城市環(huán)形交叉交通提升方案研究

【摘" " 要】：為了解決大中城市環(huán)形交叉易發(fā)生局部擁堵的問題，以山東省棗莊市光明路與西昌路交叉口為例，探索環(huán)形交叉口改造途徑。通過現(xiàn)狀交通調(diào)查，發(fā)現(xiàn)路口存在的問題；結(jié)合道路現(xiàn)狀情況、規(guī)劃定位、交通流量分析及預(yù)測結(jié)論，綜合考慮工程投資、工程周期和建設(shè)難度等因素給出改造方案。

【關(guān)鍵詞】：環(huán)形交叉；擁堵；提升改造；城市交通

【中圖分類號(hào)】：U491.23 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C 【文章編號(hào)】：1008-3197（2024）02-29-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.02.008

Research on Urban Roundabout Traffic Enhancement Plan

WU Yan

（China North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co. Ltd.， Tianjin 300074，China）

【Abstract】：In order to solve the problem of local congestion at roundabouts in large and medium-sized cities， this article takes the intersection of Guangming Road and Xichang Road in Zaozhuang City， Shandong Province as an example to explore ways to improve roundabouts. Through the current traffic investigation， it was found that there are problems at the intersection. Based on the current situation of the road， the overall planning and positioning， as well as the analysis and prediction conclusions of traffic flow，the paper gives the improvement scheme considering the project investment， periodand construction difficulty.

【Key words】：roundabout; congestion; renovation and improvement;urban transportation

道路交叉口是兩條或兩條以上道路的相交處，是車輛及行人匯集、轉(zhuǎn)向和疏散的必經(jīng)之地，是道路交通的重要組成部分，是城市路網(wǎng)體系的咽喉和交通大動(dòng)脈暢通的關(guān)鍵所在[1]。正確設(shè)計(jì)道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口、環(huán)形交叉口和立體交叉口[2]。

美國于1904年在紐約修建的第一個(gè)環(huán)形交叉，至今已有100多年的歷史[3]。大半徑的環(huán)形交叉以不設(shè)信號(hào)燈、可以使車輛高速通過的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛采用。20世紀(jì)80年代，我國開始環(huán)島的建設(shè)，不僅解決了交通問題，也成為許多城市的名片[4]。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國小汽車擁有量快速提升進(jìn)，原來交通有序的環(huán)形交叉，開始成為擁堵點(diǎn)，大大降低道路的通行能力，這一問題在大中型城市中更為突出。各地政府開始采取各種措施，來解決環(huán)形交叉擁堵問題[5]。

本文以山東省棗莊市光明路與西昌路交口為例，探索環(huán)形交叉交通提升改造的途徑和辦法。

1 工程概況

山東省棗莊市光明路與西昌路交口，光明路西起京臺(tái)高速公路，東至市中區(qū)東環(huán)路，是連接棗莊市薛城區(qū)與市中區(qū)的交通干道；西昌路為市中區(qū)南北交通干道。見圖1。

薛城區(qū)位于棗莊市西部和南部，是棗莊市新的政治、文化中心，隨著棗莊市中區(qū)及薛城區(qū)人口的流動(dòng)，交通量逐年增長，交通流量較大，早晚高峰期交通擁堵嚴(yán)重，路口改造勢在必行。

2 交叉口現(xiàn)狀

2.1 相交道路現(xiàn)狀

光明路（西昌路以西）：城市快速通道，四幅路，主線為雙向6車道，輔道為雙向4車道及非機(jī)動(dòng)車道。道路兩側(cè)規(guī)劃有20.25 m寬的綠化帶，已基本按照規(guī)劃實(shí)施；主線設(shè)計(jì)時(shí)速80 km，輔道設(shè)計(jì)時(shí)速60 km；快速公交系統(tǒng)（BRT）車道位于主線最外側(cè)車道。

光明路（西昌路以東）：城市主干路，三幅路，雙向8車道，限速50 km/h；BRT車道位于機(jī)動(dòng)車道最內(nèi)側(cè)車道。

西昌路（光明路以北）：城市主干路，一幅路，路段為雙向6車道，機(jī)非混行；限速60 km/h。

西昌路（光明路以南）：城市主干路，三幅路，人非混行，紅線寬60 m；雙向6車道，路口無展寬；限速50 km/h；BRT車道位于道路最內(nèi)側(cè)車道。

環(huán)島：直徑約56 m，設(shè)置有4條環(huán)形車道；西側(cè)光明路路口建有一座雙幅橋，橋長約40 m、單幅橋?qū)?3 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；東側(cè)光明路路口有寬約14 m、長約82 m、面積約1 000 m2的中央綠化帶；以西昌路為界，光明路東西側(cè)道路規(guī)劃中心線偏移約14 m。見圖2。

