信號(hào)交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

張博旭

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的不斷成熟，汽車(chē)的持有量不斷增加，這也給城市交通帶來(lái)了極大的考驗(yàn)。本文通過(guò)對(duì)交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，對(duì)信號(hào)交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體環(huán)節(jié)展開(kāi)深入分析，以期通過(guò)技術(shù)完善，有效解決交通擁堵的現(xiàn)象，為行人提供便捷、合理、安全的出行環(huán)境。

關(guān)鍵詞：信號(hào)交叉口;交通組織;優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：U491.234 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

信號(hào)交叉口是城市道路交通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點(diǎn)，其主要功能為滿(mǎn)足交通流向的多方向性，由于交通流量的不穩(wěn)定，所以信號(hào)交叉口的狀態(tài)也難以有效控制。對(duì)此，為避免出行延誤以及交通事故的發(fā)生，應(yīng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)等措施提高信號(hào)交叉口的交通組織能力，從而降低交通管理難度，為城市道路工程積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)概念

早在20世紀(jì)的80年代有關(guān)交通設(shè)計(jì)的概念就被提出了，其實(shí)質(zhì)是以提高信號(hào)交叉口的通過(guò)效率和安全性為前提，對(duì)各類(lèi)交通設(shè)施進(jìn)行整合設(shè)計(jì)。目前來(lái)看，在對(duì)交通組織展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)首先要以交通法規(guī)為指導(dǎo)，保證通行權(quán)的合法性和有效性;其次，結(jié)合城市規(guī)劃和土木施工保證整體工程的系統(tǒng)化;最后，完善信號(hào)控制模式，實(shí)現(xiàn)其與空間交通管理方案的有效結(jié)合[1]。

2 交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)基本原則

2.1 交通組織原則

交通組織原則主要包括以下兩個(gè)方面：其一是交通工程技術(shù)原則。即確保交通分離，防止交通沖突;提高交通空間和時(shí)間的連續(xù)性以及可達(dá)性;平衡路網(wǎng)中的交通壓力;控制路網(wǎng)的飽和度和交通流量等。其二是交通組織思想原則。即以人文本、方便出行。與此同時(shí)，還要做好路權(quán)分配和通行能力匹配，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)組織和動(dòng)態(tài)調(diào)整的結(jié)合，全方位提高交通管理制度的影響力。

2.2 交通優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

交通優(yōu)化設(shè)計(jì)原則主要包括以下七個(gè)方面：一是堅(jiān)持無(wú)瓶頸原則，使各路段通行能力接近平均;二是無(wú)干擾原則，提高信號(hào)交叉口的秩序性;三是無(wú)沖突原則;四是可靠性原則，確保交叉口有一定的事故承載能力;五是公平原則;六是一致性原則，防止行人出現(xiàn)習(xí)慣性錯(cuò)誤;七是綜合費(fèi)用最小原則，使周?chē)Y源得以合理利用，以小投入獲得高收益。

3 信號(hào)交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

3.1 行人空間設(shè)計(jì)

行人空間優(yōu)化設(shè)計(jì)可從以下幾個(gè)方面著手：第一，設(shè)置過(guò)街天橋和地下通道。通常在快速路或者是交通主干道需進(jìn)行該種方式的安排，但需要考慮空間狀態(tài)，而且投入較大，所以要慎重選擇此種過(guò)街方式;第二，慢行交通一體化。該方式有一定的危險(xiǎn)性;第三，渠化交通島的形式;第四，一次過(guò)街形式;第五，兩次過(guò)街形式;第六，十字交叉橫道形式等[2]。

3.2 車(chē)道數(shù)的確定

車(chē)道數(shù)的確定是保證道路通行能力的關(guān)鍵因素，其直接限制了同一斷面的車(chē)流量，因此要做好路況分析和上游車(chē)流量的統(tǒng)計(jì)，以提高匹配程度。在具體的過(guò)程中，要做好專(zhuān)用道的設(shè)置，以免發(fā)生車(chē)輛間的干擾。同時(shí)，也不是說(shuō)道路越多越好，這樣容易造成空間的浪費(fèi)，因此可借助專(zhuān)業(yè)的道路通行能力計(jì)算來(lái)決定車(chē)道數(shù)量。

3.3 車(chē)道功能的劃分

車(chē)道功能的劃分是信號(hào)交叉口實(shí)現(xiàn)資源分配的有效載體，甚至決定了通行效率。通常情況下，車(chē)道的功能既要考慮進(jìn)口道流入的特征，又要參考信號(hào)控制等其他條件。因此，在進(jìn)行車(chē)道功能劃分時(shí)可參考以下步驟：首先，確定車(chē)道數(shù);其次，以進(jìn)出匹配為原則，確定出口車(chē)道數(shù);再次，參考交通量協(xié)調(diào)車(chē)道功能劃分;最后，綜合匹配信號(hào)特征，確定最終方案。

