高等級城市道路交通安全設(shè)施改造設(shè)計

劉晶

（中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司）

1 引言

某市道路街口屬于非常典型的無信號控制五路相交畸形交叉口，此種類型的畸形交叉口屬于交通管控的難點，車流行駛軌跡非常復(fù)雜，事故頻發(fā)，特別是對于行人來說更是存在較大安全隱患。五路相交畸形交叉口屬于畸形交叉口的重要類型之一，將路口分成不同部分，各個進(jìn)出口車流存在嚴(yán)重交叉。對此交叉口采取了一系列交通改善措施，包括單行、限制路口轉(zhuǎn)向以及人為疏導(dǎo)等多種管理方案。改善初期取得了一定的效果，解決了一些交通問題，但隨著機(jī)動車保有量的迅猛增長以及周邊土地開發(fā)強(qiáng)度的加大，此路口的交通問題越來越明顯，導(dǎo)致路口阻塞、交通事故頻發(fā)的后果，影響極其嚴(yán)重。

該地區(qū)的交通管理機(jī)構(gòu)對該地區(qū)的交通情況進(jìn)行了充分分析，對關(guān)鍵交叉口交通組織進(jìn)行了優(yōu)化，采取“降低車輛沖突、引導(dǎo)車輛有序通信”的基本理念進(jìn)行交叉口交通問題的治理，最終確定了“交叉口+信號燈控制”的基本方案，利用明確標(biāo)志線對車輛進(jìn)行引導(dǎo)，不斷完善慢行交通過街設(shè)施。

2 城市道路交通中存在的問題

2.1 存在嚴(yán)重的交通沖突以及安全隱患

該道路的中間位置設(shè)置有城市多個出口，其將路口切割成了多個部分，各個進(jìn)出口的車流量都較大，存在嚴(yán)重的車輛交織，容易造成交通混亂。該區(qū)域經(jīng)過的大車速度都較快，容易在交織位置產(chǎn)生交通事故，據(jù)統(tǒng)計該地區(qū)每一年的交通事故都在10起以上。

2.2 缺少有效交通指引，行人過街較為隨意

由于該區(qū)域人行橫道位置和路口距離相對較遠(yuǎn)，且缺少明確的交通指引，同時沒有設(shè)置有效的中央隔離護(hù)欄，造成很多行人隨意穿越街道，無法確保自身的生命安全。

2.3 高峰期路口存在嚴(yán)重的擁堵問題

該區(qū)域的東部具有比較好的通行條件，同時很長距離內(nèi)沒有信號燈進(jìn)行限流，這就會造成高峰期會有大量車流聚集到路口；另外，在西部進(jìn)出口位置所設(shè)公交站并不合適，并且沒有設(shè)置港灣，公交的進(jìn)出站過程會對主路的正常通信造成較大影響。除此之外，路口內(nèi)部的行駛空間并沒有充分利用，具有很大的空白區(qū)[1]，這就會造成車輛的任意停放，對道路交通造成較大影響。

3 高等級城市道路交通安全設(shè)施設(shè)計優(yōu)化措施

3.1 防護(hù)安全設(shè)施的設(shè)計

對高等級城市道路來說，交通安全設(shè)施中最重要的就是防護(hù)欄，由于其具有較強(qiáng)彈性所以可以有效緩解車輛碰撞速度。為了確保防護(hù)欄的有效性，在對其進(jìn)行設(shè)計時要充分考量公路路段的現(xiàn)場情況、可承受的變形量、防撞等級、是否通用、施工成本與使用期限、養(yǎng)護(hù)方法、外形是否美觀以及實踐經(jīng)驗等相應(yīng)信息。對高等級城市道路來說，在進(jìn)行防護(hù)欄設(shè)計時最重要考量的因素就是道路兩邊所具有的危險性[2]。另外，防護(hù)欄本身也會對行車造成一定影響，所以并非設(shè)計等級越高越好，需要參照道路填方確定防護(hù)欄強(qiáng)度，例如對于填方較高區(qū)域來說要一定程度提升防護(hù)欄強(qiáng)度，對于填方較低區(qū)域來說需要參照放緩邊坡、排水溝、取消折角等來增強(qiáng)路邊安全凈空區(qū)寬度。

3.2 標(biāo)志設(shè)施的設(shè)計

對高等級道路來說，交通安全實施中最常見的就是相應(yīng)標(biāo)志，為了確保標(biāo)志的有效性一定要保證其設(shè)計滿足安裝區(qū)域高度、路肩距離等指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在進(jìn)行標(biāo)志設(shè)計過程中一定確保標(biāo)志物和其他設(shè)施（例如，行車過程中的實時監(jiān)控設(shè)施、綠化帶等）相互分離，防止受到彼此之間的影響。另外，在明確標(biāo)志牌設(shè)置區(qū)域時需要留設(shè)出充足的距離。

