城市道路畸形平面交叉口改造方案研究與實(shí)踐

李晨

（中恒工程設(shè)計(jì)院有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

由于我國城市道路交通工程理論和設(shè)計(jì)應(yīng)用起步較晚，在城市道路交叉口的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理等方面長期缺乏正確的交通工程學(xué)思想的指導(dǎo)，使得交叉口類型選擇、線形設(shè)計(jì)、車道渠化以及路權(quán)分配等方面存在許多錯(cuò)誤認(rèn)識，導(dǎo)致長期以來各個(gè)城市積累了大量的畸形平面交叉口，嚴(yán)重影響了道路交通通行能力和安全性，造成交通流在交叉口的混亂和高事故率。也正因?yàn)槿绱?，對畸形交叉口的改造也成為了目前市政道路工程中的重難點(diǎn)之一，有必要對此進(jìn)行深入研究并用于實(shí)踐。

1 畸形交叉口

1.1 主要畸形交叉口類型及其存在的問題

1.1.1 Y形交叉口

Y形交叉口是指主線在交叉口處轉(zhuǎn)彎或者支線與主線的夾角小于60°的交叉口[1]（見圖1）。

圖1 Y形交叉口

Y形交叉屬于畸形T形交叉，與T形交叉口一樣，也有3個(gè)沖突點(diǎn)、3個(gè)分流點(diǎn)和3個(gè)合流點(diǎn)，因此T形交叉的相關(guān)問題也體現(xiàn)于Y形交叉口。此外，Y形交叉口還存在的問題有：（1）很多現(xiàn)狀Y形交叉口的標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置都很不完善，導(dǎo)致交通秩序較為混亂，成為事故多發(fā)點(diǎn)；（2）多數(shù)交叉口沒有區(qū)分主線和支線，使得主線和支線車流具有同等路權(quán)，導(dǎo)致主線交通擁堵嚴(yán)重；（3）有些Y形交叉口面積太大，車輛通過交叉口的時(shí)間過長，通行效率較低；（4）交叉口處無車輛導(dǎo)向線，造成車輛混行嚴(yán)重；（5）Y形交叉的銳角轉(zhuǎn)彎半徑太小，轉(zhuǎn)彎車道寬度較窄，造成大車轉(zhuǎn)彎時(shí)侵占鄰近車道，增加自行車和行人的危險(xiǎn)。

1.1.2 X形交叉口

X形交叉屬于畸形的十字交叉[1]，由于其特殊的形式，常常是道路中交通事故的隱患地點(diǎn)（見圖2）。

圖2 X形交叉口

X形交叉存在的主要問題在于：（1）銳角相交的交叉口與直角交叉口相比，停車線間距長，交叉口面積增大；（2）由于交叉口面積較大，車輛往往趨向以較高速度通過，容易引發(fā)與轉(zhuǎn)彎車輛和行人的交通事故；（3）銳角位置的視距不良，轉(zhuǎn)彎半徑過小，有安全隱患。

1.1.3 環(huán)形交叉口

環(huán)形交叉口雖然不屬于真正意義上的畸形交叉口，但由于其廣泛應(yīng)用于各個(gè)城市，數(shù)量巨大，卻又具有顯著的局限性，不能適應(yīng)城市交通未來發(fā)展的需求，因此對環(huán)形交叉口的改造也有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義（見圖3）。

圖3 環(huán)形交叉口

環(huán)形交叉口的主要問題體現(xiàn)在：（1）通行能力較低，設(shè)計(jì)速度較慢，只適用于郊區(qū)或車流量較小的道路；（2）現(xiàn)存的許多環(huán)形交叉口標(biāo)線設(shè)置不完善，沒有路權(quán)分配標(biāo)志，造成車流在環(huán)島范圍內(nèi)行駛混亂，車輛相互穿插，大大降低了車輛行駛速度，也提高了事故率；（3）環(huán)形交叉口交織區(qū)的非機(jī)動車、行人和機(jī)動車存在沖突點(diǎn)，且常?；旌闲旭偅黾恿税踩[患；（4）占地面積較大。

