谷雨航，鄭長(zhǎng)江，張小麗

( 河海大學(xué) 土木與交通學(xué)院，江蘇 南京 210098)

近年來(lái)，伴隨著桂林市人口不斷增長(zhǎng)以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，桂林市居民的機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)保有量在以飛快的速度增長(zhǎng)，而城市道路容量是有限的，很多設(shè)計(jì)早已達(dá)不到設(shè)計(jì)年限的使用時(shí)長(zhǎng)[1]，無(wú)法滿(mǎn)足如此龐大的車(chē)輛需求。在城市交通中，交叉口匯集了各個(gè)方向的車(chē)流，車(chē)流在這里進(jìn)行交織等一系列復(fù)雜的交通行為。桂林的交通擁堵問(wèn)題并非例外，全國(guó)乃至全世界都在為解決有限的城市交通資源問(wèn)題獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，其中也涌現(xiàn)了不少杰出的研究。

根據(jù)交通組織優(yōu)化的基本原理，在區(qū)域內(nèi)選取關(guān)鍵交叉口，結(jié)合各進(jìn)口道交通量情況，分析現(xiàn)狀渠化以及現(xiàn)狀配時(shí)的合理性，并進(jìn)行渠化改造和配時(shí)設(shè)計(jì)，最后通過(guò)VISSIM軟件對(duì)優(yōu)化后的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，而后進(jìn)行方案比選，選取最佳方案。

1 研究背景

1.1 研究意義

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)域，因經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，造成其交通基礎(chǔ)建設(shè)滯后，而通過(guò)合理的交通組織以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)是最有效的手段。在桂林，因其特殊的文化政治原因，且受地形等因素限制，小型交叉口較為常見(jiàn)。交叉口內(nèi)范圍有限，在這些較小的交叉口內(nèi)，同時(shí)發(fā)生著車(chē)輛交織、合流、沖突等一系列交通行為。這對(duì)桂林市各交叉口都是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因此，交叉口的優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。將城市劃分為各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，將優(yōu)化后的節(jié)點(diǎn)放入?yún)^(qū)域微循環(huán)中，從大局出發(fā)，對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化改造，是治理城市交通癥結(jié)的關(guān)鍵。

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)相較于國(guó)外，對(duì)交叉口內(nèi)交通組織研究較遲，在對(duì)交叉口沖突研究方面早期階段，王海星[2]、Sacchi[3]等人在當(dāng)時(shí)交通發(fā)展略顯滯后的情況下對(duì)交通沖突技術(shù)進(jìn)行研究，并通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法評(píng)價(jià)交叉口的安全性。而不僅僅局限于利用交通事故統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。曾靜康[4]、CHEN[5]等人基于網(wǎng)絡(luò)模型，得到了一組關(guān)鍵的交通參數(shù)，并利用這些參數(shù)對(duì)交叉口進(jìn)行評(píng)價(jià)，識(shí)別出延誤最長(zhǎng)的交叉口。陳寬民、羅志忠[6]等人分析左轉(zhuǎn)交通流特性，在空間和時(shí)間上分離左轉(zhuǎn)車(chē)，為禁左理論奠定了基礎(chǔ)。景春光、王殿海[7]、SUN[8]等人對(duì)交叉口內(nèi)機(jī)非混行狀態(tài)下的交通流特性進(jìn)行深入剖析，創(chuàng)造了機(jī)動(dòng)車(chē)相位滯后理論。石飛[9]等人對(duì)交叉口右轉(zhuǎn)車(chē)進(jìn)行調(diào)查，提出了為后人所熟知的“禁右”理論，并分析其可行性。馬萬(wàn)經(jīng)、李曉丹[10]等人利用GIS軟件，結(jié)合計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)建模，對(duì)單點(diǎn)信號(hào)控制交叉口實(shí)現(xiàn)了智能化控制。

國(guó)外對(duì)交叉口內(nèi)交通流組織研究較早，已經(jīng)存在系統(tǒng)性的理論和規(guī)范。Al-Madani[11]基于點(diǎn)層和線(xiàn)層研究交通改善策略，發(fā)現(xiàn)有效的方案實(shí)施必須是在簡(jiǎn)歷路網(wǎng)的前提下。Ewadh Hussein A[12]等在交通沖突理論的四相位基礎(chǔ)下提出了左轉(zhuǎn)專(zhuān)用相位理論。Chowdhury.M[13]對(duì)禁左可行性提出質(zhì)疑，發(fā)現(xiàn)禁左硬質(zhì)設(shè)施在歐洲并未施行。Cipriani和Fusco[14]認(rèn)為禁限措施存在局限性，并圈定了禁限措施的適用范圍必須基于路網(wǎng)。

1.3 研究目標(biāo)

根據(jù)實(shí)地調(diào)查獲得的交通量，選取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)交叉口，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀交叉口，找出其癥結(jié)所在。根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行交叉口渠化以及信號(hào)方案設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，確定最佳的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案。

