城市更新改造中復雜交叉口交通組織優化設計方法

劉榮貴，黃 濤，丁建友

（中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

0 前 言

在中小城市化進程中，由于地形、商業建筑以及主要行政機構分布等因素的制約［1］，加上缺少規劃的指導，多路交叉口會形成復雜交叉口、畸形交叉口等。此類交叉口已經嚴重制約城市交通的發展，是城市更新改造中重點整改的對象。

1 復雜交叉口問題分析

根據中小城市老城區復雜交叉口的現狀，從交叉口道路問題及交通問題兩方面進行分析，為交通組織優化思路及策略奠定基礎。

1.1 交叉口道路特征分析

1.1.1 多路交叉

由于缺乏規劃的指導，復雜交叉口一般由5條及以上不同等級道路組成，并且形成交叉之間道路的夾角往往偏小。造成交叉口形狀不規則、面積過大、交通組織困難。

1.1.2 交叉口面積過大

一方面由多條道路形成的復雜交叉口面積過大［2］，導致車輛和行人通過交叉口極為不便，所需時間較長；另一方面，復雜交叉口通常進出口錯位嚴重，交通組織相對比較困難，不合理的交通組織導致交叉口內機動車、行人、非機動車經常亂闖，相互沖突嚴重，大大降低了交叉口的通行效率，并且存在安全隱患，容易發生交通事故。

1.1.3 路權劃分與道路等級不匹配

根據上述所分析的復雜交叉口的形成，在交叉口內，各條道路基本都擁有相同的路權，即交叉口內各條道路進口道擁有直接通往其余各個方向的路徑，交通流線路徑不受控制。導致交叉口內沖突嚴重，交通組織困難，比較容易發生交通事故。

1.2 交叉口交通問題分析

1.2.1 交通沖突嚴重

車輛運行不流暢。畸形交叉口由多條非垂直道路相交而成，進口和出口不對稱，導致交叉口內機動車和非機動車運行不流暢，機動車與機動車、機動車與非機動車沖突點較多。

1.2.2 通行效率不高

由于在中小城市，該類交叉口交通組織方式相對簡單，由于交叉口面積過大、沖突點多，在高峰時段，交叉口交通運行效率較低，經常發生交通擁堵。

1.2.3 行人過街困難

由于復雜交叉口形狀不規則，交叉口面積過大，且行人過街橫道線設置不合理甚至缺失，導致部分方向行人過街距離、繞行距離過長。在信號控制交叉口，對于行走速度相對緩慢的人群，過街比較困難，難以在綠燈時間內一次性通過；在非信號控制交叉口，行人與機動車沖突嚴重，行人過街存在較大安全隱患。

2 交通組織優化設計策略

2.1 明確相交道路路權

提供所有道路使用者公平的路權，尊重快、慢交通在每類型道路的共享權利使道路共享主體因道路功能不同而各有側重。因此，形成交叉口的各條道路，路權應根據相交道路的等級、流量等進行差異化確定。首先要保障主干路主要交通流向的路權；其次，對非主要交通流向根據實際交通流量的情況，采用合并、分離、隔離等措施，保障交叉口交通運行的秩序［3］；最后，整合行人及非機動車交通組織［4］。

2.2 交通渠化精細化設計

精細化交通設計是指通過合理偏移道路中心線、適當縮窄機動車道和壓縮綠化帶等途徑，進行交叉口交通渠化設計；首先，對于復雜交叉口，應合理縮小交叉口面積，交叉口空間縮小能夠縮短交通出行者通過所用時間，交通信號周期也相應縮短，交通出行者更容易遵循交通規則，各行其道，空間利用效率增加，減小交通沖突；其次，在滿足車輛轉彎半徑要求的前提下，盡可能采用小半徑以降低行車速度，提高行人過街安全性，同時，小半徑能縮短行人過街距離以及節省用地［5］。最后，通過施劃導向線、設計交通渠化島來規范機動車行車軌跡；通過合理設置行人二次過街安全島，給行人提供過街駐足空間，保障行人過街安全［6］；采用彩色瀝青路面鋪設慢行，明確慢行通行路權。

2.3 優化信號控制

對交叉口狀況進行詳細交通調查，配合空間優化設計策略，進行信號周期優化設計、相位相序設計、綠信比優化設計、相位差優化設計等；并從時間角度制定交通流分離策略和流量調控措施，如：錯峰上下班，分時流向控制、分時限行等。