此外，環(huán)形交叉口本身是為了不設(shè)信號燈而設(shè)置的，但由于我國許多地區(qū)盲目建設(shè)環(huán)形交叉口，迫使許多不應(yīng)該采用環(huán)島的干路交叉口由于交通量太大而不得不在環(huán)島上設(shè)置信號燈，造成了本末倒置的結(jié)果[1]。

1.1.4 多路畸形交叉口

多路畸形交叉口一般為5條或5條以上道路相交，交叉口呈畸形不規(guī)則形狀，交通組織極為復(fù)雜（見圖 4）。

圖4 多路畸形交叉口

多路畸形交叉口存在嚴(yán)重的交通組織問題，主要有：（1）相交道路多，機(jī)動車之間的相互沖突非常嚴(yán)重；（2）交叉口內(nèi)的信號燈設(shè)置相對復(fù)雜，對不熟悉情況的駕駛員易造成困惑和誤導(dǎo)；（3）交叉口面積過大，通行時(shí)間過長，通行效率較低；（4）交通組織困難，交通流復(fù)雜、混亂。

1.2 畸形交叉口改造思路

1.2.1 Y形交叉口改造思路

對于Y形交叉口的改造，應(yīng)遵循以下思路：

（1）先確定主線，另外一支作為支線，之后應(yīng)用T形交叉口的設(shè)計(jì)原則對交通流進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)。

（2）渠化時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量保證主線的交通流線順直，支線應(yīng)服從主線。

（3）通過渠化，盡量增大銳角部分的角度，增加轉(zhuǎn)彎半徑。

（4）通過設(shè)置交通島，盡量使機(jī)動車停止線和行人等待區(qū)靠近交叉口，縮短通過的距離和時(shí)間。

（5）盡可能設(shè)置比較完善的交通標(biāo)志標(biāo)線和信號燈，特別是轉(zhuǎn)向交通的導(dǎo)流線，起到引導(dǎo)轉(zhuǎn)向的作用。

1.2.2 X形交叉口改造思路

對于X形交叉口的改造，應(yīng)遵循以下思路：

（1）在規(guī)劃條件允許的前提下，盡可能通過調(diào)整相交道路的線形，將交叉口道路夾角增加至接近直角（75°以上）（見圖 5）。

圖5 X形交叉口改線方式1

（2）若調(diào)整夾角的條件不具備，可再考慮將X形交叉口改造為兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的T形交叉口，之后應(yīng)用T形交叉口的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)（見圖6）。

圖6 X形交叉口改線方式2

（3）若無法調(diào)整道路線形和夾角，則通過在交叉口設(shè)置渠化島的方式，盡量縮小交叉口面積，減少交通流通過的距離和時(shí)間。

（4）盡可能設(shè)置比較完善的交通標(biāo)志標(biāo)線和信號燈，特別是轉(zhuǎn)向交通的導(dǎo)流線，起到引導(dǎo)轉(zhuǎn)向的作用。

1.2.3 環(huán)形交叉口改造思路

對于環(huán)形交叉口的改造，應(yīng)遵循以下思路：

（1）當(dāng)環(huán)形交叉口交通量很大，而當(dāng)前的通行能力完全不能滿足需求時(shí)，若條件具備，可以改造為燈控平交路口或立體交叉。

（2）若仍維持環(huán)形交叉口基本型式，可通過增大環(huán)島半徑的方式，增加交織段長度，提升通行能力。

（3）若增大環(huán)島半徑的條件不具備，可通過增設(shè)信號燈的方式進(jìn)行改造（如上海市南北高架與內(nèi)環(huán)節(jié)點(diǎn)環(huán)形立交）。

（4）盡可能設(shè)置比較完善的交通標(biāo)志標(biāo)線和信號燈，特別是減速讓行標(biāo)志標(biāo)線和環(huán)形車道線，起到分配路權(quán)、規(guī)范車流的作用。

1.2.4 多路畸形交叉口改造思路對于多路交叉口的改造，應(yīng)遵循以下思路：（1）首先考慮通過將次要道路改線，將交叉口分解為幾處4路及4路以下的交叉口（見圖7）。

