廣州微觀交通擁堵改善中的路段潮汐可變車道設計研究

張曉瑾

（廣州市市政工程設計研究院，廣東廣州 510060）

0 引言

隨著經濟社會快速發展，廣州市機動車擁有量與機動化出行比例不斷上升。在2009年至2013年的5年時間內，汽車保有量由195萬輛增長至249萬輛，年均增長率達到6.3%。與此同時，受土地資源、資金等條件制約，近5年來，廣州城市道路里程年均增長率僅約1.3%，供需矛盾持續擴大，交通擁堵問題突出。改善中心城區交通成為城市發展過程中迫切需要解決的問題之一。

為改善市區交通擁堵狀況，廣州市自2011年起連續開展市區主要擁堵點的治理和改善，措施著眼于微觀層面，通過短平快的交通工程改造和提升措施，優化路段交通組織，提升交叉口通行能力。到目前為止，已完成近80個交通擁堵點的微觀改善措施，其中人民橋路段潮汐可變車道是已實施的點位中改善效果最顯著的擁堵路段之一。

1 交通擁堵改善與可變車道技術概況[1-5]

1.1 廣州市交通概況

廣州中心城區由“兩個環、十五條放射性道路、七條聯絡線”組成環形放射狀道路網總體構架體系，在結構上存在功能劃分不明確和級配不合理等問題，嚴重影響了交通秩序，制約了交通網絡運輸效率的提高。受土地資源、資金、建設周期長等條件制約，城市道路設施增長有限，近3年來市區城市道路里程共增加約216 km，年均增長率僅為1.02%。近幾年個體機動交通一直保持在40%以上的高位出行比例，公共交通與個體交通的比例依然維持在6∶4的水平。2013年中心城區全網道路平均運行速度為30.21 km/h，中心城區道路運行水平較往年略有提升，但由于受道路容量限制和機動車輛存量較大的影響，越來越多的車輛選擇平峰時段出行，導致車流運行高峰呈現拉平拉長的趨勢，交通擁堵時段延長。

1.2 廣州交通擁堵的主要類型與改善思路

廣州交通擁堵的成因是多方面的，較為復雜。對交通問題進行歸類分析，對造成擁堵的共性進行歸納，主要擁堵成因可以綜合為六大類，分別是：路網結構缺陷、道路設施之間匹配不良、交通設計缺陷、交通管理不完善、交通秩序混亂、用地布局影響。

其中，路網結構規劃不合理、結構缺陷產生的擁堵，或因規劃及用地布局等原因產生的擁堵，需著眼于宏觀層面，通過落實規劃、調整擁堵布局、加快道路設施建設、限制交通需求增速等措施，在較長的期限內達到改善效果。對因道路交通設施通行能力匹配不良、交通設施設計存在缺陷、交通設施管理尚不完善、不良出行習慣導致的交通秩序混亂等問題，則可通過微觀層面的道路工程、交通工程改造等手段，在短期內完善設施，加強管理，達到增大供給、平衡需求的效果。

1.3 微觀交通改善的方法與策略

微觀交通擁堵治理改善著眼于交通組織調整和道路交通設施改造，采用的改善方法有：通過單向微循環，優化區域路網交通組織，減小片區交通沖突點，緩解道路交通壓力；優化交叉口渠化，提高通行效率；完善信號控制系統，加強交通管理；調整路口交通組織，通過禁止路口的部分轉向，提高通行效率；提升道路通行能力，實施潮汐可變車道；發掘交叉口通行潛力，設置左彎待轉區、直行等待區、進口道可變車道等。

