道路交叉通优化设计范文

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《城市道桥与防洪杂志》2014年第六期

1目前在城市交叉口存在的主要问题

1.1非机动车道与公共汽车站设置不合理在城市建设初期，交通管理人员并没有形成长远的观念，只根据当时3a内的发展规划来建设道路，但在短短几年之后，在道路上的车流与人群增长速度远远超过预期。大量的行人与非机动车的流动性过大，造成了机动车速度很低。而且在实际的道路中，行人与非机动车的过街设施不完全，在过马路时难度非常大，不断产生与机动车相互干扰，降低安全保证。一般来讲公交站台都要设置在交叉口的出口处一段距离，而且采用展宽出口道[3]。但实际情况却是，有一些公交车站设置在没有展宽的道路边上，离交叉口非常近，在上下班高峰阶段，容易发生交通拥挤的现象，而且公交车数量较多时，往往会形成把整个交叉口堵死的现象。造成了交叉口通行能力大大下降。

1.2交通标志设计不合理目前几乎每个城市的交通标志线都有自己的特点，外地司机在去到一个陌生的城市时很难看清全部交通标志线与信号指示牌。有时交通标志字体过小，距离远一点看不清，而距离近了再看时，已经有些晚了。经过多年的使用，道路上的交通车道引导线变得模糊或出现重叠的问题，造成驾驶员出现一定的困扰。

2城市道路交叉口设计原则

城市道路交叉口的型式与交通组织方式决定着交叉口的行车安全与通行能力。在进行交叉口的型式选择与交通组织时，需要遵循一定的原则。首先，道路网整个规划指导着交叉口的型式，一般来讲，两条道路最好是以正交最为合适，由于历史原因或其他的原因，也会出现一些特别角度的交叉口，这时应该保持交叉口大于45°为宜，避免产生过多的畸形交叉情况[4]；第二，交叉口的形状应该根据道路的功能与等级、车流量进行计算，同时也可以根据地形与地面条件进行设计；第三，在交叉口设计中做好交通组织设计，对不同的车流与人流进行正确组织，设置好转弯车道、安全岛、标志线等。一般而言，对于平面交叉口可以设置有信号与无信号的两种情况。一些控制出入的一、二级公路，以及计算行车速度超过60km/h时，对直行与交叉路口不得设置信号控制[5]；另外还需要采取压缩分隔带、路侧带宽度的办法增加车道数。对路口的行车速度进行计算，在平面交叉时，要首先保证公路或交通量大的一方优先通过，在交叉口不得设置有碍视线的物体。平面交叉口的交通组织优化方法主要有两种。宏观的交通组织主要是通过政策法规来对交叉口的交通量进行有效控制。如果交通量过于饱和时，则通过微观交通组织无法实现交通缓解，此时必须通过宏观交通组织来改变交通压力。宏观交通组织主要包括禁左交通组织、禁右交通组织与禁止车辆调头。车辆调头往往需要的道路面积与时间较长，往往在一个信号周期内只能调头少数车辆，会加大交叉口的等待车辆数量。微观交通组织是包括渠化设计在内的多种微调手段，来对交通进行一定程度的缓解。

3城市道路交叉通组织优化设计

3.1交叉通渠化设计交叉口是道路网络交通整体效率发挥的关键点，研究表明，如果对城市道路网中的所有平面交叉口进行渠化，路网容量将会提高至少三成以上，实行交叉口的渠化代价相对较小，但效益非常大。具体来讲，交通渠化主要是指通过道路上标志线或岛状结构物来对行人与车辆进行交通流引导的措施，使交通可以像流水一样按照一定的方向与路线行进，达到互不干扰。在交叉口实行交通渠化设计，要增加比上游路段多出一倍的车道数，在进口处，适当对车道的宽度进行压缩，在最困难时可以压缩到3.0m，通过预测流量来确定车道数。在改建的交叉口设置时，最小宽度可以达到2.8m，比普通车辆宽约0.2m，通过实测或预测的办法来验证宽度是否合适[6]。在15min内，当每信号周期内左转车平均流量达到2veh时，就可以设置左转专用车道了，车平均流量达到10veh时就需要设置两条左转专用车道，以此类推。另外对于右转专用道或直右混行车道进行设计，对进口道长度进行计算。经过总结，对城市平面交叉口进行渠化设计的流程主要有以下几个步骤，首先是交通调查，对交叉口的几何构造、交通状况、信号配时等进行充分调查。在对交叉口进行渠化设计阶段，不但要对机动车渠化进行设计，同时也需要对非机动车与行人进行渠化设计。城市不断发展，人们的出行方式也更加丰富化，每一种群体都是不可忽视的力量。

3.2交叉口展宽设计交叉口的渠化设计并未改变道路的总宽度，而在展宽设计中，则要对道路的总宽度进行调整。一般而言，在道路交通量大时，交叉品仍然采用灯控交通时，交叉口的拥挤十分明显。若在道路的两侧增加车道，则可以很好地改善交叉口的通行条件，提高通行能力。当右转交通需求量大且为主要交通方向或右转车辆所需车速较高时应该设置右转车道。目前路口的展宽形式主要有三种，首先是分隔带展宽形式，采用中央绿化带时，可以采用压缩绿化带的办法，开辟出车道供左转、右转或调头使用；第二是两侧展宽方式，在进口道与出口道各展宽一条车道；第三种是单侧展宽，另一侧路面条件不成熟时，则只能对一侧的路面进行展宽，同时可以把中线进行适当偏移。