3.3 標(biāo)線設(shè)施的設(shè)計

對高等級道路來說，往往會將交通安全標(biāo)志和標(biāo)線配合使用，常常會將標(biāo)線（主要采用黃色、白色等）設(shè)置在道路路面的表層，這樣能夠清晰的對道路進(jìn)行標(biāo)識，能夠形成非常明確的辨識，同時黃色等也可以有效緩解駕駛?cè)藛T的疲勞感。一般情況下高等級道路的標(biāo)線設(shè)計寬度控制在10cm～20cm范圍內(nèi)，設(shè)計人員要充分參照實際工程情況來設(shè)置車輛行駛的極限速度、路面寬度等等指標(biāo)，同時也以此為基礎(chǔ)設(shè)計標(biāo)線寬度。除此之外，標(biāo)線設(shè)施所用材料也會對標(biāo)線設(shè)施質(zhì)量造成較大影響，所以所用材料一定要具有環(huán)保性、耐久性、防滑性等性能[3]。

4 案例道路交通安全設(shè)施改造設(shè)計方案

由于本文篇幅有限，該道路交通安全設(shè)施改造設(shè)計主要針對信號配時方案優(yōu)化就行探討。

4.1 某交叉口交通量依據(jù)

經(jīng)前期的交通調(diào)查，高峰期間此交叉口總交通換算當(dāng)量為：7337pcu/h。

其中：小型車6535pcu/h、公交車401pcu/h；通過預(yù)測遠(yuǎn)期交叉口的交通量將達(dá)到9100pcu/h。

按照《交通影響評價技術(shù)規(guī)程》中無信號交叉口評價方法并結(jié)合無信號交叉口延誤計算模型得到：d=112.5s。

根據(jù)交叉口個方向現(xiàn)狀交通量q和飽和流量S的比值，即流量比，可以得出以下結(jié)論：本交叉口關(guān)鍵流量為南京路的東、西進(jìn)口道直行與左轉(zhuǎn)、成都道的直行進(jìn)泰安道方向以及泰安道右轉(zhuǎn)南京路方向，并以此為關(guān)鍵相位的關(guān)鍵車流[4]。

4.2 交叉口配時相位分配

①由于泰安道右轉(zhuǎn)量巨大，現(xiàn)狀極易發(fā)生長排隊現(xiàn)象，因此將其納入放行時間較長的南京路通行相位。

②由于在南京路西進(jìn)口道實施禁左，原南京路西進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車輛需通過河北路、成都道繞行作為替代路徑，將加重成都道的交通負(fù)荷，因此信號配時方案將南京路、泰安道的通行權(quán)和成都道通行權(quán)進(jìn)行完全的時空分離，完全消除了現(xiàn)狀南京路東西向直行和成都道直行、南京路東進(jìn)口右轉(zhuǎn)進(jìn)新華路和成都道直行的機(jī)動車交叉沖突，緩解了南京路西進(jìn)口道直行與成都道右轉(zhuǎn)間的交織沖突。

③通過第一相位泰安道右轉(zhuǎn)先放行10s形成連續(xù)流的方法確定了泰安道的優(yōu)先通行權(quán)，緩解了泰安道右轉(zhuǎn)車與南京路東進(jìn)口道直行方向的交織沖突。

④結(jié)合縮小交叉口、縮短行人和非機(jī)動車的過街距離的渠化方案，同時配時部分增加了專用的凈空相位，使穿行南京路的行人通行權(quán)達(dá)75s。渠化和配時二者結(jié)合保障行人安全，滿足行人通行需求，從而規(guī)范了行人的交通行為，優(yōu)化了交叉口的交通秩序。

⑤由于增設(shè)了合理的信號控制，減少了警力的投入，提升了安全度；降低了交叉口總延誤，從而減少了尾氣排放。根據(jù)遠(yuǎn)期預(yù)測交通量，結(jié)合改造渠化方案，配時設(shè)計方案如圖1。

圖1 交叉口相位分配圖

表1 交叉口相位配時

4.3 干線交叉口交通信號聯(lián)動控制

把干道上幾個連續(xù)交叉口的交通信號通過一定的方式聯(lián)結(jié)起來，同時對各交叉口設(shè)計一種相互協(xié)調(diào)的配時方案，各交叉口的信號燈按此協(xié)調(diào)方案聯(lián)合運行，使車輛通過這些交叉口時，不致經(jīng)常遇上紅燈，稱為干道信號聯(lián)動控制，也叫綠波信號控制，俗稱線控制。這種控制的原始思路是：希望使車輛通過第一個交叉口后，按一定的車速行駛，到達(dá)以后各交叉口時就不再遇上紅燈。但實際上，由于各車在路上行駛時車速不一，且隨時有變化，交叉口又有左、右轉(zhuǎn)彎車輛進(jìn)出等因素的干擾，所以很難碰到一路都是綠燈的巧遇，但使沿路車輛少遇幾次紅燈，減少大量車輛的停車次數(shù)與延誤還是能夠做到的。

4.4 Vissim仿真及評價

本項目仿真采用德國PTVVissim6.0、5.0交通仿真軟件與SketchUp2015pro三維場景建模等軟件結(jié)合，對該叉口進(jìn)行了場景搭建及微觀交通仿真（見圖2）。

圖2 交叉口改造方案Vissim仿真總體視角

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高等級城市道路建設(shè)規(guī)模逐漸增加，已經(jīng)成為最主要的交通設(shè)施，對于推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常關(guān)鍵的作用。為了確保高等級道路運行安全性，交通安全設(shè)施的改造設(shè)計是非常關(guān)鍵的，在實際操作時要充分分析交通安全設(shè)施設(shè)計影響因素，對交通安全設(shè)施進(jìn)行調(diào)配，進(jìn)一步增強(qiáng)高等級道路的安全性、可靠性。