交通精細化設計在某大型交叉口改造中的應用

何愛翠

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 項目背景

目前，在我國大力倡導城市更新的大背景下，提高既有道路的通行能力，完善城市路網(wǎng)功能，解決原有城市道路從規(guī)劃到建設管理的過程中，只重視“工程技術”而忽視“功能設計”、重視“機動車設計”而忽視“人的設計”的工作日漸重要。由于當前城市道路的規(guī)劃、建設、管理各階段劃分過于清晰，缺乏相互銜接與反饋，常顯得“宏觀有余而微觀不足”、“規(guī)劃有余而設計不足”，難以保障規(guī)劃目標的落實，更缺乏精細化設計的理念和意識，導致各種交通問題的產(chǎn)生。

交通精細化設計是從人的交通和活動需求出發(fā)，實現(xiàn)道路空間的差異化使用，靈活設置道路的路幅形式、道路綠化帶、街道家具、沿線出入口等設施，提高道路與沿線用地的協(xié)調(diào)性。

本次改造項目從交通安全、綠色交通的角度出發(fā)，力爭將交通精細化設計的理念植入到城市更新中。

2 交叉口現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 交叉口現(xiàn)狀

本次改造項目位于某老城區(qū)中心位置，周邊地塊開發(fā)強度大，建筑密集，有學校、賓館、商鋪、旅游景區(qū)等，商業(yè)較為成熟。道路交叉形式為十字平交，過街形式為人非混行，路面結構為瀝青混凝土路面?，F(xiàn)狀交叉口俯視圖和實景見圖1，相交道路交叉情況見表1。

圖1 現(xiàn)狀交叉口

表1 相交道路交叉情況一覽表

2.2 各進口道現(xiàn)狀交通量情況

該市工作日共存在7:00—8:30、11:00—12:30、13:30—14:30、18:00—19:30 這4 個高峰時段，其中晚高峰流量最大。因此，本次交叉口流量調(diào)查選擇了晚高峰。

信號周期情況：現(xiàn)狀交叉口信號周期為115 s，共包含東西方向及南北方向2 個相位。其中東西向紅燈時長67 s，綠燈時長45 s，黃燈3 s；南北向紅燈時長52 s，綠燈時長60 s，黃燈3 s。

各進口道交通量情況：

西進口：左轉(zhuǎn)216 pcu/h、直行432 pcu/h、右轉(zhuǎn)202 pcu/h。

東進口：左轉(zhuǎn)566 pcu/h、直行446 pcu/h、右轉(zhuǎn)188 pcu/h。

北進口：左轉(zhuǎn)300 pcu/h、直行1 152 pcu/h、右轉(zhuǎn)144 pcu/h。

南進口：左轉(zhuǎn)288 pcu/h、直行1 036 pcu/h、右轉(zhuǎn)438 pcu/h。

2.3 現(xiàn)狀交叉口通行能力分析

交叉口設計通行能力等于各進口道設計通行能力之和，進口道設計通行能力等于各車道設計通行能力之和[1]。

信號交叉口各進口道設計通行能力計算如下：

（1）1 條直行車道的設計通行能力Cs（pcu/h）為：

式中：Tc為信號燈周期，s；ts為信號周期內(nèi)的綠燈時間，s；t0為綠燈亮后，第1 輛車啟動，通過停車線的時間，s，可采用2.3 s；ti為直行或右行車輛通過停車線的平均時間，s/pcu；φ 為折減系數(shù)，可設為0.9。

（2）1 條直行右轉(zhuǎn)車道的設計通行能力Cst（pcu/h）為：

（3）1 條直行左轉(zhuǎn)車道的設計通行能力Cs1（pcu/h）為:

式中：B'1為直行左轉(zhuǎn)車道中左轉(zhuǎn)車所占比例。

（4）進口設有專用左轉(zhuǎn)車道和專用右轉(zhuǎn)車道時，進口道設計通過能力Ce1r（pcu/h）為:

式中：B1、BR分別為左、右轉(zhuǎn)車占本面進口道車輛的比例。

專用左轉(zhuǎn)車道的設計通行能力CI（pcu/h）為:

專用右轉(zhuǎn)車道的設計通行能力CR（pcu/h）為:

經(jīng)計算，現(xiàn)狀交叉口通行能力及服務水平見表2、表3。

表2 信號交叉口機動車服務水平劃分

表3 現(xiàn)狀交叉口服務水平

2.4 存在的問題

擬改造交叉口現(xiàn)狀為平面交叉口，交叉口面積過大，路權不明確，交通運行混亂，嚴重影響交叉口的服務水平和城市景觀。存在的主要問題如下：

（1）行人過街困難。交叉口范圍內(nèi)車行道寬度均大于16 m，行人過街距離較長，1 個信號周期內(nèi)無法過街，缺少行人二次過街等候區(qū)，存在嚴重的安全隱患。

