城市道路交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計分析

郭如意、徐光銘

（1.山東省公路設(shè)計咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250000；2.山東高速交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

伴隨著快速的城市化進(jìn)程，大量人口涌向城市，不僅帶動了城市發(fā)展規(guī)模，也給城市交通帶來了巨大壓力。城市道路交通網(wǎng)是城市道路暢通的基礎(chǔ)，城市道路以路網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，以道路交叉口為節(jié)點(diǎn)，每個城市的道路交叉口大小和分布都不相同。因此，只有優(yōu)化交叉口的設(shè)計，才能有效緩解交通壓力。

1 現(xiàn)階段城市交叉口存在的主要問題

1.1 平面交叉口的信號燈設(shè)置問題

1.1.1 城市的信號燈設(shè)置不規(guī)范

目前各地區(qū)不同城市對于信號燈設(shè)置的規(guī)范性有著不同的地方標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致全國每個城市的交通管理部門都制定了適合自己本地的管理規(guī)則，這些分區(qū)規(guī)范存在不同程度的交通路權(quán)沖突，常常導(dǎo)致道路交叉路口內(nèi)的交通車流量控制混亂，從而降低了道路通行能力。

1.1.2 大量錯誤的示意“箭頭”信號燈

交通信號燈通常包含“圓形”燈和“箭頭”燈,原則上前者應(yīng)該作為主要交通燈的一種形式,而后者只能夠在“獨(dú)有路權(quán)”情況下使用。但是，目前“箭頭”燈被很多城市的交管部門大量使用,進(jìn)而產(chǎn)生了交通信號燈缺乏正確的路權(quán)分配以及路權(quán)沖突等問題[1]。

1.1.3 阻擋右轉(zhuǎn)車輛的通行

通常，右轉(zhuǎn)車輛應(yīng)該在“圓形”信號燈控制下,在保障行人、非機(jī)動車優(yōu)先的安全條件下,允許紅燈時右轉(zhuǎn)。但由于許多城市在非特定路權(quán)的情況下大量使用右轉(zhuǎn)“箭頭”信號燈,這樣就使得右轉(zhuǎn)車輛無法應(yīng)用紅燈右轉(zhuǎn)條件,很大程度降低了右轉(zhuǎn)的通行效率。

1.1.4 交通信號控制形式單一

部分路口采用的信號控制方式是現(xiàn)有相應(yīng)信號控制方式的一部分，這種方式比較簡單，易于實(shí)施，但在部分路口左轉(zhuǎn)車輛較多的時候，常常發(fā)生與直行車輛發(fā)生碰撞情況，導(dǎo)致這個道路交叉口的通行效率大大降低。另外，交叉口不僅僅只有機(jī)動車，還有行人和非機(jī)動車，這也是需要引起注意的，雖然交通信號給予了行人一些過交叉口的時間，但是有時這些時間是完全不夠的，最為嚴(yán)重的問題在于交通信號沒有給予右轉(zhuǎn)車輛專屬信號，這很容易使得右轉(zhuǎn)車輛與行人發(fā)生沖突。

1.2 交通設(shè)施規(guī)劃不合理

車道劃分不合理，首先車道在劃分的時候不僅要考慮主干道的車流量，還要考慮轉(zhuǎn)入道路的車流量，這樣才能夠正確劃分左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的車道數(shù)量和寬度，做到及時快速分流；其次，在大的交叉口不管是人流量和車流量都是很大的，僅依靠一些地面的標(biāo)識是無法很好地做到分流，這時就需要交通設(shè)施，有的交叉口的過街設(shè)施不完善，因?yàn)榻徊婵谶^大導(dǎo)致行人無法一次性穿越，而道路中間卻沒有設(shè)置二次過街的設(shè)施；最后,交叉口附近的公交站點(diǎn)安排不合理，未按照標(biāo)準(zhǔn)距離進(jìn)行建設(shè)，大多數(shù)時候是與交叉口的距離太近，公交車在停車等待乘客上下車的時候會影響到其他過往車輛的正常行駛，嚴(yán)重影響到了交叉口的分流作用[2]。

