城市道路建設重要節點設計分析

莊 翔

（大同市強毅工程設計有限公司，山西 大同 037009）

城市交通節點的合理性，直接關系到相應線路的功能，甚至關系到道路交通的全過程。這對道路通行能力和城市交通安全有較大影響。由于中國國民經濟的快速發展和汽車工業的加速發展，中國的汽車擁有者數量急劇增加。為改善城市交通條件，需要建設城市主干道，城市道路節點的規劃、設計、改造和管理無疑是非常重要的。

1 城市道路概況

城市道路是以網絡形式分布在城市當中。由于道路的不同功能和地理位置的差異，道路之間的節點和連接處也不盡相同。節點是道路之間的交點，道路在正常狀態下的行駛方式是同一平面下的直接連接，不同道路間的連接創造了不同的節點區域。

節點問題是由共享道路時空資源引起的流量沖突。因此，解決流量沖突對于解決節點問題具有重要意義。總結目前的節點形式，我們可以發現，到目前為止，只有三種措施可以解決節點沖突，即：控制，整合和立體分離。控制是指使用控制手段，如信號燈，及時將沖突雙方分開，并定期將沖突轉化為單方向連接。整合措施通過結構和組織措施整合交通流。為了消除或緩解沖突，立體分離是指通過三維結構節點分離交叉流，從而消除一般沖突。

2 城市道路節點的分類

2.1 無信號控制平面節點

在任何道路系統中，不受紅綠燈控制的平面節點是最常見的節點形式。特別是在我國城市路網中，沒有控制信號燈的節點，占到了90%以上。實際上，無信號控制平面節點有兩種：二路停牌平交節點、全停牌平交節點。根據節點的運行特點，二路停牌節點中，車輛在主干道上有優先權，全停牌節點則不存在優先權。

2.2 信號燈控制平交節點

信號燈控制平交節點在道口設置信號燈。為了改變紅綠燈的顏色，需要控制節點的流量分布，確定通行流量和終止流量，并及時劃分沖突流量，這增加了節點的安全性和效率。城市道路網絡的節點，通常是具有信號燈，交叉道路分時連接。由于紅綠燈周期性地在某個方向上交叉交通，因此特定車道上的車輛只能利用通行時間通過該單元，而在另一時間，則必須等待綠燈，當信號燈變綠時，排隊等候在等候線外的車輛開始通過節點。在最初的幾秒鐘，當綠燈信號打開時，流量變化明顯，然后逐漸穩定；當綠燈結束時，變成黃色和紅色，下一輛車等待停車，等待下一個綠燈通過，從而間歇性地產生節點中的流量。

2.3 平面環行節點

平面環行節點是道路連接到一個環島的節點。對于正確的交通規則，環路是僅逆時針操作的單向環路，并且車輛必須通過輸入和輸出節點逆時針右轉完成移動功能。平面環行節點的特點不是連接道路的圓形特征，而是組內車輛的單向環。

實際上，平面環行節點包含了一個處理流量沖突的優化環，它允許不同的流量適應相同的流向和下游方向，在合并替換中交叉沖突，可以改善節點的流量狀況。

2.4 立交節點

立交節點是不同道路、不同方向的交通流量分別通過不同高度的節點。立體交叉是解決流量沖突的最終方法，也是能夠完全消除沖突的最完整、最簡單的解決方案。立交節點的主要特征之一是道路之間的三維相交。過去，立交節點的分離既復雜又不科學，并沒有反映出它們之間的區別，特別是幾何形狀的分離導致流量交叉的混亂，使駕駛者迷失方向。

3 基于三步優化方法的規劃設計方法

3.1 節點匹配度

節點匹配度是指節點之間的相容性或對應性程度。在節點命名的語境中，有廣義和狹義之分。節點匹配度通常包括節點與道路之間的符合程度、節點與交通之間的符合程度、節點與服務之間的符合程度，以及節點與道路網絡之間的對應程度。由于交通需求的彈性是可變的，因此很難獲得節點與相對實體節點之間的對應關系的常值。連接道路的節點匹配度可以反映在節點合規性、交通合規性和流量合規性的程度上。得分越高，兩者之間的對應性越好，道路交通的效率也就越高。

3.2 節點可靠性

節點可靠性是在不確定因素影響事物穩定性的一個指標。節點可靠性只考慮網絡拓撲結構，即連接網絡節點的能力，這反映了兩個節點保持連接的可能性。工作時間的可靠性是指旅客能否在一定時間內到達目的地。

3.3 節點重要性

節點重要性用以衡量節點變化對系統整體運轉性能的影響。節點重要性分析通常用于可靠性設計、故障診斷和不同系統的改進。從流量需求的角度看，節點越重要，節點可靠性就越高，反之亦然。

4 城市道路節點改造規劃設計

中國的城市正在發展中，隨著對車輛需求的增加，城市道路網仍在繼續發展。城市道路的建設與改造可分為三種類型：一是現有道路的更新和現代化，二是現有節點的交通狀態改變，三是現有道路網上新建道路。在城市道路建設或改建過程中，節點規劃設計必須首先保證交叉道路的功能要求。根據相關數據，首次確定了節點的三項指標，按照三級改進的方法解決匹配度和可靠性問題，當需要提升整體交通水平時，根據節點的重要性選擇節點進行改造，使結構設計滿足要求。

5 結語

道路節點規劃設計是城市交通建設的重要準備工作，也是解決運輸問題的主要辦法。當前城市道路節點規劃設計是一種基于定性分析的試驗方法。城市道路節點規劃設計難以保證理論合理性，導致節點不便，交通需求增加時帶來的不便更為嚴重。