談市政道路平面交叉口的交通組織設計

劉 海 芳

(北京市市政專業設計院股份公司山西分公司,山西 太原 030002)

隨著城市化進程的加快,城市人口的增加，生活水平的提高，人們的出行對于交通工具的需求也在日益增長，隨之帶來的現狀交通擁擠度明顯提高,給城市交通帶來了巨大的壓力。

在城市交通中,交叉口是道路網的聯結點,可謂城市交通的咽喉,合理的交通組織達到道路交通流量及流向的分流，在時間上和空間上合理利用資源，其設計將直接關系到道路交通的安全與暢通。因此進一步加強對交叉口的研究非常有必要，良好的渠化設計，能有效提高交叉口通行能力，更安全、更通暢，從而提高路段的交通能力，促使整個城市交通更快捷。

1 常見平交路口的優化形式

1.1 交叉口拓寬設計

交叉口拓寬設計是在交叉口進出口道處增加左轉車道或右轉車道，通常有漸變段和展寬段組成，同時展寬段可以作為公交車道的專用車道和停車港灣，既減少交通的干擾，還可以增加通行能力。

進口道左側拓寬車道通常需占用中央分隔帶或對向出口車道或減小車道寬度,來將進口道的中線左移。進口道右側拓寬路口需要占用綠化帶或將右側分隔帶、人非等部分設施后退，來增加右轉車道的道數和寬度滿足要求。出口道車道數應與上游進口道同一信號相位流入的最大進口道數相匹配。

1.2 掉頭車道的設計

掉頭的形式一般有兩種：交叉口內掉頭和提前設掉頭口。交叉口內掉頭就是現在常見的形式，存在與左轉車輛和過街行人的干擾。提前設置掉頭口，將掉頭車流提前移至左轉路段，既提高了交叉口的通行能力又消除了對行人過街的干擾。

1.3 微循環設計

交通微循環也可作為一種交叉口交通擁堵的解決方法，但是也沒有相應的設計規范，實際施行中利用干道周邊小街小巷等，通過疏通循環達到對主干道的分流或完成交叉口交通左轉、右轉。同時也受地塊限制，特別是老城中，支路、小街小巷道路較窄，等級不高，通行能力受阻。

1.4 交叉口左轉移位設計

移位左轉又稱為連續流交叉口(CFI Continuous Flow Intersection),是通過將左轉車道提前左移渠化設置，來實現相對方向直行和左轉同時放行，從而減少信號相位，提升整個路口通行效率。

1.5 中心環島設計

中心環島設計不需要信號燈控制，使車輛順著環島逆時針方向行駛來實現各方向的轉向。

環島的半徑越大，交織段長度越長，環島的通行能力就越大，因此用此方法來提高交叉口的通行能力會受到空間使用限制。同時環島適用于多路交匯或轉彎交通量較均衡的交叉口，相鄰道路中心線間夾角宜大致相等。

2 案例分析

以朔州市一典型五交叉路口為研究對象，通過計算分析選擇優化形式。高峰小時交通量如表1所示，交叉口設計方案如圖1所示。

表1 高峰小時交通量

2.1 環形交叉口的論證

在各進口道高峰小時交通量的基礎上，計算出各交織段高峰小時交織段交通量，通過沃爾卓公式計算出各交織段的最大通行能力，最后得出各交織段的服務水平。

1)根據高峰小時交通量及環島入口環島形式計算出高峰小時交織段交通量(pcu/h):

