提高武汉市环线平交路口通行能力交通设计技术研究＊

杜育刚 王 富

（1.长治市通明公路勘察设计有限公司 长治 046011；2.武汉工程大学环境与城市建设学院 武汉 430073）

1 交通流参数采集

交通量是交通流最重要的参数之一。道路交叉口交通量指单位时间内通过交叉口各入口引道的车辆数之和。在对武汉市环线主要平面交叉口交通量调查中，选取7个最具代表性的平面交叉口作为调查对象，以5min作为计数间隔，调查得到以5min为时间尺度的分车型的平面转向交通量（不包括高架和下穿通道流量）。车头时距是衡量交叉口通行能力的重要参数，以往该数据较难测定，本次采用 Hi－pro MTC－10多功能交通调查仪对其进行了准确测定。

2 交通流特性分析

2.1 交通量空间分布特性

根据处理后的交通量调查数据，可以得出各个交叉口的高峰小时交通量，将其绘成高峰小时交通量柱状图，得到交叉口交通量的空间分布图，见图1。

图1 交通流空间分布特性图

由图1可见，中南路-武珞路交叉口平面交通量最大，交通量已经达到了10 123辆／h。该交叉口位于武汉市中南商业圈，附近有傅家坡客运站以及洪山公园，此处为重要的交通吸引区。而徐东大街－友谊大道的交通量也达到了9 086辆／h。这个交叉口是长江二桥的出入口，是武昌和汉口的最重要的直接通道之一，且此处位于徐东商圈，吸引了大量的交通量。这2个交叉口在高峰小时里出现二次排队。高峰小时交通量最少的交叉口是位于汉阳的鹦鹉大道－汉阳大道交叉口，其交通量也达到了5 393.5辆／h。

除此之外，其他主要交叉口的交通量分别如下：汉阳大道－龙阳大道5 726辆／h，解放大道－新华路6 818辆／h，常青路－发展大道7 581辆／h，新华路－建设大道6 212辆／h。这些交叉口也在高峰时期出现了不同程度的堵塞现象，需要采取合理措施疏导以提高交叉口的通行能力。

2.2 交通流稳定性分析

为了了解各个交叉口的交通流的稳定性，在这里引入高峰小时系数PHF15用以评价高峰小时内流量的变化状况。

各个交叉口高峰小时交通量，15min最高交通量以及PHF15见表1。

表1 各交叉口PHF15表

由表1可见，PHF15在0.70～0.98之间，表明各交叉口交通流都比较稳定。汉阳大道－龙阳大道的PHF15最大，表明此交叉口的波动最小。PHF15最小的是常青路－发展大道，表明该交叉口与其他交叉口相比交通流有小幅波动。

2.3 交叉口流量流向分析

平面交叉口各入口存在3个不同方向的车流：左转车流、直行车流和右转车流［1］。其中，左转车流不仅是产生冲突点的主要因素，而且也给对向直行车流的通行造成很大的影响［2］。由于左转车流的影响，交叉口通行效率下降，延误时间长，车辆排队造成交通阻塞，废气排放加剧，所以无论是保证交通安全还是提高交叉口的通行能力，组织好左转车流是一个关键问题。因此，有必要针对转向车流，尤其是左转车流的交通特性加以分析。以新华路－建设大道交叉口为例作出分析，见图2。

图2 新华路－建设大道交通流向分布图（单位：pcu／h）

根据图2中的数据，直行交通量占总交通量64%，左转为14%，是各交叉口中左转车比例最小的交叉口，而其直行车比例较高，应该在交叉口管理中给予直行车辆足够的重视。同时需要对左转车流进行合理的疏导，以达到减少冲突点，提高通行能力的目的。

从调查数据可以得知：汉阳大道－龙阳大道、徐东大街－友谊大道、解放大道－新华路、中南路－武珞路、鹦鹉大道－汉阳大道、汉阳大道－龙阳大道交叉口的左转车流占总交通流的百分比都为25%左右。以上交叉口的左转车流对交叉口的影响较大，限制了交叉口的通过能力和服务水平，需要采取措施予以疏导。

常青路－发展大道左转车流占总交通流的百分比为15%，新华路－建设大道左转车流占总交通流的百分比为14%。常青路－发展大道从南到北实行了限制左转的交通管理措施，并进行了合理的分流，减少了交叉口的冲突点。其他具备条件的交叉口可以仿效其做法，以达到减少交叉口的冲突点，提高交叉口通行能力的目的。

