淺談城市道路交叉口改善設(shè)計(jì)

武立新,黃 輝

(柳州市市政設(shè)計(jì)科學(xué)研究院,廣西柳州 545006)

淺談城市道路交叉口改善設(shè)計(jì)

武立新,黃 輝

(柳州市市政設(shè)計(jì)科學(xué)研究院,廣西柳州 545006)

以柳州市原魚峰路口為例,通過對(duì)影響城市道路交叉口通行能力和服務(wù)水平的主要因素進(jìn)行分析,有針對(duì)性地闡述了交叉口改善的內(nèi)容和方法,并對(duì)路口平面交通改善提出具體方案。

交叉口;改善設(shè)計(jì);通行能力;服務(wù)水平

0 引言

城市道路交叉口一直以來都是制約路網(wǎng)通行能力的主要瓶頸。近年來,隨著機(jī)動(dòng)車輛的迅猛增長,城市道路的交通壓力日漸增大,各城市對(duì)舊城改造及城市道路建設(shè)的投入也不斷擴(kuò)大。雖然通過強(qiáng)化交通管理,積極發(fā)展城市公共交通,城市交通狀況有了一定程度的改善,但是,由于城市機(jī)動(dòng)車輛增長太快,交通需求遠(yuǎn)大于供給,以致城市道路網(wǎng)負(fù)荷過大,城市交通日趨擁擠,道路交叉口經(jīng)常出現(xiàn)車輛排隊(duì)等候現(xiàn)象,高峰期間更是擁擠不堪。道路交通的擁擠不僅導(dǎo)致交通事故的增加,還產(chǎn)生了大量的廢氣排放和噪聲,造成城市環(huán)境污染的加劇。本文針對(duì)道路平面交叉口的改善設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和探討。

1 改善設(shè)計(jì)的主要方面

影響城市道路交叉口通行能力和服務(wù)水平的主要因素有:(1)交叉口的幾何線形。畸形路口、多路交叉路口、彎道路口等路口交通組織困難,干擾因素多,通行能力低,行車安全度差。(2)交叉口渠化設(shè)計(jì)不合理。部分路口標(biāo)志、標(biāo)線設(shè)置不當(dāng),渠化島設(shè)置不合理等,對(duì)路口交通造成了不利的影響,道路通行能力得不到提高。(3)交通信號(hào)配置不合理。有些路口交通信號(hào)沒有考慮路口交通的實(shí)際情況,對(duì)主、次車流,朝夕情況,人流情況,特定方向車流等因素沒有考慮清楚,綠燈信號(hào)時(shí)間浪費(fèi)嚴(yán)重,路口交通延誤較大。從調(diào)查情況看,此類問題在城市道路交通阻塞點(diǎn)中占有相當(dāng)大的比例,而合理、迅速地解決這類問題,對(duì)于緩解路網(wǎng)壓力,疏解地區(qū)交通具有重要意義。

一般來說,城市道路交叉口交通改善設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。(1)優(yōu)化交叉口的幾何線形,盡量避免設(shè)計(jì)出畸形路口、多路交叉路口、彎道路口等交叉口。(2)優(yōu)化交叉口渠化工程設(shè)計(jì),主要從以下方面著手:a.適當(dāng)增加交叉口進(jìn)口車道數(shù),進(jìn)一步明確車道功能;b.選擇適當(dāng)?shù)能嚨缹挾?合理組織行人、非機(jī)動(dòng)車穿越路口;c.增強(qiáng)對(duì)路口車輛的誘導(dǎo),使車輛快速通過交叉口;d.強(qiáng)化交叉口交通管理措施,減少綠燈損失時(shí)間;e.合理布置和安排交叉口附近公交站點(diǎn)及公交線路,減少對(duì)主線行車的干擾。(3)優(yōu)化交通信號(hào)配置,加強(qiáng)對(duì)主、次車流,朝夕情況,人流情況,特定方向車流等情況的調(diào)查,使信號(hào)配置靈活、合理。

