城市地鐵站出入口周邊道路交叉口交通優化分析

李鑫型 方斌

（湖南警察學院 湖南省長沙市 410138）

1 概況

地鐵是城市公共交通的主力軍，具有節能、省地、運量大、速度快、安全等特點，特別適應于大中城市。選擇地鐵出行的人越來越多，導致地鐵周邊的交通流量增大、交通擁堵等問題也愈發突出。現如今國內以及國外專家對于地鐵口選擇與建筑以及平面道路交叉口優化的研究探討頗多。目前對于地鐵口研究重點在：軌道交通與常規公交換乘，軌道交通與共享交通換乘等。對于平面道路交叉口重點研究在：道路渠化、無信號控制管制、環島控制交叉口，信號控制管制，禁限措施（大多為禁左）等。根據相關數據進行VISSIM仿真模擬軟件對平面道路交叉口進行多次仿真選擇相對最優化方案。

本文以長沙軌道交通6號線人民東路站為研究對象，提出了考慮行人，車輛，非機動車等因素的綜合優化措施并運用專業交通VISSIM仿真優化模擬，長沙軌道交通6號線暫定2022年4月30日開通，長沙軌道交通6號線附近接連主要干線和人員相對集中的地方，有效緩解長沙東西向交通壓力。古曲路與人民東路交匯處就是人民東路站，沿人民路東西向布置，其中人民東路站還是中轉站。因此有效降低上下班高峰期對地鐵口附近的平面交叉口帶來的擁堵并且保障行人安全出行尤其關鍵[1]。

2 路段調查與問題分析

2.1 地鐵口研究調查

人民東路站位于人民東路與古曲路口的附近，是長沙軌道交通6號線自東向西第十三個站點是一個換乘站點，可以換乘長沙軌道交通2號線。人民東路站設計為四個進出口，依次是：西北向（1號出入口）、西南向（2號出入口）、東南向（3號出入口）、東北向（4號出入口）呈現一個梯形分布于四角。

2.2 路口渠化調查

長沙地鐵6號線，該線中段（長慶站至韶光站）已于2016年12月28日開工建設，東延段（黃花機場西站至黃花機場東站）計劃于2020年10月開工建設。全線（除東延段）計劃2022年建成開通，標志色為純藍色。

2.3 路段現狀

此處平面道路交叉口東南方向為長沙市公安局交通警察支隊芙蓉大隊十一中隊和雅貝康口腔以及居民區，西北方向為華年世嘉酒店，西南方向為百果園，東邊與瀏陽河大橋相鄰，東北方向為居民區以及平安銀行和中慧錦堂以及批發超市，全天人車流量大，尤其是早晚高峰時段以及學生上下學期間交通流量增加明顯，常有交通擁堵現象發生。前期通過初步調查得到交叉口改進前的基本情況，如表1所示。

2.4 問題原因分析

以交叉口的實際調查為依據，得出交叉口交通擁堵現象頻發，行人過街秩序混亂的原因主要存在：存在先天設計建造不足、管理控制不合理、人們缺乏交通意識、共享出行人行橫道設置不規整，行人過街效率低、交叉口導流島設置不足，車輛右轉通行效率差、交通信號周期難滿足交叉口南北方向載貨汽車通行需求等問題。

2.5 交叉口及周邊車輛通行問題分析

2.5.1 存在先天設計建造不足

表1：交叉口基本情況

道路交叉口在建設之時對道路交通流預測的不夠準確，對于環境的不夠熟悉，同時對實際情況的了解不夠透徹，從而使得交叉口的規劃、幾何、硬件設施等各方面考慮的不夠合理，造成交叉口交通擁堵，車輛運行混亂，加大了交通延誤和交通事故等。

2.5.2 管理控制不合理

平面道路交叉口對于交通控制管理不當，由于人民東路車流量較大，行駛的車輛多，存在難以管理的局面，而且渠化措施不健全，信號配時不合理等都會造成交叉口交通混亂的情況。

2.5.3 人們缺乏交通意識

在人、車、路、環境中最不確定的因素就是人，而交通事故的發生很大因素都是在于人的交通意識薄弱，無視交通法規，在調研的時候，一輛摩托車闖紅燈導致兩輛摩托車相撞，幸好不是很嚴重。故應加強交通意識。

