城市道路交叉口混合交通管理對(duì)策研究

劉雪蓮，焦新龍，胡 潔，俞恬恬

(1.寧波工程學(xué)院經(jīng)管學(xué)院，浙江 寧波 315211;2.上海海事大學(xué)研究生院，上海 201306)

1 城市道路交叉口混合交通流特性

1.1 道路交叉口的種類

道路交叉口是城市道路網(wǎng)絡(luò)不可缺少的成分，絕大部分的道路交叉口都會(huì)有兩條或兩條以上的城市道路交匯，機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車以及行人等交通流都會(huì)匯集于此，然后再轉(zhuǎn)向、穿行。根據(jù)交叉口的幾何形狀我們可以將其分為十字形、T字形、環(huán)形及其演變而來的X形、Y形、錯(cuò)位、多路交叉等，其中，十字型交叉口在城市內(nèi)最為常見，且其構(gòu)型簡單，組織管理也較為方便。根據(jù)渠化程度的不同可以分為簡單交叉口、擴(kuò)展交叉口及渠化交叉口。簡單交叉口往往交通量比較少，存在于城市中的一些車流量與人流量較小的支路或者是一些街巷內(nèi)，擴(kuò)展交叉口則一般適用于交通繁忙、有排隊(duì)現(xiàn)象存在的交叉口，而渠化交叉口則可以適用于那些左轉(zhuǎn)交通量與直行交通量都較大的交叉口。也可以根據(jù)交叉口處管理程度的不同分為三類：無控制交叉口、主路優(yōu)先控制交叉口及信號(hào)控制交叉口。

1.2 道路交叉口的交通運(yùn)行特征

城市道路是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，既包含了車流與人流，也有道路和交通環(huán)境等，交通運(yùn)行特征主要表現(xiàn)為：(1)交通流量大。每個(gè)交叉口都是道路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，匯集了各類交通流，各個(gè)方向的車輛與行人行至交叉口處匯合，再從交叉口中駛出，流量較大。(2)交通流之間干擾嚴(yán)重。在一般道路上的交通流都比較單一，而在交叉口的交通流的情況較為復(fù)雜。大部分的交叉口都只給行人設(shè)置了過街的人行道，行人過街時(shí)極易與左轉(zhuǎn)或者直行的機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突，影響交叉口的順暢通行程度。(3)交通量時(shí)間分布不均。交叉口的交通量會(huì)受到時(shí)間的影響，一般在城市中，上午7～9點(diǎn)，下午5～8點(diǎn)都是上班族的通勤時(shí)間，此時(shí)的交叉口的交通量會(huì)達(dá)到峰值，車輛與行人等待時(shí)間變長，在交叉口的停留時(shí)間也會(huì)增加。而在其他時(shí)間，路上的交通量會(huì)比較少，導(dǎo)致交叉口的交通量也減少。

1.3 道路交叉口非機(jī)動(dòng)車交通特性

(1)非機(jī)動(dòng)車的間隙穿越特性

機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車在交叉口這個(gè)平面上是一定會(huì)存在交叉可能性的，這被稱為交通流的穿插行為。這種穿插行為分為兩種情況：一是在非機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車之間的穿插行為，二是在機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車之間的穿插行為。在非機(jī)動(dòng)車在穿越行為發(fā)生時(shí)，會(huì)通過穿越間隙來判斷是否能成功穿越，這個(gè)穿越間隙是存在臨界點(diǎn)的，當(dāng)實(shí)際穿越間隙比臨界點(diǎn)大的時(shí)候，非機(jī)動(dòng)車才會(huì)選擇穿越，否則就會(huì)原地等待或者避讓。

(2)非機(jī)動(dòng)車的聚集特性

交叉口處的交通流逐漸變大時(shí)，非機(jī)動(dòng)車之間、機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車之間的相互干擾逐步增加，會(huì)出現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車為了尋求拓寬行駛空間而占用機(jī)動(dòng)車道的現(xiàn)象。非機(jī)動(dòng)車在道路交叉口主要表現(xiàn)為無序、散亂的簡單集中，機(jī)動(dòng)車則與其相反，在停車時(shí)會(huì)排隊(duì)等待，表現(xiàn)出更加有秩序的狀態(tài)。當(dāng)在道路交叉口非機(jī)動(dòng)車聚集數(shù)量比較少時(shí)，非機(jī)動(dòng)車單位占有面積比較大，當(dāng)數(shù)量較多時(shí)，單位占有面積卻會(huì)逐步減小，而當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定值時(shí)，單位面積的數(shù)值逐步穩(wěn)定。