3.3交叉口调头过街设计随着城市车辆数量的增多，车速不断加快，在一些快速路上的小交叉口已经不允许进行直线左转了，于是会产生大量的车辆将会在下一个大路口进行调头处理[7]。调头比左转向更难控制，因为其涉及到的路面较大，比较容易发生与其他机动车与非机动车的碰触。对于平面交叉口中，转变多是急转弯，车辆在调头时，需要的道路面积更大，这就需要加宽的路面来保证，避免在中途产生停车再倒车的形式，造成大量车辆拥堵。车辆调头一般发生在车辆数量多或是道路等级较高的场合，调头车道的设计与车辆构成、行车速度与调头位的设置有很大的关系。

3.4逆向可变车道交通设计在一些城市内部的大型道路交叉口，左转车辆或调头车辆数量非常多时，往往会产生过长的压车现象，甚至占满两个交叉口间的一整条左转行车道。这时每个信号灯周期只通过20veh车左右，造成了大量的等待时间。在进行优化设计时，可以借用对向车道，进行紧急通行，相当于左转车道数量的增加，而不对对向的车流产生任何影响，需要注意的是在交叉口调头的车辆需要在可变小车道口进行调头，避免在大交叉口进行调头。逆向可变车道口同样有指示灯与指示图，以供对路况不熟悉的车辆驾驶员观看了解。图1为某交叉口采用的逆向可变车道案例图。需要注意的是，在智能可变车道口的交通信号，会延迟约5s变为绿灯，同时会提前五5s变为红灯，主要目的是为了避免过早进入对向车道，正在进行的车辆对已经可以通行的对向车道上的车辆产生通行影响。

3.5交叉口信号控制与相位设计2007年北京交通大学的邵春福等人阐述了行人定时信号控制研究的方法与技术，给出了行人信号配时设计的步骤，开始了对行人信号控制的研究。在城市道路交通中，交叉口信号控制同样也对整个交叉口的交通起到重要作用，交通情况不断复杂化，交叉口的信号控制也应该不断跟进。另外，信号控制还与附近道路的运行情况有关，如施工影响、路面影响等。信号控制包括多个参数，如信号相位、周期时长、绿信比与相位差等。目前对于单个交叉口而言，多采用定时信号与感应信号两种主要控制方法。定时信号主要是根据事先设定好的相位方案不断重复运行，每一个相位都有特定的周期。如果一天中在不同的时段需要多个相位与配时方案时，称为多时段式定时控制。感应控制模式相对较为先进一些，它主要是指在交叉口进口道上设定车辆检测装置，信号配时方案根据检测到的车辆信息进行不断改变。这种感应装置适合于交通量变化较大且不规则的交叉口或者适用于主次道路相交，在次路有车辆与行人时才会中断主路的车流。半自动感应信号控制主要是通过次道上的人为按钮的方式来对主路上的交通进行停止。

3.6潮汐可变车道设计在一些城市的核心商业地段，往往会有一些商务区附近的道路与交叉口。这些交叉口往往在上班与下班高峰期时会有大量的车辆需要通过，这一地点的车辆密度将会瞬间增大，如果还是采用以往传统的交通方式，将会造成严重堵车的问题。潮汐车道也是可变车道的一种，在不同的时段可以设定功能为起行单独左转、右转等（见图2）。设定潮汐车道的前提条件包括道路主机动车车道数量为双向3车道以上，交通量方向分布系数最低为2/3，在设置可变车道的道路上没有中央分隔带与路面电车轨道。可变车道的组织与使用需要经过三个阶段，首先是清场，通过双面信号灯，提前3min给可变车道上的车辆进行提示，使其尽快离开所在车道，或并入其他车道；在入场时，可变车道上方信号灯绿箭头亮起，反向为红灯；在高峰期过后，将会恢复惯例运行，提前3min亮起警示黄灯，提醒驾驶员回到双黄线车道，恢复道路三进三出。

4结语

针对目前城市交通形势日益严峻，亟需更多的措施来保障车辆在交叉口的通行效率。针对目前城市交叉口的典型问题，需要采取相应的措施，通过展宽车道、车道渠化，以及优化交通标志线的方法，让更多的驾驶员明确交通意义，在最短的时间内通过交叉口。在交叉口的交通组织优化设计过程中，要遵循一定的原则，结合道路附近的实际情况，以及车流量情况，对路口进行优化设计，把眼光放长远，对未来的形势进行一定程度的预估，避免多次更改优化，造成成本增加。另外在新的交通形势下，要不断创新思维，采用一些传统方法无法实现的方法，从有限的现状中寻找可以利用的资源，充分发挥路面作用，对车辆、行人、非机动车的运行进行全面考虑，确保城市交通安全、畅通、高效，为城市的未来规划与新城市的建设提供基础思路，意义深远。

作者：阳兰单位：中国市政工程西南设计研究总院