城市道路交叉口設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及對(duì)策

張 亮

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津300051）

0 引言

交叉路口是指平面交叉路口，是城市道路網(wǎng)中最重要的組成部分。它的功能是連接相交道路，使其構(gòu)成道路網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)人和物的移動(dòng)。在城市路網(wǎng)中，通常會(huì)有多向交通流集中于交叉路口，所以平面交叉路口是交通事故多發(fā)地，并成為道路通行能力提升的瓶頸，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，發(fā)生在平面交叉路口的交通事故數(shù)約占30%[1]。由此可見(jiàn)，提高平面交叉口的安全勢(shì)在必行，最有效的方法即為對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)平面交叉口的安全問(wèn)題進(jìn)行了大量深入研究，朱勝雪等[2]建立了平面交叉口安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，并以此對(duì)公路平面交叉口安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出了沖突指數(shù)、安全設(shè)施事故影響系數(shù)、交叉口幾何設(shè)計(jì)事故影響系數(shù)的計(jì)算流程和方法，并通過(guò)片面交叉口指標(biāo)計(jì)算值與專家打分值的相關(guān)性分析，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了有效的驗(yàn)證。孫劍等[3]為解決碰撞事件在沖突仿真中的應(yīng)用問(wèn)題，對(duì)經(jīng)典的沖突分析模型SSAM進(jìn)行改進(jìn)，提出了易于實(shí)現(xiàn)的沖突時(shí)刻法，并通過(guò)對(duì)比分析得出：沖突時(shí)刻法比最小碰撞事件法更能細(xì)致地刻畫交叉口安全水平。

本文針對(duì)城市平面交叉口的特點(diǎn)，系統(tǒng)分析了交叉口的安全問(wèn)題，并針對(duì)最新的城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)范，分析了交叉口設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題，并給出相關(guān)對(duì)策。

1 城市平面交叉口特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)城市交叉口與其他道路交叉口的對(duì)比得出，城市交叉口的特點(diǎn)主要有：城市平面交叉口數(shù)量較多；交通環(huán)境復(fù)雜；進(jìn)入交叉口車速較快；郊區(qū)高等級(jí)公路交叉口范圍大。

1.1 城市平面交叉口數(shù)量多

隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，城市道路交通網(wǎng)逐步完善，公路交叉口數(shù)量逐年增加，尤其在市區(qū)繁華地段，相鄰交叉口距離不超過(guò)100 m，如此密集的道路交叉口，成為城市發(fā)展的瓶頸。

1.2 城市平面交叉口交通環(huán)境復(fù)雜

隨著城市化的發(fā)展，城市人口逐年增加，以及城市汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，平面道路交叉口呈現(xiàn)交通狀況復(fù)雜，人流、非公共交通車輛及公共交通車輛匯集于交叉口。此特點(diǎn)也成為交叉口交通事故頻發(fā)的主要原因之一。

1.3 進(jìn)入交叉口車速較快

在有交通信號(hào)燈的交叉口，行車司機(jī)為了快速通過(guò)交叉口，一般會(huì)加快車速，避免碰上紅燈，這樣就導(dǎo)致城市道路交叉口車速較快。

1.4 郊區(qū)高等級(jí)公路交叉口范圍大

在一般城市郊區(qū)的道路交叉口，均為一些高等級(jí)公路相交地，最常見(jiàn)的就是國(guó)道與省道的交叉口和國(guó)道與國(guó)道的交叉口，此類交叉口，由于公路等級(jí)高，橫斷面較寬，交叉口范圍大，并且車速快，車輛以大型貨車為主。

2 交叉口安全問(wèn)題分析

在城市道路交叉路口，車輛、行人在交叉口轉(zhuǎn)換方向，機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人之間交叉、沖突點(diǎn)多，并且車速變化很大，交通流量大，狀況復(fù)雜。因此，造成交叉口事故的原因很多，據(jù)調(diào)查，交叉口交通事故絕大部分是因?yàn)楦咚傩旭偟能囕v撞擊機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人導(dǎo)致。表1給出了車速與視野范圍的關(guān)系，圖1給出了視野范圍隨著車速的變化曲線，圖2給出了速度離散型與事故率的關(guān)系，從圖1、圖2及表1中的數(shù)據(jù)可以得出：

