基于交通設計理念的道路平交口交通阻塞問題的道路精細化設計

唐亮

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，武漢 430010）

1 引言

交通阻塞是指某種交通流因某種因素在行進過程中出現(xiàn)受阻的現(xiàn)象，在城市道路中，該類現(xiàn)象常出現(xiàn)于道路平面交叉口。長期以來，道路設施的建設主要注重于道路的連通上，而對其交通的暢通與效率則考慮較少，為了更好地建設道路設施，必須考慮其交通系統(tǒng)的功能來制訂道路設施的建設方案[1]。影響道路平交口交通阻塞的因素包含道路工程設計和交通控制與管理，本文基于交通設計理念對道路進行分析和精細化設計。

2 交通阻塞問題與特征

交通擁堵具有隨時間和空間不同以及交通流組成、阻塞原因而變化的特點。交通流的組成主要有機動車、非機動車、行人這3 種交通流。交通擁堵阻塞的基本原因是交通供需的不平衡。交通需求是不同目的和方式的出行而產(chǎn)生的，具有時空變化特征；交通供給則由交通基礎設施和通行條件所決定。交通流的狀態(tài)隨供需條件不同而呈動態(tài)變化，道路平交口主要問題與特征有以下兩個方面。

2.1 通行能力不足型交通阻塞

該類現(xiàn)象主要體現(xiàn)在交叉口進口道通行能力不夠以及交叉口出口道通行能力不夠以及間距不當。

2.2 通行能力挖掘利用不足型阻塞

交叉口通行能力和綠燈的有效通行時間及交通流的飽和程度關系密切。我國交通組成具有較高的混合性，道路與車輛在各地區(qū)具有較大的性能差異，致使交通流在交叉口的有效通行時間以及交通流的飽和程度較理想狀態(tài)還有較大差距。要增強交叉口通行能力，一方面要提高其飽和流量，同時還要提高其運行效率、延長有效綠燈時間。

該類問題主要體現(xiàn)在混合交通流無序導致通行能力下降以及交叉口的渠化設計和信號配時分配不合理導致通行能力降低。

3 交通阻塞問題成因分析

造成交通阻塞的根源是多種多樣的，這里有交通規(guī)劃與設計的因素，還有管理不善的因素。比如，多年來交通基礎設施建設主要側重于城市快速路或主干路，而低等級道路的比重相對較低，與主干路相交的道路往往等級較低，主干路網(wǎng)的疏解能力不足，從而導致大量的車流主要集中于主干路網(wǎng)。城市主干路網(wǎng)同時承擔長距離、短距離以及繞行交通，其交通壓力及交通秩序必然矛盾突出。本文主要從交通設計理念出發(fā)，從道路設計方面進行分析與設計優(yōu)化。

3.1 通行能力匹配性問題

引發(fā)道路交通阻塞的主要因素有交叉口進口資源不足。當車輛通過信號控制平面交叉時，有效通行時間一般只有路段可行駛時間的1/2，因此，車輛通過信號控制平面交叉時，其通行能力不足路段上的1/2。所以，平面交叉口規(guī)劃建造的入口交通能力應該和它前置道路的交通能力相適應，所以應增寬路口處道路寬度，進而使進出交叉口的車道數(shù)增加。

另一方面，交叉口進口道車道還應與出口道相匹配，當交叉口某出口道數(shù)小于一個信號相位內其他進口道放行的車道時，即進口道和出口道通行能力不匹配，交叉口內將出現(xiàn)擁擠堵塞狀態(tài)。

3.2 進口道車道功能和交通需求不適配問題

交通需求具有波動性，特別是早晚高峰等不同時段的交通需求分布不均，當交叉口車道功能劃分與交通需求分布不匹配時，將導致各車道排隊長度分布不均，部分進口道將出現(xiàn)超長排隊現(xiàn)象而部分車道又處于空閑狀態(tài)，該類現(xiàn)象常見于左轉與直行車道間。

3.3 掉頭車道設置不合理問題

我國設計規(guī)程未對車輛掉頭的設置進行明確要求，目前市政道路中，車輛掉頭多設置于交叉口處，而交叉口又處于城市道路交通中的關鍵所在，因此掉頭車道的設置合適與否，對同向車流中的左轉車流以及對象車流產(chǎn)生直接影響，對道路交叉口的通行秩序和通行效率具有重大影響，同時不合理的掉頭對交通安全也存在較大隱患[2]。比如，我國掉頭車道多設置于最左側車道，在次干路及以下等級道路中，因未設置中分帶或其斷面尺寸太小，車輛掉頭因轉彎半徑太小不能一次完成，嚴重約束其他方向駕駛員的駕駛，制約了路口的交通行駛效率。

3.4 內部空間設計問題

在不規(guī)則的交叉口內部缺少一定的渠化設計，如缺少禁止車輛通行區(qū)域的導流線、左轉導流線、右轉導流線、直行導流線，因此車輛通過停止線后的行駛軌跡缺少約束，在車流量較大時易造成相互干擾，因此易造成秩序混亂、安全性差以及通行效率低的問題。

在交叉口范圍較大且車輛較多的平面交叉口缺少必要的待行區(qū)線，將增加前排車輛的通過交叉口的行駛時間，從而降低一個相位期間的車輛通行效率。

3.5 交叉口交通流混亂問題

大量城市道路平交口混合交通現(xiàn)象較為突出，且自行車經(jīng)常采取和機動車同樣的交通信號與準則，從而導致交叉口行人、非機動車、機動車3 股交通流于平交口處的沖突點、分流點、合流點數(shù)大大增加，從而降低了交叉口各交通流的通行效率，并且分流點、沖突點、合流點也是易產(chǎn)生交通事故產(chǎn)生的位置。

