城市道路五路交叉口交通改善方案設計

鄒盛清，劉燦齊

（同濟大學交通運輸工程學院，上海201804）

0 引言

國內城市五路交叉口很多，尤其是在老城區，這類交叉口一般是由兩條相交的干路和另一條干路組成。由于其特殊的幾何形狀，車輛在交叉口范圍內運行交織較多，容易造成交通秩序的混亂，導致交叉口運行效率降低，同時也極大地影響了車輛的通行安全。如果取消其中一條道路的通行權，則會改變駕駛員對這些道路的使用習慣，并且減小該交叉口的通行能力，因此通常不會改五路交叉為十字交叉。國內外很多學者針對五路交叉口交通改善方案做了很多研究，主要集中于改設環島或信號控制等方法。環島的通行能力較低，當交通需求較大時容易出現環道鎖死現象，極大地影響了相鄰路段和周邊交叉口車輛的通行。而實施信號控制可以分離沖突點和沖突區域，將交叉口資源合理地分配給對應車流，能夠很好地發揮五路交叉口的交通功能。因此，本文選取常德市柳葉大道—紫緣路交叉口為研究對象，在流量調查的基礎上，利用信號控制和交通渠化相結合的方法實施該交叉口改善方案，并對方案的效果進行評價。

1 現狀調查及分析

常德市柳葉大道—紫緣路交叉口位于常德市武陵區東北部，柳葉大道為橫穿武陵區東西的骨架主干路，西至規劃常德汽車西站；紫緣路為骨架主干路，北往柳葉湖，南接沅江大橋；丹陽路為次干道，連接柳葉大道和洞庭大道。對該交叉口的渠化和早高峰機動車流量情況進行了調查，結果如圖1所示。

圖1 柳葉大道—紫緣路交叉口早高峰交通流量圖（單位：pcu/h）

1.1 道路斷面

柳葉大道斷面形式為三塊板，路段為雙向六車道，中央以綠化帶分隔，主路與兩側輔道為綠化帶隔離。紫緣路斷面形式為三塊板，路段為雙向六車道，中央以劃線分隔，主路與兩側輔道為綠化帶隔離。丹陽路為一塊板，路段為雙向四車道，中央以劃線分隔，機非混行。

1.2 交通組織方式

本交叉口現狀為環形交叉口，并在交叉口的西南方向加入了丹陽路一支，即整個環形交叉口為三路五支交叉，無信號燈控制。

其渠化現狀為：進口道均為三車道，無渠化。

1.3 整體交通狀況評價

該交叉口整體交通狀況評價如下：

（1）環島通行能力有限，難以滿足未來增長的通行需求；

（2）車輛從停車線進入環島的面積較大，行車秩序較混亂；

（3）行人過街無駐足區。

2 交通改善方案設計

對五交叉路口，只要每個路口都有向相對路口左拐的車流，此類路口的最優相位個數為5[1]。

改善思路：將環島拆除，改交叉口為五路平面交叉口，加設信號燈；對進口道機動車通行道路進行展寬，增加進口道的車道數，以提高交叉口的通行能力；合理布局行人過街設施。路口改善方案見圖2。

圖2 柳葉大道—紫緣路改善方案

2.1 交叉口幾何設計

2.1.1 柳葉大道（東、西進口道） 和紫緣路（南、北進口道）

消減部分綠化帶，將東、南、北進口道渠化為5 條車道（兩左、兩直、一右）；西進口道道路中心線往北移1.5m，渠化為6 條車道（兩左、兩直、兩右），寬度均為3m；出口道均渠化為3條車道，寬度分別為3.25m、3.25m和3.5m。

人行橫道線和停車線前移，在人行橫道線上加設寬度為1.5～2m 的行人保護島，并依據保護島流線相應修改進、出口道車道線。

在南、北進口道路中央加設隔離欄桿，并在距離停車線20m處開口供車輛掉頭，開口寬度為5m。

“相交道路之間的最小夾角小于45°，考慮到轉彎半徑，應設置安全島，右轉車輛從安全通道右轉?！笨杀Ａ袅~大道與紫緣路之間的安全島，并保留柳葉大道西進口道右轉到紫緣路的右轉車道。