2.5.4 交叉口問題分析

人民東路車流量較大，交通壓力重，其中小汽車為主，人民東路與古曲中路除了早晚高峰規律明顯之外，平常車流量也較大，通過實地考察早晚高峰期各進口流量約為1300-1600pcu/h，對于各個路口的要求挺高，稍微出現延誤就會造成交叉口擁堵。交叉口附近有芙蓉交警十一中隊，而旁邊又無合理的停車位置，導致車輛存在亂停亂放的現象。人民東路站又是換乘站點，增加人流量同時伴隨著部分換乘需求產生，換乘行人大部分位于地鐵站口不遠處大概約5m-25m以內。同時有的地鐵口存在擺攤的現象，導致行人可能在機動車道邊上等待換乘交通設備，例如網約車，由于車輛行駛的速度較快，容易形成刮擦的交通事故，從而影響交叉口車輛的通行。交叉路口西側右轉車道車輛通行速度較快，而且路邊存在亂停亂放的現象，雖然旁邊就是芙蓉交警十一中隊但是違停現象屢禁不止，一旦在早晚高峰尤其是車流量和人流量高發期間，極容易造成交通事故（附近存在高校以及住宅區），情況嚴重的甚至出現二次事故的發生。道路交叉口在高峰期的時候，交通延誤是最大的，具體表現在車輛的排隊長度越來越長，一個紅路燈周期內排隊車輛無法全部通過，導致后期排隊長度越來越長，車輛排隊周期循環逐漸增加。

3 渠化設計與數據收集

3.1 交叉口渠化設計

平面道路交叉口行駛的車輛較多，而且車輛類型混雜,在進行具體設計階段需要通過渠道優化的方式來提高車輛的通行效率，所以，在進行優化設計時，需要對渠道的走向進行全面分析，而且合理的設置交通標志和標線也是非常重要。確保車輛駕駛證能快速有效的識別信息，車輛能夠有序通行，起到分流和減少交通延誤。通常采用的方法有：展寬優化，信號與相位優化，潮汐可變車道優化等[2]。與此同時，人民東路與古曲中路所在的道路交叉口附近交通流量較大存在交警中隊、居民區、醫院、學校等，車輛存在亂停亂放的現象，因此將會在交警十一中隊以及西進口的違停做重點優化。

圖1：交通組織渠化優化方案圖

3.2 數據收集

3.2.1 路口流量調查

利用無人機進行航拍錄像，對路口來往車輛進行隨機抽樣，獲取路徑選擇數據，車輛類型組成數據，相位方案，信號配時方案。同時通過檢測器采集該交叉路口各個車道的車流量。流量相關（車輛構成）如表2(a)，高峰時段流量統計為：交叉口南進口流量：620pcu/h，北進口：695pcu/h，西進口：1782pcu/h，東進口：3014pcu/h。數據分析：根據以上數據得出該交叉口交通流量大，尤其在早晚高峰期間南、北兩個方向以及西方向的右轉車流量較大。其中道路以小客車、公交車為主。

3.2.2 路口流量預測

圖2：路網性能評價柱狀圖

研究中實驗所用數據基于當前已采集路口流量數據進行分析預測。運用臨近的相似交叉口計算出交通流，由于臨近的交叉口情況相似，以及周邊的建筑大致相同，從而類推出交通流量。模型參考鐵道出版社出版的《先進的城市交通規劃理論方法和模型》教材的交通分布模型，最終建立出行分布矩陣[3]。

增長函數為：fT=τ

根據經驗原則，普遍采用常增長系數τ=1.2

經過四階段模型法預測處理后路口各進口流量信息如表2(b)。

3.2.3 交叉口信號配時與相位設置調查研究

該交叉口由一個四相位信號燈組控制，單個周期為142s，東西相位的綠燈時間為40s，南北相位綠燈時間為25s，黃燈時間為3s，交叉口信號燈無全紅時間。根據實地考察各個路口情況，道路交叉口東南西北總共有19股車流。具體各相位情況如下：第一相位：南進口左轉、直行綠燈25s；第二相位：東進口左轉綠燈40s直行綠燈40s；第三相位：北進口左轉、直行綠燈25s；第四相位：西進口左轉綠燈40s、直行綠燈40s。

3.2.4 交叉口行人過街人行橫道信號配時調查

人民東路與古曲路口交叉口，北側人行橫道綠燈20s紅燈110s；東側人行橫道綠燈38s紅燈96s；西側人行橫道綠燈40s紅燈95s；南側人行橫道綠燈18s紅燈120s；依據相關數據調查，人民東路人行過街距離大概為70m，古曲中路人行過街距離為50m。所有人行橫道都無二次過街裝置。

