城市道路平面交叉口進口道交通組織優(yōu)化研究

徐志紅，戈若愚

[悉地（蘇州）勘察設(shè)計顧問有限公司，江蘇 蘇州 215213]

0 引言

城市交通系統(tǒng)是個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，城市交通的效能提升，宏觀層面交通和土地開發(fā)的協(xié)同，可從路網(wǎng)層面均衡交通分布；微觀層面則聚焦于路網(wǎng)節(jié)點的挖潛，提高節(jié)點的通行效率。2021年，蘇州市入選城市更新試點的首批名單，道路交通設(shè)施用地約占城市建設(shè)用地比例的15%～25%，是城市更新工作的重要目標(biāo)空間。城市道路交通的建設(shè)已進入存量提質(zhì)的發(fā)展階段。2020年，高新區(qū)城市道路總里程770.9 km。快速路、主干路、次干路建成規(guī)模已經(jīng)達到《蘇州高新區(qū)綜合交通體系規(guī)劃修編（2019—2035）》規(guī)劃路網(wǎng)指標(biāo)的62.6%[1]。在接下來的城市更新中，受建設(shè)條件限制,很難對路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行重構(gòu)，更多的是著眼于微觀層面，通過微改造挖潛，提高既有設(shè)施的交通容量，并且這類微更新是持續(xù)的、漸進的。

道路基礎(chǔ)設(shè)施是城市經(jīng)濟社會活動的重要支撐。對城市道路系統(tǒng)進行抽絲剝繭發(fā)現(xiàn)，平面交叉口是路網(wǎng)的瓶頸點，擁堵和事故往往聚集發(fā)生。瓶頸點對路段、路網(wǎng)的通行效率的影響至關(guān)重要，因此很有必要對其進行研究。

本文通過對城市道路中常見交叉口的空間布局、交通運行研究，從交通五要素——人、車、路、方法、環(huán)境著手，對其進行“繡花”般精準(zhǔn)治理，提出交叉口交通設(shè)計應(yīng)由符合規(guī)范要求向滿足交通高質(zhì)量服務(wù)品質(zhì)的需求迭代。

通過對典型交叉口進口道交通運行情況的調(diào)研，針對存在的問題和不足，以安全和效率為目標(biāo)提出進一步優(yōu)化的策略和措施。

1 交叉口空間布局

城市道路平面交叉口受節(jié)點時間路權(quán)分配影響，往往采用拓寬增加車道數(shù)以空間資源彌補時間資源的損失。交叉口拓寬根據(jù)建設(shè)條件、功能定位、人文景觀等控制因素影響主要有兩種類型。一類是往道路右側(cè)拓寬，進口道拓寬新增外側(cè)車道；一類是往左側(cè)拓寬，進口道拓寬新增內(nèi)側(cè)車道。本文以第一類拓寬方式交叉口為例研究進口道車道交通組織對通行能力的影響。

以何山路-華楓路交叉口為例，研究道路往右側(cè)拓寬增加進口車道場景下的空間布局對通行效率的影響。何山路、華楓路均為蘇州高新區(qū)典型的次干路，四塊板型式，雙向4 車道。相交形成的交叉口空間布局如圖1 所示，進口道范圍通過往外側(cè)拓寬的工程措施，增加一條進口車道，出口道未渠化，車道規(guī)模為三進兩出。交叉口渠化段按規(guī)范要求設(shè)置，漸變段長30 m，展寬段長70 m。

圖1 何山路-華楓路交叉口

2 交通調(diào)查與分析

2.1 研究技術(shù)路線

基于現(xiàn)場觀測的交通流量及交通運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行理論計算和實際情況的對比分析，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的交通問題，從安全和效率的角度入手提出對應(yīng)的改善策略和優(yōu)化措施（見圖2）。

圖2 技術(shù)路線

2.2 現(xiàn)狀交通運行

2021 年12月，工作日早高峰期間對現(xiàn)場進行調(diào)查，主要對西進口道的兩條直行車道的交通流量進行調(diào)查。為便于區(qū)別和分析，內(nèi)、外側(cè)的直行車道分別標(biāo)注為1 號、2 號車道，如圖3 所示。

圖3 直行車道分布

調(diào)查時間從7 點到9點，調(diào)查顆粒度為5 min，對兩條直行車道的交通流量分別進行調(diào)查。在調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)，兩條直行車道通過的交通流量差異較大，大多數(shù)集中于中間車道，外拓新增車道的利用率較低。流量分布情況如圖4、圖5 所示。

圖4 現(xiàn)場調(diào)研圖

圖5 直行車道流量分布

第1 車道所通行的交通流量明顯高于第2 車道。統(tǒng)計下來，高峰小時兩車道流量占比分別為64%、36%，如圖6 所示。在對交叉口通行能力進行理論計算或VISSIM 仿真時，標(biāo)定的影響參數(shù)并不包含車道橫向分布的系數(shù)，默認(rèn)兩條車道的流量分布權(quán)重應(yīng)該接近1∶1。但通過現(xiàn)場的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)理論與實際相差過大。這是個比較有趣的現(xiàn)象，從交通運行的表象上揭示了在這個渠化模式下，橫向車道上的交通流量是不均衡分布的。