2 魚峰路口改善設(shè)計(jì)分析

2.1 路口位置及相關(guān)道路情況

魚峰路口位于柳州市南部,是柳州市主要的交叉口之一。它東接屏山大道,西接飛鵝路至火車站,南接魚峰南路至汽車總站,北接魚峰北路至市中心,東南方向是“魚馬公園”,西北方向是谷埠街商貿(mào)城,東北和西南方向也是老的商業(yè)區(qū),車流和人流都比較大。屏山大道紅線寬40 m,斷面形式為:5.0 m人行道+6.5 m非機(jī)動(dòng)車道+1.0 m側(cè)分隔帶+15 m機(jī)動(dòng)車道+1.0 m側(cè)分隔帶+6.5 m非機(jī)動(dòng)車道+5.0 m人行道。飛鵝路紅線寬40 m,斷面形式為:7.5 m人行道+4.25 m非機(jī)動(dòng)車道+1.0 m側(cè)分隔帶+14.5 m機(jī)動(dòng)車道+1.0 m側(cè)分隔帶+ 4.25 m非機(jī)動(dòng)車道+7.5 m人行道。魚峰北路和魚峰南路紅線寬均為40 m,斷面形式為:10 m人行道+20 m機(jī)動(dòng)車道+10 m人行道。

2.2 交通情況分析

2.2.1 交通信號(hào)及交通量

改善前路口的交通信號(hào)燈為紅綠燈,高峰時(shí)段信號(hào)配時(shí)如圖1所示。

圖1 高峰時(shí)段交通信號(hào)燈配時(shí)示意圖

在對(duì)交通情況的調(diào)研中,選擇了17:20～18:20這一高峰時(shí)段對(duì)路口各個(gè)方向的交通量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表1所列。

表1 高峰時(shí)段路口各個(gè)方向交通量統(tǒng)計(jì)表

由此可見,改善前魚峰路口高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車交通量為4 132 pcu/h,行人及非機(jī)動(dòng)車高峰時(shí)段流量為4 476人(輛)/h。

2.2.2 現(xiàn)有路口的飽和流量和通行能力

各個(gè)方向進(jìn)口道飽和車流的車頭時(shí)距調(diào)查結(jié)果如表2所列(按第4輛車后的車流為飽和車流考慮)。

表2 各個(gè)方向進(jìn)口道飽和車流車頭時(shí)距統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)表2,計(jì)算得到改善前的魚峰路口各個(gè)方向的飽和流量(通行能力):

飽和流量:S屏山大道=3 600/2.77×2=2 599(pcu/h)

S飛鵝路=3 600/2.65×2=2 718(pcu/h)

S魚峰北路=3 600/2.63×2=2 738(pcu/h)

S魚峰南路=3 600/2.72×2=2 647(pcu/h)

由此可以得到改善前魚峰路口的通行能力C=飽和流量×綠信比=2 599×0.442+2 718×0.442+

2 738×0.393+2 647×0.393=4 466(pcu/h)

2.2.3 現(xiàn)有路口的延誤時(shí)間

根據(jù)點(diǎn)樣本法調(diào)查和計(jì)算交叉口的延誤時(shí)間,由于屏山大道的排隊(duì)車輛最多,所以選擇屏山大道進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查結(jié)果如表3所列。

表3 路口延誤時(shí)間抽樣過程一覽表(單位:輛)

根據(jù)表3,計(jì)算得到改善前的魚峰路口的延誤指標(biāo):

總延誤=74×15=1 110(pcu·s)

每輛停車的平均延誤=1 110/28=39.6(s)

交叉口引道上每輛車的延誤=1 110/35=31.7(s)

停車百分?jǐn)?shù)=28/35=80%

取置信度90%,則K2=2.70,于是:停車百分比的容許誤差=［(1-0.8)×2.7/(0.8/35)］1/2=13.9%。

2.2.4 現(xiàn)有路口的服務(wù)水平

從V/C的角度評(píng)價(jià)服務(wù)水平:

根據(jù)表4可得:改善前的魚峰路口的服務(wù)水平為E級(jí)。

表4 路段、交叉口服務(wù)水平劃分標(biāo)準(zhǔn)(V/C)一覽表

從交叉口的延誤時(shí)間的角度,可評(píng)價(jià)服務(wù)水平(見表5)。

表5 路段、交叉口服務(wù)水平劃分標(biāo)準(zhǔn)(延誤時(shí)間)一覽表

綜合上述兩個(gè)指標(biāo),得出改善前的魚峰路口的服務(wù)水平為E級(jí)。在這個(gè)服務(wù)水平上車流不穩(wěn)定,交通擁擠,延誤很大,通行能力低。