2.4 车头时距分析

车头时距是求解通行能力的必要参数，在交通工程有重要应用［3］。如图3，绿灯开启以后，交叉口车头时距逐渐趋于稳定。

图3 左转车头时距折线分布图

由图3可见，第3辆车以后的车基本已经达到了稳定，因此取第3辆车以后的稳定车头时距作为饱和车头时距。将各个交叉口的饱和车头时距求出，然后相加并平均，求出平均饱和车头时距。在本次调查中共得到车头时距样本85 413个，从总样本数据中筛选出适合的有效饱和时距数据3 268个。最后经计算得到交叉口各流向平均饱和车头时距为：左转2.24s，直行2.15s，右转2.27s。这些数据是根据大量的实测数据得到的，对于武汉市其他交叉口的通行能力具有代表性意义，并且可为我国其他城市交叉口通行能力计算提供参考。

3 交叉口通行能力改善技术

（1）设置左转待行区。左转待行区设在左转专用车道前端，伸入交叉口内部，伸入长度应保证在此范围内待行的左转车辆不与对向直行车流发生冲突，当本向直行绿灯亮时，同一进口的左转弯车辆随直行车辆运行至路口内的1条或多条等待区车道中，待左转绿灯亮时再很快通过交叉口［4］。左转相位终止时，禁止车辆在左转待行区内停留，同时见图4，左转等待区必须设置在对向内侧直行车道的外侧，以免妨碍对向直行车辆通过路口。在整个过程中，无需增加信号时间和左转进口车道数，却可以提高左转车道的通行能力。这样达到了用空间换时间的目的，既可以充分利用交叉口的路口区域，又能减少左转相位的时间，进而提高整个交叉口的服务水平。

图4 左转机动车等待区设置示意图

（2）左转车辆远引。远引平面交叉口就是着眼于减小交叉口直行车辆延误、减少交叉口冲突点而采用物理设施分离交叉口车流的交通管理措施。针对交叉口直行与转弯车辆采用了独特的渠化方式，远引左转平面交叉口主要包括U形回转交叉口、蝴蝶领结型交叉口。

（3）设置直行待行区。从左转待行区的设置中得到提示，可以充分利用交叉口的空闲区域来组织交通。由于受交通信号的控制，通过交叉口的车辆往往为某1个方向或者2个方向的车流。特别只有1个方向的车流时（如左转专用相位）交叉口的空闲区域被浪费了。为此，可以考虑通过设置直行待行区和二次停车线的方式将车流引入平面交叉口内，见图5，间接认为车辆正在通过平面交叉口，以增加平面交叉口的通行能力。

图5 直行待行区示意图

（4）右转机动车提前右转。如图6所示，即通过在渠化区附近的非机动车道上设立交织区，允许右转机动车在交织区内寻找非机动车流的可穿越间隙，穿越非机动车流进入渠化开辟的右转机动车道，从而通过交叉口。一些城市试用了右转机动车提前右转的组织方式，从一定程度上缓解了交叉口内的交通拥挤，提高通行能力。

图6 右转机动车提前右转方式示意图

4 案例应用

以武汉市武珞路－中南路交叉口和徐东大街－友谊大道交叉口为例进行案例应用。

（1）武珞路－中南路交叉口方案设计

①东进口。4条直行车道，1条直右车道，同时在停车线前设置了直行待行区。

②西进口。3条直行车道，3条左转车道，并在停车线前设置了左转待行区。

③北进口。3条左转车道，1条右转车道，并在停车线前设置左转待行区。

武珞路－中南路交叉口待行区设置见图7。

图7 武珞路－中南路交叉口待行区设置效果图

（2）徐东大街－友谊大道交叉口方案设计。徐东大街－友谊大道交叉口是武汉市典型的交通量大、问题多的交叉口，连接着长江二桥徐东大街和友谊大道2条主干道。

考虑到南进口道方向有4.2m宽的中央分隔带，为了充分利用好分隔带，将南进口道的左转远引设置为U型远引；而北进口道没有分隔带，但是具有一定的拓宽空间，将北进口道的左转远引设置为蝴蝶领结型远引。同时由于南进口道修建了地下通道，路面上禁止行人通行，因此将南进口道处的停车线前移12m和10m，东西进口道的左转设置左转待行区，具体布置见图8。

图8 远引交叉口布局示意效果图

5 结语

交通流特性分析是进行交通规划、设计、管理和理论研究的基础。本文根据实测数据对武汉市内主要信号平面交叉口的交通流特性进行了分析研究，得到了武汉市平面交叉口交通流运行规律，提出了通行能力改善技术措施，并进行了案例应用，为武汉市平面交叉口建设和管理提供了现实依据，同时也可为其他城市平面交叉口的建设和管理提供借鉴。

［1］陈宽民，罗志忠.平面交叉口左转车流的特性分析及对策研究［J］.公路交通技术，2006（2）：114－118.

［2］罗 霞，杜进有，陈应文.混合车流交通流特性分析［J］.西南交通大学学报，2006（3）：297－300.

［3］景 鹏，孟祥海.城市道路车辆分类及折算系数研究［J］.城市交通，2006（2）：61－63.

［4］郭富平，贾志绚，常争艳.信号交叉口交通流特性及延误研究［J］山西交通科技，2005（3）：77－79.