1.4 可變車道技術的應用情況

可變車道技術作為微觀交通改善的方法和策略之一，在上海、杭州等城市應用較早。實施可變車道的主要目的是緩解交通擁堵、平衡道路雙向通行需求的不均衡現象。國標《道路交通標志與標線》（GB 5768—2009）首次規定了潮汐車道標志、標線設置形式，浙江省地標《城市道路交通標志和標線設置規范》（DB33 T 818—2010）中將潮汐車道的設置要求細化，對物理措施、出入口段交通組織措施、隔離措施、清空時間提出具體要求，用于指導設計和施工。2013年，廣州市在人民橋路段實施了首條潮汐可變車道，同時北京朝陽路也實施了可變車道，2014年北京、廣州、深圳等城市相繼選擇合適的路段推廣可變車道，潮汐車道控制技術的應用越來越廣泛。

2 可變車道的實施條件分析

2.1 設置可變車道的一般條件

設置潮汐可變車道的道路車道數為偶數的，雙向車道不少于4條，奇數車道不少于雙向3車道。路段的交通流量特征應具備明顯潮汐特征，方向不均勻系數高于6∶4，或兩個方向實測交通量的比值與設計通行能力比值差值超過20%。實施可變車道后，車道數量減少的通行方向必須保證基本暢通，飽和度低于0.8，保證車道數的減少不會誘發新的交通擁堵。

2.2 人民橋設置可變車道的實施條件分析

（1）流量、流向與通行能力條件

人民橋路段雙向3車道，南往北1條車道，北往南2條車道，交通流不均衡現象顯著。根據2012年流量調查結果，早峰約開始于7:30，持續至10:30流量開始下降，至13:00降至全日流量最低點，上午時段南往北流量較高，下午時段北往南流量增長。早高峰南往北一車道較低的通行能力限制了該方向的交通，擁堵嚴重，而北往南方向車道空閑；平峰時段雙向流量基本相等，但南往北一車道飽和度較高，北往南兩車道較為空閑；晚高峰時段，北往南方向的流量明顯增大，超過南往北方向，北往南的交通量達到1600 pcu/h以上，南往北的交通量在900 pcu/h左右。

從流量和流向條件來判斷，早高峰、平峰時段，雙向交通流與通行能力嚴重不匹配，輕交通量方向飽和度極低，通行能力剩余，重交通量方向過飽和，車輛嚴重排隊擁堵，實測流量和飽和度數據已不能完全反應實際交通狀況。晚高峰時段，車道分配、通行能力與交通流量匹配程度較高，雙向交通順暢，飽和度不超過0.7，見表1、表2。

表1 人民橋路段交通量與飽和度

表2 人民橋路段交通雙向不均勻系數對比

（2）道路與安全條件分析

人民橋路段車道數為3條，達到變換車道的最低條件。路中無硬隔離設施。橋上主要的市政設施、管線如公交電車桿和電纜均設在外側車道或人行道上，中央車道改變行駛方向對現有設施的正常使用無顯著影響。

3 人民橋可變車道設計研究

3.1 交通組織與交通設施設計

（1）橋北片區與六二三路—鎮安路路口的銜接設計

在路口的東、西、北進口道通過多組地面文字和標志牌提前預告可變車道。可變車道入口前設置LED標志，提示行車方向。六二三路路口南進口道（人民橋下橋位）增加一個進口排隊車道，增加南進口道蓄車空間。在康王南路、鎮安路、六二三路和西堤二馬路路段內環路上橋位前設置預告標志，提示前方設有可變車道，建議車輛選擇內環路過江，分流一部分社會車輛，見圖1。

（2）人民橋路段交通設施設計

人民橋路段全線540 m建議設置4組門架式分車道信號燈組，門架正反兩面均設置信號燈，按對應車道提示行車方向和道路通行信息。

（3）橋南片區與工業大道路段的銜接設計

圖1 人民橋可變車道北端銜接段交通方案示意圖

可變車道起止端設在主線和輔道合流段（近同福路處），同時優化該路段的車道分配。起始端設門架式信號燈，上橋位前設置充足的指引標志和地面輔助文字，指引可變車道入口，見圖2。

