浅谈城市道路交叉口改善设计

武立新,黄 辉

(柳州市市政设计科学研究院,广西柳州 545006)

浅谈城市道路交叉口改善设计

武立新,黄 辉

(柳州市市政设计科学研究院,广西柳州 545006)

以柳州市原鱼峰路口为例,通过对影响城市道路交叉口通行能力和服务水平的主要因素进行分析,有针对性地阐述了交叉口改善的内容和方法,并对路口平面交通改善提出具体方案。

交叉口;改善设计;通行能力;服务水平

0 引言

城市道路交叉口一直以来都是制约路网通行能力的主要瓶颈。近年来,随着机动车辆的迅猛增长,城市道路的交通压力日渐增大,各城市对旧城改造及城市道路建设的投入也不断扩大。虽然通过强化交通管理,积极发展城市公共交通,城市交通状况有了一定程度的改善,但是,由于城市机动车辆增长太快,交通需求远大于供给,以致城市道路网负荷过大,城市交通日趋拥挤,道路交叉口经常出现车辆排队等候现象,高峰期间更是拥挤不堪。道路交通的拥挤不仅导致交通事故的增加,还产生了大量的废气排放和噪声,造成城市环境污染的加剧。本文针对道路平面交叉口的改善设计进行分析和探讨。

1 改善设计的主要方面

影响城市道路交叉口通行能力和服务水平的主要因素有:(1)交叉口的几何线形。畸形路口、多路交叉路口、弯道路口等路口交通组织困难,干扰因素多,通行能力低,行车安全度差。(2)交叉口渠化设计不合理。部分路口标志、标线设置不当,渠化岛设置不合理等,对路口交通造成了不利的影响,道路通行能力得不到提高。(3)交通信号配置不合理。有些路口交通信号没有考虑路口交通的实际情况,对主、次车流,朝夕情况,人流情况,特定方向车流等因素没有考虑清楚,绿灯信号时间浪费严重,路口交通延误较大。从调查情况看,此类问题在城市道路交通阻塞点中占有相当大的比例,而合理、迅速地解决这类问题,对于缓解路网压力,疏解地区交通具有重要意义。

一般来说,城市道路交叉口交通改善设计的主要内容有以下几点。(1)优化交叉口的几何线形,尽量避免设计出畸形路口、多路交叉路口、弯道路口等交叉口。(2)优化交叉口渠化工程设计,主要从以下方面着手:a.适当增加交叉口进口车道数,进一步明确车道功能;b.选择适当的车道宽度,合理组织行人、非机动车穿越路口;c.增强对路口车辆的诱导,使车辆快速通过交叉口;d.强化交叉口交通管理措施,减少绿灯损失时间;e.合理布置和安排交叉口附近公交站点及公交线路,减少对主线行车的干扰。(3)优化交通信号配置,加强对主、次车流,朝夕情况,人流情况,特定方向车流等情况的调查,使信号配置灵活、合理。

2 鱼峰路口改善设计分析

2.1 路口位置及相关道路情况

鱼峰路口位于柳州市南部,是柳州市主要的交叉口之一。它东接屏山大道,西接飞鹅路至火车站,南接鱼峰南路至汽车总站,北接鱼峰北路至市中心,东南方向是“鱼马公园”,西北方向是谷埠街商贸城,东北和西南方向也是老的商业区,车流和人流都比较大。屏山大道红线宽40 m,断面形式为:5.0 m人行道+6.5 m非机动车道+1.0 m侧分隔带+15 m机动车道+1.0 m侧分隔带+6.5 m非机动车道+5.0 m人行道。飞鹅路红线宽40 m,断面形式为:7.5 m人行道+4.25 m非机动车道+1.0 m侧分隔带+14.5 m机动车道+1.0 m侧分隔带+ 4.25 m非机动车道+7.5 m人行道。鱼峰北路和鱼峰南路红线宽均为40 m,断面形式为:10 m人行道+20 m机动车道+10 m人行道。

2.2 交通情况分析

2.2.1 交通信号及交通量

改善前路口的交通信号灯为红绿灯,高峰时段信号配时如图1所示。

图1 高峰时段交通信号灯配时示意图

在对交通情况的调研中,选择了17:20～18:20这一高峰时段对路口各个方向的交通量进行统计,结果如表1所列。

表1 高峰时段路口各个方向交通量统计表

由此可见,改善前鱼峰路口高峰时段机动车交通量为4 132 pcu/h,行人及非机动车高峰时段流量为4 476人(辆)/h。

2.2.2 现有路口的饱和流量和通行能力

各个方向进口道饱和车流的车头时距调查结果如表2所列(按第4辆车后的车流为饱和车流考虑)。

表2 各个方向进口道饱和车流车头时距统计表

根据表2,计算得到改善前的鱼峰路口各个方向的饱和流量(通行能力):

饱和流量:S屏山大道=3 600/2.77×2=2 599(pcu/h)

S飞鹅路=3 600/2.65×2=2 718(pcu/h)