圖7 多路畸形交叉口改線

（2）若無改線的條件，則考慮通過渠化、單行、禁左等形式，將部分交通流進(jìn)行合并，將路口簡化為4路及4路以下的交叉口。

（3）由于路口畸形，進(jìn)口導(dǎo)向車道一般不會正對著出口車道，因此需要設(shè)置完善的標(biāo)志標(biāo)線進(jìn)行引導(dǎo)，特別是利用導(dǎo)流線來規(guī)范車輛的行駛線路。

（4）對于交通量較小的路口，也可考慮采用環(huán)形交叉口的方式進(jìn)行處理。

2 畸形交叉口改造案例

2.1 項(xiàng)目概況

宜賓市舊城組團(tuán)道路改造項(xiàng)目位于宜賓市翠屏區(qū)的金沙江北岸、岷江西岸，共包括72條道路，總計(jì)19 213 m。其中，在翠屏路、西郊路、慈善街三路相交的位置存在一處畸形平面交叉口。由于此交叉口擁堵嚴(yán)重，交通組織混亂，存在安全隱患，本次擬對其進(jìn)行改造。

2.2 改造前交叉口情況

此交叉口為Y形交叉口，東北接翠屏路，東接慈善街，西接西郊路。改造前，交叉口不設(shè)信號燈，交叉口中央有一座三角形環(huán)島，交通流按環(huán)形交叉口進(jìn)行組織。由于設(shè)計(jì)缺陷且缺乏管理，交通流混行、逆行現(xiàn)象非常嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通量的增加，此路口已經(jīng)無法滿足現(xiàn)狀和未來的交通需求，亟待改造（見圖8、圖9）。

圖8 改造前交叉口衛(wèi)星平面圖

2.3 交通分析

通過對現(xiàn)狀交通流量的觀測統(tǒng)計(jì)，以及對未來交通量的分析計(jì)算，可得出：東北-西向的交通為此交叉口的主要交通流向，因此翠屏路-西郊路作為主線處理，慈善街作為支線處理（見圖10）。

圖10 交通流量流向圖

2.4 改造方案比選

基于以上的分析，提出了多個(gè)改造方案參與比選。

2.4.1 方案一

方案一將原三角形環(huán)島擴(kuò)建為半徑12 m的圓形環(huán)島，并通過增設(shè)渠化導(dǎo)流島、完善標(biāo)志標(biāo)線等方式，提升交通流的有序性、安全性，從而提高整個(gè)路口的通行能力（見圖11）。

方案一優(yōu)點(diǎn)：

（1）無信號燈控制，在車流量不大的情況下行車較為連貫。

（2）與現(xiàn)狀交叉口行車習(xí)慣相似，有利于市民熟悉。

（3）環(huán)島改造為圓形，規(guī)范了行車線路，也便于進(jìn)行景觀處理。

圖11 方案一交通平面圖

方案一缺點(diǎn)：

（1）根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范[2]規(guī)定，環(huán)形交叉口的相鄰道路中心線夾角應(yīng)大致相等。本次設(shè)計(jì)的交叉口相鄰道路夾角相差較大，導(dǎo)致翠屏路和慈善街之間的交織段太短。

（2）由于現(xiàn)狀道路用地限制，本次設(shè)計(jì)的環(huán)島半徑最大僅能設(shè)為12 m，導(dǎo)致環(huán)道設(shè)計(jì)速度僅為15 km/h，過于緩慢，且小半徑環(huán)島也使得交織段較短，極有可能發(fā)生擁堵。

（3）由于舊城組團(tuán)的行人、非機(jī)動車流量很大，而很多非機(jī)動車、行人通行并不按照環(huán)形交叉口的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)則，逆行、混行現(xiàn)象突出，不僅自身安全難以保證，還對機(jī)動車的正常行車造成極大干擾，也嚴(yán)重降低了交叉口的服務(wù)水平。