2.1.2 西南進口道（丹陽路）

停車線前移；壓縮右側的渠化島3m 左右，將進口道渠化為4 條車道（兩左、兩右），寬度均為3m，出口道保持渠化為2 條車道，寬度分別為3.25m、3.5m。

保留丹陽路右轉到紫緣路的通道。

2.2 交叉口信號設計

2.2.1 相位設置

柳葉大道—紫緣路五路平面交叉口采用5相位設計（見圖3）。

圖3 柳葉大道—紫緣路交叉口相位設計方案

具體相位設置如下：

（1）東西直行車輛放行，左轉車輛駛入左轉待行區，西進口右轉入紫緣路車輛放行；

（2）東西左轉車輛放行；

（3）南北直行車輛放行，左轉車輛駛入左轉待行區；

（4）南北左轉車輛放行；

（5）丹陽路車輛左轉入柳葉大道和紫緣路放行，丹陽路車輛右轉入柳葉大道放行。

2.2.2 周期與時長

根據流量大小分時段配置信號，柳葉大道—紫緣路交叉口信號燈總周期時長為158s，其中，黃燈時間均為3s，全紅時間均為2s，綠燈時間如表1所示。

表1 柳葉大道—紫緣路交叉口信號燈改善方案

其配時如圖4 所示，編號1，2，3，…，11 對應圖3中的交通流。

圖4 柳葉大道—紫緣路交叉口信號配時方案

3 方案評價

經過改善，環島拆除，交叉口機動車道得到拓寬，進口道車道增多，渠化明確，加上相應的信號配時，交叉口的通行能力從2 423pcu/h提高至3 830pcu/h，提高了約58%；利用Synchro軟件對改善后的交叉口進行延誤評價分析，為62.1s，比改善前調查的89s減少了30%。

加設行人二次過街駐足區以及行人與非機動車過街通道一體化設計，減少了行人和非機動車輛對交叉口車輛行駛的影響，同時也有利于保護過街行人和非機動車的安全。

4 結語

由兩條相交干道和第三條干道組成的城市五路交叉口，由于自身幾何特征的局限性和交通運行的不利方面，交通擁擠和交通事故尤為突出。本文對該交叉口進行改善，提出相應的渠化和信號配時方案，方案通過優化交叉口自身資源，提高了約58%的通行能力，減少了約30%的延誤，有效地避免了高峰時期五路環形交叉口的擁堵，因此，在不取消丹陽路通行權的條件下，此方案能夠明顯改善該路口的交通運行狀況。

[1] 尹麗子，李凡軍，劉慶紅.特殊五交叉路口交通信號相位優化設計[J]. 濟南大學學報：自然科學版，2006，（1）：87-89．

[2] 左俊中，徐良杰，方娟，等.城市無環島五路交叉口優化研究[J].交通信息與安全，2011，（5）：62-65．

[3] 張德豪.G5011 蕪合高速半湯出入口交通改善研究[J].城市道橋與防洪，2011，（6）：11-12．

[4] 楊曉芳，王建蓉，牛兆雨.五路環形交叉口瓶頸控制方法[J].公路交通科技，2012，（8）：99-105．

[5] 張衛華，王召陽，張勝凱.五路交叉口交通改善方法及其應用[J].交通科技，2011，（1）：96-99.

[6] 鄧峰.城市道路平面交叉口的渠化設計[J].建材發展導向，2011，（9）：279-280．

[7] 郭瑞軍，王晚香.環形交叉口儲備通行能力計算[J].大連交通大學學報，2010，（12）：25-28．

[8] 徐福緣，陳荔，曾宏祥.改善一個五角環島交通狀況的研究[J].系統工程，2000，（7）：38-42．