提高武漢市環線平交路口通行能力交通設計技術研究＊

杜育剛 王 富

（1.長治市通明公路勘察設計有限公司 長治 046011；2.武漢工程大學環境與城市建設學院 武漢 430073）

1 交通流參數采集

交通量是交通流最重要的參數之一。道路交叉口交通量指單位時間內通過交叉口各入口引道的車輛數之和。在對武漢市環線主要平面交叉口交通量調查中，選取7個最具代表性的平面交叉口作為調查對象，以5min作為計數間隔，調查得到以5min為時間尺度的分車型的平面轉向交通量（不包括高架和下穿通道流量）。車頭時距是衡量交叉口通行能力的重要參數，以往該數據較難測定，本次采用 Hi－pro MTC－10多功能交通調查儀對其進行了準確測定。

2 交通流特性分析

2.1 交通量空間分布特性

根據處理后的交通量調查數據，可以得出各個交叉口的高峰小時交通量，將其繪成高峰小時交通量柱狀圖，得到交叉口交通量的空間分布圖，見圖1。

圖1 交通流空間分布特性圖

由圖1可見，中南路-武珞路交叉口平面交通量最大，交通量已經達到了10 123輛／h。該交叉口位于武漢市中南商業圈，附近有傅家坡客運站以及洪山公園，此處為重要的交通吸引區。而徐東大街－友誼大道的交通量也達到了9 086輛／h。這個交叉口是長江二橋的出入口，是武昌和漢口的最重要的直接通道之一，且此處位于徐東商圈，吸引了大量的交通量。這2個交叉口在高峰小時里出現二次排隊。高峰小時交通量最少的交叉口是位于漢陽的鸚鵡大道－漢陽大道交叉口，其交通量也達到了5 393.5輛／h。

除此之外，其他主要交叉口的交通量分別如下：漢陽大道－龍陽大道5 726輛／h，解放大道－新華路6 818輛／h，常青路－發展大道7 581輛／h，新華路－建設大道6 212輛／h。這些交叉口也在高峰時期出現了不同程度的堵塞現象，需要采取合理措施疏導以提高交叉口的通行能力。

2.2 交通流穩定性分析

為了了解各個交叉口的交通流的穩定性，在這里引入高峰小時系數PHF15用以評價高峰小時內流量的變化狀況。

各個交叉口高峰小時交通量，15min最高交通量以及PHF15見表1。

表1 各交叉口PHF15表

由表1可見，PHF15在0.70～0.98之間，表明各交叉口交通流都比較穩定。漢陽大道－龍陽大道的PHF15最大，表明此交叉口的波動最小。PHF15最小的是常青路－發展大道，表明該交叉口與其他交叉口相比交通流有小幅波動。

2.3 交叉口流量流向分析

平面交叉口各入口存在3個不同方向的車流：左轉車流、直行車流和右轉車流［1］。其中，左轉車流不僅是產生沖突點的主要因素，而且也給對向直行車流的通行造成很大的影響［2］。由于左轉車流的影響，交叉口通行效率下降，延誤時間長，車輛排隊造成交通阻塞，廢氣排放加劇，所以無論是保證交通安全還是提高交叉口的通行能力，組織好左轉車流是一個關鍵問題。因此，有必要針對轉向車流，尤其是左轉車流的交通特性加以分析。以新華路－建設大道交叉口為例作出分析，見圖2。

圖2 新華路－建設大道交通流向分布圖（單位：pcu／h）

根據圖2中的數據，直行交通量占總交通量64%，左轉為14%，是各交叉口中左轉車比例最小的交叉口，而其直行車比例較高，應該在交叉口管理中給予直行車輛足夠的重視。同時需要對左轉車流進行合理的疏導，以達到減少沖突點，提高通行能力的目的。

從調查數據可以得知：漢陽大道－龍陽大道、徐東大街－友誼大道、解放大道－新華路、中南路－武珞路、鸚鵡大道－漢陽大道、漢陽大道－龍陽大道交叉口的左轉車流占總交通流的百分比都為25%左右。以上交叉口的左轉車流對交叉口的影響較大，限制了交叉口的通過能力和服務水平，需要采取措施予以疏導。

常青路－發展大道左轉車流占總交通流的百分比為15%，新華路－建設大道左轉車流占總交通流的百分比為14%。常青路－發展大道從南到北實行了限制左轉的交通管理措施，并進行了合理的分流，減少了交叉口的沖突點。其他具備條件的交叉口可以仿效其做法，以達到減少交叉口的沖突點，提高交叉口通行能力的目的。

2.4 車頭時距分析

車頭時距是求解通行能力的必要參數，在交通工程有重要應用［3］。如圖3，綠燈開啟以后，交叉口車頭時距逐漸趨于穩定。

圖3 左轉車頭時距折線分布圖

由圖3可見，第3輛車以后的車基本已經達到了穩定，因此取第3輛車以后的穩定車頭時距作為飽和車頭時距。將各個交叉口的飽和車頭時距求出，然后相加并平均，求出平均飽和車頭時距。在本次調查中共得到車頭時距樣本85 413個，從總樣本數據中篩選出適合的有效飽和時距數據3 268個。最后經計算得到交叉口各流向平均飽和車頭時距為：左轉2.24s，直行2.15s，右轉2.27s。這些數據是根據大量的實測數據得到的，對于武漢市其他交叉口的通行能力具有代表性意義，并且可為我國其他城市交叉口通行能力計算提供參考。

