城市多路平面交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

曾欽文

摘 要：交叉口作為城市交通不同方向車輛轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點(diǎn)，其對(duì)于城市交通的安全和暢通具有作用。多路交叉口連接多個(gè)方向道路，是城市道路網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，也是改善城市交通狀況的關(guān)鍵，但其較一般交叉口復(fù)雜程度更高，是交通改善的難點(diǎn)。文章從多路交叉口自身特點(diǎn)出發(fā)，分析多路交叉口的特性，結(jié)合常用的工程改造措施、交通組織優(yōu)化、渠化設(shè)計(jì)、信號(hào)控制設(shè)計(jì)四種改善措施探索多路交叉口改善方法。

關(guān)鍵詞：多路交叉口;優(yōu)化設(shè)計(jì);改善措施

0 引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，城市內(nèi)部的之間的交流不斷增加，城市的交通需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)。在早期通過對(duì)建設(shè)道路設(shè)施來滿足城市交通需求。由于規(guī)劃的不合理性，導(dǎo)致多方向的道路相交于同一平面，給車輛通行帶來困擾，在目前城市交通快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)下，多路交叉問題越來越復(fù)雜，往往成為城市交通的“堵點(diǎn)”，因此多路交叉口的設(shè)計(jì)及優(yōu)化一直成為交通工程解決實(shí)際問題的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外對(duì)交叉口的改善方法及思路做了許多的研究。其中梁偉紅等從前期調(diào)查、問題的分析、渠化設(shè)計(jì)及方案評(píng)價(jià)等4個(gè)方面提出了不規(guī)則交叉口的渠化設(shè)計(jì)流程，并結(jié)合仿真證明了方法的有效性;楊偉在實(shí)際的案例中分析各種組織方案的優(yōu)劣，總結(jié)出多路交叉口的交通組織經(jīng)驗(yàn)。賀麗娜等人對(duì)利用已實(shí)施的交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)方案對(duì)交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了方法的總結(jié)。

本文在結(jié)合相關(guān)學(xué)者優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)之上，通過對(duì)多路交叉口的特性與常規(guī)交叉口的特性對(duì)比分析，得到多路交叉口的特點(diǎn)。針對(duì)更為復(fù)雜的多路交叉口的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及方法進(jìn)行研究及總結(jié)。

1 多路交叉口特征性分析

解決路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的擁堵問題是改善城市交通狀況的關(guān)鍵，交叉口因其自身的幾何特征和交通特征，有別于常規(guī)交叉口的組織設(shè)計(jì)。以下對(duì)多路交叉口的特征進(jìn)行分析。

1.1 沖突點(diǎn)多，復(fù)雜度高

當(dāng)兩股不同流向的交通流在同一時(shí)刻經(jīng)過交叉口內(nèi)同一點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生交通沖突，形成沖突點(diǎn)。沖突點(diǎn)根據(jù)沖突交通流流向的不同又可以分為交叉沖突、合流沖突、分流沖突三類，然而每一種類型的沖突點(diǎn)對(duì)交叉口的影響程度又各不相同。交叉沖突點(diǎn)是交通流的相互交叉，最容易引發(fā)交通事故、造成擁堵;合流沖突點(diǎn)匯聚不同流向的交通流，車流在交叉口等待匯入時(shí)增加了交叉口的平均延誤，一定程度上提高了交叉口的復(fù)雜程度;分流沖突點(diǎn)對(duì)交叉口的影響程度較前兩種沖突點(diǎn)的影響程度要小。

1.2 行車軌跡復(fù)雜，組織難度大

就一般而言，假設(shè)各個(gè)方向均為雙向通行，則3路交叉有 6個(gè)流向，4 路交叉有12個(gè)流向，5路交叉有20個(gè)，6路交叉就達(dá)到30個(gè)。多路交叉口的進(jìn)口道較多，流入交叉口內(nèi)部的流量較大，再加上各進(jìn)口道各流向的交織，使得整個(gè)交叉口的交通組織難度大大提高。