2.2 現(xiàn)狀環(huán)島BRT車輛通行情況

西側(cè)光明路BRT車道位于主線最外側(cè)車道，本方向含有右轉(zhuǎn)及直行BRT車輛；其中右轉(zhuǎn)BRT車輛長度為12 m，直行BRT車輛長度為12、18 m。東側(cè)光明路BRT車道位于最內(nèi)側(cè)車道，本方向僅含有直行BRT車輛，車輛長度12、18 m。北側(cè)西昌路道路現(xiàn)狀無BRT車道。南側(cè)西昌路BRT車道位于道路最內(nèi)側(cè)車道，本方向僅有左轉(zhuǎn)BRT車輛，車輛長度為12 m。見圖3。

2.3 存在問題

1）交叉口處于兩條主干路交叉位置，地理位置重要，非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車流量均較大。

2）環(huán)島內(nèi)含有4條環(huán)形車道，車輛交織嚴(yán)重，延誤較大，通行能力低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3）高峰時(shí)段交通秩序混亂，非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車混行，易形成安全隱患。

4）現(xiàn)狀車流量調(diào)查結(jié)果，高峰流量達(dá)4 513 pcu/h，遠(yuǎn)高于環(huán)島通行能力2 700 pcu/h，飽和度高達(dá)1.67，處于過飽和狀態(tài)。

5）兩條主干路信號(hào)燈未實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰聯(lián)動(dòng)，造成交叉口形成瞬時(shí)高峰。

6）光明路-西昌路67°交叉，最小交織長度只有17 m，不滿足30 m的規(guī)范要求，進(jìn)出車輛沖突，引起交通擁堵。

7）環(huán)形交叉口交織車流多、左轉(zhuǎn)車輛多，交織長度不夠，通行能力有限，不能滿足交叉口高峰小時(shí)流量需求。

8）非機(jī)動(dòng)車過街距離遠(yuǎn)，不按路權(quán)行駛，機(jī)非混行嚴(yán)重，存在安全隱患。見圖4。

3 提升改造方案

結(jié)合道路現(xiàn)狀、規(guī)劃定位、交通流量分析及預(yù)測結(jié)論，對光明路與西昌路環(huán)島交叉口提出兩種提升改造方案。

3.1 平交方案

將光明路與西昌路交叉口組織形式由環(huán)島改造為信號(hào)燈控制，展寬交叉口，設(shè)置導(dǎo)流島，增加交叉口車道數(shù)，將右轉(zhuǎn)車輛分流，增加路口通行能力。見圖5和圖6。

3.1.1 路口導(dǎo)流島設(shè)置

采用紅綠燈控制、平面交叉，將各路口展寬，在路口設(shè)置導(dǎo)流島，將右轉(zhuǎn)車輛與直行、左轉(zhuǎn)車輛分流。

3.1.2 路口展寬

光明路東側(cè)考慮拆除路口附近中央分隔帶，局部優(yōu)化路口處的道路中線。由于東側(cè)光明路中線較西側(cè)中線向北偏移，為盡量對齊道路路口，北側(cè)道路紅線不變，道路向南展寬，車道在距離停止線80 m范圍內(nèi)，雙8車道增加為雙12車道。道路中間設(shè)活動(dòng)護(hù)欄以分離上下行車輛。

光明路西側(cè)路口現(xiàn)狀橋距離路口太近，考慮不拆除舊橋，通過渠化交通及調(diào)整車道寬度等方式將車道數(shù)增加為雙向12車道。

西昌路南北側(cè)路口原道路中線不變，雙側(cè)向外展寬5 m，車道數(shù)增加為雙12車道。

3.1.3 路口車道方向劃分

交叉口各方向道路斷面展寬均為六進(jìn)六出，根據(jù)現(xiàn)狀車流量，對交叉口信號(hào)燈周期計(jì)算，確保交叉口最大通行能力，確定各路口各方向的轉(zhuǎn)彎車道數(shù)及位置。

3.1.4 BRT交通組織

西側(cè)光明路上進(jìn)口道BRT車道變換到中心線向外第四車道；出口道BRT車道位置不變。東側(cè)光明路BRT車道位置不變，仍位于道路中心線兩側(cè)最內(nèi)側(cè)車道。北側(cè)西昌路現(xiàn)狀無BRT車道設(shè)置，改造為遠(yuǎn)期預(yù)留BRT車道，位于道路中心線兩側(cè)最內(nèi)側(cè)車道。南側(cè)西昌路BRT車道位置不變，仍位于道路中心線兩側(cè)最內(nèi)側(cè)車道。