(3)非機(jī)動(dòng)車的疏散特性

非機(jī)動(dòng)車的靈活性較高，在信號(hào)控制交叉口，當(dāng)信號(hào)燈剛剛轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈時(shí)，非機(jī)動(dòng)車就會(huì)以一個(gè)較快的速度起動(dòng)，這時(shí)的起動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)動(dòng)車的起動(dòng)速度。對(duì)于左轉(zhuǎn)的非機(jī)動(dòng)車輛，在綠燈信號(hào)的早期階段，會(huì)以相對(duì)較快的起動(dòng)速度更快地通過交叉口，對(duì)于一些該階段來不及左轉(zhuǎn)的非機(jī)動(dòng)車，則會(huì)在后期選擇合適的時(shí)間再穿越交叉口。被非機(jī)動(dòng)車影響而未能通過交叉口的機(jī)動(dòng)車也會(huì)采取二次過街的方式與直行的非動(dòng)車一起通過交叉口。對(duì)于直行的非機(jī)動(dòng)車輛，前列的騎行者將快速移動(dòng)，試圖以一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間通過交叉口，一些處于較后位置的非機(jī)動(dòng)車由于對(duì)向左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的影響而必須停車等待。

1.4 道路交叉口行人交通特性

行人的心理狀態(tài)與行人對(duì)安全間隙的判斷密切相關(guān)，在相同車速的情況下，心態(tài)更加沉穩(wěn)的行人相比輕率的行人判斷的與車輛之間的間隙會(huì)更大。當(dāng)然車輛的行駛速度也會(huì)直接影響行人對(duì)安全間隙的判斷。行車速度越快，行人判斷需要與車輛保持的安全距離就越大。而在信號(hào)交叉口時(shí)，交叉口是否存在行人專用的相位也會(huì)產(chǎn)生差異，在未設(shè)置專用相位的交叉口，行人橫跨馬路會(huì)與轉(zhuǎn)向車輛產(chǎn)生沖突，所以行人在不同交叉口也需要做差異化的判斷。

2 城市道路交叉口存在的問題

2.1 交叉口幾何構(gòu)造先天問題

由于我國城市道路網(wǎng)規(guī)劃上的歷史原因，在很多城市道路網(wǎng)中，尤其是一些歷史久遠(yuǎn)的老城區(qū)，交叉口存在著多項(xiàng)弊端，原本建設(shè)交叉口時(shí)對(duì)交通量對(duì)的預(yù)測早已不能滿足現(xiàn)階段的需求，甚至一些新建的道路在建設(shè)初期對(duì)建成后的交通量的預(yù)測也不夠充分，導(dǎo)致在商業(yè)中心或者是主干道上，經(jīng)常是紅綠燈交替伴隨著人群交替，復(fù)雜的流量中有人又有車，場面混亂不堪。

2.2 渠化措施不完善

在城市道路設(shè)計(jì)中，通常支路之間的相交是不必進(jìn)行交叉口渠化，除此之外，都需要對(duì)其中一條較高等級(jí)的道路或者兩條道路進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)，為了保障交叉口的通行狀態(tài)，會(huì)設(shè)置專門的左、右車道。當(dāng)前存在大量的交叉口都未采取渠化或者區(qū)劃措施，車道數(shù)會(huì)對(duì)交叉口的面積產(chǎn)生直接影響，當(dāng)車道數(shù)過少，導(dǎo)致交叉口的面積過大時(shí)，就會(huì)造成車輛行車軌跡混亂，一定程度增加車輛之間的摩擦以及沖突，除此之外，交叉口的清空時(shí)間也和交叉口面積成正相關(guān)，會(huì)直接影響交叉口車輛的流通狀況。

2.3 交通信號(hào)燈設(shè)置不合理

交通信號(hào)燈一般設(shè)置于信號(hào)控制交叉口，一次周期的時(shí)長通常是在40～180 s，過短的周期不能有效的控制分流，而過長的周期則會(huì)導(dǎo)致不能有效的提高通行能力，反而會(huì)導(dǎo)致通行延誤，造成交通堵塞。信號(hào)燈時(shí)長設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致在交叉路口時(shí)綠燈時(shí)間過短車輛不能及時(shí)通過，形成二次排隊(duì)的現(xiàn)象，不能夠有效起到交通信號(hào)燈的作用。

2.4 交通標(biāo)志、標(biāo)線等設(shè)置問題

交通標(biāo)線、標(biāo)志這類圖示標(biāo)語是道路信息傳遞輸出的主要方式，能夠在交通秩序維護(hù)和保障行車安全中起到重要的作用。在現(xiàn)實(shí)生活中存在很多的使用不規(guī)范現(xiàn)象。有時(shí)會(huì)存在為了向駕駛員傳達(dá)道路信息而導(dǎo)致短間隔內(nèi)多次設(shè)置相同標(biāo)志，卻忽略了標(biāo)線等其他輔助信息的設(shè)置，導(dǎo)致信息冗余，無法傳達(dá)高質(zhì)量的道路信息。

2.5 行人過街安全設(shè)施不足

很多交叉口行人過街安全設(shè)施設(shè)置不足，缺少能夠安全快速的通行通道，在面積較大的交叉口時(shí)，行人不能夠在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)順利通過路口，導(dǎo)致行人與車輛之間發(fā)生沖突，存在安全隱患。同時(shí)還存在行人在信號(hào)周期內(nèi)可能會(huì)與轉(zhuǎn)向車輛存在沖突，不能夠高效的安全通過。

