基于平面交叉口交通流特性的平面交叉口交通設計

龍海濱

（湖南智謀規劃工程設計咨詢有限責任公司，湖南 株洲412007）

1 引言

隨著我國汽車行業的發展以及人民生活水平的提升，人均汽車保有量越來越高，道路也變得越來越擁堵。大量數據表明，道路交叉口發生擁堵程度最嚴重，延誤時間也較長。造成這一現象的主要原因就是平面交叉口的通行能力不足【1】。平面交叉口的設計合理與否，一方面影響著交叉口處的交通是否通暢，另一方面也直接影響著與之相連的相關道路的交通狀況，決定著相關路網的功能能否有效發揮。相當數量的交叉口由于考慮因素欠缺，設計存在缺陷，往往出現缺乏渠化設施、不合理的交通組織等設計，導致交叉口各種交通流無次序，造成高峰時段的擁堵，甚至使局部道路網絡出現癱瘓。據此，找出交叉口的不足之處，分析平面交叉口交通流特性，研究平面交叉口的交通設計，從而提高平面交叉口的通行能力十分重要的必要。

2 平面交叉口設計的不足之處

目前，道路平面交叉口的交通問題體現在：（1）當道路出現擁堵時，會直接影響整個區域路網的通行能力；（2）由于行人、機動車以及非機動車混合交通流的相互交織，發生交通事故的概率大大增加【2】

2.1 平面交叉口面積過大

在一些道路的平面交叉口，交叉口的設計未考慮實際條件，交叉口面積設計一大。如此一來，車輛以及行人通過的距離會變長，進而導致交叉口紅綠燈的周期大大延長，降低路口信號燈的利用率。而且，較長時間的等待過程會導致駕駛員以及行人的耐心慢慢消耗，不利于交通安全。

2.2 交通標志牌設置不合理

在道路交叉口處，往往均設置有相關的標志牌。但一些路口標志牌信息未及時更新，造成與目前實際路況出現不相匹配的現象。而且標志信息的不合理也會給駕駛員帶來行車安全隱患。比如，信息過少無法給駕駛員提供清楚有效的信息；信息過多則會給駕駛員識讀帶來壓力，導致行車減速失控出現尾隨相撞事故的發生。

2.3 機動車道設置不合理

在一些左轉交通流所占比例較大的交叉口，通常未對交叉口進行科學合理的渠化設計，也就是未對交叉口范圍內車輛的運動軌跡進行規范。當交叉口右轉交通量所占比例較小的路口，無須設置右轉專用道，以提高交叉口的通行能力。

3 平面交叉口交通流特性

平面交叉口是整個道路網絡中最重要的組成部分，其不僅直接決定著整個路網的通行能力，對道路的交通安全也有很大的影響。研究表明，大約60%的交通事故發生在交叉口附近。隨著我國道路網絡的日趨完善，交叉口方面的研究越來越受到人們的關注【3】。隨著我國汽車行業的發展以及人民生活水平的提升，人們對于交通出行的需求越來越大，給道路網絡提出了新的要求和挑戰。平面交叉口作為路段的樞紐點，一方面凸顯的作用也越來越大，但面臨的挑戰也越來越明顯。未考慮交通流特性的交叉口交通設計，極易造成高峰時段的擁堵，甚至使局部道路網絡出現癱瘓。同時，也大大增加了交通事故發生的頻率。

4 行人、機動車和非機動車的交通流特性

平面交叉口的交通流特性主要包括行人、機動車和非機動車的交通流特性。

4.1 行人交通流特性

當交叉口不存在信號燈時，一般來說，行人會先觀察道路的交通狀況，當車輛之間存在安全距離時，會快速通過道路。通常情況下，行人對于安全距離的判斷不會出現錯誤【4】。但不同的心理狀態，也會出現判斷失誤造成被車輛碰撞的現象。例如，當車輛的行駛速度不變時，穩重的行人對于安全距離的判斷會比隨意的行人大得多。而且，車輛的行駛速度也會影響行人的判斷，當車速越小時，所需要的安全距離也越小。而且由于大多數行人安全意識薄弱，當路段交通量不大時，路口雖然設有信號燈，行人也會闖紅燈。

4.2 機動車交通流特性

車輛通過交叉路口時，其駕駛行為要比正常路段更為復雜，難以判斷。除了被實際的交通條件所影響，交叉口的形狀，路口管控措施等因素都會對駕駛行為產生影響。通常來說，某交叉口的形式以及管控方式會直接影響下一個交叉口的交通流到達狀態。交叉口的形式決定著不同的轉向需求能否實現。交通量呈現不均勻分配以及車道的方向選擇性分布是交叉口的轉向特點。交叉口交通設計的一個重要部分即為轉向方式的選定，特別是對于左轉向問題的解決。

4.3 非機動車交通流特性

非機動車存在靈活方便、轉向簡單的特點。在交叉口行駛時，非機動車與機動車在幾乎沒有保護隔離設施的同一平面內。一般騎行人的速度緩慢，但他們的小心害怕心理導致車輛橫向搖擺。而且不會保持原有的運動軌跡，因為不同車輛間啟動和速度均存在差異。當紅燈停止的時候，交叉口迅速涌入大量非機動車。 由于不同個體技術、心理等因素的影響，機動車的速度和方向一直在改變，在交叉口出現散點分布的特點。

5 平面交叉口交通設計

針對平面交叉口中行人、機動車、非機動車的交通流特性，目前相關治理方式即是采用平面交叉口交通設計。

5.1 渠化設計

交通島、導向車道、標志標線等設施的設計是對交叉口進行空間隔離常見的渠化設計。通過這種設計，車輛的行駛軌跡被固定在特定路線，使得各種交通流在交叉口變得相對有次序，降低事故發生的概率。設置渠化設施，一方面可以使車輛的駕駛人更方便安全地進行轉彎，另一方面也為行人提供了安全島，如圖1 所示。

5.2 合理確定行人橫道線和停車線位置

人行橫道線和停車線的設計是平面交叉口較為重要的一部分，也是最容易忽略的一部分。在這個設計過程中，應樹立盡可能減少通過路口的距離，充分提高綠燈的利用率的理念。通常是將人行橫道線設置在路緣石轉彎半徑切點內，這樣駕駛員可以快速經過交叉口，保證交叉口大多數情況下處于通暢狀態。

圖1 平面交叉口渠化設計

5.3 合理確定交叉口車道數

在進行道路車道數與車道的設計時，首先要將道路的寬度和周邊建筑物的環境放在首位，然后詳細調查當地的交通量以及交通組成。通過建模量化分析獲取的數據，得到相關的設計參數，如轉彎車道的數量和寬度等。通過這個過程，平面交叉口的交通設計更能符合當地自身的特點，滿足設計通行的需求。

6 結語

平面交叉口是整個道路網絡中最重要的組成部分，其不僅直接決定著整個路網的通行能力，對道路的交通安全也有很大的影響。本文從交叉口的不足之處入手，對平面交叉口的交通流特性進行分析，研究了平面交叉口的交通設計，旨在提高交叉口在路網中的通行能力。