西安市南二環(huán)交叉口通行效率與安全性分析

趙新梅

（長安大學(xué) 汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大中型城市機(jī)動車數(shù)量急劇增加，交通問題成為制約城市發(fā)展的主要問題。交叉口是城市道路交通系統(tǒng)的重要組成部分，是城市交通潛在的交通流沖突。據(jù)統(tǒng)計，城市整體交通中約45%的交通事故發(fā)生在交叉口；14%的惡性交通事故發(fā)生在城市中央商務(wù)區(qū)，其中2/3 發(fā)生在交叉口[1]。

交叉口擁堵問題一直備受關(guān)注，是交管部門亟待解決的問題。本文通過對西安市南二環(huán)朱雀路、含光路環(huán)形交叉口及勞動路十字形交叉口進(jìn)行實測研究，分析對比環(huán)形交叉口與十字交叉口通行效率及安全性，提出相應(yīng)的改善措施以提高道路交叉口通行效率和安全性。

2 技術(shù)路線（圖1）

3 交叉口基本情況

3.1 平面圖

朱雀路、含光路、勞動路交叉口分別為左轉(zhuǎn)二次控制環(huán)形交叉口、環(huán)形交叉口、十字形交叉口，其衛(wèi)星圖及平面示意圖。

圖1 技術(shù)路線圖

圖2 交叉口衛(wèi)星圖及平面示意圖

3.2 信號配時

表1 交叉口信號配時/(s)

3.3 交通流情況

表2 交叉口高峰小時平均流量

通過調(diào)研得到交叉口分流向、分車型機(jī)動車交通量[3]，換算為標(biāo)準(zhǔn)小汽車交通當(dāng)量，選出流量最大的15min 換算成設(shè)計小時交通量，各車型的小汽車當(dāng)量換算系數(shù)由中國公路學(xué)會《交通工程手冊》查得。計算得高峰小時平均流量。

4 交叉口通行效率分析

本文選取最小車流速度、高峰小時平均流量及通行能力為通行效率評價指標(biāo)。經(jīng)觀察車輛通過交叉口的距離不同，測得數(shù)據(jù)。

表3 交叉口通過距離/(m)

4.1 最小車流速度

據(jù)公式（1）求得各進(jìn)口直行/左轉(zhuǎn)車輛最小車流速度。

式中：vmin—各進(jìn)口直行/左轉(zhuǎn)車輛最小車流速度；

L—各進(jìn)口直行/左轉(zhuǎn)車輛通過距離；

Gbe—對應(yīng)綠燈時間。

表4 直行/左轉(zhuǎn)車輛最小車流速度/(km/h)

由表1、4 得：①綠燈時間內(nèi)，朱雀路、含光路交叉口直行和左轉(zhuǎn)車流最小速度分別高于勞動路交叉口；②同一交叉口內(nèi)，南北入口直行車流最小車流速度比東西入口高；朱雀路、含光路交叉口，南北方向左轉(zhuǎn)車輛最小車流速度比東西方向高，勞動路交叉口相反；③朱雀路交叉口采用左轉(zhuǎn)二次信號控制方式，車輛左轉(zhuǎn)最小車流速度比未采用該控制方式的含光路、勞動路交叉口高。

4.2 交通流密度

由公式（2）計算交叉口直行、右轉(zhuǎn)及左轉(zhuǎn)車道交通流密度。

式中：K—交通流密度（pcu/km）；N—在L 長的道路上擁有的車輛數(shù)（輛）；L—道路長度（km）。

計算各交叉口不同轉(zhuǎn)向交通流密度并繪制折線圖。

表5 交叉口不同轉(zhuǎn)向交通流密度

圖3 各不同流向交通流密度

由圖3 得：（1）各交叉口交通流密度大小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路；（2）含光路交叉口直行和左轉(zhuǎn)車道比采用左轉(zhuǎn)二次信號控制的朱雀路交通流密度大。

4.3 通行能力

據(jù)實測車流數(shù)據(jù)，計算各交叉口通行能力[4]并繪制柱狀圖：

表6 交叉口通行能力

由圖4 得：各交叉口通行能力由大到小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路。

圖4 交叉口通行能力柱狀圖

綜合考慮各指標(biāo)，得勞動路通行能力高，交通流密度大，最小車流速度小，含光路次之，朱雀路最后。故交叉口通行效率大小依次為：勞動路＞含光路＞朱雀路。

5 交叉口安全性分析

本文以沖突點(diǎn)為交叉口安全性分析指標(biāo),不同類型交叉口，需采用不同信號控制方式和配時。勞動路、含光路、朱雀路交叉口分別采用東西方向左轉(zhuǎn)二次信號控制、一般信號控制、左轉(zhuǎn)二次信號控制方式。

在Vissim 微觀仿真中設(shè)置優(yōu)先權(quán)，統(tǒng)計各交叉口有/無信號燈控制下的沖突點(diǎn)數(shù)。

表7 各交叉口有/無信號燈控制沖突點(diǎn)數(shù)

對比有/無信號燈控制交叉口沖突點(diǎn)數(shù)，發(fā)現(xiàn)加設(shè)信號燈控制可有效減少交叉口沖突點(diǎn)數(shù)，降低車流間相互干擾，提高交通安全性。

由表7 得：①勞動路交叉口沖突點(diǎn)最少，安全性最高,朱雀路次之，含光路最后；②含光路交叉口加設(shè)信號控制，減少了部分合流點(diǎn)、分流點(diǎn)和交叉點(diǎn)數(shù)，但含光路交叉口東西方向入口直行與右轉(zhuǎn)車道未分離，存在分流點(diǎn)，環(huán)島有兩條左轉(zhuǎn)車道，存在入環(huán)車流合流點(diǎn)，故該交叉口存在安全隱患；③朱雀路交叉口采用左轉(zhuǎn)二次信號控制方式，消除了交叉點(diǎn)，但交叉口南北方向和西入口直行與右轉(zhuǎn)車道未分離，存在分流點(diǎn)，環(huán)島有兩條左轉(zhuǎn)車道，存在入環(huán)車流合流點(diǎn)，故該交叉口存在安全隱患。

6 結(jié)論及建議

本文通過對西安市南二環(huán)朱雀路、含光路及勞動路交叉口進(jìn)行實測研究，運(yùn)用實測數(shù)據(jù)分析對比了環(huán)形交叉口與十字交叉口通行效率及安全性。得出結(jié)論：信控十字交叉口通行效率高于環(huán)形交叉口，采用左轉(zhuǎn)二次信號控制方式比一般信號控制方式的環(huán)形交叉口安全性高。

具體來說：

（1）車輛更容易通過勞動路十字形交叉口和含光路環(huán)形路交叉口。

（2）勞動路十字形交叉口各車道交通密度最高，道路利用效率最好。朱雀路左轉(zhuǎn)車道利用率、斷面通過的車輛數(shù)比含光路低，通行效率亦低。

為提高十字交叉口和環(huán)形交叉口通行效率和安全性，可采取一定的工程手段：

（1）優(yōu)化相位分配。

（2）增加交叉口安全設(shè)備。

（3）加強(qiáng)監(jiān)督管理等措施[6]。