2 區(qū)域性交通影響分析

2.1 區(qū)域影響性分析

從整個(gè)路網(wǎng)來(lái)看，圣隆路交叉口以及環(huán)城北一路-圣隆路交叉口周邊旅游景點(diǎn)、商鋪、住宅區(qū)等交通吸引源較多，且均由連接桂林市南北的主干路組成，是整個(gè)區(qū)域交通的咽喉所在。

圣隆路交叉口北接桂林北站，汽車(chē)客運(yùn)北站等大型交通樞紐，坐擁蘆笛巖、雷劈山等聞名遐邇的風(fēng)景名勝景區(qū)，因此，該環(huán)島北進(jìn)口承擔(dān)著外來(lái)游客前往桂林進(jìn)行游覽的通道的重要角色。其也與蘆笛景區(qū)直接相連，蘆笛景區(qū)作為桂林的標(biāo)志性旅游景點(diǎn)，每年吸引著大量的游客前來(lái)游覽，且因?yàn)槠渑c市區(qū)依靠圣隆環(huán)島相連，因而進(jìn)出蘆笛景區(qū)的車(chē)輛必須經(jīng)由圣隆環(huán)島，繼而造成北進(jìn)口和西進(jìn)口交通任務(wù)繁重。

環(huán)城北一路-圣隆路交叉口位于桂林市區(qū)偏北部，該交叉口西進(jìn)口緊挨圣隆環(huán)島，圣隆環(huán)島緊連蘆笛景區(qū)等桂林市周邊各個(gè)聞名遐邇的景區(qū)，因此來(lái)往車(chē)流較多。同時(shí)，該交叉口與環(huán)城北一路-中山北路交叉口直接相連，該交叉口由兩條交通量巨大的主干道組成，因此，涌入該T型交叉口的車(chē)輛交織嚴(yán)重，路段擁堵明顯。

2.2 路網(wǎng)影響性分析

圣隆路交叉口連通九華路和環(huán)城北一路，車(chē)流于此交叉口進(jìn)行分流，一路經(jīng)由環(huán)城北一路向東行駛進(jìn)入桂林市主城區(qū)，一路經(jīng)由九華路向西北方向進(jìn)入桂林市北部城區(qū)，因而圣隆路口是分離車(chē)流進(jìn)出主城的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)所在。

環(huán)城北一路-圣隆路口連通中山北路，中山北路是貫穿桂林市南北的主干道，且環(huán)城北一路是桂林市重要的環(huán)城路，區(qū)域內(nèi)的環(huán)城北一路聯(lián)通東西，因而在環(huán)城北一路-圣隆路T型交叉口做好良好的交通組織，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行合理的引導(dǎo)和分流，能有效地緩解整個(gè)片區(qū)乃至城市的交通擁堵。

結(jié)合上述分析，得出圣隆路交叉口及環(huán)城北一路-圣隆交叉口是制約區(qū)域內(nèi)交通順暢的關(guān)鍵所在，因而將上述交叉口作為區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，研究希望通過(guò)優(yōu)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以緩解區(qū)域內(nèi)交通擁堵，通行效率不高等問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的區(qū)域交通微循環(huán)。

3 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀問(wèn)題分析

3.1 圣隆路環(huán)島現(xiàn)狀問(wèn)題

3.1.1區(qū)域性交通組織問(wèn)題

該交叉口位于桂林主城區(qū)西北方，連接桂林市南北，緊鄰中山北路南北主干道，北接全國(guó)著名旅游景點(diǎn)——蘆笛景區(qū)，南接蘆笛路，是連接城內(nèi)外的重要交叉口。交通壓力較重，因此來(lái)往車(chē)輛較多，對(duì)該路口的交通需求較高。

3.1.2瓶頸性問(wèn)題

1)該交叉口沿線(xiàn)分布著燕湖美食一條街等眾多餐廳，且周邊分布較多的居民住宅區(qū)，進(jìn)出小區(qū)和美食街的車(chē)輛嚴(yán)重干擾主路交通，對(duì)主路行車(chē)造成較大的干擾。

2)由于該交叉口停車(chē)線(xiàn)設(shè)置得較為靠后，導(dǎo)致斑馬線(xiàn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，行人亂穿馬路現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)主路行車(chē)造成較大干擾。

3.1.3局部性設(shè)計(jì)問(wèn)題

1)交叉口幾何設(shè)計(jì)問(wèn)題

由于環(huán)島面積較少，導(dǎo)致車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)需進(jìn)行減速，使得車(chē)輛在環(huán)島通行不暢，再加之圣隆環(huán)島特殊的區(qū)位因素，有許多大車(chē)流經(jīng)此環(huán)島，使得車(chē)輛在環(huán)島的延誤較大，車(chē)輛行進(jìn)緩慢。

2)車(chē)道功能劃分不合理

該交叉口東進(jìn)口道僅劃分兩條車(chē)道，每條車(chē)道寬4.6 m，非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)道寬6.6 m，車(chē)道空間資源分配不均，因而造成東進(jìn)口出現(xiàn)車(chē)輛排隊(duì)現(xiàn)象。