S鱼峰北路=3 600/2.63×2=2 738(pcu/h)

S鱼峰南路=3 600/2.72×2=2 647(pcu/h)

由此可以得到改善前鱼峰路口的通行能力C=饱和流量×绿信比=2 599×0.442+2 718×0.442+

2 738×0.393+2 647×0.393=4 466(pcu/h)

2.2.3 现有路口的延误时间

根据点样本法调查和计算交叉口的延误时间,由于屏山大道的排队车辆最多,所以选择屏山大道进行调查,调查结果如表3所列。

表3 路口延误时间抽样过程一览表(单位:辆)

根据表3,计算得到改善前的鱼峰路口的延误指标:

总延误=74×15=1 110(pcu·s)

每辆停车的平均延误=1 110/28=39.6(s)

交叉口引道上每辆车的延误=1 110/35=31.7(s)

停车百分数=28/35=80%

取置信度90%,则K2=2.70,于是:停车百分比的容许误差=［(1-0.8)×2.7/(0.8/35)］1/2=13.9%。

2.2.4 现有路口的服务水平

从V/C的角度评价服务水平:

根据表4可得:改善前的鱼峰路口的服务水平为E级。

表4 路段、交叉口服务水平划分标准(V/C)一览表

从交叉口的延误时间的角度,可评价服务水平(见表5)。

表5 路段、交叉口服务水平划分标准(延误时间)一览表

综合上述两个指标,得出改善前的鱼峰路口的服务水平为E级。在这个服务水平上车流不稳定,交通拥挤,延误很大,通行能力低。

2.3 改善的方法及措施

(1)改善前的鱼峰路口虽然不是畸形路口,但路口存在着交通岗、信号灯、路灯杆、路面病害多等影响行车的障碍物和不利条件,须对其进行整改和完善。首先取消交通岗,采用信号灯系统和电子监控设备替代交警指挥；然后对路口的路面进行加铺改造,创造良好的通行条件;最后将路口处对行车造成影响的路灯杆、信号灯杆等进行整治和改善,保证行车安全。

(2)拆除路口段旧有的分隔带,拓宽路口的进口道车道数;在路口的四个象限增设渠化岛,缩短路口的行车距离,保证行人过街安全;设置左转、右转专用车道,以减少转弯车辆对直行车辆的干扰;设置摩托车待行区;采取非机动车二次过街的组织形式,规范非机动车行驶;在路口设置导流标线,引导车辆安全、有序地通过路口;调整公交车站台的位置,减少公交车进出站对主线车流的影响。

(3)通过对交通量、车流特征的研究和分析,优化信号时间的配置,减少绿灯时间的损失。改善后的屏山大道的进口道拓宽:1股右转车道+2股直行车道+1股左转车道;飞鹅路:1股右转车道+2股直行车道+1股左转车道;鱼峰南路:1股右转车道+2股直行车道+1股左转车道;鱼峰北路: 1股右转车道+1股直行车道+1股左转车道。

改善后的路口道路平面如图2所示。

图2 改善后的路口道路平面图

改善后的路口交通平面如图3所示。

图3 改善后的路口交通流平面图

改善后的路口效果图见图4所示。

图4 改善后的路口效果图

改善后高峰时段交通信号灯配时示意见图5所示。

图5 改善后高峰时段交通信号灯配时示意图

2.4 改善后的效果

屏山大道方向通行能力情况如下。

直行车道的通行能力:

式中:T——信号灯周期;

tg——信号每周期的绿灯时间;

t0——绿灯亮后,第一辆车启动、通过停车线的时间;

ti——车辆通过停车线的平均时间;

φ——折减系数,可用0.9。

设有专用右转和专用左转车道时,进口道的通行能力:

式中:βl——左转车占本方向进口道的比例;

βr——右转车占本方向进口道的比例。

故:屏山大道方向的通行能力为1 780pcu/h。

依次类推可以得到其它三个方向的进口道通行能力。

飞鹅路:2 214 pcu/h;

鱼峰南路:1 996 pcu/h;

鱼峰北路:873 pcu/h。

整个鱼峰路口的通行能力C=1 780+2 214+ 1 996+873=6 862(pcu/h)。

改善后的服务水平:V/C=4132/6862=0.60,属于B～C级,在这个服务水平上车流稳定,有少量延误,是个较为理想的服务水平。

3 结语

交通问题已经逐步成为各个城市最突出的问题之一，而城市道路交叉口则是制约路网通行能力的主要瓶颈。受城市发展布局和用地等因素的制约，许多路口无法采用立体交叉的形式，因此，对旧有路口的改善设计就是提高通行能力，减缓交通压力的最有效途径。交叉口的改善设计是一个系统工程,牵涉到道路规划、交通管理、交通安全设施优化等诸多方面,如何使改善设计有效、合理、经济,这需要人们不断探索、研究和总结。

U412.35

B

1009-7716(2015)03-0012-03

2014-11-21

武立新(1966-),男,河南南阳人,硕士,高级工程师,总工程师,从事市政工程设计研究工作。