3.4 展寬設(shè)計(jì)與信號(hào)控制的關(guān)系分析

對(duì)展寬設(shè)計(jì)與信號(hào)控制的關(guān)系進(jìn)行分析，主要考慮展寬長(zhǎng)度和寬度的因素，其有助于發(fā)揮減速銜接的重要作用。通常情況下，交通流量越大，所需展寬的車(chē)道就會(huì)越多，當(dāng)然寬度也就越大。此時(shí)就要結(jié)合信號(hào)配對(duì)對(duì)應(yīng)好最短相位的綠燈時(shí)間，使其產(chǎn)生適應(yīng)性。例如，當(dāng)行駛到交叉口的第一輛車(chē)接收到綠燈信號(hào)時(shí)，第二輛車(chē)會(huì)加速跟隨，以此排列下去可將反應(yīng)時(shí)間與展寬長(zhǎng)度建立函數(shù)關(guān)系，并根據(jù)大量的數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)信號(hào)時(shí)長(zhǎng)的優(yōu)化。

3.5 展寬長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)彎半徑與綠燈間隔時(shí)間的關(guān)系分析

實(shí)質(zhì)上，綠燈間隔時(shí)間是指一個(gè)相位的綠燈結(jié)束與下一個(gè)綠燈開(kāi)始的時(shí)間間隔，其可以表現(xiàn)為紅燈或者是黃燈狀態(tài)，是車(chē)輛安全行駛通過(guò)路口的重要控制參數(shù)。對(duì)于展寬長(zhǎng)度而言，要以其長(zhǎng)度能否滿(mǎn)足安全停車(chē)為界線(xiàn)，合理控制信號(hào)燈的設(shè)置。除此之外，隨著車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑的增大，車(chē)輛的行駛距離也隨之增大，其所需要的紅燈時(shí)間也隨之增多，而在同樣的轉(zhuǎn)彎半徑下，有渠化的交通島則明顯需要更短的時(shí)間，可見(jiàn)其安全性和效率也越好。

3.6 緣石半徑取值大小分析

緣石半徑的設(shè)置是為了滿(mǎn)足車(chē)輛右轉(zhuǎn)的需要而構(gòu)成的多圓心復(fù)合曲線(xiàn)。一般而言，復(fù)合圓曲線(xiàn)是針對(duì)大型車(chē)輛或者是受到固有建筑的影響才采用的。而且通常在道路的設(shè)計(jì)階段，以道路的設(shè)計(jì)速度為前提確定緣石半徑的大小。值得注意的是，緣石半徑過(guò)大或者過(guò)小都會(huì)影響車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎效果，例如，若過(guò)小會(huì)造成車(chē)速過(guò)低，若過(guò)大則增加了行人的通過(guò)距離。同時(shí)也會(huì)增加交叉口的面積，特別是對(duì)于左轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛而言，其行駛軌跡難以固定，有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.7 行人專(zhuān)用相位設(shè)置研究

行人專(zhuān)用相位是指在信號(hào)交叉口特別為行人設(shè)置的信號(hào)相位，其主要作用在于有效控制交叉口的通過(guò)情況，嚴(yán)防行人與車(chē)輛發(fā)生沖突。目前來(lái)看，我國(guó)的交叉口信號(hào)控制多是以機(jī)動(dòng)車(chē)的交通流為參考的，其實(shí)這容易導(dǎo)致各類(lèi)別的交通流同步穿行，不僅不利于行人的安全，而且也嚴(yán)重降低了通過(guò)效率。根據(jù)調(diào)查分析，只有設(shè)置行人專(zhuān)用的信號(hào)才能滿(mǎn)足行人專(zhuān)用相位要求。除此之外，還可以以設(shè)置安全島的形式使行人的過(guò)街時(shí)間分散開(kāi)，同時(shí)也可以通過(guò)“遲起”、“早斷”等方式創(chuàng)造行人專(zhuān)用相位。

4 結(jié)論

對(duì)信號(hào)交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，要結(jié)合道路使用需求和信號(hào)控制方案等多個(gè)影響方面進(jìn)行思考，充分發(fā)揮各自的適應(yīng)性特點(diǎn)，滿(mǎn)足一定的交通管理指標(biāo)。與此同時(shí)，要進(jìn)行技術(shù)方案的創(chuàng)新、優(yōu)化，提高其有效性，為解決信號(hào)交叉口交通組織難題提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁修誠(chéng).城市道路組合型交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].交通與運(yùn)輸，2020（S1）：36-39+45.

[2]高建杰，韓怡.典型十字路口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)-以某市法院路口為例[J].四川警察學(xué)院學(xué)報(bào)，2020（02）：59-70.