（1）汽車行駛速度與駕駛員視野成線性關(guān)系，隨著汽車行駛速度的增加，駕駛員的視野范圍減小，當(dāng)汽車行駛速度從40 km/h增加到110 km/h時(shí)，駕駛員的視野范圍從100 m降低到30 m，降幅達(dá)70%。

（2）速度離散性絕對(duì)值在20 m/h以內(nèi)時(shí)，速度離散性絕對(duì)值越大，事故率越高，且此時(shí)，夜間事故率要高于白天。當(dāng)速度離散絕對(duì)值大于20 m/h時(shí)，夜間行車事故率與白天行車事故率基本一致。

（3）綜合以上分析可知，車速及車速的離散性對(duì)交通事故影響顯著。

表1 不同汽車行駛速度時(shí)駕駛員的視野范圍一覽表

圖1 視野隨車速的變化曲線圖

圖2 速度離散性與事故率的關(guān)系曲線圖

除了行車速度外，造成城市交叉口交通事故還有以下一些原因：

（1）駕駛員在平面交叉路口的操作狀態(tài)；

（2）在平面交叉路口內(nèi)，機(jī)動(dòng)車交通流的沖突點(diǎn)較多；

（3）行人，非機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車的混雜現(xiàn)象在交叉口處尤為嚴(yán)重；

（4）交叉口缺少對(duì)交通弱勢(shì)使用者（行人，非機(jī)動(dòng)車使用者）的保護(hù)措施；

（5）現(xiàn)有平面交叉口存在控制、管理、設(shè)計(jì)和維護(hù)等方面的缺陷。

3 交叉口設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及對(duì)策

3.1 交叉口速度設(shè)計(jì)

由以上分析可知，交叉口車速過(guò)快及車速離散性過(guò)大是造成交叉口交通事故的主要原因，因此，在交叉口設(shè)計(jì)中，行車設(shè)計(jì)速度合理性至關(guān)重要。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范，交叉口車速設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：

（1）平面交叉口處的計(jì)算行車速度，原則上應(yīng)與路段上的計(jì)算行車速度一致。

（2）兩相交公路等級(jí)相同或交通量相近時(shí)，平交口內(nèi)的直行行車道的設(shè)計(jì)速度可適當(dāng)降低，但不得低于路段的70%。

（3）轉(zhuǎn)彎車道的速度：左轉(zhuǎn)曲線采用5～15 km/h的車速。右轉(zhuǎn)可比左轉(zhuǎn)略高，但不超過(guò)40 km/h。

（4）城市交叉口：應(yīng)按各級(jí)道路設(shè)計(jì)速度的50%～70%計(jì)算，直行車取大值，轉(zhuǎn)彎車取小值。

3.2 交叉口沖突點(diǎn)數(shù)量減小措施

交叉口沖突點(diǎn)是指來(lái)自不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉的地點(diǎn)。沖突點(diǎn)的存在是交叉口的最大問(wèn)題，并且產(chǎn)生沖突點(diǎn)最多的是左轉(zhuǎn)彎車輛，在交叉口設(shè)計(jì)中，最終目的是取消或者減少?zèng)_突點(diǎn)以增加通行能力。有學(xué)者研究得出，中國(guó)交叉口事故y與沖突x呈線性關(guān)系，如式（1）所示。因此，合理的設(shè)置沖突點(diǎn)數(shù)量，是減少交叉點(diǎn)交通事故的有力手段。

產(chǎn)生沖突最多的是左轉(zhuǎn)彎車輛，如四路交叉口若沒(méi)有左轉(zhuǎn)車流，沖突點(diǎn)可由16個(gè)減少至14個(gè)，而五路交叉口則從50個(gè)減少到5個(gè)，因此，正確的處理和組織左轉(zhuǎn)彎車輛是保證交叉口交通通暢和安全的關(guān)鍵。

通過(guò)上述分析，可得出消除或減小交叉口沖突點(diǎn)的措施有：

（1）交通管制，從時(shí)間上分開(kāi)車流以減少?zèng)_突點(diǎn)。

（2）渠化交通，通過(guò)隔離不同方向車流以減少?zèng)_突點(diǎn)。

3.2.1合理設(shè)置交叉口信號(hào)控制設(shè)備

為了保證交通安全，應(yīng)在交叉口設(shè)置交通信號(hào)燈，并遵循以下原則：

（1）當(dāng)進(jìn)入同一路口交通量較大時(shí)設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈。

