谈市政道路平面交叉口的交通组织设计

刘 海 芳

(北京市市政专业设计院股份公司山西分公司,山西 太原 030002)

随着城市化进程的加快,城市人口的增加，生活水平的提高，人们的出行对于交通工具的需求也在日益增长，随之带来的现状交通拥挤度明显提高,给城市交通带来了巨大的压力。

在城市交通中,交叉口是道路网的联结点,可谓城市交通的咽喉,合理的交通组织达到道路交通流量及流向的分流，在时间上和空间上合理利用资源，其设计将直接关系到道路交通的安全与畅通。因此进一步加强对交叉口的研究非常有必要，良好的渠化设计，能有效提高交叉口通行能力，更安全、更通畅，从而提高路段的交通能力，促使整个城市交通更快捷。

1 常见平交路口的优化形式

1.1 交叉口拓宽设计

交叉口拓宽设计是在交叉口进出口道处增加左转车道或右转车道，通常有渐变段和展宽段组成，同时展宽段可以作为公交车道的专用车道和停车港湾，既减少交通的干扰，还可以增加通行能力。

进口道左侧拓宽车道通常需占用中央分隔带或对向出口车道或减小车道宽度,来将进口道的中线左移。进口道右侧拓宽路口需要占用绿化带或将右侧分隔带、人非等部分设施后退，来增加右转车道的道数和宽度满足要求。出口道车道数应与上游进口道同一信号相位流入的最大进口道数相匹配。

1.2 掉头车道的设计

掉头的形式一般有两种：交叉口内掉头和提前设掉头口。交叉口内掉头就是现在常见的形式，存在与左转车辆和过街行人的干扰。提前设置掉头口，将掉头车流提前移至左转路段，既提高了交叉口的通行能力又消除了对行人过街的干扰。

1.3 微循环设计

交通微循环也可作为一种交叉口交通拥堵的解决方法，但是也没有相应的设计规范，实际施行中利用干道周边小街小巷等，通过疏通循环达到对主干道的分流或完成交叉口交通左转、右转。同时也受地块限制，特别是老城中，支路、小街小巷道路较窄，等级不高，通行能力受阻。

1.4 交叉口左转移位设计

移位左转又称为连续流交叉口(CFI Continuous Flow Intersection),是通过将左转车道提前左移渠化设置，来实现相对方向直行和左转同时放行，从而减少信号相位，提升整个路口通行效率。

1.5 中心环岛设计

中心环岛设计不需要信号灯控制，使车辆顺着环岛逆时针方向行驶来实现各方向的转向。

环岛的半径越大，交织段长度越长，环岛的通行能力就越大，因此用此方法来提高交叉口的通行能力会受到空间使用限制。同时环岛适用于多路交汇或转弯交通量较均衡的交叉口，相邻道路中心线间夹角宜大致相等。

2 案例分析

以朔州市一典型五交叉路口为研究对象，通过计算分析选择优化形式。高峰小时交通量如表1所示，交叉口设计方案如图1所示。

表1 高峰小时交通量

2.1 环形交叉口的论证

在各进口道高峰小时交通量的基础上，计算出各交织段高峰小时交织段交通量，通过沃尔卓公式计算出各交织段的最大通行能力，最后得出各交织段的服务水平。

1)根据高峰小时交通量及环岛入口环岛形式计算出高峰小时交织段交通量(pcu/h):

