城市交叉口平面立交交通组织机理及应用研究

王英杰，宋 涛

（沈阳市规划设计研究院，辽宁 沈阳110004）

随着城市交通的快速发展，我国许多城市的交通拥堵现象日益严重，交通问题也日趋复杂，交叉口拥堵已成为我国许多大城市交通拥堵的常态。城市道路平面交叉口是城市道路网的咽喉，是人流、机动车流与自行车流的汇集点，它们之间的相互干扰，使行车速度降低，发生交通拥挤，甚至交通堵塞。有资料表明，因交叉路口拥堵而造成的交通延误占城市道路交通总延误的1／3以上，在交叉路口发生的事故约占整个交通事故的50% 以上。因此，如何较好地设计交叉口，合理组织交通，对提高交叉口的车速，减少延误和交通事故，避免交通阻塞，具有重要意义。

本文将以平面立交工作机理为基础，以沈阳市平面立交的成功实践为例，着重介绍平面立交的基本机理及应用实践，为国内城市平面交叉口的治理改善提供借鉴。

1 平面立交的基本机理

1.1 平面立交交通组织机理

平面立交是在十字路口的各个角修建一条小型环路，如同将一座立交桥放到平面上，汽车转弯必须经过路口旁边的环路才能实现。小型环路使十字路口起到立交桥的作用，在十字路口处，东南西北4个方向的车辆全部直行。需要在十字路口左转弯的车辆，必须直行通过路口，在十字路口之后的小型环路处，经过连续2次右转，最终实现左转。需要在十字路口右转的车辆，必须在进入十字路口之前，进入转向车道，实现右转。由于没有转弯车辆经过十字路口，从而有效地减少了路口车辆的交叉点，保证了交通畅通。典型的平面立交如图1所示。

图1 典型平面立交

1）左转车流:增设转弯车道，车辆经过2次右转实现左转，将转弯车流转变为直行车流，避免了左转车流与直行车流的冲突。左转车流的交通流线如图2所示。

图2 左转车流交通流线示意图

2）右转车流:增设右转专用车道，在进入交叉口前驶出，大大方便了右转车行驶。右转车流线如图3所示。

3）直行车流:根据交叉口信号的相位指示行驶。直行车的流线如图4所示。

4）非机动车流和人流:右转非机动车流和人流在进入交叉口前转向，直行非机动车流和人流根据信号相位指示走行，左转非机动车流和人流根据信号相位指示可采用“二次过街”形式走行。非机动车和行人流线如图5所示。

图3 右转车流交通流线示意图

图4 直行车流交通流线示意图

图5 非机动车流和人流交通流线示意图

1.2 平面立交与平面交叉口运行效率比较

从2010年开始，沈阳市对中心区90处左转车流量较大的交叉口进行了交通调查，调查内容包括冲突点数目、信号相位及配时、交通流量、交叉口饱和度、平均延误、信号周期损失时间、左转车通过交叉口需信号周期数等指标（见表1）。

表1平面立交与平面交叉口交通运行参数比较表

与平面交叉口相比，采用平面立交进行交通组织后，交叉口的冲突点减少为1处，交叉口信号精简为2相位，交叉口平均饱和度、车辆平均延误、信号周期平均损失时间、左转车通过交叉口需信号周期数等指标大大改善，反映出交叉口机动车运行效率的大大提升。

1.3 平面立交与立体交叉口交通流特征比较

城市道路立交分类及选型直接影响立交功能、规模和工程造价，是立交规划、设计的重要依据之一。根据城市道路工程设计规范，立体交叉口应根据相交道路等级、直行及转向车流行驶特征、非机动车对机动车干扰等进行分类，可分为3类:

A类:枢纽立交，包括A1（主要形式为全定向、喇叭型、组合式全互通立交）和A2（主要形式为喇叭型、苜蓿叶形、半定向、组合式全互通立交）2类；

B类:一般立交，主要形式为喇叭型、苜蓿叶形、环形、菱形、迂回式、组合式全互通和半互通立交；

C类:分离式立交。

与A、B、C3类立交相比，平面立交通过增设右转和左转匝道，保证了右转车流无交织，并将左转车流与直行车流一并考虑，采用信号灯进行控制，提高了交叉口的运行效率（见表2）。

表2 交叉口类型及交通流行驶特征

在工程造价方面，根据沈阳市经验，在同等建设条件下，平面立交仅为A类立交的1／8～1／7，B类立交的1／6～1／5，C类立交的1／5～1／4。

1.4 平面立交的适用条件

1）主干路－主干路交叉口、主干路－次干路交叉口，采用平面交通组织形式；

2）交叉口转向（左转、右转）车流量较大；

3）交叉口交通流量较大；

4）交叉口改造资金有限；

5）交叉口相交道路绿化防护带较宽或两侧建筑后退红线距离较大；

6）近远期结合，近期采用平面交通组织，远期采用互通立交组织。

1.5 平面立交规划技术路线

前期分析阶段:在对现状土地利用、交叉口及各转向交通流量和现状交通条件调查基础上，将区域用地规划、交通流量预测和交叉口改善条件，作为平面立交设计的基本依据。

规划设计阶段:首先进行平面立交的整体形式设计，结合交通流量预测结果，在保证满足左转车匝道排队需求、车辆最小转弯要求基础上，进行转弯匝道设计。

方案评价阶段:从改善前后交通运行指标对比、车流行驶顺畅程度、工程造价、近远期衔接关系、对沿线地块交通影响等指标对规划方案进行评价，将评价结果作为方案优化的基本依据，平面立交规划技术路线如图6所示。

2 实例验证与分析

为保证2013年“第十二届全国运动会”的胜利召开，作为全运会主功能区的沈阳市浑南地区先后建设了浑南大道－金阳大街交叉口、航天路－白塔大街交叉口、航天路－桃仙大街交叉口等3处平面立交，并取得了良好的实施效果。

航天路－白塔大街交叉口位于沈阳市浑南新城，相交道路航天路和白塔大街是沈阳市重要的交通主干道。根据沈阳市浑南新城综合交通规划，航天路－白塔大街交叉口预留了远期建设互通立交的用地条件，航天路规划东西向直行有轨电车1条。

由于近期两处交叉口交通流量不大，近期为节省工程造价，在原立交控制用地内，规划建设平面立交。在东北、东南、西南、西北四个象限，分别增设1处右转匝道和1处左转绕行匝道，交叉口左转车辆走行左转绕行匝道，车辆通过2次右转实现左转。车辆最小转弯半径控制在25m以上，保证了车流的顺畅行驶。航天路－白塔大街平面立交规划如图7所示。

图6 平面立交技术路线

图7 航天路－白塔大街平面立交规划

通过实例验证，采取平面立交交通组织与其他交通组织方式相比，具有以下优点:

1）通行能力提升，交叉口由4相位缩减至2相位，交叉口运行效率提升35%左右；

2）节省工程造价，仅为互通立交造价的18%左右；

3）安全提升，交叉口禁止左转后，避免了航天路左转车辆与直行有轨电车的冲突。

3 结束语

平面立交因其交通组织灵活、造价节省、近远期结合较好等优势，已成为平面交叉口交通改善的重要手段。根据沈阳市平面立交实践结果，采用平面立交进行交叉口的交通组织，交叉口信号可精简为2相位，交叉口冲突点减少为1处，交叉口机动车运行效率大大提升。另外，平面立交可与绿化景观相结合，并为远期建设互通立交预留了条件，真正实现了交通的“可持续发展”，为国内城市平面交叉口治理改善提供重要的借鉴意义。

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