城市道路交叉口交通组织优化设计研究

城市道路交叉口交通组织优化设计研究

摘要:随着城市建设步伐的加快，机动车拥有量迅猛增长，“行车难、停车难”已成为许多大中城市的一种通病，交通问题已逐渐成为阻碍、制约城市社会经济发展的重要因素，成为城市管理的热点和难点。

关键词：城市道路；交叉口；交通组织；优化设计

引言

交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。但目前交叉口存在行车速度低、事故率高、交通拥挤甚至交通堵塞等弊病。因此，如何改善进行交通组织设计水平及减少交通事故发生势在必行。

一、城市道路交通组织设计的重要性

城市道路交通组织设计是运用交通工程技术和管理手段，系统地对区域内道路进行交通分析；根据道路功能，组织、协调、疏导交通流，平衡道路交通流量，使道路通行能力与交通流量基本协调，缓解交通需求矛盾。

常规的道路工程设计，只是依据规划对道路工程本身进行几何设计，对影响道路使用质量的交通组织设计未予足够重视，当建成道路发生交通堵塞或存在交通安全隐患时，交通管理部门只能做些“疏导”管理工作，不能从根本上解决存在问题。实际上，道路在使用过程中，由于使用条件不同，吸引的交通流也不同，交通流对道路的需求是千差万别，特别是中心城市区道路的改、扩建时，道路工程若不做好交通组织设计，等道路建成后发生问题时再想法进行拓宽改造，则恐难实施，不仅对整个交通系统造成严重影响，而且存在工程重复建设，造成资金浪费等诸多问题。交通组织设计有别于“交通工程设计”与“交通设施设计”，是近年来为改善城市交通，提高交通效率而提出的“交通设计”的一个组成部分。交通组织设计的重要性在于：做好交通需求分析，合理组织区域交通，充分发挥路网功能，保障交通安全。

二、城市道路交通组织设计的目的

道路交通组织设计的目的就是使车辆在整个研究区域的路网上的运行更有序，从而最大限度地节约道路资源，并使车辆的总体运行时间最短，实现研究区域内交通的良性运行。

理想的交通组织涉及了城市规划设计、道路工程设计、交通管理三个领域的知识，道路交通组织设计的成果是从道路规划开始，贯穿于城市规划、道路方案设计、初步设计、施工图设计、道路交通工程设计以至于道路交通管理的整个阶段。它为道路设计提供交叉口的形式、道路进出口的设置、路段的单双向交通，为交通标志的设置、交通管理，为道路所划分的每一个交通单元的建筑开口的选择提供可靠的依据。

根据交通组织设计成果来建设、管理道路，使交通流更均衡，合理地利用道路资源，避免道路资源的浪费，避免路段或结点道路资源缺少和造成拥堵，即使道路建成后出现问题，也可用较少的资金解决。

三、道路交叉口的交通组织设计

交叉口的通行能力是决定道路通行能力的关键，交叉口的交通状况良好与否，对路网上的交通状况有着重要影响。改扩建道路沿线交叉口的交通组织设计作为保证沿线交通组织总体方案得以实现的基本手段，是交通组织设计的重要内容。因此，完成道路及网络的交通组织工作后，应进一步分析道路网内各交叉口的交通组织情况，进行交叉口的交通组织及设计工作，这是交通组织最基本，也是最必须的工作，是前述各项工作的最终落实。

交叉口交通组织设计以保证主干道上的交通畅通及主干道与其他交通干道的连接顺畅，同时兼顾周边地区其它道路的交通状况为原则；以交通量预测资料、交叉口的规划形式和横向道路的规划宽度等作为依据。该项工作的主要内容是根据交叉口和路段协调的原则进行交叉口的渠化，并根据信号配时试算来检验渠化方案的效果。交叉口拓宽设计应注重提高通行能力，有利于改善交通秩序，保证道路全线及工程地区道路网上的交通安全、畅通，同时也应避免拓宽使交叉口面积过大而造成车辆行驶距离过长等不利情况。在进口车道数的确定中，应考虑其与路段车道数的匹配，使在信号配时条件下的进口道通行能力与路段通行能力均衡，以避免资源的浪费或造成交通拥挤。车道功能的划分则应根据流量流向预测资料来决定。以达到提高主要道路通行能力的目的。

