復(fù)雜關(guān)聯(lián)路口交通組織與管控優(yōu)化

廖邦友，鄭才林

(安康市市政園林處 陜西安康725000)

城市交通問(wèn)題是城市化建設(shè)的關(guān)鍵所在[1]。山區(qū)城市受地形地貌、歷史、文化等諸多因素影響，道路標(biāo)準(zhǔn)總體偏低、異形交叉路口相對(duì)較多，交通出行結(jié)構(gòu)非機(jī)動(dòng)車(chē)占比較大，交通管理水平相對(duì)較低。本文通過(guò)選擇安康中心城市典型的關(guān)聯(lián)路口進(jìn)行交通分析，提出以“信號(hào)系統(tǒng)平臺(tái)為支撐，信號(hào)協(xié)調(diào)優(yōu)化與交叉口細(xì)節(jié)優(yōu)化為主要手段”的優(yōu)化方案，并對(duì)主要的交通指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。

1 安康中心城市漢江一橋關(guān)聯(lián)路口交通現(xiàn)狀

安康中心城市地處秦巴山區(qū)，地貌特征為“兩山夾一川”，漢江穿城而過(guò)，將中心城區(qū)分為江南和江北兩個(gè)板塊。漢江一橋是連接江南、江北的交通要塞，與之連接的大橋路北進(jìn)口銜接 G316國(guó)道，依次與主干道江北大道、次干道濱江大道、支路內(nèi)環(huán)路、次干道東西大街、支路培新街、次干道興安路、主干道巴山路相交，其中與江北大道相交的路口(以下簡(jiǎn)稱(chēng)安旬路口)為畸形路口，與濱江大道相交的路口為畸形環(huán)島(以下簡(jiǎn)稱(chēng)橋北環(huán)島)，因此把這段道路作為分析案例具有典型性。安旬路口、橋北環(huán)島、東西大街什字(以下簡(jiǎn)稱(chēng)橋南什字)、興安路什字(以下簡(jiǎn)稱(chēng)影劇院什字)4個(gè)交叉口日常交通流量大，在高峰時(shí)段擁堵嚴(yán)重。

通過(guò)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)，安旬路口、橋北環(huán)島、東西大街什字、興安路什字這4個(gè)交叉口的交通現(xiàn)狀主要存在以下問(wèn)題：

1.1 高峰時(shí)段有車(chē)輛排隊(duì)溢出現(xiàn)象[2]

早高峰時(shí)段橋北環(huán)島南進(jìn)口流量大，斷面流量約1650pcu/h，晚高峰安旬路口北進(jìn)口、橋南什字北進(jìn)口、影劇院什字北進(jìn)口流量明顯大。整體上，在早高峰時(shí)段由南向北交通流量相對(duì)較大，晚高峰由北向南流量較大，潮汐流現(xiàn)象[3]較為明顯，與安康近幾年實(shí)施的“重心北移，疏解江南”的城市發(fā)展定位有關(guān)。

1.2 交叉口渠化不合理、不精細(xì)

以橋南什字北進(jìn)口為例，車(chē)道寬度及車(chē)道數(shù)沒(méi)有進(jìn)行精細(xì)化“瘦身”設(shè)計(jì)，導(dǎo)致通行能力受限。

1.3 車(chē)道功能劃分與交通信號(hào)放行方案不協(xié)調(diào)

以橋南什字南進(jìn)口為例，3個(gè)車(chē)道分別為左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)，車(chē)道未充分利用。

1.4 車(chē)流交織、沖突

機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人多處交織。

2 優(yōu)化思路及方案制定

2.1 優(yōu)化思路

由點(diǎn)及線(xiàn)，統(tǒng)籌優(yōu)化；實(shí)現(xiàn)高峰時(shí)段干線(xiàn)平穩(wěn)、高效運(yùn)行，平峰時(shí)段暢通運(yùn)行；出得去、進(jìn)得來(lái)、出得快、進(jìn)得通。

2.2 具體策略

2.2.1 提升道路瓶頸部位通行能力

①安旬路口渠化優(yōu)化。安旬路口為畸形交叉口，如圖 1所示。車(chē)輛通過(guò)交叉口的距離相對(duì)于正十字交叉口較大，而且由北向東車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑小，東進(jìn)口停車(chē)影響由北向東通行能力和行車(chē)安全，高峰時(shí)段會(huì)引起嚴(yán)重的車(chē)輛排隊(duì)。在道路橫斷面配置上，北側(cè)道路 G316和東側(cè)的江北大道作為對(duì)外聯(lián)系的城市主干道僅有雙向4車(chē)道，南口大橋北路為雙向6車(chē)道，西進(jìn)口作為分流交通的道路僅有雙向2車(chē)道，交叉口進(jìn)口道與出口道車(chē)道數(shù)量的差異導(dǎo)致在進(jìn)口處形成交通瓶頸，而這種橫斷面不匹配的交叉口往往易產(chǎn)生交通擁堵[4-5]。優(yōu)化方案為：將北進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)前移8m，盡量縮短車(chē)輛通過(guò)交叉口的距離，并將東進(jìn)口設(shè)置為階梯狀停車(chē)線(xiàn)，西進(jìn)口加設(shè)信號(hào)燈。信號(hào)方向方案同時(shí)優(yōu)化，如圖2所示。

