城市更新改造中復(fù)雜交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計方法

劉榮貴，黃 濤，丁建友

（中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

0 前 言

在中小城市化進(jìn)程中，由于地形、商業(yè)建筑以及主要行政機(jī)構(gòu)分布等因素的制約［1］，加上缺少規(guī)劃的指導(dǎo)，多路交叉口會形成復(fù)雜交叉口、畸形交叉口等。此類交叉口已經(jīng)嚴(yán)重制約城市交通的發(fā)展，是城市更新改造中重點整改的對象。

1 復(fù)雜交叉口問題分析

根據(jù)中小城市老城區(qū)復(fù)雜交叉口的現(xiàn)狀，從交叉口道路問題及交通問題兩方面進(jìn)行分析，為交通組織優(yōu)化思路及策略奠定基礎(chǔ)。

1.1 交叉口道路特征分析

1.1.1 多路交叉

由于缺乏規(guī)劃的指導(dǎo)，復(fù)雜交叉口一般由5條及以上不同等級道路組成，并且形成交叉之間道路的夾角往往偏小。造成交叉口形狀不規(guī)則、面積過大、交通組織困難。

1.1.2 交叉口面積過大

一方面由多條道路形成的復(fù)雜交叉口面積過大［2］，導(dǎo)致車輛和行人通過交叉口極為不便，所需時間較長；另一方面，復(fù)雜交叉口通常進(jìn)出口錯位嚴(yán)重，交通組織相對比較困難，不合理的交通組織導(dǎo)致交叉口內(nèi)機(jī)動車、行人、非機(jī)動車經(jīng)常亂闖，相互沖突嚴(yán)重，大大降低了交叉口的通行效率，并且存在安全隱患，容易發(fā)生交通事故。

1.1.3 路權(quán)劃分與道路等級不匹配

根據(jù)上述所分析的復(fù)雜交叉口的形成，在交叉口內(nèi)，各條道路基本都擁有相同的路權(quán)，即交叉口內(nèi)各條道路進(jìn)口道擁有直接通往其余各個方向的路徑，交通流線路徑不受控制。導(dǎo)致交叉口內(nèi)沖突嚴(yán)重，交通組織困難，比較容易發(fā)生交通事故。

1.2 交叉口交通問題分析

1.2.1 交通沖突嚴(yán)重

車輛運行不流暢。畸形交叉口由多條非垂直道路相交而成，進(jìn)口和出口不對稱，導(dǎo)致交叉口內(nèi)機(jī)動車和非機(jī)動車運行不流暢，機(jī)動車與機(jī)動車、機(jī)動車與非機(jī)動車沖突點較多。

1.2.2 通行效率不高

由于在中小城市，該類交叉口交通組織方式相對簡單，由于交叉口面積過大、沖突點多，在高峰時段，交叉口交通運行效率較低，經(jīng)常發(fā)生交通擁堵。

1.2.3 行人過街困難

由于復(fù)雜交叉口形狀不規(guī)則，交叉口面積過大，且行人過街橫道線設(shè)置不合理甚至缺失，導(dǎo)致部分方向行人過街距離、繞行距離過長。在信號控制交叉口，對于行走速度相對緩慢的人群，過街比較困難，難以在綠燈時間內(nèi)一次性通過；在非信號控制交叉口，行人與機(jī)動車沖突嚴(yán)重，行人過街存在較大安全隱患。

2 交通組織優(yōu)化設(shè)計策略

2.1 明確相交道路路權(quán)

提供所有道路使用者公平的路權(quán)，尊重快、慢交通在每類型道路的共享權(quán)利使道路共享主體因道路功能不同而各有側(cè)重。因此，形成交叉口的各條道路，路權(quán)應(yīng)根據(jù)相交道路的等級、流量等進(jìn)行差異化確定。首先要保障主干路主要交通流向的路權(quán)；其次，對非主要交通流向根據(jù)實際交通流量的情況，采用合并、分離、隔離等措施，保障交叉口交通運行的秩序［3］；最后，整合行人及非機(jī)動車交通組織［4］。

2.2 交通渠化精細(xì)化設(shè)計

精細(xì)化交通設(shè)計是指通過合理偏移道路中心線、適當(dāng)縮窄機(jī)動車道和壓縮綠化帶等途徑，進(jìn)行交叉口交通渠化設(shè)計；首先，對于復(fù)雜交叉口，應(yīng)合理縮小交叉口面積，交叉口空間縮小能夠縮短交通出行者通過所用時間，交通信號周期也相應(yīng)縮短，交通出行者更容易遵循交通規(guī)則，各行其道，空間利用效率增加，減小交通沖突；其次，在滿足車輛轉(zhuǎn)彎半徑要求的前提下，盡可能采用小半徑以降低行車速度，提高行人過街安全性，同時，小半徑能縮短行人過街距離以及節(jié)省用地［5］。最后，通過施劃導(dǎo)向線、設(shè)計交通渠化島來規(guī)范機(jī)動車行車軌跡；通過合理設(shè)置行人二次過街安全島，給行人提供過街駐足空間，保障行人過街安全［6］；采用彩色瀝青路面鋪設(shè)慢行，明確慢行通行路權(quán)。

2.3 優(yōu)化信號控制

對交叉口狀況進(jìn)行詳細(xì)交通調(diào)查，配合空間優(yōu)化設(shè)計策略，進(jìn)行信號周期優(yōu)化設(shè)計、相位相序設(shè)計、綠信比優(yōu)化設(shè)計、相位差優(yōu)化設(shè)計等；并從時間角度制定交通流分離策略和流量調(diào)控措施，如：錯峰上下班，分時流向控制、分時限行等。

