城市多路平面交叉口優化設計研究

曾欽文

摘 要：交叉口作為城市交通不同方向車輛轉換的重要節點，其對于城市交通的安全和暢通具有作用。多路交叉口連接多個方向道路，是城市道路網的重要節點，也是改善城市交通狀況的關鍵，但其較一般交叉口復雜程度更高，是交通改善的難點。文章從多路交叉口自身特點出發，分析多路交叉口的特性，結合常用的工程改造措施、交通組織優化、渠化設計、信號控制設計四種改善措施探索多路交叉口改善方法。

關鍵詞：多路交叉口;優化設計;改善措施

0 引言

隨著我國城市化進程的加快，城市經濟不斷增長，城市內部的之間的交流不斷增加，城市的交通需求呈現爆發式增長趨勢。在早期通過對建設道路設施來滿足城市交通需求。由于規劃的不合理性，導致多方向的道路相交于同一平面，給車輛通行帶來困擾，在目前城市交通快速增長的態勢下，多路交叉問題越來越復雜，往往成為城市交通的“堵點”，因此多路交叉口的設計及優化一直成為交通工程解決實際問題的熱點研究領域。國內外對交叉口的改善方法及思路做了許多的研究。其中梁偉紅等從前期調查、問題的分析、渠化設計及方案評價等4個方面提出了不規則交叉口的渠化設計流程，并結合仿真證明了方法的有效性;楊偉在實際的案例中分析各種組織方案的優劣，總結出多路交叉口的交通組織經驗。賀麗娜等人對利用已實施的交叉口優化設計方案對交叉口優化設計進行了方法的總結。

本文在結合相關學者優化設計方案的基礎之上，通過對多路交叉口的特性與常規交叉口的特性對比分析，得到多路交叉口的特點。針對更為復雜的多路交叉口的優化設計方案及方法進行研究及總結。

1 多路交叉口特征性分析

解決路網節點的擁堵問題是改善城市交通狀況的關鍵，交叉口因其自身的幾何特征和交通特征，有別于常規交叉口的組織設計。以下對多路交叉口的特征進行分析。

1.1 沖突點多，復雜度高

當兩股不同流向的交通流在同一時刻經過交叉口內同一點時產生交通沖突，形成沖突點。沖突點根據沖突交通流流向的不同又可以分為交叉沖突、合流沖突、分流沖突三類，然而每一種類型的沖突點對交叉口的影響程度又各不相同。交叉沖突點是交通流的相互交叉，最容易引發交通事故、造成擁堵;合流沖突點匯聚不同流向的交通流，車流在交叉口等待匯入時增加了交叉口的平均延誤，一定程度上提高了交叉口的復雜程度;分流沖突點對交叉口的影響程度較前兩種沖突點的影響程度要小。

1.2 行車軌跡復雜，組織難度大

就一般而言，假設各個方向均為雙向通行，則3路交叉有 6個流向，4 路交叉有12個流向，5路交叉有20個，6路交叉就達到30個。多路交叉口的進口道較多，流入交叉口內部的流量較大，再加上各進口道各流向的交織，使得整個交叉口的交通組織難度大大提高。

1.3 周期長，延誤大

當多路交叉口流量增加到一定量時，若不采用交通控制方法對交叉口實施管控，將導致交叉口的通行效率降低，影響行車安全，甚至波及到相關交口。對于多路交叉的控制，一般采用信號控制的辦法，以減少沖突點為的，分配交叉口各流向的通行權。但是通過增加相位來減少沖突也有弊端，隨著相位的增加，信號周期的長度增加，車輛的停車等待時間增加，交叉口的平均延誤增大，交叉口的通行效率降低。

1.4 交叉口面積大，車輛通過時間長

多路交叉口內部面積較大，車輛在交叉口內部的時間較長，如果沒有合理的渠化交叉口來規范各個行車方向的行車軌跡，交叉口內部就會有更多的沖突，嚴重影響交叉口的通行效率，并且容易造成交通事故，形成交通堵塞。

以上對多路交叉口的特點可以看出，四路以上所形成的交叉行對于常規四路以下的常規交叉的特點不僅僅體現在道路相交的數量增加，由此對交叉口范圍內的車輛運行的安全及交通流特性更為復雜，其對于多路交叉口的交通流組織方式及控制方式同樣更加多樣化。

2 多路交叉口改善方法

多路交叉口作為路網的重要節點，其運行狀態的好壞直接關系到城市路網的運作效率，比路段的交通更為復雜，所以多路交叉口的改善尤為重要。對于多路交叉口的改造，主要有如下四種常用方式：

2.1 工程改造

工程改造采用工程建設的方法對交叉口實施改造。通過合理改造交叉口的型式、幾何形狀、道路寬度等建設方法，達到改善交通的目的。常采用的方式有：設置分離式立交、形成組合交叉口、拓寬進口道等。重慶市對設置分離式交叉口的改造方法在很多地方有了實施。其中熟知的為渝北區的新牌坊立交。

2.2 交通組織優化

交通組織優化是在不改變交叉口物理結構的情況下，科學合理地對流量、流速、流向進行組織，以期達到交通壓力在時間和空間上的均分，從而使交叉口的運作處于一個良好的交通狀態。其主要的優化方法包括：組織單向通、流量禁限、流向禁限、車種禁限等。

2.3 交叉口渠化設計

交叉口渠化設計可以形象地比喻為河流引道的設計，車流如水流在渠化后的交叉口內有序地流動。在多路交叉口中，沖突點數量較多且位置不確定，渠化設計的主要思想就是盡可能利用交叉口的有效空間，使沖突點的空間位置相對固定和集中，規范各行車方向的行駛軌跡，從而提高交叉口的運行率。渠化設計主要是合理利用渠化島、交通標志、交通標線引導車流有序地通過交叉口。

2.4 信號控制

信號控制主要是通過合理的相位設計，達到減少沖突、控制沖突的目的，實現了不同性質的交通流在時間上的分離，再結合渠化設計對不同性質交通流在空間上的分離，最終實現交叉口內交通流的有序、高效運動。

以上方法在多路交叉口的改善過程中，四種方法相互之間結合。由于交叉口幾何形狀及交通流特性不同，同時改善的目標也有所不同，所以用于改造同類型的交叉口的具體方法及手段也有很大差異。

參考文獻：

[1]周昭明，張蕾，吳聲.城市道路交叉口交通組織優化研究[J]. 湖南城市學院學報（自然科學版），2015，24（01）：7-10.

[2]宋微，黃亮，左忠義. 城市道路平面交叉口的改善對策及探討[J]. 城市道橋與防洪，2008（03）：13-15.