由此可見，方案一在通行能力和安全性上劣勢明顯。

2.4.2 方案二

方案二取消原環(huán)島，采用信號燈控制，設(shè)置一個(gè)大的交通渠化島，使得機(jī)動車停止線盡量提前，縮短車輛通過交叉口的時(shí)間，而行人和非機(jī)動車也可以從交通島過街，減少了過街距離，提升了安全性（見圖12）。

圖12 方案二交通平面圖

方案二優(yōu)點(diǎn)：

（1）主要交通流向翠屏路-西郊路方向行車線路較為順暢。

（2）交通島為一個(gè)，有利于景觀打造。

方案二缺點(diǎn)：

（1）改造后仍為Y形交叉口，交叉口銳角角度進(jìn)一步減少至26°，視距受限，轉(zhuǎn)彎半徑太小，影響安全性和行駛速度。

（2）交叉口重心偏于西側(cè)，由于現(xiàn)狀道路斷面限制，西郊路—翠屏路方向僅有一個(gè)車道，無法拓寬。

（3）翠屏路—西郊路方向和翠屏路—慈善路方向進(jìn)口道僅有一個(gè)車道，通行能力較低。若壓縮交通島增加車道則導(dǎo)致車輛行駛軌跡扭曲，不利于行車。

由此可見，方案二未能明顯改善交叉口形式，也難以拓寬車道數(shù)，通行能力仍存在明顯劣勢。

2.4.3 方案三

方案三采用信號燈控制，設(shè)置兩個(gè)交通渠化島，將交叉口優(yōu)化為近似T形路口（見圖13）。

圖13 方案三交通平面圖

方案三優(yōu)點(diǎn)：

（1）與方案二相比，交叉口銳角角度增加到75°，轉(zhuǎn)向交通的通行條件得到改善。

（2）交叉口位于居中位置，有條件增設(shè)左右轉(zhuǎn)車道，整體通行能力得到提升。

方案三缺點(diǎn)：

西郊路—至翠屏路方向作為主線交通流，被渠化為左轉(zhuǎn)，路權(quán)分配不盡合理，主線轉(zhuǎn)向角度較大，行駛路線延長。

由此可見，方案三與方案二相比，在通行能力、轉(zhuǎn)向交通行駛條件等方面有了較大提升，但主線的行駛路線不順暢。

2.4.4 方案四

方案四與方案三的處理思路基本相同，但方案四將翠屏路—西郊路方向作為主線，將慈善街作為支線，保持了主線方向交通流線的順暢（見圖14）。

方案四繼承了方案三的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)將翠屏路-西郊路方向作為主線，路權(quán)分配合理，主線交通流線順暢，其通行能力、安全性均為最佳。

2.4.5 方案比選與確定

綜上所述，方案一采用環(huán)形交叉口，其通行能力、安全性均較差；方案二通行能力較低，也未能從根本上改善交叉口型式；方案三各方面有所提升，但主線的路權(quán)分配和交通流線仍有缺陷；方案四在各方面均能兼顧，因此作為推薦實(shí)施方案。

2.4.6 改造后的效果

目前，該交叉口已完成改造并投入運(yùn)行（見圖15）。

根據(jù)現(xiàn)場情況可看出，改造后的交叉口擁堵情況明顯緩解，交通秩序明顯好轉(zhuǎn)，安全性、景觀性也得到提升（見圖16）。

圖14 方案四交通平面圖

圖15 改造后衛(wèi)星平面圖

圖16 改造后實(shí)景圖

3 結(jié)語

在畸形交叉口改造工程的設(shè)計(jì)中，明確交叉口的類型，找出實(shí)際存在的問題，遵循正確的設(shè)計(jì)原則，找到針對性的解決辦法，通過多種方案進(jìn)行具體比選和分析，方可得出適用的設(shè)計(jì)方案。本文論述了城市道路畸形交叉口的分類、存在的問題和改造思路，并以宜賓市舊城組團(tuán)道路改造項(xiàng)目為依托進(jìn)行了實(shí)踐檢驗(yàn)，取得了良好效果，可以為類似的工程設(shè)計(jì)提供參考。