2.4 協(xié)調(diào)時空一體化

將空間優(yōu)化和時間優(yōu)化措施進(jìn)行深度融合，綜合考慮，制定策略。空間層面，在現(xiàn)狀交通的基礎(chǔ)上，制定空間優(yōu)化策略，設(shè)計交通流的控制和組織方式，結(jié)合時間優(yōu)化策略，從空間角度制定交通流分離和調(diào)控措施，包括車道功能優(yōu)化，道路潛在資源挖掘等。時間層面，根據(jù)交叉口渠化情況以及車流、人流流量流向情況合理配置信號控制方案，從時間上分離各向交通，減少機(jī)動車與機(jī)動車、非機(jī)動車、行人的沖突，提高交叉口的通行效率。

從交通管理方面，設(shè)置電子警察、交叉口視頻監(jiān)控等智能管理設(shè)施，對交叉口機(jī)動車闖紅燈、壓線、逆行、違停等交通違法行為進(jìn)行抓拍，維護(hù)交叉口交通秩序，提高通行安全性。

3 運用成果分析

本案例位于湖南省湘西州花垣縣，交叉口南側(cè)分布著分布著花垣縣委、縣政府、縣人大、縣政協(xié)等主要行政機(jī)構(gòu)，其他方向周邊主要為居住小區(qū)（村寨）等。因此，該交叉口是花垣縣老城區(qū)關(guān)鍵的交叉口之一。改造前，交叉口現(xiàn)狀如圖1所示。交叉口由四方井路（北）、進(jìn)縣政府道路（南）、四方井路（東南）、白巖山路（西）雙向兩車道支路（東北）交叉形成。改造前，交叉口為無信號控制，并且進(jìn)縣政府道路（南）兩側(cè)車道為雙向通行，導(dǎo)致該交叉口為6路交叉?，F(xiàn)狀交叉口晚高峰交通量如表1所示。

圖1 交叉口現(xiàn)狀

表1 現(xiàn)狀交叉口晚高峰交通流量

3.1 存在的問題

（1）交叉口面積過大。交叉口現(xiàn)狀如圖1所示，現(xiàn)狀交叉口面積4460m2，導(dǎo)致且交通組織混亂，通過交叉口所需時間較長，降低了交叉口通行效率。

（2）行人過街設(shè)施不完善，行人過街困難。四方井路上南北向相鄰行人過街橫道線之間間隔90m，其余方向缺乏行人過街橫道線，導(dǎo)致行人過街困難。

（3）交叉口交通沖突嚴(yán)重。由于交叉口面積過大，交叉口內(nèi)存在不合理的交通渠化島以及很大一塊綠化帶，侵占了交叉口內(nèi)車輛通行空間，另外進(jìn)縣政府道路（南）兩側(cè)車道為雙向通行，導(dǎo)致車輛在交叉口內(nèi)部沖突嚴(yán)重。

3.2 優(yōu)化設(shè)計

（1）根據(jù)現(xiàn)狀地形條件，將西進(jìn)口從既有綠化帶邊緣向南偏移8.6m西進(jìn)口導(dǎo)向車道設(shè)計方案為一個左轉(zhuǎn)車道＋一個直行車道＋一個直右車道。

（2）現(xiàn)狀西進(jìn)口路緣半徑較小，僅為5m，不滿足規(guī)范要求，通過現(xiàn)場踏勘，將路緣半徑由5m調(diào)整成為10m，既滿足了規(guī)范的最低要求，也盡可能地減少了對現(xiàn)狀用地的征拆。

（3）將縣政府門口道路雙向行駛調(diào)整為單向行駛。

（4）對現(xiàn)有的部分綠化帶及交通渠化島進(jìn)行拆除，以滿足車道的設(shè)置、視距要求以及車輛行車軌跡要求。

（5）將交叉口改為信號控制交叉，并設(shè)置電子警察、交通監(jiān)控設(shè)施等。

優(yōu)化改造實施后效果如圖2所示。

圖2 交叉口優(yōu)化改造實施后效果

3.3 仿真分析

本文應(yīng)用VISSIM微觀交通仿真軟件，對本案交叉口優(yōu)化設(shè)計前后進(jìn)行對比分析，選取最大排隊長度、平均延誤、服務(wù)水平3個指標(biāo)進(jìn)行分析。根據(jù)仿真結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計以后，最大排隊長度由93m減少到42m；平均延誤由33.5s減少到15.1s；服務(wù)水平由C級提升到B級。

4 結(jié) 語

復(fù)雜交叉口是城市路網(wǎng)中存在的交通節(jié)點，也是交通組織、交通管理的痛點和難點［7-8］。復(fù)雜交叉口的改善是交通出行者和管理者關(guān)注的重要內(nèi)容。本文詳細(xì)分析了復(fù)雜交叉口存在的問題，從不同方面、多種角度，有針對性地提出了復(fù)雜交叉口交通改善方法。通過縮小交叉口面積，規(guī)范交叉口形式，提高通行能力；通過精細(xì)化交通設(shè)計，優(yōu)化機(jī)動車、非機(jī)動車、行人通行路徑，提高通行效率和舒適度；通過優(yōu)化科技管控，規(guī)范交叉口通行秩序，提高通行安全；復(fù)雜交叉口的整治對于提高道路交通管理水平，改善道路交通運行環(huán)境，進(jìn)而優(yōu)化城市整體路網(wǎng)的通行能力都具有積極意義［9］。