高速出入口多路交叉口改造方案研究

涂聪

摘 要：随着国家经济的快速发展和进步，城市的发展也越来越好，各类资源在城市中也得到了高度的集中，城市的交通运输呈现爆发式增长趋势。这使得城市道路基础设施需要不断建设与完善，满足运输需求。由于城市混合交通流的特点，必然存在诸多道路交叉的问题。多路交叉一方面降低了交通通行效率，另一方面增加了交通事故发生的概率，在目前城市交通运输快速增长的态势下，多路交叉问题越来越复杂，往往成为城市交通的“堵点”，因此需要优化多路交叉型式，控制信号灯，保持多路交叉口良好的服务水平。

关键词：高速出入口;多路交叉口;改造方案

0 引言

多路交叉口具有交通流向多、冲突点多、信号周期长、交通秩序混乱、道路转弯半径小、行车轨迹复杂、交通安全隐患大的特点，是交叉口设计的难点。环形交叉是多路交叉口最简单的组织方式，但无信号控制的环形交叉口存在通行能力低的问题。

1 高速出入口多路交叉口的特点分析

1.1 多路交叉口的交通特征

了解多路交叉口的交通运行特点是为了能更好地改善交叉口交通拥挤、解决行车安全性方面的问题，多路交叉口和普通平面交叉口相比，其复杂的几何条件决定了在其交通运行中会产生诸多不确定的因素，并对交通的组织优化产生影响。多路交叉口作为复合型交叉口，和十字形交叉口相比，多路交叉口的流向更多，意味着交通冲突点也更多，发生交通事故的概率便大大提升。同时流向的增多还会增大交叉口交通运行的混乱程度和通行过程中的行车延误率。此外，因为复杂特殊的交通几何条件导致多路交叉口更容易出现各种各样的问题，比如因为车流量要大于其他交叉口，所以车辆行车轨迹相对更为复杂，和一般交叉口相比交通流量也更大，交叉口的复杂程度加剧，这时想要进行交通组织难度便会更大。其次，多路交叉口的车辆转向要比一般交叉口的多，冲突点增多，在不考虑信号控制对冲突点数量影响的情况下，交叉口每增加一条支路其内部冲突点的数量就会明显增多。而冲突点是导致交通延误和交通事故的根源，所以多路交叉口的交通情况非常复杂更容易发生交通事故。因此在针对多路交叉口交通组织优化时一方面要考虑交通安全。

1.2 多路交叉口的评价指标

对多路交叉口的交通评价主要是对其交通安全性和交通运行效率的评价，而评价交通安全性时的指标包括交叉口的总冲突数和交通事故发生率，评价车辆通行效率的指标包括车辆通行中产生的行车延误和排队长度。多路交叉口因为特殊的交叉口组织形式其内部冲突点较多，所以车辆行驶的安全性一般较低。所以在不考虑交通冲突的情况下对于多路交叉口的评价应优先选择交通运行效率的指标，即以行车延误和排队长度为指标对交通运行效率进行评价。在交叉口位置容易发生行车延误，所以行车延误是评价多路交叉口交通通行能力的主要指标之一。受到不确定因素的影响导致车辆在运行中可能会出现时间上的延误，包括固定延误、排队延误、停车延误和运行延误等，一般用平均停车延误和平均控制延误作为多路交叉口延誤状态评价的指标。平均控制延误是平均停车延误的1.3倍，在实际应用中，平均停车延误更加方便观测，因此将平均停车延误作为多路交叉口服务水平的评价指标。

2 高速出入口多路交叉口特征及问题分析

2.1 多路交叉口特征

高速出入口多路交叉路口必然存在混合交通问题，行人与非机动车对机动车辆的干扰，使得原本堵塞的多路交叉口更难组织，交叉口的安全性差，容易发生交通安全事故;高速出入口多路交叉口往往处于商业街区域，存在静态交通和动态交通交互的问题，车辆在变换车道以及进入城市地块时对主线交通具有很大的干扰，不利于交叉路口的组织;多路交叉一般是5条及以上道路的连接，因此往往采用环形交叉方式，环形路口通过在中心设置环岛将交通进行组织渠化，进入路口的车辆通过逆时针行车并选择需要驶离的出口，因为不同道路等级及交通设计速度，环岛的面积设置也有不同，但环形交叉路口的通行能力有限。

2.2 多路交叉口存在的问题

多路交叉口存在诸多问题，总结有如下几点：交叉口的几何构造问题，我国城市道路规划中很多交叉口存在问题，由于对道路交通流量预测得不准确，设计时对交叉口的几何线形考虑不合理，使得交叉口的通行能力不足，造成交叉口的拥挤和车辆通行混乱;渠化措施不完善，交叉口的面积与连接道路的车道数量高度相关，交叉口面积过大很容易导致车辆行车轨迹混乱，冲突增加，同时交叉口清理时间随着面积增加而增大，使得信号灯周期变长，进一步降低通行效率。

3 多路交叉口的设计改善措施

3.1 路网层次的设计改善措施

首先，需要对多路交叉口的核心区周围建立高等级的道路保障系统，引导过境交通从周边环境通行而不进入交叉口，降低节点交通的压力，并提供快速通过区域的交通通道，还需要打通区域支路系统，提高区域内低等级道路的密度，尽可能减少区域内交通的绕行。其次，对轨道交通及快速公交等公共交通系统经过多路交叉口的问题进行特别设计，尽量将小汽车转化为公共交通从而减少对地面交通通行的压力，将节点附近的公共交通站点进行整合，设置一个公共交通枢纽，净化交通秩序同时提高换乘效率。最后，设置区域内的静态交通设施，引导车辆进入附近的停车库进行停车而不是在地面停车阻碍节点交通，降低对道路交通的过度使用。

3.2 道路连接节点层次的设计改善措施

首先，设置多级疏解到发交通。通过多级疏解使得区域内的支路网体系进行需求分离，使得各类交通有条不紊地进行，减少对节点通行的压力。其次，改善交叉口数量。由于交叉口增多后冲突点呈现指数式增长，因此需要将交叉口交通组织为4个进出道口。通过道路的合理改造，将道路改线或者在进入该交叉口之前与其他道路进行合并达到改善交叉口目的。通过设置合理的单向交通以及横向道路之间的连通，使得进出道路的总数降低到4个，这样可以采用常规的十字交叉方式控制交叉口的通行行为。再次，实现人车分流。多路交叉口常常会聚集较多的行人，由于行人与非机动车对机动车道具有显著的干扰效应，应该在条件允许的情况下进行空间分离。例如，在一些小型多路交叉口不具备空间分离的情况下，通过信号相位从时间上进行分离;在大型多路交叉口通过设置人行天桥方式对行人流进行分离，机动车与非机动车通过设置安全保障措施进行分离。

4 结语

综上所述，对环岛渠化和信号灯控制结合的方案以及类十字交叉口优化两种方案进行比较分析后发现，通过渠化措施将多车道设置为类十字交叉口，然后利用平面交叉口控制的方式来组织交通，在高峰交通量时优势更为明显，车辆平均延误时间减少且通行能力明显提升。在实际应用中，可结合具体多路交叉口的交通情况选择合理的优化方案，并以排队长度和行车延误为评价指标对优化效果进行评价，可为相关理论研究和实践探索提供相应的借鉴。

参考文献：

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