道路交通组织优化基础知识详解分析

第二章道路交通组织优化基础知识

道路交通组织主要的研究对象是交通流，利用交通流的规律、特点，指导交通管理工作，改善交通管理的环境。既然叫交通流，就必定存在流体（气体、液体）的共同特性。我们可以通过对这些规律的认识，借助流体特性，来确定交通工程的原则和交通管理的方法，以达到科学交通管理之目的。

1、流体特性

1.1流量特性

流量等于密度与速度的乘积，即：Q=KV

式中：Q——通过的流量，交通单位是辆/小时；

K——流体密度，交通单位是辆/公里；

V——流体流速，交通单位是公里/小时。

由此看出，在密度一定的条件下，速度越快，通过的流量也就越多，反映在交通上，通行能力就越大。

1.2流向特性

“水往低处流”，实质上是哪里压力小就往哪里流。机动车流也遵从这一特点，哪里的交通负荷（压力）小就往哪里走，这是由省时心理决定的。

1.3阻力特性

不同运动速度的物体（自行车、汽车、行人等），同处于一个空间内运动时就会产生相互影响，表现为流体阻力。阻力越大流速越慢。

1.4流速特性

由于存在阻力，流体流速就不可能完全一致，当层流状态时，流体层间速度差小，相互干扰小，有利于提高流速增加通行能力；当紊流状态时，各种速度的物体同处一个空间，相互干扰大，碰撞机会多，提高流速会增加碰撞机会。由此可见，在交通上，层流状态可以提高车速进而提高道路通行能力；紊流状态必须限速控制碰撞，因而无法提高道路通行能力。

1.5流量调节特性

可以采用分流、卸荷的方法，调整路网内的局部负荷。分流相当于“过滤”，卸荷相当于“阀门”。

根据以上所述流体特性，可以看出理想的交通流运行状态应该是：层流运行、流速接近、容易分离分层、密度均匀；理想的道路条件是：阻力小，路口与路口之间通行能力接近，局部负荷可以通过分流、卸荷做调整，路网密度适中并有明显对偶关系。

以便民警学会确定冲突点位置的方法。

①无信号控制平面交叉路口固定冲突点的分布

若不计入行人流、非机动车流的各类冲突点，各种平交路口的冲突点数（按最少计）如表2-1所示。

表2-1 交通流的交叉点、合流点和分流点的数目

图2-3 标准十安平交路口机动车、非机动车、行人无信号灯控冲突点分布图以上仅是单车道的情况，如果是多车道的道路，情况会比单车道复杂的多。因此在现行交通管理中，往往利用信号控制、让行控制来减少路口固定冲突点的个数。同时注重用交通工程的方法，通过路口渠化缩小冲突范围，固定冲突点的具体位置，同时利用单行、禁左的交通组织，减少冲突点个数，以达到简化路口冲突点的目的。

②交通信号灯控制平面交叉路口空间冲突点的。目前国内多数信号控制路口用的是两相控制，也就是说，一个信号周期内只有两个信号相位方案，即东西绿南北红和东西红南北绿。随着现代化程度的提高，信号控制正在向多相位发展。

什么叫相位？一般把在一种信号灯色的条件下允许通行的流向组合称为相位。而国外常把允许通行的流向叫相位，把允许通行的流向组合称为状态（或阶段）。国外这种划分方法，有利于进行多相位控制，因为它可以对相同流向中的某种交通流提前（或延迟）放行，也可以对它提前（或延迟）截断，使之在绿灯时间内更合理有效地利用路口空间。它不仅解决了路口通行权问题，而且也解决了先行权问题，使信号控制更符合“路权”概念。这是交通现代化发展的产物。

按我国现行两相制信号控制的标准十字路口来看，其各类冲突点分布如图2-4所示，各类冲突点统计见表2-3。

图2-4 两相制信号控制十字路口机、非、行各类冲突点分布图 表2-3 两相制信号控制十字路口机、非、行各类冲突点统计表

由此可以看出，采用信号控制，可以有效地减少各类冲突点个数。并且，相位设置越多，冲突点数就减少，控制起来也就越容易。图2-5是单设左转相位（三相制）冲突点分布图。

图2-5 三相制信号控制十字路口冲突点分布图

由图2-5可以看出，增设左转相位后，每一相中只有12交叉点和8个交织点，并且交叉冲突点的位置集中，容易控制，交通组织非常简单，为搞好路口秩序管理打下基础。可以说，多相位控制为路口内不同的交通流分离创造了有利的条件。

实行多相位控制不能无原则地增加控制相位，因为每增加一个相位，就会在信号配时上带来相应的绿灯损失时间。同时也会造成信号周期的延长。但是实行多相位可以有效减少交通延误，改善路口交通秩序，减少交通事故隐患，即使减少的交通延误被增加绿灯损失时间所抵消，但减少冲突点所带来的安全效益和良好的路口秩序，是两相制控制所无法比拟的。

由于我国绝大多数驾驶员熟悉两相制信号，已养成遵守两相制信号的经验行为方式，对改为多相制可能会有一个适应过程。因此在交通信号灯的安装使用上，必须做出一定的改进，使每个驾驶员只能看到自己这一相的信号灯，无法看到其他相信号灯，这样才能真正做到多相位控制。另外，加强现代交通科普教育，加强对多相位控制的宣传，使驾驶员养成只看自己这一相位信号灯的良好习惯，为实行现代化的交通控制打好管理的基础。

2.2立交桥冲突点分布

立交桥是一种新型道路设施，在我国的应用仅有30多年的历史。立交桥是城市道路现代化的标志，是现代交通建设中被广泛用于解决路口交通拥堵的有效手段。

但是，我国的交通结构是以混合交通为主体的交通流基本结构，而立交桥是主要用于解决机动车过路口的道路设施，因此在立交桥设计、建设上不可避免的会遇到各种冲突问题，会给交通安全带来隐患。

立交桥区事故集中，一方面有桥本身存在的缺陷，而更重要的一方面，是立交桥冲突失控的结果。不能不看到，立交桥减少了汽车通过路口的阻力，因此车速得以提高；但是立交桥也增加了行人、骑车人通过路口的困难，使人力交通绕行距离增加，同时上桥下桥又加大了体力消耗，因此按照人的生理心理特点，会促使一部分人违章。由于桥区面积大，冲突点分布分散，加上行车阻力小，过桥视距差，所以立交冲突极易酿成事故。

立交桥冲突点主要分布在哪些部位呢？据调查统计，立交桥冲突点主要分布在各匝道口处，其中尤其以道路与立交桥结合部的冲突点最为危险。国外由于是以机动车交通为主体，故立交桥发生的多为桥端事故。这一点与国外明显不同。

立交桥按其结构形式分，主要可分为互通式、分离式和高架桥，其中分离式和高架桥的冲突多发生在桥面、桥下和桥端，而互通式则在桥端、匝道、桥面上均存在冲突点。各种立交的冲突分布如图2-6所示。

由于各种立交桥桥区冲突点分布分散，因此应按不同危险程度分类，分别进行控制。按事故调查结果来看，桥端的冲突点危险程度最高，因此立交桥控制警力应布置在桥端匝道口处。