛隨意掉頭、車輛亂停亂放現(xiàn)象嚴(yán)重，另外，路網(wǎng)出入口左進(jìn)左出也經(jīng)常導(dǎo)致交通擁堵。基于此，相關(guān)部門給出解決方案如下。①機(jī)動(dòng)車道中心隔離：鹿城南路街心花園—州醫(yī)院，鹿城北路濱河路—街心花園，鹿城西路街心花園—龍江路口，鹿城東路街心花園—龍泉路口，團(tuán)結(jié)路體育館路口—東興路口。②人行道隔離路段：鹿城南路街心花園—州醫(yī)院路口，鹿城北路濱河樓—街心花園，鹿城西路街心花園—龍江路口，鹿城東路街心花園—龍泉路口，團(tuán)結(jié)路銅牛雕塑口兩側(cè)（如圖1所示）。

圖1 楚雄市局域路網(wǎng)隔離方案簡圖

對于楚雄城區(qū)鹿城西路、鹿城南路、團(tuán)結(jié)路等道路的隔離方案，以2012年10月20日星期三晚高峰（17：15—18：15）的交通流量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用微觀交通仿真軟件TransModeler對未隔離和隔離兩種狀態(tài)下的路網(wǎng)進(jìn)行建模，得到各路段和交叉口平均延誤、平均停車時(shí)間的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①60%的路段隔離后平均延誤和平均停車時(shí)間有所降低，鹿城北路濱河路—街心花園路段由南到北方向效果最明顯，延誤值從201.6sec/veh降低到50.8sec/veh，降低率達(dá)74.8%，停車時(shí)間從198.8sec/veh降低到52.5sec/veh，降低率達(dá)73.4%。②有53.8%的交叉口進(jìn)口道的平均延誤增加，61.5%的交叉口進(jìn)口道的平均停車時(shí)間增加，其中北浦路與鹿城北路交叉口最突出，平均延誤從 53.2sec/veh增大到 180.6sec/veh，平均停車時(shí)間從50.1sec/veh增大到178.4 sec/veh。

通過以上仿真分析可以看出，大部分路段的延誤都有所下降，但對于交叉口，較大比例的交叉口進(jìn)口道延誤都有所增加，有的甚至大幅度增加，這證明此時(shí)的交叉口已經(jīng)處于一個(gè)交通環(huán)境極度惡化的狀態(tài)，很可能波及路網(wǎng)，甚至使路網(wǎng)癱瘓。究其原因主要是中央隔離后使路段行人亂穿馬路、車輛隨意掉頭等現(xiàn)象明顯減少，路段通行效率明顯提高，但這些交通需求轉(zhuǎn)移到與路段相連接的交叉口，致使交叉口交通壓力增大，在沒有對交通量進(jìn)行合理預(yù)測，并優(yōu)化交通渠化和信號配時(shí)的情況下，勢必會(huì)導(dǎo)致交叉口交通情況惡化，通行效率下降，延誤增加。

根據(jù)以上對楚雄市城市道路中央隔離的方案分析，建議中小城市慎用中央隔離。具體建議有：①仔細(xì)研究路段加設(shè)隔離的必要性，減少一次性加設(shè)的隔離帶數(shù)量；②充分考慮路段隔離后通行能力的提高量，以及因交通需求轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的相連接交叉口交通需求的增加量；③根據(jù)重新分配后的交通需求，合理優(yōu)化隔離路段相連交叉口的交通渠化；④根據(jù)重新分配后的交通需求，合理優(yōu)化隔離路段相連交叉口的信號配時(shí)；⑤對方案進(jìn)行充分的理論研究和評價(jià)驗(yàn)證后再進(jìn)行實(shí)施。

五、結(jié)論

筆者從中小城市道路中央隔離對路段及相連交叉口通行能力的改變方面進(jìn)行分析。路段中央隔離會(huì)提高路段的通行能力，對交叉口通行能力的影響還需視情況而定。如果交叉口進(jìn)行合理優(yōu)化，還需驗(yàn)證能否與路段通行能力相銜接，如果交叉口交通渠化、信號配時(shí)不合理，或者交叉口超飽和，路段隔離后都會(huì)使交叉口通行能力下降，不能與提高的路段通行能力相匹配，從而形成交通瓶頸，波及路段乃至路網(wǎng)，使整體通行能力下降。

所以，從通行能力的角度來分析路段是否需要加設(shè)中央隔離帶，關(guān)鍵要看隔離后的路段及其相連交叉口的通行能力能否匹配。如果通過改變影響交叉口通行能力的各種因素也不能使交叉口通行能力達(dá)到路段通行能力的水平，那么就不能盲目地在路段加設(shè)隔離帶。路段不設(shè)隔離，從路網(wǎng)整體角度反而會(huì)使交通需求從時(shí)間和空間上合理分布，均分交通壓力，有利于整體通行能力的提高。