1.3 電動自行車治理難度大

在我國現(xiàn)階段，電動車以其高性價比和靈活性已經(jīng)成為日常生活中最常用的交通工具。但是，由于非機(jī)動車駕駛?cè)四挲g分布廣，交通安全意識淡薄以及相關(guān)部門對電動車管理的不足，易造成穿越人行橫道時，電動車輛往復(fù)并超越人群和車流，行車路線和速度不穩(wěn)定，安全風(fēng)險高。另外，行人在通過人行橫道時速度較慢，通過時間也比較長，這樣容易阻斷車流。這時，電動車跟著行駛的話，不僅容易發(fā)生危險，還容易導(dǎo)致交通擁擠。電動自行車相對于機(jī)動車來講，擁有小巧靈活的身材，能夠自由穿梭于街巷之中。但是，由于很多電動自行車沒有接受交通管理，經(jīng)常出現(xiàn)超速、逆行等違反交通規(guī)則的行為，這樣不僅會增加機(jī)動車與電動自行車之間的沖突，還會影響到交通出行的安全。通過分析當(dāng)前的交通事故新聞，可以發(fā)現(xiàn)電動自行車出現(xiàn)交通事故與其超速有著密切的關(guān)聯(lián)，相關(guān)交通事故擁有較高的傷殘率和死亡率，給城市交通帶來了非常嚴(yán)重的負(fù)面影響。由于電動自行車管理措施的不完善，并且很多電動自行車沒有進(jìn)行正規(guī)的登記掛牌，難以對違反交通規(guī)則的電動自行車采取有力的懲罰措施，因此對電動自行車的管理具有較大的難度[3]。

1.4 平面交叉口的規(guī)劃設(shè)計問題

1.4.1 缺少左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)專用車道

許多城市道路交叉節(jié)點(diǎn)在設(shè)計之初就缺少對未來幾年的交通量分析,由于忽略了專用的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)車道設(shè)置，加上沒有意識到未來這幾年轉(zhuǎn)向車流量的大大遞增。結(jié)果，造成許多左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)車輛阻擋了直線行駛的車輛，導(dǎo)致道路交叉口的通行能力大大降低。

1.4.2 左、右轉(zhuǎn)專用車道設(shè)置不合理

許多城市在設(shè)置了左、右轉(zhuǎn)專用車道的情況下,往往交叉口還是會發(fā)生擁堵,造成這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)樽?、右轉(zhuǎn)車道是由之前的直行車道直接轉(zhuǎn)換過來的,缺少展寬過渡段，這樣就造成了大量轉(zhuǎn)彎車輛，阻礙了直行車輛的通行,形成了擁堵節(jié)點(diǎn)。例如：原先是路段為3 車道直行的道路，在進(jìn)入交叉口后除中間車道外，兩側(cè)車道分別變成了左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)專用車道,這使得原本外側(cè)兩條車道的直行車流必須在駛?cè)虢徊婵谇氨M快匯集到中間車道上，這樣嚴(yán)重降低了直行交通的通行能力，同時也帶來了一定的安全隱患。

1.4.3 部分交叉口的進(jìn)出口道設(shè)計不合理

目前，國內(nèi)許多城市的交叉口渠化在流線設(shè)計方面的都存在著一定問題。例如，在交叉口前后一定距離范圍內(nèi)，直行流線應(yīng)是平順的直線或弧線過渡，不應(yīng)該形成偏折角。但由于大量的偏折角或者直角轉(zhuǎn)彎問題，導(dǎo)致交叉口直行車流行駛的安全性和通行效率大大降低。

1.4.4 車行道線在交叉口前設(shè)置不連續(xù)，目前許多城市都存在車行道線在交叉口前端突然“斷開”的情況，這是因?yàn)椴糠纸徊婵谶M(jìn)行渠化設(shè)計，存在車道由少變多的情況。另外，由于導(dǎo)流線的缺失，造成中間過渡段交通量沒有了路權(quán)的情況，車輛行駛完全靠習(xí)慣或者經(jīng)驗(yàn)才能找到自己對應(yīng)的車道。

1.4.5 交叉口未實(shí)現(xiàn)渠化

交叉口渠化以道路兩側(cè)為主要設(shè)計對象，對兩側(cè)轉(zhuǎn)向道進(jìn)行設(shè)計。而對轉(zhuǎn)向道進(jìn)行渠化設(shè)計能夠更好提高交叉口通暢度，并增強(qiáng)安全性。然而，在具體實(shí)踐過程中，大多城市并未實(shí)現(xiàn)對交叉口的渠化設(shè)計。在這種情況下,如果車輛要轉(zhuǎn)向，那么為避免發(fā)生交通事故，只能適當(dāng)減緩車速。但是車速突然降低，卻更容易造成交通事故，而且若前方車輛將車速降低，那么后方車輛必然也只能隨之也降低車速，這樣反而會使得道路交通更加擁堵，給城市道路建設(shè)帶來較大的壓力[4]。