3 交叉口通行能力改善技術

（1）設置左轉待行區。左轉待行區設在左轉專用車道前端，伸入交叉口內部，伸入長度應保證在此范圍內待行的左轉車輛不與對向直行車流發生沖突，當本向直行綠燈亮時，同一進口的左轉彎車輛隨直行車輛運行至路口內的1條或多條等待區車道中，待左轉綠燈亮時再很快通過交叉口［4］。左轉相位終止時，禁止車輛在左轉待行區內停留，同時見圖4，左轉等待區必須設置在對向內側直行車道的外側，以免妨礙對向直行車輛通過路口。在整個過程中，無需增加信號時間和左轉進口車道數，卻可以提高左轉車道的通行能力。這樣達到了用空間換時間的目的，既可以充分利用交叉口的路口區域，又能減少左轉相位的時間，進而提高整個交叉口的服務水平。

圖4 左轉機動車等待區設置示意圖

（2）左轉車輛遠引。遠引平面交叉口就是著眼于減小交叉口直行車輛延誤、減少交叉口沖突點而采用物理設施分離交叉口車流的交通管理措施。針對交叉口直行與轉彎車輛采用了獨特的渠化方式，遠引左轉平面交叉口主要包括U形回轉交叉口、蝴蝶領結型交叉口。

（3）設置直行待行區。從左轉待行區的設置中得到提示，可以充分利用交叉口的空閑區域來組織交通。由于受交通信號的控制，通過交叉口的車輛往往為某1個方向或者2個方向的車流。特別只有1個方向的車流時（如左轉專用相位）交叉口的空閑區域被浪費了。為此，可以考慮通過設置直行待行區和二次停車線的方式將車流引入平面交叉口內，見圖5，間接認為車輛正在通過平面交叉口，以增加平面交叉口的通行能力。

圖5 直行待行區示意圖

（4）右轉機動車提前右轉。如圖6所示，即通過在渠化區附近的非機動車道上設立交織區，允許右轉機動車在交織區內尋找非機動車流的可穿越間隙，穿越非機動車流進入渠化開辟的右轉機動車道，從而通過交叉口。一些城市試用了右轉機動車提前右轉的組織方式，從一定程度上緩解了交叉口內的交通擁擠，提高通行能力。

圖6 右轉機動車提前右轉方式示意圖

4 案例應用

以武漢市武珞路－中南路交叉口和徐東大街－友誼大道交叉口為例進行案例應用。

（1）武珞路－中南路交叉口方案設計

①東進口。4條直行車道，1條直右車道，同時在停車線前設置了直行待行區。

②西進口。3條直行車道，3條左轉車道，并在停車線前設置了左轉待行區。

③北進口。3條左轉車道，1條右轉車道，并在停車線前設置左轉待行區。

武珞路－中南路交叉口待行區設置見圖7。

圖7 武珞路－中南路交叉口待行區設置效果圖

（2）徐東大街－友誼大道交叉口方案設計。徐東大街－友誼大道交叉口是武漢市典型的交通量大、問題多的交叉口，連接著長江二橋徐東大街和友誼大道2條主干道。

考慮到南進口道方向有4.2m寬的中央分隔帶，為了充分利用好分隔帶，將南進口道的左轉遠引設置為U型遠引；而北進口道沒有分隔帶，但是具有一定的拓寬空間，將北進口道的左轉遠引設置為蝴蝶領結型遠引。同時由于南進口道修建了地下通道，路面上禁止行人通行，因此將南進口道處的停車線前移12m和10m，東西進口道的左轉設置左轉待行區，具體布置見圖8。

圖8 遠引交叉口布局示意效果圖

5 結語

交通流特性分析是進行交通規劃、設計、管理和理論研究的基礎。本文根據實測數據對武漢市內主要信號平面交叉口的交通流特性進行了分析研究，得到了武漢市平面交叉口交通流運行規律，提出了通行能力改善技術措施，并進行了案例應用，為武漢市平面交叉口建設和管理提供了現實依據，同時也可為其他城市平面交叉口的建設和管理提供借鑒。

［1］陳寬民，羅志忠.平面交叉口左轉車流的特性分析及對策研究［J］.公路交通技術，2006（2）：114－118.

［2］羅 霞，杜進有，陳應文.混合車流交通流特性分析［J］.西南交通大學學報，2006（3）：297－300.

［3］景 鵬，孟祥海.城市道路車輛分類及折算系數研究［J］.城市交通，2006（2）：61－63.

［4］郭富平，賈志絢，常爭艷.信號交叉口交通流特性及延誤研究［J］山西交通科技，2005（3）：77－79.