淺談城市道路交叉口改善設計

武立新,黃 輝

(柳州市市政設計科學研究院,廣西柳州 545006)

淺談城市道路交叉口改善設計

武立新,黃 輝

(柳州市市政設計科學研究院,廣西柳州 545006)

以柳州市原魚峰路口為例,通過對影響城市道路交叉口通行能力和服務水平的主要因素進行分析,有針對性地闡述了交叉口改善的內容和方法,并對路口平面交通改善提出具體方案。

交叉口;改善設計;通行能力;服務水平

0 引言

城市道路交叉口一直以來都是制約路網通行能力的主要瓶頸。近年來,隨著機動車輛的迅猛增長,城市道路的交通壓力日漸增大,各城市對舊城改造及城市道路建設的投入也不斷擴大。雖然通過強化交通管理,積極發展城市公共交通,城市交通狀況有了一定程度的改善,但是,由于城市機動車輛增長太快,交通需求遠大于供給,以致城市道路網負荷過大,城市交通日趨擁擠,道路交叉口經常出現車輛排隊等候現象,高峰期間更是擁擠不堪。道路交通的擁擠不僅導致交通事故的增加,還產生了大量的廢氣排放和噪聲,造成城市環境污染的加劇。本文針對道路平面交叉口的改善設計進行分析和探討。

1 改善設計的主要方面

影響城市道路交叉口通行能力和服務水平的主要因素有:(1)交叉口的幾何線形?；温房?、多路交叉路口、彎道路口等路口交通組織困難,干擾因素多,通行能力低,行車安全度差。(2)交叉口渠化設計不合理。部分路口標志、標線設置不當,渠化島設置不合理等,對路口交通造成了不利的影響,道路通行能力得不到提高。(3)交通信號配置不合理。有些路口交通信號沒有考慮路口交通的實際情況,對主、次車流,朝夕情況,人流情況,特定方向車流等因素沒有考慮清楚,綠燈信號時間浪費嚴重,路口交通延誤較大。從調查情況看,此類問題在城市道路交通阻塞點中占有相當大的比例,而合理、迅速地解決這類問題,對于緩解路網壓力,疏解地區交通具有重要意義。

一般來說,城市道路交叉口交通改善設計的主要內容有以下幾點。(1)優化交叉口的幾何線形,盡量避免設計出畸形路口、多路交叉路口、彎道路口等交叉口。(2)優化交叉口渠化工程設計,主要從以下方面著手:a.適當增加交叉口進口車道數,進一步明確車道功能;b.選擇適當的車道寬度,合理組織行人、非機動車穿越路口;c.增強對路口車輛的誘導,使車輛快速通過交叉口;d.強化交叉口交通管理措施,減少綠燈損失時間;e.合理布置和安排交叉口附近公交站點及公交線路,減少對主線行車的干擾。(3)優化交通信號配置,加強對主、次車流,朝夕情況,人流情況,特定方向車流等情況的調查,使信號配置靈活、合理。

2 魚峰路口改善設計分析

2.1 路口位置及相關道路情況

魚峰路口位于柳州市南部,是柳州市主要的交叉口之一。它東接屏山大道,西接飛鵝路至火車站,南接魚峰南路至汽車總站,北接魚峰北路至市中心,東南方向是“魚馬公園”,西北方向是谷埠街商貿城,東北和西南方向也是老的商業區,車流和人流都比較大。屏山大道紅線寬40 m,斷面形式為:5.0 m人行道+6.5 m非機動車道+1.0 m側分隔帶+15 m機動車道+1.0 m側分隔帶+6.5 m非機動車道+5.0 m人行道。飛鵝路紅線寬40 m,斷面形式為:7.5 m人行道+4.25 m非機動車道+1.0 m側分隔帶+14.5 m機動車道+1.0 m側分隔帶+ 4.25 m非機動車道+7.5 m人行道。魚峰北路和魚峰南路紅線寬均為40 m,斷面形式為:10 m人行道+20 m機動車道+10 m人行道。

2.2 交通情況分析

2.2.1 交通信號及交通量

改善前路口的交通信號燈為紅綠燈,高峰時段信號配時如圖1所示。

圖1 高峰時段交通信號燈配時示意圖

在對交通情況的調研中,選擇了17:20～18:20這一高峰時段對路口各個方向的交通量進行統計,結果如表1所列。

表1 高峰時段路口各個方向交通量統計表

由此可見,改善前魚峰路口高峰時段機動車交通量為4 132 pcu/h,行人及非機動車高峰時段流量為4 476人(輛)/h。

2.2.2 現有路口的飽和流量和通行能力

各個方向進口道飽和車流的車頭時距調查結果如表2所列(按第4輛車后的車流為飽和車流考慮)。

表2 各個方向進口道飽和車流車頭時距統計表

根據表2,計算得到改善前的魚峰路口各個方向的飽和流量(通行能力):

飽和流量:S屏山大道=3 600/2.77×2=2 599(pcu/h)

S飛鵝路=3 600/2.65×2=2 718(pcu/h)

S魚峰北路=3 600/2.63×2=2 738(pcu/h)

