西安市南二環交叉口通行效率與安全性分析

趙新梅

（長安大學 汽車學院，陜西 西安 710064）

1 引言

隨著經濟的發展，大中型城市機動車數量急劇增加，交通問題成為制約城市發展的主要問題。交叉口是城市道路交通系統的重要組成部分，是城市交通潛在的交通流沖突。據統計，城市整體交通中約45%的交通事故發生在交叉口；14%的惡性交通事故發生在城市中央商務區，其中2/3 發生在交叉口[1]。

交叉口擁堵問題一直備受關注，是交管部門亟待解決的問題。本文通過對西安市南二環朱雀路、含光路環形交叉口及勞動路十字形交叉口進行實測研究，分析對比環形交叉口與十字交叉口通行效率及安全性，提出相應的改善措施以提高道路交叉口通行效率和安全性。

2 技術路線（圖1）

3 交叉口基本情況

3.1 平面圖

朱雀路、含光路、勞動路交叉口分別為左轉二次控制環形交叉口、環形交叉口、十字形交叉口，其衛星圖及平面示意圖。

圖1 技術路線圖

圖2 交叉口衛星圖及平面示意圖

3.2 信號配時

表1 交叉口信號配時/(s)

3.3 交通流情況

表2 交叉口高峰小時平均流量

通過調研得到交叉口分流向、分車型機動車交通量[3]，換算為標準小汽車交通當量，選出流量最大的15min 換算成設計小時交通量，各車型的小汽車當量換算系數由中國公路學會《交通工程手冊》查得。計算得高峰小時平均流量。

4 交叉口通行效率分析

本文選取最小車流速度、高峰小時平均流量及通行能力為通行效率評價指標。經觀察車輛通過交叉口的距離不同，測得數據。

表3 交叉口通過距離/(m)

4.1 最小車流速度

據公式（1）求得各進口直行/左轉車輛最小車流速度。

式中：vmin—各進口直行/左轉車輛最小車流速度；

L—各進口直行/左轉車輛通過距離；

Gbe—對應綠燈時間。

表4 直行/左轉車輛最小車流速度/(km/h)

由表1、4 得：①綠燈時間內，朱雀路、含光路交叉口直行和左轉車流最小速度分別高于勞動路交叉口；②同一交叉口內，南北入口直行車流最小車流速度比東西入口高；朱雀路、含光路交叉口，南北方向左轉車輛最小車流速度比東西方向高，勞動路交叉口相反；③朱雀路交叉口采用左轉二次信號控制方式，車輛左轉最小車流速度比未采用該控制方式的含光路、勞動路交叉口高。

4.2 交通流密度

由公式（2）計算交叉口直行、右轉及左轉車道交通流密度。

式中：K—交通流密度（pcu/km）；N—在L 長的道路上擁有的車輛數（輛）；L—道路長度（km）。

計算各交叉口不同轉向交通流密度并繪制折線圖。

表5 交叉口不同轉向交通流密度

圖3 各不同流向交通流密度

由圖3 得：（1）各交叉口交通流密度大小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路；（2）含光路交叉口直行和左轉車道比采用左轉二次信號控制的朱雀路交通流密度大。

4.3 通行能力

據實測車流數據，計算各交叉口通行能力[4]并繪制柱狀圖：

表6 交叉口通行能力

由圖4 得：各交叉口通行能力由大到小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路。

圖4 交叉口通行能力柱狀圖

綜合考慮各指標，得勞動路通行能力高，交通流密度大，最小車流速度小，含光路次之，朱雀路最后。故交叉口通行效率大小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路。

5 交叉口安全性分析

本文以沖突點為交叉口安全性分析指標,不同類型交叉口，需采用不同信號控制方式和配時。勞動路、含光路、朱雀路交叉口分別采用東西方向左轉二次信號控制、一般信號控制、左轉二次信號控制方式。

在Vissim 微觀仿真中設置優先權，統計各交叉口有/無信號燈控制下的沖突點數。

表7 各交叉口有/無信號燈控制沖突點數

對比有/無信號燈控制交叉口沖突點數，發現加設信號燈控制可有效減少交叉口沖突點數，降低車流間相互干擾，提高交通安全性。

由表7 得：①勞動路交叉口沖突點最少，安全性最高,朱雀路次之，含光路最后；②含光路交叉口加設信號控制，減少了部分合流點、分流點和交叉點數，但含光路交叉口東西方向入口直行與右轉車道未分離，存在分流點，環島有兩條左轉車道，存在入環車流合流點，故該交叉口存在安全隱患；③朱雀路交叉口采用左轉二次信號控制方式，消除了交叉點，但交叉口南北方向和西入口直行與右轉車道未分離，存在分流點，環島有兩條左轉車道，存在入環車流合流點，故該交叉口存在安全隱患。

6 結論及建議

本文通過對西安市南二環朱雀路、含光路及勞動路交叉口進行實測研究，運用實測數據分析對比了環形交叉口與十字交叉口通行效率及安全性。得出結論：信控十字交叉口通行效率高于環形交叉口，采用左轉二次信號控制方式比一般信號控制方式的環形交叉口安全性高。

具體來說：

（1）車輛更容易通過勞動路十字形交叉口和含光路環形路交叉口。

（2）勞動路十字形交叉口各車道交通密度最高，道路利用效率最好。朱雀路左轉車道利用率、斷面通過的車輛數比含光路低，通行效率亦低。

為提高十字交叉口和環形交叉口通行效率和安全性，可采取一定的工程手段：

（1）優化相位分配。

（2）增加交叉口安全設備。

（3）加強監督管理等措施[6]。