圖6 直行車道流量分布比例

根據(jù)現(xiàn)場流量采用理論計算，飽和度僅為0.74，服務(wù)水平為C 級。理論上交叉口應(yīng)運行良好，與實際交通運行存在較大偏差，直行較為擁堵，排隊長度不低于200 m。這種微觀層面的不均衡分布的現(xiàn)象對交叉口通行的影響值得好好研究。

2.3 交通問題研判

現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，直行車大多數(shù)通過第1 車道通行，在排隊時亦是如此。第1 車道排隊，而與此同時外側(cè)第2 車道常?？臻e，如圖7 所示。

圖7 直行車道交通分布示意

從交通運行機理分析發(fā)現(xiàn)，主要問題是交叉口的交通組織設(shè)計時，直行主流向的交通在路段進入展寬段時車道不連續(xù)。

一方面，最內(nèi)側(cè)車道為左轉(zhuǎn)車道，直行車輛的駕駛員的交通出行心理角度，為減少不可控的變道行為，為避免進入排隊段再變換車道的加塞不文明的交通行為，都在外側(cè)車道排隊，排隊在長度在200 m 以上。因此，在路段進入交叉口功能區(qū)時，道路空間資源就未被充分利用，直行車輛的排隊斷面不均衡，從而導(dǎo)致蓄車能力不足，進一步影響交叉口通行能力。

另一方面，直行車輛進入交叉口展寬區(qū)域后，考慮到駕駛行為的復(fù)雜度，出行者更傾向于出行方向保持不變的路徑，現(xiàn)狀在展寬區(qū)域直行車輛經(jīng)過強制駛出便道才能到第2 條直行車道上。因此，約64%的直行車輛選擇從第1 車道通行，進口道的行駛路徑如圖8 所示。

圖8 現(xiàn)狀進口道車流路徑示意

3 優(yōu)化策略和措施

3.1 優(yōu)化策略

以問題為目標(biāo)導(dǎo)向，優(yōu)先確保主流向的行駛路徑連續(xù)性，次要流向通過強制變道進入轉(zhuǎn)向車道，推薦的進口道車流路徑示意如圖9 所示。本文研究對象的主流向是直行方向，因此應(yīng)確保交叉口范圍直行方向行駛路徑連續(xù)且直行車道數(shù)不低于路段車道數(shù)。

圖9 推薦進口道車流路徑示意

直行方向行駛路徑連續(xù)，減少在交通流密度較高時，擬進入進口道附近車輛為駛?cè)肽繕?biāo)車道而進行的非自由換道的強制換道行為[2]?？纱偈怪毙熊囕v在兩條直行車道上的均衡分布，消除不均衡分布的低效狀態(tài)。同時，換道行為的減少，相應(yīng)的交通沖突也大幅減少，交通安全得到有效提升。

直行車道數(shù)不低于路段車道數(shù)，可減少因直行車道數(shù)少于路段車道數(shù)引起部分直行車道進入交叉口功能區(qū)的強制變道行為。

3.2 優(yōu)化措施

根據(jù)策略有針對性的制定優(yōu)化措施，調(diào)整同向車道分界線連接方向，如圖10 所示。在道路往右側(cè)拓寬增加進口車道場景下采用標(biāo)線實現(xiàn)反向左轉(zhuǎn)車道的渠化，確保主流向直行車道的連續(xù)性。

圖10 優(yōu)化后的直行車道分布示意

利用VISSIM 仿真軟件，對優(yōu)化后的交叉口進行預(yù)評估。在僅調(diào)整標(biāo)線的管理措施下，交叉口高峰小時直行交通量由現(xiàn)狀的615 pcu/h 增長至694 pcu/h，提高了12.8%。以較小代價的措施帶來通行能力的顯著提高，精準(zhǔn)的交通組織優(yōu)化或許是接下來城市交通基礎(chǔ)設(shè)施更新的重要抓手。

4 結(jié)語

本文從微觀層面聚焦于路網(wǎng)節(jié)點的進口道橫向車道上交通分布的情況，對交叉口進口道的交通組織從出行心理、駕駛行為等方面進行精準(zhǔn)的交通治理。對既有道路基礎(chǔ)設(shè)施的進行提質(zhì)增效，實質(zhì)性響應(yīng)“十四五”城市更新背景下的“人民城市為人民”的精準(zhǔn)化響應(yīng)，讓道路基礎(chǔ)設(shè)施能為更多群體提供品質(zhì)服務(wù)，真正體現(xiàn)“以人為本”的可持續(xù)發(fā)展理念。