S魚峰南路=3 600/2.72×2=2 647(pcu/h)

由此可以得到改善前魚峰路口的通行能力C=飽和流量×綠信比=2 599×0.442+2 718×0.442+

2 738×0.393+2 647×0.393=4 466(pcu/h)

2.2.3 現有路口的延誤時間

根據點樣本法調查和計算交叉口的延誤時間,由于屏山大道的排隊車輛最多,所以選擇屏山大道進行調查,調查結果如表3所列。

表3 路口延誤時間抽樣過程一覽表(單位:輛)

根據表3,計算得到改善前的魚峰路口的延誤指標:

總延誤=74×15=1 110(pcu·s)

每輛停車的平均延誤=1 110/28=39.6(s)

交叉口引道上每輛車的延誤=1 110/35=31.7(s)

停車百分數=28/35=80%

取置信度90%,則K2=2.70,于是:停車百分比的容許誤差=［(1-0.8)×2.7/(0.8/35)］1/2=13.9%。

2.2.4 現有路口的服務水平

從V/C的角度評價服務水平:

根據表4可得:改善前的魚峰路口的服務水平為E級。

表4 路段、交叉口服務水平劃分標準(V/C)一覽表

從交叉口的延誤時間的角度,可評價服務水平(見表5)。

表5 路段、交叉口服務水平劃分標準(延誤時間)一覽表

綜合上述兩個指標,得出改善前的魚峰路口的服務水平為E級。在這個服務水平上車流不穩定,交通擁擠,延誤很大,通行能力低。

2.3 改善的方法及措施

(1)改善前的魚峰路口雖然不是畸形路口,但路口存在著交通崗、信號燈、路燈桿、路面病害多等影響行車的障礙物和不利條件,須對其進行整改和完善。首先取消交通崗,采用信號燈系統和電子監控設備替代交警指揮；然后對路口的路面進行加鋪改造,創造良好的通行條件;最后將路口處對行車造成影響的路燈桿、信號燈桿等進行整治和改善,保證行車安全。

(2)拆除路口段舊有的分隔帶,拓寬路口的進口道車道數;在路口的四個象限增設渠化島,縮短路口的行車距離,保證行人過街安全;設置左轉、右轉專用車道,以減少轉彎車輛對直行車輛的干擾;設置摩托車待行區;采取非機動車二次過街的組織形式,規范非機動車行駛;在路口設置導流標線,引導車輛安全、有序地通過路口;調整公交車站臺的位置,減少公交車進出站對主線車流的影響。

(3)通過對交通量、車流特征的研究和分析,優化信號時間的配置,減少綠燈時間的損失。改善后的屏山大道的進口道拓寬:1股右轉車道+2股直行車道+1股左轉車道;飛鵝路:1股右轉車道+2股直行車道+1股左轉車道;魚峰南路:1股右轉車道+2股直行車道+1股左轉車道;魚峰北路: 1股右轉車道+1股直行車道+1股左轉車道。

改善后的路口道路平面如圖2所示。

圖2 改善后的路口道路平面圖

改善后的路口交通平面如圖3所示。

圖3 改善后的路口交通流平面圖

改善后的路口效果圖見圖4所示。

圖4 改善后的路口效果圖

改善后高峰時段交通信號燈配時示意見圖5所示。

圖5 改善后高峰時段交通信號燈配時示意圖

2.4 改善后的效果

屏山大道方向通行能力情況如下。

直行車道的通行能力:

式中:T——信號燈周期;

tg——信號每周期的綠燈時間;

t0——綠燈亮后,第一輛車啟動、通過停車線的時間;

ti——車輛通過停車線的平均時間;

φ——折減系數,可用0.9。

設有專用右轉和專用左轉車道時,進口道的通行能力:

式中:βl——左轉車占本方向進口道的比例;

βr——右轉車占本方向進口道的比例。

故:屏山大道方向的通行能力為1 780pcu/h。

依次類推可以得到其它三個方向的進口道通行能力。

飛鵝路:2 214 pcu/h;

魚峰南路:1 996 pcu/h;

魚峰北路:873 pcu/h。

整個魚峰路口的通行能力C=1 780+2 214+ 1 996+873=6 862(pcu/h)。

改善后的服務水平:V/C=4132/6862=0.60,屬于B～C級,在這個服務水平上車流穩定,有少量延誤,是個較為理想的服務水平。

3 結語

交通問題已經逐步成為各個城市最突出的問題之一，而城市道路交叉口則是制約路網通行能力的主要瓶頸。受城市發展布局和用地等因素的制約，許多路口無法采用立體交叉的形式，因此，對舊有路口的改善設計就是提高通行能力，減緩交通壓力的最有效途徑。交叉口的改善設計是一個系統工程,牽涉到道路規劃、交通管理、交通安全設施優化等諸多方面,如何使改善設計有效、合理、經濟,這需要人們不斷探索、研究和總結。

U412.35

B

1009-7716(2015)03-0012-03

2014-11-21

武立新(1966-),男,河南南陽人,碩士,高級工程師,總工程師,從事市政工程設計研究工作。