（2）設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈的路口，當(dāng)?shù)缆肪哂袡C(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車分道線且道路寬度大于15 m時(shí)，應(yīng)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈。

（3）設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈的路口，當(dāng)通過(guò)人行橫道的行人高峰小時(shí)流量超過(guò)500人次時(shí)，應(yīng)設(shè)置人行橫道信號(hào)燈。

（4）在路口間距大于500 m、高峰小時(shí)流量超過(guò)750 veh及12 h流量超過(guò)8 000 veh的路段上，當(dāng)通過(guò)人行橫道的行人高峰小時(shí)流量超過(guò)500人次時(shí)，可設(shè)置人行橫道信號(hào)燈及相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈。

3.2.2渠化設(shè)計(jì)

利用在路面上劃分車線，設(shè)分隔器、分隔帶或交通島等限制行車路線，使不同類型，車速和行駛方向的車輛，順著一個(gè)方向通過(guò)交叉口。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范，渠化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

（1）應(yīng)根據(jù)交通流量及流向，增設(shè)交叉口進(jìn)口道的侯駛車道數(shù)；

（2）進(jìn)出口道分隔帶或交通標(biāo)志、標(biāo)線應(yīng)根據(jù)渠化要求布置，做到導(dǎo)向清晰，避免分流、合流集中于一點(diǎn)，造成相互干擾；

（3）無(wú)匯合點(diǎn)和交織點(diǎn)的穿越車流，應(yīng)以直角或接近直角相交匯，匯合和交織交通流的交叉角應(yīng)盡可能小,

3.3 弱勢(shì)群體的保護(hù)措施

現(xiàn)代城市道路交叉口設(shè)計(jì)中，很少有對(duì)弱勢(shì)群體（主要指非機(jī)動(dòng)車輛和行人）的保護(hù)措施，隨著交叉口交通事故日趨增加，對(duì)弱勢(shì)群體的保護(hù)應(yīng)予以重視。針對(duì)此問(wèn)題，應(yīng)在交叉口設(shè)計(jì)中考慮如下因素：

（1）設(shè)計(jì)較大的安全島,供行人和非機(jī)動(dòng)車等候。同時(shí)提前分離右轉(zhuǎn)車道,將右轉(zhuǎn)車與行人、非機(jī)動(dòng)車的沖突分散并遠(yuǎn)離路口。右轉(zhuǎn)車道可以設(shè)計(jì)適當(dāng)弧度,以降低右轉(zhuǎn)車速。

（2）設(shè)計(jì)直行自行車等候區(qū)，并將自行車等候區(qū)提前至停車線、人行橫道前，減少自行車與機(jī)動(dòng)車的沖突及自行車違章率。

（3）設(shè)計(jì)“Z”形人行橫道,并提供中心等待區(qū)。“Z”形人行橫道有利于行人被動(dòng)觀察前方來(lái)車，提高觀察率;中心等待區(qū)適用大面積路口。此外,在信號(hào)控制、標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計(jì)方面，可以嘗試在中心等候區(qū)設(shè)置行人信號(hào)燈，防止行人與左轉(zhuǎn)車輛發(fā)生沖突，或者提示行人注意左轉(zhuǎn)車輛。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）城市交叉口的特點(diǎn)主要有：城市平面交叉口數(shù)量較多；交通環(huán)境復(fù)雜；進(jìn)入交叉口車速較快；郊區(qū)高等級(jí)公路交叉口范圍大。

（2）交叉口交通事故主要原因有車速過(guò)快，沖突點(diǎn)較多，交通復(fù)雜，以及缺乏對(duì)弱勢(shì)群體的保護(hù)措施。

（3）針對(duì)交叉口交通事故主要原因，根據(jù)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，給出了在交叉口設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題的對(duì)策。

[1]胡瓊虹.城市道路平面交叉口交通安全評(píng)價(jià)研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2006.

[2]朱勝雪，陸鍵.公路平面交叉口安全評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2011,9（3）：26-30.

[3]孫劍，趙 莉.一種改進(jìn)的混合交通交叉口安全仿真評(píng)價(jià)方法[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，21（6）：32-37.

[4]楊凱，徐輝，林偉.平原區(qū)交叉口安全分析與改善對(duì)策研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，16(11)：37-41.