A-1989,B1888,C2155,D2227,E1762。

A2325,B2239,C2581,D2030,E2496。

3)交織段服務水平。

道路的服務水平是交通流中車輛運行的好壞以及駕駛員和乘客所感受的質量量度，衡量它的重要指標是道路的飽和度。引用美國通行能力手冊及國內有關專家的意見：

A級(≤0.35)：自由流，車輛的行駛性能得到充分發揮，駕駛非常舒適；

B級(0.35～0.6)：自由流，車輛的行駛性能稍受限制，較小的行車事故對交通影響不大，駕駛比較舒適；

C級(0.6～0.75)：接近不穩定范圍，行車自由程度明顯受限；

D級(0.75～0.9)：穩定交通流的臨界狀態，很小的事故也會造成持續排隊，行車自由程度嚴重受限；

E級(0.9～1.0)：不穩定交通流，任何事故都會引起嚴重堵塞，達到道路通行能力；

F級(>1.0)：交通流呈走走停停狀態，交通流超過了道路最大通行能力。

計算環島交織段的服務水平為：A段—0.78,B段—0.74,C段—0.69,D段—0.96,E段—0.83。

可以看出，采用環形設計，交通服務水平將達到E級服務水平，交通流為不穩定交通流，任何事故都會引起嚴重堵塞，所以不推薦采用。

2.2 信號燈配時計算

信號燈作為最原始的交通設施，的確使交通得以有效管控，對于疏導交通流量，提高道路通行能力有非常重要的作用，但是在大城市隨著交通量的增加，信號燈控制已滿足不了現在城市發展的需求，特別是會出現一路紅燈或交叉口左轉、直行時間分配不合理，導致交通擁堵現象。

TRRL法的信號基本控制參數的計算過程：

1)計算進口道每個車道的流量比；

2)選擇每個相位流量比；

3)計算相位總流量比；

4)確定路口綠燈間隔時間、損失時間；

5)計算最佳信號周期和一個周期總的有效綠燈時間；

6)計算各相位有效綠燈時間、顯示綠燈時間及顯示紅燈時間。

相位方案為：1)南北向直行和右轉；2)南北向專用左轉；3)東西向直行和右轉；4)東西向專用左轉；5)東北向直行、右轉和左轉。交叉口各進口道流量及通行能力如表2所示。

第一相位的流量比取0.174 7，第二相位的流量比取0.217 8，第三相位的流量比取0.110 3，第四相位的流量比取0.132 9，第五相位的流量比取0.172 2。

表2 交叉口各進口道流量及通行能力

總流量比：Y=y1+y2+y3+y4+y5=0.174 7+0.217 8+0.110 3+0.132 9+0.172 2=0.807 9。

已知起動損失時間Ls=3 s，黃燈時長A=3 s，綠燈間隔時間I=3 s。

一個周期總的有效綠燈時間為：Ge=C0-L=143 s-15 s=128 s。

第一相位的顯示綠燈時間：g1=ge1+LS-A=28 s+3 s-3 s=28 s。

第二相位的顯示綠燈時間：g2=ge2+LS-A=35 s+3 s-3 s=35 s。

第三相位的顯示綠燈時間：g3=ge3+LS-A=17 s+3 s-3 s=17 s。

第四相位的顯示綠燈時間：g4=ge4+LS-A=21 s+3 s-3 s=21 s。

第五相位的顯示綠燈時間：g5=ge5+LS-A=27 s+3 s-3 s=27 s。

第一相位的顯示紅燈時間：r1=C0-g1-A=143 s-28 s-3 s=112 s。

第二相位的顯示紅燈時間：r2=C0-g2-A=143 s-35 s-3 s=105 s。

第三相位的顯示紅燈時間：r3=C0-g3-A=143 s-17 s-3 s=123 s。

第四相位的顯示紅燈時間：r4=C0-g4-A=143 s-21 s-3 s=119 s。

第五相位的顯示紅燈時間：r5=C0-g5-A=143 s-27 s-3 s=113 s。

案例中環形設計交織段交通流為不穩定交通流，任何事故都會引起嚴重堵塞，所以不推薦采用，經過信號配時計算最后采用信號燈控制。

3 結語

在日常的設計中應遵循城市功能(規劃)布局的基礎上，完善整體道路功能的意愿出發，通過現場交通(交通量、交通組成)定性統計分析、預測遠期交通，多角度出發，通過分析，綜合考慮交叉口科學渠化，重要平交路口實現立體化，合理布局停車場等，同時加大管理(增加管控、各行其道、規范停車場等)來改善行車條件，提高道路通行能力。