2.3 改善的方法及措施

(1)改善前的魚峰路口雖然不是畸形路口,但路口存在著交通崗、信號(hào)燈、路燈桿、路面病害多等影響行車的障礙物和不利條件,須對(duì)其進(jìn)行整改和完善。首先取消交通崗,采用信號(hào)燈系統(tǒng)和電子監(jiān)控設(shè)備替代交警指揮；然后對(duì)路口的路面進(jìn)行加鋪改造,創(chuàng)造良好的通行條件;最后將路口處對(duì)行車造成影響的路燈桿、信號(hào)燈桿等進(jìn)行整治和改善,保證行車安全。

(2)拆除路口段舊有的分隔帶,拓寬路口的進(jìn)口道車道數(shù);在路口的四個(gè)象限增設(shè)渠化島,縮短路口的行車距離,保證行人過街安全;設(shè)置左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)專用車道,以減少轉(zhuǎn)彎車輛對(duì)直行車輛的干擾;設(shè)置摩托車待行區(qū);采取非機(jī)動(dòng)車二次過街的組織形式,規(guī)范非機(jī)動(dòng)車行駛;在路口設(shè)置導(dǎo)流標(biāo)線,引導(dǎo)車輛安全、有序地通過路口;調(diào)整公交車站臺(tái)的位置,減少公交車進(jìn)出站對(duì)主線車流的影響。

(3)通過對(duì)交通量、車流特征的研究和分析,優(yōu)化信號(hào)時(shí)間的配置,減少綠燈時(shí)間的損失。改善后的屏山大道的進(jìn)口道拓寬:1股右轉(zhuǎn)車道+2股直行車道+1股左轉(zhuǎn)車道;飛鵝路:1股右轉(zhuǎn)車道+2股直行車道+1股左轉(zhuǎn)車道;魚峰南路:1股右轉(zhuǎn)車道+2股直行車道+1股左轉(zhuǎn)車道;魚峰北路: 1股右轉(zhuǎn)車道+1股直行車道+1股左轉(zhuǎn)車道。

改善后的路口道路平面如圖2所示。

圖2 改善后的路口道路平面圖

改善后的路口交通平面如圖3所示。

圖3 改善后的路口交通流平面圖

改善后的路口效果圖見圖4所示。

圖4 改善后的路口效果圖

改善后高峰時(shí)段交通信號(hào)燈配時(shí)示意見圖5所示。

圖5 改善后高峰時(shí)段交通信號(hào)燈配時(shí)示意圖

2.4 改善后的效果

屏山大道方向通行能力情況如下。

直行車道的通行能力:

式中:T——信號(hào)燈周期;

tg——信號(hào)每周期的綠燈時(shí)間;

t0——綠燈亮后,第一輛車啟動(dòng)、通過停車線的時(shí)間;

ti——車輛通過停車線的平均時(shí)間;

φ——折減系數(shù),可用0.9。

設(shè)有專用右轉(zhuǎn)和專用左轉(zhuǎn)車道時(shí),進(jìn)口道的通行能力:

式中:βl——左轉(zhuǎn)車占本方向進(jìn)口道的比例;

βr——右轉(zhuǎn)車占本方向進(jìn)口道的比例。

故:屏山大道方向的通行能力為1 780pcu/h。

依次類推可以得到其它三個(gè)方向的進(jìn)口道通行能力。

飛鵝路:2 214 pcu/h;

魚峰南路:1 996 pcu/h;

魚峰北路:873 pcu/h。

整個(gè)魚峰路口的通行能力C=1 780+2 214+ 1 996+873=6 862(pcu/h)。

改善后的服務(wù)水平:V/C=4132/6862=0.60,屬于B～C級(jí),在這個(gè)服務(wù)水平上車流穩(wěn)定,有少量延誤,是個(gè)較為理想的服務(wù)水平。

3 結(jié)語

交通問題已經(jīng)逐步成為各個(gè)城市最突出的問題之一，而城市道路交叉口則是制約路網(wǎng)通行能力的主要瓶頸。受城市發(fā)展布局和用地等因素的制約，許多路口無法采用立體交叉的形式，因此，對(duì)舊有路口的改善設(shè)計(jì)就是提高通行能力，減緩交通壓力的最有效途徑。交叉口的改善設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,牽涉到道路規(guī)劃、交通管理、交通安全設(shè)施優(yōu)化等諸多方面,如何使改善設(shè)計(jì)有效、合理、經(jīng)濟(jì),這需要人們不斷探索、研究和總結(jié)。

U412.35

B

1009-7716(2015)03-0012-03

2014-11-21

武立新(1966-),男,河南南陽人,碩士,高級(jí)工程師,總工程師,從事市政工程設(shè)計(jì)研究工作。