中小城市道路中央隔离设置条件研究

□ 张东明 杨 静

为了解决日益拥堵的城市交通问题，人们在交通管理与控制方面用尽各种手段。城市道路中央隔离带，在分隔对向车流，增加行人、车辆的安全性，提高交通效率，规范交通秩序方面发挥着重要的作用。根据美国的相关研究表明，有中央隔离带设施的道路交通事故率较大程度低于无隔离设施的同类道路。国内有学者从道路交通事故和景观方面对道路中央隔离设置的功能和特征进行了研究，得出中央隔离尤其是中央绿化隔离起着积极的作用。从交通效率方面考虑，城市中央隔离带能够使路段沿线出入口“右进右出”，使路段左转车辆集中掉头，可以屏蔽行人穿越交通，减少对向车辆的干扰，从而达到提高路段通行效率的目的。

综合以上各种优点，城市道路中央隔离被各城市广泛采用。然而，城市道路中央隔离不是万能的，隔离后路段通行效率提高了，而将交通压力转移到与该路段相连接的交叉口，所以加设中央隔离带是有条件的，而对此条件的研究还没有一个完整的理论依据。笔者从分析城市道路中央隔离带对路段及相连交叉口交通情况的影响入手，以云南省楚雄市城市道路设置中央隔离带后路段和交叉口交通情况为例，分析路段和交叉口的延误、停车次数、停车时间的变化，寻找合理设置中央隔离带的条件，以供规划、建设和管理部门参考。

一、中央隔离对路段通行能力影响分析

道路通行能力是指道路某一断面在单位时间内所能通过的最大车辆数。影响通行能力的主要因素有交通状况、道路设施、管理水平及环境等方面。由于交通设施水平的快速发展，道路设施对通行能力的影响已经不是主要方面，而交通状况对通行能力的影响更为突出。比如，交通构成、车辆间超车次数、车辆间相互干扰、路段车辆掉头、行人干扰等会降低路段的通行能力。中央隔离带可以从交通管理层面规范行车秩序，避免对向车辆相互影响，在一定程度上提高路段通行能力。城市道路中央隔离对路段通行能力的影响主要体现在以下几个方面。

1.分离冲突

对于无隔离城市道路，车辆左进左出道路沿线开口，导致后续车辆滞留，并且与对向车辆产生交叉冲突，严重影响路段车辆的通行效率。隔离后，出入口可以组织右进右出，减少车辆交叉冲突，提高路段通行能力。

2.提高车速

车速对路段通行能力有很大的影响，交通流不同，车辆的车速也不同。根据木桶效应，交通流速度受最低车速的影响，中央隔离可以减少对向干扰，隔离单向机动车车道，使驾驶员有安全感，提高行车速度，增大路段通行能力。

3.减少干扰

相关研究表明，行人随意过街对路段通行能力的折减系数为0.59，通行能力几乎减少了一半。中央隔离后，行人不能随意穿行，集中在人行横道处过街，不仅可以提高交通安全水平，很大程度上降低了行人对路段交通的影响，从而提高路段的通行能力。

4.规范行车秩序

无隔离设施的城市道路，经常会出现车辆随意掉头的现象，使双向后续车辆严重滞留。中央隔离可以防止路段车辆随意掉头，将明显提高路段通行能力。

二、路段中央隔离对相连交叉口通行能力影响分析

平面信号交叉口的通行能力等于各个进口道通行能力之和，各进口道通行能力又等于各车道通行能力之和。中央隔离后，使路段的通行能力增大，即单位时间内能够通过的交通体的数量增加，那么在交通需求较大的情况下，单位时间内到达相连交叉口的车辆数也会跟着增加。同时，隔离后交叉口有必要处理掉头车辆，使交叉口进口道交通组成发生变化，车辆之间干扰频繁，加上控制方法（如交叉口渠化、信号配时等）不合理，使得交叉口能够通过的交通量不高，车辆的延误增大。因此，研究交叉口通行能力的影响因素及路段与相连交叉口通行能力的匹配衔接问题具有重要意义。路段中央隔离带对相连交叉口通行能力的影响包括以下几个方面。

1.交通需求

中央隔离后使路段通行能力增大，那么单位时间内能够到达交叉口的车辆数增加，使交叉口的通行需求增大，交通拥挤程度加大，极易出现交通秩序混乱、交通事故等突发情况，降低交叉口通行能力。

2.交通流构成

交通流组成是交叉口通行能力的重要影响因素，左转车通过交叉口的时间相对直行车辆要长，掉头车辆则需要更长的时间，交叉口进口停车线断面的通行能力随着左转车比例的增大而降低。路段中央隔离后，相连交叉口左转、掉头车辆的比例会明显增加，在交通拥挤情况下反而会降低交叉口的通行能力。

3.道路条件

交叉口道路条件主要包括相交道路条数、车道数量、车道宽度、平纵断面线型等，中央隔离后使交叉口交通流组成发生变化，相应的交通渠化必须进行相应的合理调整，才能充分利用道路资源，提高交叉口通行效率。

4.信号控制

按各流向的交通量成比例地分配交叉口时间资源，即为达到交叉口信号控制的目的。信号控制的关键在于确定最佳周期，信号周期过长或过短都不利于交叉口通行能力的提高。路段中央隔离后使相连交叉口的交通组成及交通量都发生变化，必须根据新的交通流情况合理地优化信号配时，才能使交叉口通行能力最大化。

