加强道路交汇区安全通行保障建设方案研究

王宇龙

摘要 基于城区过境公路改造项目设计案例，文章介绍所应用的保障交汇区安全通行的设计技术成果，具体包括无信控交叉口安全通行保障设计和合流交汇预警系统应用设计。该设计遵循从加强交汇区线路规划和配强交汇区交通安全保障设施的设计思路，可为同类城区公路的交汇区设计处理提供参考。

关键词 城市道路；交汇区；安全通行；保障技术；设计研究

中图分类号 TP273文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）11-0048-03

0 引言

道路交汇区一般指交通要道或交通枢纽的交汇区域，包括交叉口、十字路口、环形交叉口、立交桥等地段。在这些区域内，车辆、行人、自行车等交通工具在行驶过程中需要互相协调和遵守交通规则，以确保交通安全和畅通。道路交汇区是车辆、行人、自行车等交通工具流量较大和交通事故发生率较高的区域，因此也是道路特别是城市道路交通设计的重中之重[1]。

案例改造项目突出重点，注意加强交汇区线路配型和技术设施的升级配置设计：

（1）加强交汇区线路规划设计。通过科学合理的线路规划，改善过行交通流通，提高道路通行效率，降低车辆和行人的通行密度，减少道路拥堵和交通隐患。

（2）加强道路交汇区安全保障设施的配置设计。包括交通信号系统、感知监控系统、照明系统、道路警示标志系统、车辆减速带、行人过街设施等安全辅助设施的配置设计。

通过技术设施的有效配置，加强交通状况的现场感知和及时调控能力，合理控流分流，发生事故或出现交通拥堵时能够及时给予疏解处理，尽可能地保证交汇区交通流畅。该文介绍案例项目加强交汇区安全保障的设计成果，以为同类道路交汇区设计应用提供参考。

1 案例简介

G236普通国道城区过境公路改造项目，主线公路等级为一级公路，设计时速为80 km/h，双向四车道。项目起于宁都县城北面的陂头村，终点接昌厦公路，全长约24 km，承擔着宁都县路网中的大动脉功能。近年来，随着宁都县的发展，规划逐渐向G236 靠近，干线国道有城市道路化趋势，造成现状交叉规模与日益增长的交通量不匹配，需要进一步改造交叉，疏通国道，恢复干线功能，加快过境物流，减轻城市道路拥挤压力。另外，根据原交通状况调查得知，该公路区段在过去3年中93%的交通事故发生在交叉口、十字路口、环形交叉口等区域，因此要求改造项目注意加强这些区域的改造设计，要通过线路规划和技术设施的配置，保证改造后重点交叉口通行能力提升20%，高峰期平均运行速度提升15%，事故发生率同比省内类似道路降低10%。

2 道路交汇区安全通行保障的设计

2.1 无信控交叉口安全通行保障设计

这是一处普通省级道路与支路的交汇区域，主干道路车速较快，大货车较多，而支路往往地处乡村区域，多有机动车汇入或者非机动车/行人由支路横穿主路。由于没有信号灯控制，辅路突然冒出车辆或人员，主路车辆无法及时刹车，经常会带来严重的交通事故。由于辅路、支路较多，如果全部采用信号灯控制，一方面建设成本太高，另外一方面大量信号灯的设置，将会极大地降低国省道的通行效率，无法满足其高效通行的设计初衷。以往，交管部门都会采用警示标志牌等来提示主路和辅支路的车辆和行人，但是由于标志牌内容固定，且设置位置、字体等的因素容易忽略，预警效果往往达不到预期。因此，如何合理地对无信控交叉口进行管控，在不降低国省道主线通行效率的前提下，又能最大程度地降低交通事故率，是很多国省道管理单位面临的一个棘手问题[2]。

为了提升无信控交叉口的通行安全水平，同时又不降低主线道路的通行效率，采用雷视一体机、诱导屏、高闪设施以及地面警示地灯等组合设计，通过主动检测辅支路的来车或非机动车/行人等，及时地给主线车辆预警，以提高交叉口的通行安全性。

2.1.1 系统控制原理

（1）单个无信控交叉口的具体布设方案如图1所示。

1）在主路两个方向进口距离交叉口30 m位置设置情报板诱导屏+高闪设备，用于向主线车辆警示辅/支路车辆或行人等信息，提示主路车辆减速或刹车，以保证交叉口交通安全；显示屏和高闪设备的安装位置视道路实际情况而定，当有绿化带时，优先考虑设置在中分带，当无中分带时，考虑建设悬臂性杆件，显示屏安装在悬臂横杆上。显示屏的长宽分别为3 m×0.5 m。

2）在主路两个进口位置地面上设置发光警示地灯，同时在路侧机箱内设置地灯控制器，实现对单个交叉口内所有地灯的控制和数据传输等作用，当夜晚或雨雾冰雪等能见度较差的时候，辅/支路检测到有车辆或行人时，主路的地面发光警示地灯配合情报板诱导屏和高闪设备一起向主线车辆发出警示信息，提升交通安全[3]。

3）在两个支路的进口侧5～10 m位置设置雷视一体机，设备正对支路来车方向（设备所在一侧的支路），用于检测支路的车辆和行人信息，当检测到有车辆或行人驶入时，及时将信息推送给交叉口的控制主机。

4）交叉口控制主机每个无信控交叉口设置一套，设置于路侧的机箱内（与交换机等设备共机箱安装），用于实现对前端雷视一体机、情报板诱导屏、地灯控制器、高闪设备等的集中管控和数据推送。