4 VISSIM仿真和優化方案

4.1 渠化方面優化

（1）在東進口距離交叉口人行橫道65-105m處設置側方位停車換乘如圖a或者港灣供車輛臨時停車換乘如圖b，分離車輛停靠與交叉路口進口排隊[4]。

由于人民東路車流量較大，故對道路交叉路口東西兩個進口左轉設立雙左轉待行區域，增大路口利用率，提高單位相位時間內車輛容量[5]。

（3）事故發生運行情況優化，由于人民東路與古曲路口交叉口，尤其是人民東路車流量較大，而且人民東路路段復雜，一旦發生交通事故就會形成嚴重的擁堵，此時，在人民東路設置專門的事故停車點十分重要，可以及時有效的將事故車輛暫時停靠在事故停靠點，其他車輛正常從道路兩邊通行，能夠快速使道路重新暢通，人民東路事故停靠點如圖c。

（4）人民東路與古曲路口交叉口東西方向左轉車流量較大，路口距離較大，為了加快通行，提高通行效率，設置雙左轉待行，在相同時間內通行車輛更多，相對更安全，雙向左轉待行如圖1（d）。

4.2 地鐵口共享交通出行優化

由于地鐵6號線人民東路站是中轉站，人流量較大，對于出行需求更大，故地鐵口周邊存在共享交通設備，優化如下：規范共享停車點，劃分好標志標線，建設好相應基礎設施，其次需要平臺合作治理，目前長沙市共享設備出行管理有較大提升。

4.3 行人過街優化

從實地考察中發現，人民東路與古曲路口交叉口的南方向和北方向信號配時設置不合理，行人過街綠燈時間過短，可以從三個方面進行優化。

（1）設置行人二次過街裝置，在道路中央設置安全島，將道路分隔開來，這樣就可以使行人分兩段通過人行橫道，而且可相應縮短行人清空時間,配合采用二次過街信號控制增加同一周期內行人放行的時間或次數,使交通控制更加靈活、可靠。從而提高整個交叉口的通行效率和行人交通流的可控性。

（2）延長交叉口南方向和北方向的人行橫道綠燈時間，綠燈時間相對延長利于行人通過人行橫道，能夠有效減少行人聚集。

（3）人民東路地鐵站四個出入口相互聯通，但是通過地鐵站地下過街，由于行人會選擇最優路線便利原則，一般選擇地面人行橫道通行。

4.4 信號相位配時優化

由于人民東路路段較寬，車流量較大，故相應增加其綠燈時間，在相同時間內讓通行效率提高。相位配時優化方案如下：第1相位：北進口左轉、直行：22s；第2相位：南進口左轉、直行：22s；第3相位：東進口左轉、直行：45s；第4相位：西進口左轉、直行：45s。

由圖2可以得出：經過一系列的優化措施，道路交叉路口四個進口平均排隊長度優化了約33%；平均停車延誤時間優化了約38%；第n臺平均延誤時間優化了約60%。車輛最大排隊長度南進口最大達到優化約31%。從對比數據分析，東西相位的通行效率有較大提高，相同時間內通行車輛更多，尤其對于東西相位的左轉車道，左轉車流較大，能極大降低東西方向左轉的交通擁堵，而且對于行人通過人行橫道相對延長綠燈時間，防止行人走到一半出現綠燈變紅燈現象，保障行人過街更加安全[6]。根據以上數據證明交叉口道路渠化設計的合理性。

5 結語

在進行地鐵出入口道路交叉口優化時，從道路渠化開始，進行實地考察，在常規的采集路口流量、渠化、信號等信息基礎上，進行路口優化，分為車輛正常通行時，進行道路最大化利用設定側方位停車，同時在發生事故后靈活應對設立臨時事故停車點，保障道路在發生交通事故時還能正常通行，解決重點人民東路車流量過大問題，其次從道路交通出行因素變數最大的人，這個因素出發，解決行人過街，以及交通設施的優化，在道路交叉口進行多次調查，尤其是共享出行設備的調查與多部門溝通，及時解決問題，最后通過多次仿真模擬進行結果的預測，提出最優方案。但總體來說，優化方案還不夠深入。下一步應該結合道路交叉口實際需要，以“實用 + 創新”的方式，解決交通擁堵，事故頻發等具體問題，為地鐵口周邊道路交叉口提供更多技術支撐，保障安全，高效出行。