（2）非機動車路權不明晰。交叉口范圍內(nèi)非機動車道設置不明確，導致非機動車與行人、機動車爭搶路權。人非、機非混行，存在較大安全隱患。

（3）機動車通行效率低。交叉口面積過大且畸形交叉，缺少交通渠化設計，標志標線設置不合理，信號燈配時不科學，導致交叉口存在交通沖突易發(fā)、通行能力低、道路資源浪費等情況。

（4）現(xiàn)狀停車場位置影響道路交通。交叉口范圍內(nèi)的西南、東南角設有社會車輛停車場，并且侵入道路紅線，出入口位于交叉口范圍內(nèi)，嚴重影響道路車輛通行。

3 優(yōu)化改造方案

3.1 交叉口渠化設計

對大型交叉口進行渠化設計，從而有效壓縮交叉口內(nèi)的空白面積。設計時，主要通過交通島與路面標線相結合的方式來分隔或控制沖突的車流，使之進入一定的路線，從而滿足平面交叉的基本要求。其目的是通過渠化來減少沖突或明確分開沖突，以控制交通流，調(diào)整沖突角度，減少或降低事故風險。

經(jīng)過渠化設計的平面交叉在時間、空間上得到了充分利用，提高了交叉口的通行能力并增加了其安全性。

3.1.1 設計原則[2-3]

（1）根據(jù)現(xiàn)狀道路走向及控制坐標進行線位布設，局部予以調(diào)整優(yōu)化，使交叉線路利于車流通行。

（2）如遇周邊既有建（構）筑物等特殊情況，則在堅持規(guī)劃總體走向與規(guī)范要求前提下，靈活采用設計指標，適當調(diào)整。

（3）根據(jù)道路等級合理設置交叉口形式、沿線建筑物出入口等。

3.1.2 道路平面設計方案

本次擬改造交叉口平面線位嚴格按照現(xiàn)狀線位執(zhí)行。針對交叉口面積大、畸形交叉的特點設置實體交通島進行導流。對具備拓寬條件的進口道增設左右轉(zhuǎn)彎專用車道。優(yōu)化標志標線與信號控制，設置左轉(zhuǎn)彎導向線、待行區(qū)等，減少交通沖突。優(yōu)化人行、非機動車過街通道的設置，用彩色瀝青鋪裝非機動車道，明顯區(qū)分路權，各行其道。

交叉口渠化設計圖見圖2。

圖2 交叉口渠化設計圖

3.2 進出口道設計

進口道的交通流轉(zhuǎn)換是造成路段擁堵和交通事故的主要因素。設計中重點考慮進口道的左右轉(zhuǎn)彎專用道，給予足夠的距離以保證交通流轉(zhuǎn)換；右轉(zhuǎn)進入出口道主線進行展寬段匯入設計，保證有序高效并線。

3.3 公交?？空驹O計

公交車?？空疽宦稍O置在交叉口出口道，根據(jù)展寬段進行一體式?？空驹O計，減少對主線行車的影響。根據(jù)交通量情況，?？空鹃L度按2 個泊位考慮，設計長度15 m，滿足公交車安全上下客及順利進出站的需求。

3.4 行人與非機動車過街設計

在交叉口過街通道設計中，將“人文交通、綠色交通”的理念植入其中，優(yōu)先考慮無障礙通行，渠化交通島最小面積為65 m2，可以充分保證行人、非機動車完成二次過街的駐停等待需求以及過街的安全性。

非機動車專用過街通道使用彩色材料鋪裝，明確區(qū)分路權，并在交通島上劃定非機動車等待區(qū)域，保證非機動車的有序駐停和順暢過街。

為提升夜間行人過街及“低頭族”的過街安全性，本次交叉口改造在進行標線更新的基礎上，開創(chuàng)性地采用智慧發(fā)光斑馬線地磚作為輔助[4]。燈控路口能正確識別道路交通信號控制機各燈組的燈色信號；非燈控路口可智能感應過馬路的行人和非機動車輛，從而使發(fā)光磚的閃爍方式發(fā)生改變，增強交叉口行人過街的識別度，保障過街安全（見圖3）。

圖3 改造后交叉口夜景圖

3.5 交叉口節(jié)點美化設計

擬改造交叉口位于城市門戶，又是城市景區(qū)的一部分，因此，在交叉口的改造中考慮景觀設計尤為重要。本次通過定制花箱的裝飾和智慧發(fā)光斑馬線的夜景點綴，將原來空曠、單調(diào)的交叉口景觀改造成色彩豐富、景色靈動的城市節(jié)點，塑造了“一點一景”的街頭景觀（見圖4），展示了城市的魅力與活力。

圖4 改造后交叉口夜景圖

4 方案實施后通行能力分析

交叉口優(yōu)化改造方案實施后，東、西、南、北4 個進口道通行能力均有效提升，交叉口的服務水平達到B 級。改造后的交叉口服務水平見表4。

表4 改造后交叉口服務水平

5 結 語

城市交通精細化設計是城市更新的主要內(nèi)容，通過精細化設計，可挖掘道路潛能，提升交通安全，美化城市環(huán)境，達到緩解和疏通城市交通的效果。