2 城市道路交叉口平面優(yōu)化的具體措施

2.1 加強(qiáng)信號控制交叉口設(shè)計

2.1.1 標(biāo)志

在道路改造工程中,根據(jù)現(xiàn)階段的工程要求，要確保道路標(biāo)志、通用標(biāo)志和車道標(biāo)志處于適當(dāng)位置，同時觀察道路中心的綠化帶是否成了障礙物，是否會影響到日常出行的駕駛?cè)艘曇?，避免造成道路事故。另外，還需要加強(qiáng)注意中央欄桿和對道路路況的實(shí)時監(jiān)測，根據(jù)路況以及道路安全規(guī)定，設(shè)立不準(zhǔn)掉頭或者準(zhǔn)掉頭等道路標(biāo)志。

2.1.2 標(biāo)線

由于標(biāo)線在交叉口交通組織的設(shè)計中具有非常重要的意義，因此需要根據(jù)道路的等級和行駛路段的指定行駛速度來計算道路通行的時間。同時，還必須掌握路口常用的標(biāo)志線，如停車線、中心隔離線、非機(jī)動車禁行線、繞道、導(dǎo)流線等。標(biāo)線的距離和流向應(yīng)按規(guī)定要求設(shè)計，并結(jié)合交通信號燈設(shè)置要點(diǎn)進(jìn)行綜合評定，確保實(shí)際符合交通組織設(shè)計方案的要求。

2.1.3 信號燈

城市道路交叉口交通組織設(shè)計內(nèi)容包含標(biāo)志、交通信號燈以及標(biāo)線三方面內(nèi)容，其中交通信號燈需要設(shè)計人員重視該項設(shè)計內(nèi)容，掌握信號燈設(shè)計要求以及圖案信號的交通指揮信號燈、箭頭信號燈之間的差異，明確不同信號的擺設(shè)位置。

2.2 加強(qiáng)交叉口進(jìn)出口道設(shè)計

2.2.1 進(jìn)口道的設(shè)計

在設(shè)計平交進(jìn)口車道時，根據(jù)從交叉口到主干道的車流量和每個轉(zhuǎn)彎的預(yù)期車流量確定進(jìn)口車道的寬度、長度、數(shù)量和車道分配。當(dāng)主干道車流量受限時，需要在人行橫道入口處擴(kuò)建并增加環(huán)形交叉路口，以此緩解車流量過大造成的交通擁擠以及對車流量進(jìn)行的渠化和分流。首先，根據(jù)路口的交通情況進(jìn)行調(diào)整，保證駕駛員的行車安全和舒適以及不去占用過多車道。其次，在確定路口車道寬度的基礎(chǔ)上，具體考察路口各方向的車流量，計算路口左轉(zhuǎn)、掉頭、直轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的車流量占比，并以此合理的分配車道數(shù)。最后，在對路口的車流量進(jìn)行調(diào)查計算后，如果需要增加右轉(zhuǎn)車道，則進(jìn)行右轉(zhuǎn)車道延長線的設(shè)計。一種常用的方法是逐漸拓寬非機(jī)動車道右側(cè)和隔離帶，道路得到擴(kuò)建后，在進(jìn)入路口前就可以實(shí)現(xiàn)將主干道上的直行車輛和右轉(zhuǎn)混合車流量分開，以減少之間的相互影響，到達(dá)改善車流量和疏通車流量的目標(biāo)，大大提高了道路進(jìn)口車道的通行率[5]。

2.2.2 出口道的設(shè)計

出口車道的設(shè)計原則和進(jìn)口車道的理念基本一致，如果主干道的寬度不能滿足大流量的車流時，就必須進(jìn)行加寬，但是要注意進(jìn)口車道的數(shù)量是否匹配，在某些情況下可以允許出口車道數(shù)量減少到一條車道，如果減少到兩條或更多條車道就可能會造成嚴(yán)重的交通沖突，從而降低道路的交通效率。出口車道設(shè)計和進(jìn)口道的不同之處在于，由于進(jìn)口車道大多數(shù)是減速或等待的車輛在占用，因此可以最大限度地壓縮車道寬度以換取更多的車輛容量，而出口車道則用于車輛的加速，因此車道寬度是車輛安全穩(wěn)定加速的先決條件，出口車道的寬度通常為3.5m，在條件限制時也可以使用3.25m。