（4）可變車道信號燈的識認設計

橋南、北端起點及橋面上共設置四組門架式信號燈，保證司機全程能夠接受正確的指引。門架上的信號燈對應相應的地面車道：左側信號燈對應左側車道，中央兩盞信號燈對應中央車道，右側信號燈對應右側車道，見表3。

表3 分車道信號燈與指示信息

3.2 交通仿真與方案優化

采用PTV公司VISSIM微觀仿真軟件進行交通仿真，對人民橋實施可變車道后的交通運行情況進行評估。根據軟件運行結果，對道路流量、飽和度、行程時間、延誤等指標進行比較，研究可變車道方案是否能在實際實施過程中達到預期目標，根據仿真結果，對方案進行優化完善，見圖3。

圖3 VISSIM交通仿真模型截圖（橋北與橋南銜接段）

根據仿真評價結果，預計人民橋實施變車道后，高峰時段兩個方向的通行能力可以得到充分合理的利用。南往北方向因通行條件改善，使交通吸引力增大，流量增加，同時考慮區域轉移交通量的影響，預測早高峰流量最高增幅可能達到40%，橋上斷面流量數將超過2200 pcu/h。路段車速增長，南往北方向早高峰車速穩定在22～28 km/h區間，通行效率明顯增長，相應的行程時間縮短，延誤降低。

4 人民橋可變車道實施效果分析

2013年9月，人民橋可變車道正式投入使用。上午7:00對中央可變車道清空車流，變換行駛方向，實行“南往北2車道+北往南1車道”的車道分配形式；10:00再次清空可變車道，并轉換行駛方向，橋上實行“南往北1車道+北往南2車道”的車道分配形式。

（1）交通流量對比

根據交通量數據統計結果，在可變車道實施后，橋上雙向總流量呈緩慢增長趨勢。南往北方向通過的車輛數每小時增加約250～300 pcu/h，增長率超過20%，增長幅度略低于仿真預測結果，但總流量仍呈增長趨勢；北往南方向的流量與實施可變車道控制前基本持平。

（2）斷面車速對比

可變車道開通后，南往北車速的變化最明顯，目前路段中央斷面車速基本穩定在30 km/h以上，與開通前高峰期平均車速12.8 km/h相比，增長超過2倍，交通改善效果顯著；北往南方向減少1條車道后，車速變化不大，仍舊維持在25 km/h左右，1條車道對目前流量的適應性較好，通行效率未顯著降低。詳見圖4、圖5。

（3）路段延誤對比

根據實測數據，可變車道實施后，人民橋全路段延誤顯著降低，主要原因是南往北方向車速增長顯著，車輛行駛過程中減速和等待的時間減少，車流特征更趨于自由流，見表4。

表4 開通初期路段延誤對比

5 結語

人民橋可變車道實施一年來，交通擁堵現象得到有效緩解。事實證明，實施可變車道可以有效緩解具有潮汐交通特征的路段擁堵，是廣州市交通擁堵治理改善值得借鑒和推廣的經驗之一。在人民橋實施經驗的基礎上，廣州市于2014年繼續在解放北高架上試行了可變車道控制方式，目前運行效果良好。未來在流量、通行能力、道路與安全符合條件的路段上，可變車道技術值得繼續推廣。

[1]張衛華,韓高峰,顏冉,等.城市道路路段可變車道設置效果評價方法[J].重慶交通大學學報：自然科學版,2014(4):1-7.

[2]徐紅領,于泉.可變車道的國內外研究現狀及展望[J].交通標準化,2014(15):78-81.

[3]賈貴賓,袁振洲.適應于潮汐交通的可變車道轉換系統研究[J].公路與汽運,2013(6):55-57.

[4]黃婉月,王偉蘭,王俊驊.潮汐車道技術設置可行性研究[J].道路交通管理,2013(6):35-37.

[5]譚云龍,魏廣奇.廣州中心城區交通擁堵分析與對策[J].交通與運輸,2013(5):50-52.