2.4 協調時空一體化

將空間優化和時間優化措施進行深度融合，綜合考慮，制定策略。空間層面，在現狀交通的基礎上，制定空間優化策略，設計交通流的控制和組織方式，結合時間優化策略，從空間角度制定交通流分離和調控措施，包括車道功能優化，道路潛在資源挖掘等。時間層面，根據交叉口渠化情況以及車流、人流流量流向情況合理配置信號控制方案，從時間上分離各向交通，減少機動車與機動車、非機動車、行人的沖突，提高交叉口的通行效率。

從交通管理方面，設置電子警察、交叉口視頻監控等智能管理設施，對交叉口機動車闖紅燈、壓線、逆行、違停等交通違法行為進行抓拍，維護交叉口交通秩序，提高通行安全性。

3 運用成果分析

本案例位于湖南省湘西州花垣縣，交叉口南側分布著分布著花垣縣委、縣政府、縣人大、縣政協等主要行政機構，其他方向周邊主要為居住小區（村寨）等。因此，該交叉口是花垣縣老城區關鍵的交叉口之一。改造前，交叉口現狀如圖1所示。交叉口由四方井路（北）、進縣政府道路（南）、四方井路（東南）、白巖山路（西）雙向兩車道支路（東北）交叉形成。改造前，交叉口為無信號控制，并且進縣政府道路（南）兩側車道為雙向通行，導致該交叉口為6路交叉。現狀交叉口晚高峰交通量如表1所示。

圖1 交叉口現狀

表1 現狀交叉口晚高峰交通流量

3.1 存在的問題

（1）交叉口面積過大。交叉口現狀如圖1所示，現狀交叉口面積4460m2，導致且交通組織混亂，通過交叉口所需時間較長，降低了交叉口通行效率。

（2）行人過街設施不完善，行人過街困難。四方井路上南北向相鄰行人過街橫道線之間間隔90m，其余方向缺乏行人過街橫道線，導致行人過街困難。

（3）交叉口交通沖突嚴重。由于交叉口面積過大，交叉口內存在不合理的交通渠化島以及很大一塊綠化帶，侵占了交叉口內車輛通行空間，另外進縣政府道路（南）兩側車道為雙向通行，導致車輛在交叉口內部沖突嚴重。

3.2 優化設計

（1）根據現狀地形條件，將西進口從既有綠化帶邊緣向南偏移8.6m西進口導向車道設計方案為一個左轉車道＋一個直行車道＋一個直右車道。

（2）現狀西進口路緣半徑較小，僅為5m，不滿足規范要求，通過現場踏勘，將路緣半徑由5m調整成為10m，既滿足了規范的最低要求，也盡可能地減少了對現狀用地的征拆。

（3）將縣政府門口道路雙向行駛調整為單向行駛。

（4）對現有的部分綠化帶及交通渠化島進行拆除，以滿足車道的設置、視距要求以及車輛行車軌跡要求。

（5）將交叉口改為信號控制交叉，并設置電子警察、交通監控設施等。

優化改造實施后效果如圖2所示。

圖2 交叉口優化改造實施后效果

3.3 仿真分析

本文應用VISSIM微觀交通仿真軟件，對本案交叉口優化設計前后進行對比分析，選取最大排隊長度、平均延誤、服務水平3個指標進行分析。根據仿真結果，優化設計以后，最大排隊長度由93m減少到42m；平均延誤由33.5s減少到15.1s；服務水平由C級提升到B級。

4 結 語

復雜交叉口是城市路網中存在的交通節點，也是交通組織、交通管理的痛點和難點［7-8］。復雜交叉口的改善是交通出行者和管理者關注的重要內容。本文詳細分析了復雜交叉口存在的問題，從不同方面、多種角度，有針對性地提出了復雜交叉口交通改善方法。通過縮小交叉口面積，規范交叉口形式，提高通行能力；通過精細化交通設計，優化機動車、非機動車、行人通行路徑，提高通行效率和舒適度；通過優化科技管控，規范交叉口通行秩序，提高通行安全；復雜交叉口的整治對于提高道路交通管理水平，改善道路交通運行環境，進而優化城市整體路網的通行能力都具有積極意義［9］。