（2）系统的运行逻辑如下：支路进口设置的雷视一体机检测到该方向的来车或者行人之后，将检测到的车辆类型（小汽车、货车）、行驶速度、行人信息等推送给交叉口的控制主机；控制主机会控制两个方向的信息发布屏发布支路车辆或行人信息，同时高闪设备会启动闪烁。如果是在夜晚或雨雾冰雪等能见度较差的气象条件下，地面的诱导地灯会同步闪烁，通过多种方式提示主线的来车减速或停车让行，当支路的车辆或行人驶入交叉口后，信息屏、高闪设备、诱导地灯等停止运行。具体的逻辑框架如图2所示。

2.1.2 建设方案

通过梳理目前G236项目路段上的无信控交叉口的分布，以及交叉口的交通事故数据和交通流量数据，并充分结合管理人员的意见，考虑在以下路口建设无信控交叉口控制设施。

新建设无信控交叉口设备距离现有的信控交叉口设备在200 m范围以内的，均就近从上述位置的配电箱敷设线缆至无信控交叉口位置，在无信控交叉口路侧设置配电箱；距离现有取电点超过200 m的，均从就近的照明配电箱取电，并在无信控交叉口路侧设置配电箱。从现有取电点至无信控交叉口配电箱供电电缆均采用YJV5×16 mm2型号。从无信控交叉口配电箱至两个主路的信息发布屏、支路的声光电一体机均采用YJV5×6 mm2型号电缆；从无信控交叉口配电箱至主路雷视一体机、边缘计算设备、支路抓拍摄像机及雷达检测器等均采用YJV3×4 mm2型号电缆。

通信系统均采用租用运营商网络的方式，由运营商敷设管道、光纤传输设施等实现设备数据的汇聚和上传。

供电电缆的敷设均需要穿管保护，沿路侧采用50PE管保护敷设，过桥梁、涵洞、横穿相交道路时采用50钢管保护。

外场的设备均需要在后台监控中心设置一台无信控交叉口控制服务器，实现对外场设备的远程控制和相关数据的分析、管理和应用[4]。具体分布点位如表1所示。

2.2 合流交汇区预警系统应用设计

交叉口部分右转专用道的合流点易发交通事故，尤其是在夜晚或雨雾冰雪等能见度比较差的气象条件下，车辆行驶更容易驶出道路，并撞到路缘石，或出现车辆合流碰擦事故。为了提升合流点的行车安全性和舒适性，该次计划在G236国道上部分设置有右转专用道的大型交叉口区域设置合流点诱导警示系统。合流交汇预警系统主要通過智能道钉闪烁功能，一方面可以强化能见度较差情况下的车道轮廓以及汇流区域边缘轮廓保证驾乘人员按照车道行驶，避免驶出车道撞倒路缘石；另外一方面通过提醒合流的车辆，引导驾驶员降低车速、提高注意力，从而提升合流安全性。

2.2.1 系统工作原理

目前针对合流交汇预警系统的建设主要分为2个功能。第一个功能是简单的道路轮廓强化，主要通过在道路边缘侧安装智能道钉，通过配套的能见度检测仪检测到夜晚能见度较低的时候或者是雨雾雪天气导致能见度较低的情况下，自动开启智能道钉的闪烁，通过强化道路轮廓，提升交通安全。第二个功能是在第一个功能的基础上，在能见度较低的情况下自动开启灯光闪烁，并且通过雷达车辆检测设备，检测到有车流合流后，加快智能道钉的闪光频率和灯光颜色，以提醒驾乘人员注意减速和提高驾车注意力，避免出现车辆剐蹭等情况。

2.2.2 建设方案

通过对现场的实际调研以及对交通流量、交通特性等的分析，考虑在项目路段内，5处有右转专用车道且有实体导流岛的交叉口建设合流交汇预警系统，具体建设点位如表2所示。

通过在右转专用道两侧以及在与右转专用车道合流车道的路侧每间隔1.5 m设置1套智能道钉，并借助就近杆件设置智能道钉控制器，实现对单个交叉口全部道钉的控制，同时结合道路沿线设置的气象环境监测设备，通过后台的融合实现智能道钉的开启与关闭。此外，在实体岛内建设杆件，安装雷达检测器，在夜晚和能见度较低的气象条件时，分别检测主线车辆和右转专用道车辆，当检测到有来车可能产生交汇时，地面智能道钉就会加快闪烁频率，提醒驾乘人员注意汇流安全性。

为了保证智能道钉的稳定性和在持续恶劣天气条件下的可用性，案例工程考虑全部智能道钉采用市电供电的方式，全部从交叉口配电箱敷设线缆至智能道钉，实现供电。通信系统采用无线方式实现与智能控制器的数据传输，智能控制器接入交叉口的通信网络，通过租用的运营商网络传输至后台的监控中心。

3 结语

G236普通国道城区过境公路改造项目，注意从交汇区线路规划设计、交汇区安全保障设施的配置设计两个方面，加强道路交汇区交通安全保障设计。该文介绍了该工程对无信控交叉口、合流交汇区的安全通行保障和预警技术的相关设计应用成果。交汇区是车辆、行人、自行车等交通工具流量较大和交通事故发生率较高的区域，注意加强交汇区线路配型和安全辅助设施的升级配置，是保障城域道路交汇区安全通行的重要设计切入点。

参考文献

[1]岳文伟. 城市交通拥塞控制策略研究[D]. 西安：西安电子科技大学， 2020.

[2]王旭. 城市快速路交织区匝道控制优化研究[D]. 武汉：武汉理工大学， 2012.

[3]李珊. 道路交叉口交通监测及信号灯配时研究与设计[D]. 西安：西安工业大学， 2022.

[4]郭涛. 城市快速路匝道分合流区交通运行特性及优化控制方法研究[D]. 青岛：青岛理工大学， 2014.