1.3 周期長(zhǎng)，延誤大

當(dāng)多路交叉口流量增加到一定量時(shí)，若不采用交通控制方法對(duì)交叉口實(shí)施管控，將導(dǎo)致交叉口的通行效率降低，影響行車安全，甚至波及到相關(guān)交口。對(duì)于多路交叉的控制，一般采用信號(hào)控制的辦法，以減少?zèng)_突點(diǎn)為的，分配交叉口各流向的通行權(quán)。但是通過增加相位來減少?zèng)_突也有弊端，隨著相位的增加，信號(hào)周期的長(zhǎng)度增加，車輛的停車等待時(shí)間增加，交叉口的平均延誤增大，交叉口的通行效率降低。

1.4 交叉口面積大，車輛通過時(shí)間長(zhǎng)

多路交叉口內(nèi)部面積較大，車輛在交叉口內(nèi)部的時(shí)間較長(zhǎng)，如果沒有合理的渠化交叉口來規(guī)范各個(gè)行車方向的行車軌跡，交叉口內(nèi)部就會(huì)有更多的沖突，嚴(yán)重影響交叉口的通行效率，并且容易造成交通事故，形成交通堵塞。

以上對(duì)多路交叉口的特點(diǎn)可以看出，四路以上所形成的交叉行對(duì)于常規(guī)四路以下的常規(guī)交叉的特點(diǎn)不僅僅體現(xiàn)在道路相交的數(shù)量增加，由此對(duì)交叉口范圍內(nèi)的車輛運(yùn)行的安全及交通流特性更為復(fù)雜，其對(duì)于多路交叉口的交通流組織方式及控制方式同樣更加多樣化。

2 多路交叉口改善方法

多路交叉口作為路網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到城市路網(wǎng)的運(yùn)作效率，比路段的交通更為復(fù)雜，所以多路交叉口的改善尤為重要。對(duì)于多路交叉口的改造，主要有如下四種常用方式：

2.1 工程改造

工程改造采用工程建設(shè)的方法對(duì)交叉口實(shí)施改造。通過合理改造交叉口的型式、幾何形狀、道路寬度等建設(shè)方法，達(dá)到改善交通的目的。常采用的方式有：設(shè)置分離式立交、形成組合交叉口、拓寬進(jìn)口道等。重慶市對(duì)設(shè)置分離式交叉口的改造方法在很多地方有了實(shí)施。其中熟知的為渝北區(qū)的新牌坊立交。

2.2 交通組織優(yōu)化

交通組織優(yōu)化是在不改變交叉口物理結(jié)構(gòu)的情況下，科學(xué)合理地對(duì)流量、流速、流向進(jìn)行組織，以期達(dá)到交通壓力在時(shí)間和空間上的均分，從而使交叉口的運(yùn)作處于一個(gè)良好的交通狀態(tài)。其主要的優(yōu)化方法包括：組織單向通、流量禁限、流向禁限、車種禁限等。

2.3 交叉口渠化設(shè)計(jì)

交叉口渠化設(shè)計(jì)可以形象地比喻為河流引道的設(shè)計(jì)，車流如水流在渠化后的交叉口內(nèi)有序地流動(dòng)。在多路交叉口中，沖突點(diǎn)數(shù)量較多且位置不確定，渠化設(shè)計(jì)的主要思想就是盡可能利用交叉口的有效空間，使沖突點(diǎn)的空間位置相對(duì)固定和集中，規(guī)范各行車方向的行駛軌跡，從而提高交叉口的運(yùn)行率。渠化設(shè)計(jì)主要是合理利用渠化島、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線引導(dǎo)車流有序地通過交叉口。

2.4 信號(hào)控制

信號(hào)控制主要是通過合理的相位設(shè)計(jì)，達(dá)到減少?zèng)_突、控制沖突的目的，實(shí)現(xiàn)了不同性質(zhì)的交通流在時(shí)間上的分離，再結(jié)合渠化設(shè)計(jì)對(duì)不同性質(zhì)交通流在空間上的分離，最終實(shí)現(xiàn)交叉口內(nèi)交通流的有序、高效運(yùn)動(dòng)。

以上方法在多路交叉口的改善過程中，四種方法相互之間結(jié)合。由于交叉口幾何形狀及交通流特性不同，同時(shí)改善的目標(biāo)也有所不同，所以用于改造同類型的交叉口的具體方法及手段也有很大差異。

參考文獻(xiàn)：

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