②橋北環(huán)島渠化優(yōu)化。橋北環(huán)島為畸形環(huán)島，如圖3所示。南北向交織多、距離長(zhǎng)，東西向距離長(zhǎng)，橋梁進(jìn)口是瓶頸。優(yōu)化方案為：將北進(jìn)口設(shè)置待行區(qū)，并瘦身渠化為3個(gè)車(chē)道；西進(jìn)口右轉(zhuǎn)專(zhuān)用道加設(shè)車(chē)行信號(hào)燈(圖 4)，減小匯流交織沖突；加設(shè)脈沖式倒計(jì)時(shí)器。

圖1 安旬路口渠化圖案Fig.1 Channelization map of Anxun intersection

圖2 信號(hào)放行方Fig.2 Signal release scheme

圖3 橋北環(huán)島路口渠化圖Fig.3 Channelization map of Qiaobei roundabout intersection

圖4 交通信號(hào)放行方案Fig.4 Signal release scheme

③東西大街什字優(yōu)化。進(jìn)入商業(yè)住宅區(qū)的車(chē)輛提前右轉(zhuǎn)分流；壓縮北進(jìn)口橫斷面非機(jī)動(dòng)車(chē)道寬度，設(shè)置 100m 漸變段，增加一條左轉(zhuǎn)車(chē)道；北進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)后移 2.5m，方便車(chē)輛掉頭，同時(shí)規(guī)范左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)流線(xiàn)，減小對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的干擾，南進(jìn)口外側(cè)車(chē)道功能改為右直，如圖 5所示。同時(shí)信號(hào)放行方案做適當(dāng)優(yōu)化，如圖6所示。

圖5 東西大街什字渠化圖Fig.5 Channelization map of East-West Street

圖6 交通信號(hào)放行方案Fig.6 Signal release scheme

④影劇院十字優(yōu)化。該路口道路進(jìn)車(chē)道與出車(chē)道數(shù)量匹配，且該路口為標(biāo)準(zhǔn)的正交十字，為加快道路分流，將北進(jìn)口外側(cè)車(chē)道功能改為右直，如圖 7所示，同時(shí)交通信號(hào)放行方案做適當(dāng)優(yōu)化。

圖7 影劇院什字渠化圖Fig.7 Channelization map of Theatre intersection

⑤干線(xiàn)關(guān)聯(lián)路口通行能力相匹配。

⑥協(xié)調(diào)控制策略，分時(shí)段信號(hào)控制方案。十年前，國(guó)內(nèi)主要城市均已開(kāi)始建立了自己的城市交通仿真平臺(tái)(如北京、上海、深圳等)[6-8]，用于交通影響評(píng)價(jià)、容量分析、政策輔助決策等[9]。本次信號(hào)控制方案采用由澳大利亞新南威爾士州道路交通局(RTA)研究開(kāi)發(fā)的 SCATS系統(tǒng)進(jìn)行平峰時(shí)段的信號(hào)控制，實(shí)時(shí)采集不同進(jìn)口道相位流量，自適應(yīng)調(diào)解周期、綠信比、相位差等信號(hào)配時(shí)參數(shù)，減少綠燈浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)路口整體運(yùn)行效率的最大化。

圖8 交通信號(hào)放行方案Fig.8 Signal release scheme

3 交通優(yōu)化方案評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)道路交叉口信號(hào)協(xié)調(diào)優(yōu)化和交叉口渠化優(yōu)化，再以 SCATS信號(hào)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行分時(shí)段、多路口定時(shí)或自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制，通過(guò)交通優(yōu)化前后的交通運(yùn)行參數(shù)對(duì)比進(jìn)行效果檢驗(yàn)。優(yōu)化后車(chē)輛通過(guò)整段道路的通行時(shí)間如圖9所示。

圖9 優(yōu)化后車(chē)輛通過(guò)整段道路的通行時(shí)間(以晚高峰為例)Fig.9 Traffic time of vehicles passing through whole section of road after optimization(taking evening peak as an example)

通過(guò)對(duì)比匯總，關(guān)鍵路口進(jìn)口道通行能力平均提升約 34%，最大排隊(duì)長(zhǎng)度平均減小約 50%，安旬路口道影劇院什字路段行程時(shí)間減小約 20%，橋南十字與影劇院十字路段擁堵時(shí)間明顯縮短，無(wú)溢流現(xiàn)象出現(xiàn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

以信號(hào)系統(tǒng)平臺(tái)為支撐，信號(hào)協(xié)調(diào)優(yōu)化與交叉口細(xì)節(jié)優(yōu)化為主要手段，對(duì)安康中心城市大橋路4個(gè)重要關(guān)聯(lián)路口進(jìn)行了系統(tǒng)性?xún)?yōu)化，結(jié)果表明優(yōu)化方案能夠保證該干線(xiàn)交通高峰平穩(wěn)運(yùn)行，平峰暢通運(yùn)行，從局部和整體相對(duì)原方案均有所提升，方案總體可行。