信号交叉口交通组织优化设计分析

张博旭

摘 要：随着经济建设与社会发展的不断成熟，汽车的持有量不断增加，这也给城市交通带来了极大的考验。本文通过对交通组织优化设计进行简要概述，对信号交叉口交通组织优化设计的具体环节展开深入分析，以期通过技术完善，有效解决交通拥堵的现象，为行人提供便捷、合理、安全的出行环境。

关键词：信号交叉口;交通组织;优化设计

中图分类号：U491.234 文献标识码：A

0 引言

信號交叉口是城市道路交通网络的关键点，其主要功能为满足交通流向的多方向性，由于交通流量的不稳定，所以信号交叉口的状态也难以有效控制。对此，为避免出行延误以及交通事故的发生，应通过优化设计等措施提高信号交叉口的交通组织能力，从而降低交通管理难度，为城市道路工程积累宝贵经验。

1 交通组织优化设计概念

早在20世纪的80年代有关交通设计的概念就被提出了，其实质是以提高信号交叉口的通过效率和安全性为前提，对各类交通设施进行整合设计。目前来看，在对交通组织展开优化设计时首先要以交通法规为指导，保证通行权的合法性和有效性;其次，结合城市规划和土木施工保证整体工程的系统化;最后，完善信号控制模式，实现其与空间交通管理方案的有效结合[1]。

2 交通组织优化设计基本原则

2.1 交通组织原则

交通组织原则主要包括以下两个方面：其一是交通工程技术原则。即确保交通分离，防止交通冲突;提高交通空间和时间的连续性以及可达性;平衡路网中的交通压力;控制路网的饱和度和交通流量等。其二是交通组织思想原则。即以人文本、方便出行。与此同时，还要做好路权分配和通行能力匹配，实现静态组织和动态调整的结合，全方位提高交通管理制度的影响力。

2.2 交通优化设计原则

交通优化设计原则主要包括以下七个方面：一是坚持无瓶颈原则，使各路段通行能力接近平均;二是无干扰原则，提高信号交叉口的秩序性;三是无冲突原则;四是可靠性原则，确保交叉口有一定的事故承载能力;五是公平原则;六是一致性原则，防止行人出现习惯性错误;七是综合费用最小原则，使周围资源得以合理利用，以小投入获得高收益。

3 信号交叉口交通组织优化设计分析

3.1 行人空间设计

行人空间优化设计可从以下几个方面着手：第一，设置过街天桥和地下通道。通常在快速路或者是交通主干道需进行该种方式的安排，但需要考虑空间状态，而且投入较大，所以要慎重选择此种过街方式;第二，慢行交通一体化。该方式有一定的危险性;第三，渠化交通岛的形式;第四，一次过街形式;第五，两次过街形式;第六，十字交叉横道形式等[2]。

3.2 车道数的确定

车道数的确定是保证道路通行能力的关键因素，其直接限制了同一断面的车流量，因此要做好路况分析和上游车流量的统计，以提高匹配程度。在具体的过程中，要做好专用道的设置，以免发生车辆间的干扰。同时，也不是说道路越多越好，这样容易造成空间的浪费，因此可借助专业的道路通行能力计算来决定车道数量。

3.3 车道功能的划分

车道功能的划分是信号交叉口实现资源分配的有效载体，甚至决定了通行效率。通常情况下，车道的功能既要考虑进口道流入的特征，又要参考信号控制等其他条件。因此，在进行车道功能划分时可参考以下步骤：首先，确定车道数;其次，以进出匹配为原则，确定出口车道数;再次，参考交通量协调车道功能划分;最后，综合匹配信号特征，确定最终方案。

3.4 展宽设计与信号控制的关系分析

对展宽设计与信号控制的关系进行分析，主要考虑展宽长度和宽度的因素，其有助于发挥减速衔接的重要作用。通常情况下，交通流量越大，所需展宽的车道就会越多，当然宽度也就越大。此时就要结合信号配对对应好最短相位的绿灯时间，使其产生适应性。例如，当行驶到交叉口的第一辆车接收到绿灯信号时，第二辆车会加速跟随，以此排列下去可将反应时间与展宽长度建立函数关系，并根据大量的数据分析实现信号时长的优化。

3.5 展宽长度和转弯半径与绿灯间隔时间的关系分析

实质上，绿灯间隔时间是指一个相位的绿灯结束与下一个绿灯开始的时间间隔，其可以表现为红灯或者是黄灯状态，是车辆安全行驶通过路口的重要控制参数。对于展宽长度而言，要以其长度能否满足安全停车为界线，合理控制信号灯的设置。除此之外，随着车辆转弯半径的增大，车辆的行驶距离也随之增大，其所需要的红灯时间也随之增多，而在同样的转弯半径下，有渠化的交通岛则明显需要更短的时间，可见其安全性和效率也越好。

3.6 缘石半径取值大小分析

缘石半径的设置是为了满足车辆右转的需要而构成的多圆心复合曲线。一般而言，复合圆曲线是针对大型车辆或者是受到固有建筑的影响才采用的。而且通常在道路的设计阶段，以道路的设计速度为前提确定缘石半径的大小。值得注意的是，缘石半径过大或者过小都会影响车辆的转弯效果，例如，若过小会造成车速过低，若过大则增加了行人的通过距离。同时也会增加交叉口的面积，特别是对于左转弯的车辆而言，其行驶轨迹难以固定，有一定的安全风险。

3.7 行人专用相位设置研究

行人专用相位是指在信号交叉口特别为行人设置的信号相位，其主要作用在于有效控制交叉口的通过情况，严防行人与车辆发生冲突。目前来看，我国的交叉口信号控制多是以机动车的交通流为参考的，其实这容易导致各类别的交通流同步穿行，不仅不利于行人的安全，而且也严重降低了通过效率。根据调查分析，只有设置行人专用的信号才能满足行人专用相位要求。除此之外，还可以以设置安全岛的形式使行人的过街时间分散开，同时也可以通过“迟起”、“早断”等方式创造行人专用相位。

4 结论

对信号交叉口交通组织优化设计进行分析，要结合道路使用需求和信号控制方案等多个影响方面进行思考，充分发挥各自的适应性特点，满足一定的交通管理指标。与此同时，要进行技术方案的创新、优化，提高其有效性，为解决信号交叉口交通组织难题提供保障。

参考文献：

[1]梁修诚.城市道路组合型交叉口交通组织优化设计[J].交通与运输，2020（S1）：36-39+45.

[2]高建杰，韩怡.典型十字路口交通组织优化设计-以某市法院路口为例[J].四川警察学院学报，2020（02）：59-70.