三、中央隔离后路段及相连交叉口通行能力匹配度分析

通过以上分析发现，城市道路中央隔离在一定方面可以提高路段的通行能力，因此对交叉口通行能力的影响应视情况而定。如果交叉口处于低饱和状态，并且交叉口渠化和信号配时根据路段隔离后的交通量做了重新优化，使路段及其相连交叉口的通行能力达到良好的衔接匹配，那么交叉口通行能力会随着路段通行能力的提高而提高，甚至片区路网的通行能力也会随之提高。但是，如果与路段相连交叉口处于高饱和状态，或者交叉口的渠化和信号配时没有随着路段中央隔离而做出合理优化，那么路段中央隔离后，在路段通行能力提高的同时，反而会给相连交叉口造成更大的压力。由于交通需求增加、交通组成混乱、交通渠化和信号配时不合理等原因使交叉口的通行能力降低，甚至远远低于路段通行能力，使两者通行能力不能达到很好的衔接匹配，从而在交叉口处形成交通瓶颈，蔓延到区域路网甚至整个路网，使整体通行能力下降。

四、云南省楚雄市路段中央隔离后交通情况仿真分析

通过对云南省楚雄市交通现状分析后发现，楚雄市区域路网交通供需矛盾突出，高峰时段交通拥挤时常发生。具体表现为：市民综合素质还需提高、交通违法行为屡禁不止、路段行人乱穿马路、车辆随意掉头、车辆乱停乱放现象严重，另外，路网出入口左进左出也经常导致交通拥堵。基于此，相关部门给出解决方案如下。①机动车道中心隔离：鹿城南路街心花园—州医院，鹿城北路滨河路—街心花园，鹿城西路街心花园—龙江路口，鹿城东路街心花园—龙泉路口，团结路体育馆路口—东兴路口。②人行道隔离路段：鹿城南路街心花园—州医院路口，鹿城北路滨河楼—街心花园，鹿城西路街心花园—龙江路口，鹿城东路街心花园—龙泉路口，团结路铜牛雕塑口两侧（如图1所示）。

图1 楚雄市局域路网隔离方案简图

对于楚雄城区鹿城西路、鹿城南路、团结路等道路的隔离方案，以2012年10月20日星期三晚高峰（17：15—18：15）的交通流量数据为基础，利用微观交通仿真软件TransModeler对未隔离和隔离两种状态下的路网进行建模，得到各路段和交叉口平均延误、平均停车时间的分析结果发现：①60%的路段隔离后平均延误和平均停车时间有所降低，鹿城北路滨河路—街心花园路段由南到北方向效果最明显，延误值从201.6sec/veh降低到50.8sec/veh，降低率达74.8%，停车时间从198.8sec/veh降低到52.5sec/veh，降低率达73.4%。②有53.8%的交叉口进口道的平均延误增加，61.5%的交叉口进口道的平均停车时间增加，其中北浦路与鹿城北路交叉口最突出，平均延误从 53.2sec/veh增大到 180.6sec/veh，平均停车时间从50.1sec/veh增大到178.4 sec/veh。

通过以上仿真分析可以看出，大部分路段的延误都有所下降，但对于交叉口，较大比例的交叉口进口道延误都有所增加，有的甚至大幅度增加，这证明此时的交叉口已经处于一个交通环境极度恶化的状态，很可能波及路网，甚至使路网瘫痪。究其原因主要是中央隔离后使路段行人乱穿马路、车辆随意掉头等现象明显减少，路段通行效率明显提高，但这些交通需求转移到与路段相连接的交叉口，致使交叉口交通压力增大，在没有对交通量进行合理预测，并优化交通渠化和信号配时的情况下，势必会导致交叉口交通情况恶化，通行效率下降，延误增加。

根据以上对楚雄市城市道路中央隔离的方案分析，建议中小城市慎用中央隔离。具体建议有：①仔细研究路段加设隔离的必要性，减少一次性加设的隔离带数量；②充分考虑路段隔离后通行能力的提高量，以及因交通需求转移导致的相连接交叉口交通需求的增加量；③根据重新分配后的交通需求，合理优化隔离路段相连交叉口的交通渠化；④根据重新分配后的交通需求，合理优化隔离路段相连交叉口的信号配时；⑤对方案进行充分的理论研究和评价验证后再进行实施。

五、结论

笔者从中小城市道路中央隔离对路段及相连交叉口通行能力的改变方面进行分析。路段中央隔离会提高路段的通行能力，对交叉口通行能力的影响还需视情况而定。如果交叉口进行合理优化，还需验证能否与路段通行能力相衔接，如果交叉口交通渠化、信号配时不合理，或者交叉口超饱和，路段隔离后都会使交叉口通行能力下降，不能与提高的路段通行能力相匹配，从而形成交通瓶颈，波及路段乃至路网，使整体通行能力下降。

所以，从通行能力的角度来分析路段是否需要加设中央隔离带，关键要看隔离后的路段及其相连交叉口的通行能力能否匹配。如果通过改变影响交叉口通行能力的各种因素也不能使交叉口通行能力达到路段通行能力的水平，那么就不能盲目地在路段加设隔离带。路段不设隔离，从路网整体角度反而会使交通需求从时间和空间上合理分布，均分交通压力，有利于整体通行能力的提高。