A-1989,B1888,C2155,D2227,E1762。

A2325,B2239,C2581,D2030,E2496。

3)交织段服务水平。

道路的服务水平是交通流中车辆运行的好坏以及驾驶员和乘客所感受的质量量度，衡量它的重要指标是道路的饱和度。引用美国通行能力手册及国内有关专家的意见：

A级(≤0.35)：自由流，车辆的行驶性能得到充分发挥，驾驶非常舒适；

B级(0.35～0.6)：自由流，车辆的行驶性能稍受限制，较小的行车事故对交通影响不大，驾驶比较舒适；

C级(0.6～0.75)：接近不稳定范围，行车自由程度明显受限；

D级(0.75～0.9)：稳定交通流的临界状态，很小的事故也会造成持续排队，行车自由程度严重受限；

E级(0.9～1.0)：不稳定交通流，任何事故都会引起严重堵塞，达到道路通行能力；

F级(>1.0)：交通流呈走走停停状态，交通流超过了道路最大通行能力。

计算环岛交织段的服务水平为：A段—0.78,B段—0.74,C段—0.69,D段—0.96,E段—0.83。

可以看出，采用环形设计，交通服务水平将达到E级服务水平，交通流为不稳定交通流，任何事故都会引起严重堵塞，所以不推荐采用。

2.2 信号灯配时计算

信号灯作为最原始的交通设施，的确使交通得以有效管控，对于疏导交通流量，提高道路通行能力有非常重要的作用，但是在大城市随着交通量的增加，信号灯控制已满足不了现在城市发展的需求，特别是会出现一路红灯或交叉口左转、直行时间分配不合理，导致交通拥堵现象。

TRRL法的信号基本控制参数的计算过程：

1)计算进口道每个车道的流量比；

2)选择每个相位流量比；

3)计算相位总流量比；

4)确定路口绿灯间隔时间、损失时间；

5)计算最佳信号周期和一个周期总的有效绿灯时间；

6)计算各相位有效绿灯时间、显示绿灯时间及显示红灯时间。

相位方案为：1)南北向直行和右转；2)南北向专用左转；3)东西向直行和右转；4)东西向专用左转；5)东北向直行、右转和左转。交叉口各进口道流量及通行能力如表2所示。

第一相位的流量比取0.174 7，第二相位的流量比取0.217 8，第三相位的流量比取0.110 3，第四相位的流量比取0.132 9，第五相位的流量比取0.172 2。

表2 交叉口各进口道流量及通行能力

总流量比：Y=y1+y2+y3+y4+y5=0.174 7+0.217 8+0.110 3+0.132 9+0.172 2=0.807 9。

已知起动损失时间Ls=3 s，黄灯时长A=3 s，绿灯间隔时间I=3 s。

一个周期总的有效绿灯时间为：Ge=C0-L=143 s-15 s=128 s。

第一相位的显示绿灯时间：g1=ge1+LS-A=28 s+3 s-3 s=28 s。

第二相位的显示绿灯时间：g2=ge2+LS-A=35 s+3 s-3 s=35 s。

第三相位的显示绿灯时间：g3=ge3+LS-A=17 s+3 s-3 s=17 s。

第四相位的显示绿灯时间：g4=ge4+LS-A=21 s+3 s-3 s=21 s。

第五相位的显示绿灯时间：g5=ge5+LS-A=27 s+3 s-3 s=27 s。

第一相位的显示红灯时间：r1=C0-g1-A=143 s-28 s-3 s=112 s。

第二相位的显示红灯时间：r2=C0-g2-A=143 s-35 s-3 s=105 s。

第三相位的显示红灯时间：r3=C0-g3-A=143 s-17 s-3 s=123 s。

第四相位的显示红灯时间：r4=C0-g4-A=143 s-21 s-3 s=119 s。

第五相位的显示红灯时间：r5=C0-g5-A=143 s-27 s-3 s=113 s。

案例中环形设计交织段交通流为不稳定交通流，任何事故都会引起严重堵塞，所以不推荐采用，经过信号配时计算最后采用信号灯控制。

3 结语

在日常的设计中应遵循城市功能(规划)布局的基础上，完善整体道路功能的意愿出发，通过现场交通(交通量、交通组成)定性统计分析、预测远期交通，多角度出发，通过分析，综合考虑交叉口科学渠化，重要平交路口实现立体化，合理布局停车场等，同时加大管理(增加管控、各行其道、规范停车场等)来改善行车条件，提高道路通行能力。