城市道路平面交叉口交通組織與渠化設(shè)計分析

牛鋒 任龍

中機國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 湖南長沙 410000

因為中國人口數(shù)量較多，在車輛的管理上存在很多不足，道路的利用率依然不高。城市交通擁堵的增加與交通事故的多次出現(xiàn)依然是中國非常嚴(yán)重的城市問題，而城市道路的交叉口是交通的主要卡點，所以設(shè)計一個通行能力強的通道交叉點非常關(guān)鍵。

1 城市道路平面交叉口的形式劃分與通行能力分析

1.1 形式劃分

基于《城市道路設(shè)計規(guī)范》可以了解到，我國城市道路根據(jù)道路在路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線的服務(wù)功能等，分為四個等級，包括快速路、主干路、次干路、支路，按照兩兩相交的方式，共存在10種組合，如主-主交叉口、主-次交叉口、快-支交叉口等。按照道路相交的幾何形狀、交匯道路的條數(shù)、相交道路間的空間形態(tài)、交通流的調(diào)節(jié)程度、交叉口控制方式，同樣可劃分不同的城市道路交叉口形式[1]。根據(jù)交叉形式，可分為平面交叉和立體交叉，平面交叉口按照交通組織方式又分為平A、平B、平C等，根據(jù)不同的交叉口類型，分別推薦采用不同的交叉口組織形式。

1.2 通行能力分析

圍繞無信號燈控制平交交叉口進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其可以進一步細(xì)分為二路停牌控制平交交叉口、全停牌控制平交交叉口、無控制平交交叉口。以二路停牌控制平交交叉口為例，其具備幾何構(gòu)造較利于主路運行、主路優(yōu)先的特性明顯、屬于間斷流設(shè)施等特性，需按照路段計算主路通過能力，主路的流量制約次路通過能力，可采用臨界間隙法進行具體計算；信號燈控制平交交叉口存在三種控制類型，包括全感應(yīng)式信號控制、半感應(yīng)式信號控制、預(yù)定周期式信號控制，三者對通行能力的影響較為明顯，交通構(gòu)成與設(shè)施的幾何構(gòu)造直接影響道路通行能力；平面環(huán)形交叉口具備繞行、環(huán)路半徑限制行駛車速度、交通量和運行規(guī)則遵守程度直接影響運行狀態(tài)、適合于多路交叉、不利于混合交通、屬于連續(xù)流設(shè)施等特征，可采用基于環(huán)道優(yōu)先法則的DOE公式分析其通行能力[2]。

2 城市道路平面交叉口交通組織改進路徑

2.1 優(yōu)化思路

道路交通組織優(yōu)化指的是以有限的道路空間為基礎(chǔ)，科學(xué)有效的分流向、分車種、分路、分時使用道路，以此保證道路始終處于高效、有序運行狀態(tài)。對于靜態(tài)交通組織，優(yōu)化需圍繞路權(quán)分配問題和通行能力分配問題展開，動態(tài)交通組織優(yōu)化則應(yīng)圍繞路網(wǎng)交通負(fù)荷均分問題展開，通過宏觀上的壓力均分、微觀上的沖突分離，即可通過分散矛盾、轉(zhuǎn)移壓力、動靜結(jié)合、各個擊破的方式完成優(yōu)化，路網(wǎng)調(diào)控能力屬于優(yōu)化的關(guān)鍵所在。在具體的城市道路平面交叉口交通組織優(yōu)化中，交通連續(xù)、交通分離、交通總量削減、置右、交通負(fù)荷均分等交通工程技術(shù)原則均需要得到嚴(yán)格遵循，以人為本、換位思維、通行能力資源配置、動靜態(tài)交通組織結(jié)合、路權(quán)分配、漸變等交通組織思想方法原則同樣不容忽視[3]。

2.2 沖突分析

結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，平面交叉口交通沖突會直接影響優(yōu)化的開展，因此需明確無信號控制與信號控制平面交叉口沖突點的分布情況。結(jié)合相關(guān)調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，無信號控制平面交叉口可采用物理隔離、交通渠化、立交、設(shè)置交通信號控制等方式減少交通沖突，而信號控制平面交叉口則需要考慮合流沖突并采用路口渠化解決分流沖突[4]。

2.3 平面交叉口渠化設(shè)計

平面交叉口渠化設(shè)計可較好服務(wù)于行車速度提升、通行能力提高、交通安全保障，具體設(shè)計應(yīng)遵循符合規(guī)范、簡單易懂、有利安全、保證視距、方便直接、美觀醒目、位置合理、便于認(rèn)識等原則，具體設(shè)計還應(yīng)遵循一定流程，即：“交通調(diào)查→渠化設(shè)計→方案確定”，交通調(diào)查需圍繞交叉口幾何構(gòu)造、交叉口信號配時、交叉口交通狀況展開，渠化設(shè)計需圍繞機動車、非機動車、行人展開，方案確定需保證信號配時與設(shè)計方案相協(xié)調(diào)，且滿足相關(guān)原則，以此得出最佳的渠化設(shè)計方案[5]。