4 基于交通設計理念的道路精細化設計

4.1 交叉口車道匹配設計

各道路交通流與交叉口處匯集、轉換，因此該處受干擾因素眾多，車道的交通能力小于路段交通能力，因此，為增加交叉口進口道的交通能力和效率，對車道功能進行優(yōu)化改造以及合理增設路口進口車道的數(shù)量是必要的。有經(jīng)驗表明，當進口道不做拓寬時，其通行能力不足路段的1/2；當進口道車道數(shù)設為上游道路的2 倍時，其交通行駛能力將與上游路段相持平。

為了確保駛出路口交通流的順暢，需讓駛出路口的交通流與駛入的車道數(shù)相匹配。通常狀況中，用于車輛駛離的車道數(shù)量應不少于信號燈同相位下交叉口用于車輛直行的。當相交道路的右轉車流量較大，而沒有設置專門用于車輛右轉的車道的情況下，出口道上應增加專門用于車輛右轉的車道。

4.2 合理設計掉頭車道

4.2.1 交叉口掉頭車道形式

目前，我國使用較多且安全性較好、通行效率較高的有兩種形式：一是交叉口停車線上游設置掉頭車道，二是在進入交叉口前的一段距離設置掉頭車道[3]。

交叉口停車線上游設置掉頭車道的位置宜設在交叉口停止線前3 m 左右，與同一進口方向的左轉車輛共用左轉專用相位實現(xiàn)掉頭?？捎糜谠O置了左轉車道和專有相位的交叉口，并且在一個綠燈相位期間，掉頭及左轉交通量都能順暢通過該交叉口。

設置車輛回頭于交叉口前一段距離時，宜設在導向車道線上游不小于10 m 處，為保證車輛掉頭時不和其他方向車流發(fā)生碰撞，應加設專門用于車輛掉頭的信號燈。

4.2.2 掉頭車道最小轉彎半徑

掉頭車道轉彎半徑的大小直接影響掉頭車輛能否一次完成掉頭操作，當?shù)纛^車道的半徑較小而影響安全和通行效率時，可通過掉頭車道右置或只允許小客車掉頭的措施提高通行效率。

4.3 通過交通標線加強交通疏導

4.3.1 待行區(qū)線

交叉口范圍大并且左轉車輛較多，允許左轉車流于直行相位期間駛入前方一定距離時，則應該設計車輛左轉彎待行區(qū)線。路口范圍較大且直行車輛和車道多時，直行車輛在右側車道車輛左轉時進入前方一定距離而不影響交叉口其他車流行駛時，應布設直行待轉區(qū)線[4]。

待行區(qū)線應進入路口，設置于相應車道前部。在條件好的交叉口，待行車道可并行設計多道，但不應造成交叉口出口處的擁堵。

交叉口各進口方向的待行區(qū)線不能產(chǎn)生交叉，并不得影響其他方向車流的合理前進路線。

4.3.2 路口導向線

當平交路口因范圍大或交叉口異形而導致駕駛員難以找到出口或車輛相互影響較大時，則應設置路口導向線。

導向線的形式有直行、左轉和右轉導向線。平面交叉口內，當駕駛員駕駛車輛左轉時難以找到出口或道路交角小于70°時，應設置左轉導向線；當直行車道的進口道與出口車道產(chǎn)生錯位，且漸變率大于設計速度規(guī)定的漸變率時，宜設置直行導向線；車輛右轉的轉動角度很大或右轉車輛易與路緣石或非機動車產(chǎn)生沖突時，宜設置右轉導向線。

路口導向線可根據(jù)實際情況布設一條或多條。一般與導向車道線的一邊布設一條線；當駕駛員難以找到出口時，可于導向車道兩邊設置導向線兩條；當設有多條導向車道，可布置多條導向線。

4.3.3 導向車道線

由于交通需求具有波動性，當各車道的排隊長度將出現(xiàn)嚴重不均時，應設置可變導向車道線。可變導向車道線不應單獨使用，應與標志牌配套使用，該車道的前進方向由前進方向標牌指示，且其信息宜與動態(tài)信息一致，只有靜態(tài)信息時，也應與其配合使用。

4.4 慢行交通一體化設計

非機動車和行人在交叉口過街時，不僅過街方式采用統(tǒng)一形式，并且使二者在縱向高程上也保持一致，當路段上非機動車道與人行道存在高差，在進入交叉口范圍時可通過抬高非機動車道而使其與人行道位于同一高度，這是道路平交口慢行交通一體化實現(xiàn)的條件。

造成路口事故和降低其通行效率的重要原因為沖突點，人流與非機動車流一體化處置后，不但可以明顯減少沖突點的數(shù)目，同時也能將沖突點的位置變得有序，如此，借助簡單的交通控制還可減少一部分沖突點，混合交通流的相互影響可以得到明顯減弱。

以往的非機動車相互之間以及與機動車的沖突點主要位于路口內部，而且位置較為分散，不利于交通信號控制的有效實施，是交通流混亂無序的源頭所在。而通過實行慢行交通一體化，左轉非機動車流的二次過街設計，可以在很大程度上降低交叉口混合交通流的沖突點數(shù)，對于提高交通流的穩(wěn)定和安全以及交叉口的通行能力及效率具有十分重要的意義。

5 結語

市政道路平面交叉口是交通阻塞的最主要節(jié)點，本文基于交通設計理念對道路平交口進行分析，通過交叉口車道匹配設計、合理設置掉頭車道、通過交通標線加強交通疏導和慢行交通一體化設計來改善交通基礎設施和通行條件，以此增強道路平面交叉口的交通供給能力，從而增強交叉口通行能力，改善其交通阻塞問題。