3 交通管理與改善對(duì)策

3.1 交叉口工程改造

首先，要對(duì)進(jìn)入交叉口前的道路加以標(biāo)識(shí)，在距離交叉口適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置相應(yīng)交叉口提示，保證能夠清晰的觀測到交叉口的信號(hào)燈狀態(tài)以及車輛的停駛情況。再者，要對(duì)設(shè)置不合理的車道數(shù)量、寬度等加以調(diào)整，由于城市道路用地等方面的限制，可以根據(jù)具體規(guī)則進(jìn)行適當(dāng)修整。最后最大程度的減少行人和車輛的摩擦，也以通過修建地下通道，搭設(shè)天橋等方式。

3.2 完善渠化交通

完善渠化交通可以通過對(duì)信號(hào)燈的有效使用，從時(shí)間上交錯(cuò)開存在沖突的交通流，可以在信號(hào)燈一個(gè)周期內(nèi)設(shè)置不同的相位，通過這種方式有效減少行人，非機(jī)動(dòng)車及機(jī)動(dòng)車之間相互碰撞的可能性。對(duì)于狹窄的奇數(shù)車道，可以施行單向通行，這樣可以有效的防止車輛正面相撞，大量減少交叉口沖突點(diǎn)及延誤時(shí)間，提高交叉口的流通性。也可通過設(shè)置交通島有效的來保障行人的安全，根據(jù)交通量、人流量、地理狀況、道路類型等條件因地制宜，合理設(shè)置。

3.3 優(yōu)化信號(hào)燈設(shè)置

在無信號(hào)交叉口，交通信號(hào)燈要合理地設(shè)置，這樣能夠有效減少車輛之間的碰撞以及車輛與行人之間的摩擦，如可以在交叉口設(shè)置專用的左轉(zhuǎn)相位。在有交通信號(hào)控制的交叉口可以定期地對(duì)交通流量進(jìn)行測量調(diào)查，確定當(dāng)前的交通信號(hào)周期和綠信比是否滿足現(xiàn)階段交通需求，如果不能夠很好的滿足則進(jìn)一步調(diào)整。信號(hào)燈的可視性也尤為重要，應(yīng)視狀況做相應(yīng)的調(diào)整。如若信號(hào)燈距離停車線較遠(yuǎn)，可以通過在進(jìn)口道停車線附件設(shè)置輔助信號(hào)燈，防止駕駛員因無法正確判斷信號(hào)燈而闖紅燈等違法情況的發(fā)生，或者也可以通過放大信號(hào)燈尺寸來避免。

3.4 完善道路標(biāo)志、標(biāo)線

正確設(shè)計(jì)及完善道路標(biāo)志要統(tǒng)一和規(guī)范交通標(biāo)志的顏色、規(guī)格以及設(shè)置方式，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)化、規(guī)范化的設(shè)置，通過對(duì)周圍環(huán)境的認(rèn)真研究，嚴(yán)肅設(shè)置合適的標(biāo)志大小、規(guī)格、形狀以及正確的設(shè)置位置。要結(jié)合道路的交通需求及狀況科學(xué)合理的對(duì)交通標(biāo)志的設(shè)置做出規(guī)劃。也要合理安排多個(gè)連續(xù)的交通標(biāo)志的設(shè)置，考慮多個(gè)連續(xù)設(shè)置的交通標(biāo)識(shí)能夠遞進(jìn)的，精確的傳遞交通信息給道路使用者，要注意信息傳遞速率和傳遞的先后順序?qū)Φ缆肥褂谜呃斫夂捅孀R(shí)交通標(biāo)志的影響。

3.5 完善行人過街安全設(shè)施

在進(jìn)行交叉口安全改善時(shí)，有必要根據(jù)實(shí)際情況因地制宜，科學(xué)的增加或改良交通安全設(shè)施。例如在路幅較寬和人流量較大的交叉口通過搭建過街天橋，地下通道等方式從空間上把行人和車流分離開來，在保證行人的出行安全的同時(shí)也可以加快車輛通行速度。在視野較差或者無信號(hào)的交叉口設(shè)置反射鏡，用于補(bǔ)充交叉口機(jī)動(dòng)車駕駛者的視線。在未設(shè)置人行橫道的路口通過設(shè)置隔離欄或者種植植物帶，防止非機(jī)動(dòng)車及行人穿行車道。

4 結(jié) 論

城市交叉口的交通管理一直是城市交通管理規(guī)劃的熱門問題。我們可以通過在城市現(xiàn)有道路以及交叉口的現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，更好地解決城市車輛及行人的擁堵問題。只有在交叉口的改造和管理的過程中充分考慮到機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人以及交通環(huán)境等一系列因素，并針對(duì)性地進(jìn)行改造與管理，才能更好地提高城市道路的通行效率，也可以提高城市道路的通行安全，滿足城市人民的出行需求。