2.3 潮汐可變車道的優(yōu)化

在城市道路上常用的換向裝置，也可以用來緩解交叉口的交通壓力。應(yīng)用潮流理論優(yōu)化交叉口交通組織的方法研究。潮汐車道在不同的交通模式下,其作用取決于交叉口的不同時段。可以分別設(shè)左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)車道，也可以設(shè)雙向三車道、設(shè)中央分隔帶，以滿足交通需求。車流變道的優(yōu)化涉及三個方面，即：清場,利用雙信號燈提示車輛進(jìn)入變道前3min 可變信息，方便車輛通行；入場，當(dāng)潮汐式變道信號變?yōu)榫G燈提示時，此時車輛通行；退場,提前3min 打開黃燈指示變道關(guān)閉，以恢復(fù)路口原有的交通狀況。

2.4 提升路網(wǎng)密度，強(qiáng)化支路網(wǎng)的連通性

為了提升城市非機(jī)動交通設(shè)計和管理工作效率，工作人員需要積極完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保持非機(jī)動車的暢順通行。非機(jī)動車與機(jī)動車出行一樣，需要具備良好的方向性和通達(dá)性，在保證路網(wǎng)密度的基礎(chǔ)上，優(yōu)化路網(wǎng)的布局形態(tài)，可以選用方格網(wǎng)式支路網(wǎng)設(shè)計，這樣的支路網(wǎng)具有較高的方向性和連通性。一些城市的路網(wǎng)設(shè)計是在非機(jī)動車時期發(fā)展起來的，所以路網(wǎng)密度比較高。一般情況下，這些道路等級較低，并且街道寬度比較窄，不適合機(jī)動車同行。相關(guān)部門可以分析交通出行情況，將這些狹窄的道路設(shè)置為非機(jī)動車道，不僅能夠降低這些車道的交通擁堵情況，還可以為非機(jī)動車提供良好的行駛道路。

2.5 安全島的優(yōu)化

安全島的設(shè)計是十分有必要的，因?yàn)閷τ谀切┙徊婵谝?guī)模大或是交叉口的路況復(fù)雜的地方，設(shè)置安全島能夠幫助人們更好地通過交叉口。有的交叉口規(guī)模較大，行人無法一次性通過，這是安全島對行人安全的一個基本保障，同時也能夠使來往的車輛更加順利通過。

2.6 人行橫道的優(yōu)化

在城市道路交叉口的人行橫道是必不可少的，如果其設(shè)計科學(xué)合理、行之有效，能夠在一定程度上提高交叉口的通行效率。在人行橫道設(shè)計過程中,要體現(xiàn)以人為本的原則，充分考慮到老年人、殘疾人等弱勢群體的過街能力，確保各類人群都能夠安全通過交叉口，在設(shè)計人行橫道信號燈的時長時，應(yīng)該按照過街速度1.0m/s 的速度進(jìn)行設(shè)計，并根據(jù)不同的路段做出相應(yīng)調(diào)整。

2.7 加強(qiáng)電動自行車的管理

為了提升非機(jī)動車交通管理工作的效率，還需要對電動自行車加強(qiáng)管理。由于以往的城市交通對非機(jī)動車缺乏嚴(yán)格的管理，非機(jī)動車出現(xiàn)超速、超載等違反交通規(guī)則的行為，嚴(yán)重影響了城市交通的安全與暢通。因此,為了保證城市交通的暢通，促進(jìn)非機(jī)動車交通的優(yōu)化，需要加強(qiáng)對電動自行車的管理，這不僅能夠降低非機(jī)動車交通事故的發(fā)生概率，還能有效保證交通的安全性，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。

3 結(jié)語

總而言之，道路交叉口的重要性不言而喻，并且隨著城市的發(fā)展，道路交叉口也需要進(jìn)行完善和調(diào)整，以此來適應(yīng)和推動城市的進(jìn)一步發(fā)展。雖然現(xiàn)在的城市道路交叉口還存在著諸多問題，但是可以采取相應(yīng)的措施來解決或緩解這些問題。比如說：可以通過對進(jìn)道口、出道口、安全島、人行橫道等的優(yōu)化，提高交叉口的通行效率。解決交叉口問題的方法還有很多，需要在實(shí)際的過程中進(jìn)行摸索和嘗試，逐漸找到一套適合的解決問題的體系。