3.1.5 交通信號(hào)控制

總周期時(shí)長60 s。BRT采用信號(hào)“相對優(yōu)先”，實(shí)行“綠燈延時(shí)”、“紅燈早斷”方案。在BRT車輛上和交叉口附近安裝車檢器，在BRT車輛距離交叉口80 m時(shí)，向信號(hào)燈控制器發(fā)出請求。

1）綠燈延時(shí)：當(dāng)BRT車輛到達(dá)交叉口遇到綠燈最后10 s時(shí)，請求綠燈延時(shí)7～10 s。

2）紅燈早斷：如果檢測沒有行人橫穿馬路且紅燈在最后10 s內(nèi)，本方向紅燈提早斷7～10 s。BRT設(shè)置專用信號(hào)，不允許社會(huì)車輛通行。

3.2 立交方案

光明路作為城市組團(tuán)發(fā)展的快速連接通道，道路等級高于西昌路，交通流量會(huì)逐漸高于西昌路，考慮光明路設(shè)置橋梁，上跨西昌路。見圖7。

3.2.1 概況

光明路直行交通流：拆除現(xiàn)狀環(huán)島，光明路上穿西昌路，光明路兩側(cè)設(shè)置輔路，通過橋上和兩側(cè)輔路實(shí)現(xiàn)直行。左右轉(zhuǎn)車輛與西昌路設(shè)置信號(hào)燈控制平交口，在平交口下設(shè)置導(dǎo)流島。橋梁總長約295 m，橋頭引道采用擋土墻連接。

3.2.2 道路斷面

光明路路口段采用主輔路型式，橋上雙向6車道，橋下輔道雙向6車道。見圖8。

西昌路進(jìn)行車道展寬，與光明路輔道形成信號(hào)燈控制平交口。原道路中線不變，雙側(cè)向外展寬5 m，車道數(shù)增加為雙12車道（6進(jìn)6出）。

3.3 方案比選

方案一的優(yōu)點(diǎn)是車道展寬，增加進(jìn)出口車道數(shù)量；直行和左轉(zhuǎn)車輛依據(jù)信號(hào)燈控制實(shí)現(xiàn)分流；設(shè)置導(dǎo)流島，右轉(zhuǎn)車輛通過匝道相連，減少交叉口內(nèi)交通流線的數(shù)量，提高交叉口通行能力；拆除東側(cè)光明路路中綠化帶，向南調(diào)整道路中線，實(shí)現(xiàn)與西側(cè)光明路中線順接，提高車輛行駛的安全性及舒適性；總投資為2 141萬元，投資低，工程周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。缺點(diǎn)是直行、左轉(zhuǎn)車輛通行依據(jù)信號(hào)燈控制，在早晚高峰時(shí)段，車輛東西向通行能力受到一定限制。

方案二的優(yōu)點(diǎn)是車道展寬，增加進(jìn)出口車道數(shù)量，提高車輛通行能力；光明路主線上跨西昌路，大大提高光明路作為棗莊市東西向交通干線的交通功能；一次性解決全部交通問題，不留尾患。缺點(diǎn)是項(xiàng)目投資為10 216萬元，投資較高，工程周期長，建設(shè)難度大。

經(jīng)綜合比選，推薦方案一為光明路與西昌路交口交通提升近期實(shí)施方案。

4 結(jié)語

推薦方案一方面通過增加車道數(shù)、設(shè)置導(dǎo)流島、調(diào)整對向道路中心等手段充分改善路口交通，提高各方向交通流通行能力，解決環(huán)形交叉擁堵問題；另一方面，待遠(yuǎn)期交通流進(jìn)一步增長后，可在近期方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改造為立體交叉，實(shí)現(xiàn)主線車輛快速通行。

參考文獻(xiàn)：

[1]游強(qiáng)盛. 環(huán)形交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)的思考和分析[J].城市道橋與防洪，2023，（3）：31-34+328+14.

[2]邱學(xué)慶.城市道路交叉口改造設(shè)計(jì)原則與方法[J].城市建筑，2020，17（15）：163-164.

[3]王赤心，吳育德.現(xiàn)代環(huán)形交叉適用性分析[J].公路，2012，（5）：64-68.

[4]占莉.道路環(huán)形交叉口改造問題探討[J].城市道橋與防洪，2017，（12）：12-14+7.

[5]王玉.大城市環(huán)形交叉口改善措施研究[J].市政技術(shù)，2021，39（4）：34-37.

作者簡介：吳琰（1978 - ）， 女， 高級工程師， 從事路基路面設(shè)計(jì)工作。