四、城市道路交叉口交通组织优化方法

1、路口放行方法设计

路口放行方法的确定，指特定路口机动车放行方法与非机动车放行方法的组合。近年来，在交通管理实践中，我国许多城市根据自身管理特点，综合考虑机动车、非机动车、行人通过交叉口时的特点和要求，对放行方法进行实践和研究，形成以下4种模式:时间分离放行法，即非机动车按行人相位放行模式空间分离放行法，即非机动车按机动车相位放行模式时空分离放行法，即非机动车禁驶区放行模式综合放行模式。需要注意，一个城市中最好只设计1种放行方法，最多不宜超过2种，如果1个交叉口1种走法，道路使用者将无法适应，其结果必定造成交通秩序混乱。

2、交叉口渠化设计

交叉口渠化，指对同一平面上行驶的各种交通流，采取各种物理分离的措施，可使不同速度的交通流按所划分的车道“各行其道”，互不干扰。渠化是交通组织优化的重要手段之一。渠化的主要目的是规范车辆行驶、减少车流冲突、保护行人和自行车等慢行交通。交叉口渠化设计的作用是明确不同交通流的空间路权，

重点是控制冲突点的位置，做到“寸土必争”，尽量减少交叉冲突点的个数或将其转化为交织冲突点，提高路口通行能力。常用的渠化手段有交通岛、隔离墩、交通标志、地面标线、车道划分、路口拓宽等。

3、交叉口信号优化设计

交叉口的信号设计很重要，它可以有效减少路口内的冲突点，控制路口内冲突，明确不同流向、不同种类交通流通过路口的时间权。根据放行方法和渠化设计确定信号相位，根据路口冲突情况和路口内空闲时间最少的要求确定信号相序，根据各流向上到达的流量情况确定信号配时及周期，做到“分秒必争”。

4、电子监控的设计

为疏导交通、减少交通事故、保证行车安全提供研判依据，一般采用视频监控系统。在主要交叉路口、重要单位门口、车流量大而快的城市道路、易发生交通事故的路段、车辆违法行为集中的路段等必须设置，监控范围要保持画面清晰，晚间使用时需有照明设施。其实，城市车流向有一个规律，一般街道或车流量较小的街道，其车流向占据较大比例的是主要交叉或交通流量大的路口。因此，若先控制了一般或车流量小的交叉路口，也就控制了主要交叉路口和交通流量大的路口。

5、优化方案仿真及评价

由于信号交叉口的交通组织优化中涉及道路的物理改造(如渠化中的路口拓宽、交通岛、隔离墩和地面标线等)，一旦调整，短期内很难恢复。另外，交叉口的连续功能决定了一旦优化方案不切实际，势必影响整个道路及周边路网，造成交通拥堵。所以建议在条件允许的情况下，在优化方案实施前最好利用仿真对优化方案做一个评估，在确定方案确实可行的情况下再予以实施，以免对道路交通及周边路网产生负面影响。

伴随计算机技术的成熟而发展的交通仿真，从产生之初就得到很好的重视和发展，目前世界上有很多成熟的交通仿真软件。交叉口仿真属于微观仿真范畴，微观仿真软件的代表是VISSIM，它是由德国PTV公司开发的城市道路交通流仿真软件，被广泛运用于优化交通区域内的交通行为评估、轻轨系统并入城市道路网络的可行性分析、公共汽车及轻轨车站规划容量和效果评价，还可用于公交专用道等优先措施的分析。关于交叉口交通组织优化方案的评价，常用的指标有路口通行能力、平均等待时间、平均行车速度及车辆排队长度等。

结束语

信号交叉口是我国城市道路交叉的重要形式，业界专家学者对其进行了广泛而深入的研究，特别是国外，在交叉口渠化及信号设计方面形成了一套成熟的理论。但由于国外的道路运行情况和国内有着本质的区别，不存在机动车和非机动车混行的情况，所以国外的道路渠化及信号设计理论很难直接应用于我国。国内