2.4 平面交叉口交通組織方法

為提高平面交叉口的通行能力和運行速度，可針對性選用宏觀交通組織方法，包括禁右交通組織、禁左交通組織、禁止車輛調(diào)頭，基于總量控制方法的車輛增長率控制、基于車輛禁限方法的交通總量控制、基于單向交通組織的車流沖突控制同樣需要得到重視；微觀交通組織方式的選用同樣不容忽視，如左、右轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向車道的合理渠化，公交?？空疚恢玫目茖W(xué)設(shè)計、非機動車右轉(zhuǎn)彎停止線與非機動車禁駛區(qū)的渠化，各種禁令、指示、指路標(biāo)志的完善同樣需要得到重視。

3 城市道路平面交叉口綜合渠化設(shè)計策略

3.1 設(shè)計原則

城市道路平面交叉口綜合渠化設(shè)計需遵循一定原則，包括沖突點分離原則、交通連續(xù)原則、交通分離原則、置右減速原則。沖突點分離原則指的是基于交通渠化的路口沖突范圍縮寫，需采用導(dǎo)流帶、導(dǎo)向線等方式隔離不同的交通流，最大程度降低沖突點的個數(shù)；交通連續(xù)原則指的是設(shè)計需保證道路空間上不產(chǎn)生間斷；交通分離原則指的是空間分離不同種類、不同流向的交通流，這一分離需利用渠化設(shè)施、標(biāo)線、交通標(biāo)志；置右減速原則指的是分配車道需按照從左至右依次減速方式，以此保證車道分配能夠嚴(yán)格遵循交通流層流動態(tài)規(guī)律，降低沖突發(fā)生概率[6]。

3.2 設(shè)計措施

具體設(shè)計可采用導(dǎo)流線、交通島、人行橫道、車道功能劃分等措施。基于導(dǎo)流線措施的設(shè)計適用于空間較大的交叉口，由于存在較大的車輛行駛軌跡范圍與發(fā)生沖突區(qū)域，可合理選用左轉(zhuǎn)導(dǎo)流線用于多相位控制交叉口，選用直行車導(dǎo)流線用于進口道拓寬引起的對向機動車道錯位、中心線偏移；基于交通島措施的設(shè)計可減少機動車的干擾，非機動車和行人的通行能力可大幅提升，具體設(shè)計可圍繞安全島、方向島、分車島展開，三者分別具備滿足行人二次過街需要、分隔車流、分隔對向車流作用；基于人行橫道的設(shè)計可圍繞方向、位置、寬度、停車線等因素展開，適當(dāng)間距控制、信號綠燈時間的縮短均需要在設(shè)計中得到重點關(guān)注；基于車道功能劃分的設(shè)計需結(jié)合實際情況，如左轉(zhuǎn)車多而右轉(zhuǎn)車少，可設(shè)計一條車道用于左轉(zhuǎn)與直行車輛，并專門設(shè)計右轉(zhuǎn)車道。值得注意的是，城市道路平面交叉口綜合渠化設(shè)計還需明確具體目標(biāo)，如避免一個點存在超過兩條線路交織、為主交通流提供優(yōu)先權(quán)、給予各種交通流明晰的線路指示、為安全島提供區(qū)域、提供安全避難場所、提高通過交叉口的交通流安全性，以及保證交通流合流、分流和交叉的正確[7]。

3.3 具體設(shè)計

具體設(shè)計可圍繞非機動車、機動車、近距離交叉口展開。以機動車道渠化設(shè)計為例，設(shè)計需圍繞右轉(zhuǎn)車道、直行車道、左轉(zhuǎn)車道、環(huán)形車道展開。在平面交叉口的左轉(zhuǎn)車道設(shè)置中，存在左轉(zhuǎn)專用車道與直行左轉(zhuǎn)混合行駛車道兩種形式，直左混合車道適用于某個進口處擁有較小左轉(zhuǎn)交通量的情況，這時通過交叉口的左轉(zhuǎn)車輛能夠達(dá)到要求。而如果存在較大的左轉(zhuǎn)交通量，對向直行車輛與左轉(zhuǎn)車輛將出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沖突，處于避讓需要的左轉(zhuǎn)車輛會因此滯留在進口道，占用了進口道的左轉(zhuǎn)車輛也會導(dǎo)致直行車輛無效等待情況出現(xiàn)，交叉口的通行能力自然會因此下降，這類問題的處理需結(jié)合《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》（GB50220—95），針對性設(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道。式（1）為左轉(zhuǎn)交通量Q左和專用左轉(zhuǎn)車道數(shù)量n左的關(guān)系。

Q左=S左n左+r （1）

其中：S左-每條專用左轉(zhuǎn)車道車輛小時內(nèi)可以通過的車輛數(shù)量；r-余數(shù)，大于100時余數(shù)向上取整，否則向下取整，直左混合車道承擔(dān)余數(shù)。通常來說，需保證專用左轉(zhuǎn)車道數(shù)量控制在兩條內(nèi)，并針對性選用不同的設(shè)置形式，如存在較寬的路段上中央分隔帶，左轉(zhuǎn)專用車道的設(shè)置可壓縮中央分隔帶，如不存在中央分隔帶，可在足夠?qū)挼牡缆飞掀浦行木€實現(xiàn)專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)置[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，城市道路平面交叉口交通組織與渠化設(shè)計需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的平面交叉口渠化流程、機動車道渠化設(shè)計等內(nèi)容，就提供了可行性較高的設(shè)計方式。為更好滿足我國城市交通需要，交叉口實地調(diào)研的開展、針對性的渠化設(shè)計模擬與評價同樣需要得到重視。