3)渠化設(shè)計(jì)不合理

①各進(jìn)口道未對(duì)左轉(zhuǎn)車(chē)和右轉(zhuǎn)車(chē)進(jìn)行空間及時(shí)間上的分離，因此，由于當(dāng)前的各進(jìn)口道右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)均不受信號(hào)控制，對(duì)向進(jìn)口道的左轉(zhuǎn)車(chē)在左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入車(chē)道中與進(jìn)口道的右轉(zhuǎn)車(chē)在車(chē)輛的交織的過(guò)程中會(huì)停車(chē)減速，進(jìn)而造成延誤增加。

②該交叉口未對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行空間上的分離，在機(jī)動(dòng)車(chē)右轉(zhuǎn)時(shí)易造成機(jī)非混行，加大了行車(chē)延誤且不利于行車(chē)安全。

3.2 環(huán)城北一路-圣隆路交叉口現(xiàn)狀問(wèn)題

3.2.1區(qū)域性交通組織問(wèn)題

由于該交叉口緊鄰環(huán)城北一路-中山北路交叉口，該交叉口由環(huán)城路和連接城市南北的主干路組成，交通量巨大，且與下游交叉口間距較小，因此造成下游交叉口較為擁堵。

3.2.2瓶頸性問(wèn)題

1)物理瓶頸：由于上游交叉口特殊的區(qū)位因素，且該交叉口距離上游交叉口較近，由于上游交叉口龐大的交通需求，導(dǎo)致下游交叉口堵車(chē)嚴(yán)重。

2)動(dòng)態(tài)瓶頸：該交叉口南進(jìn)口周邊店鋪眾多，且由于非機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)道較寬，機(jī)動(dòng)車(chē)占用非機(jī)動(dòng)車(chē)道停車(chē)現(xiàn)象較嚴(yán)重，對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)造成較大阻礙。

3.2.3局部性設(shè)計(jì)問(wèn)題

1)交叉口幾何設(shè)計(jì)問(wèn)題

該T型交叉口并非直角正交，因此該交叉口面積過(guò)大。由于該交叉口南進(jìn)口和東進(jìn)口車(chē)輛左轉(zhuǎn)需求較大，而左轉(zhuǎn)彎半徑卻較小，因此車(chē)輛轉(zhuǎn)彎困難。

2)渠化設(shè)計(jì)問(wèn)題

①該交叉口車(chē)道秩序較為混亂。在東進(jìn)口，左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)該進(jìn)口道中間的直左車(chē)道的利用率不高，因而造成一定程度的空間浪費(fèi)。

②該交叉口車(chē)輛沖突區(qū)域較為明顯。西進(jìn)口右轉(zhuǎn)專(zhuān)用車(chē)道位于綠化帶內(nèi)側(cè)，綠化帶內(nèi)側(cè)機(jī)非混行。西進(jìn)口的安全島面積較大，但是該島未能對(duì)車(chē)輛行進(jìn)路線(xiàn)進(jìn)行合理的引導(dǎo)。

③交叉口空間資源分配不合理?，F(xiàn)狀交叉口停車(chē)線(xiàn)設(shè)置得較為靠后，且為斜交而非正交T型交叉口，較大的交叉口面積使得車(chē)輛行駛時(shí)間、行人過(guò)街時(shí)間較長(zhǎng)，造成交叉口通行效率低下。

④行人過(guò)街設(shè)施設(shè)置不合理?，F(xiàn)狀交叉口行人斑馬線(xiàn)長(zhǎng)度達(dá)到了32 m，且未設(shè)置二次過(guò)街等行人安全過(guò)街設(shè)施，因而行人過(guò)街存在較大安全隱患。

⑤交通管理問(wèn)題。東西直行的非機(jī)動(dòng)車(chē)自主性較大，由于缺乏科學(xué)的標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)引導(dǎo)，使得非機(jī)動(dòng)車(chē)錯(cuò)道行駛，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)造成干擾。

4 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 渠化設(shè)計(jì)

4.1.1圣隆路交叉口保留環(huán)島渠化方案1

各進(jìn)口道均將停車(chē)線(xiàn)前移，機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)道用硬質(zhì)護(hù)欄相隔，對(duì)各行車(chē)道進(jìn)行拓寬，機(jī)動(dòng)車(chē)各進(jìn)口道為3.5 m，停車(chē)線(xiàn)前2 m處設(shè)置斑馬線(xiàn)，將道路中央分隔綠化帶向前延伸，為行人安全過(guò)街所用，保障行人過(guò)街安全。

北進(jìn)口增設(shè)一組綠化帶，做成八字開(kāi)口式，引導(dǎo)非機(jī)動(dòng)車(chē)駛?cè)腭偝鲂熊?chē)道。東進(jìn)口和西進(jìn)口增設(shè)月牙形安全島，引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車(chē)右轉(zhuǎn)的同時(shí)也分離了機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)。

交叉口整體改造如圖1所示。

圖1 圣隆路交叉口整體改造圖1Fig.1 Overall reconstruction drawing 1 of Shenglong Road intersection

4.1.2圣隆路交叉口拆除環(huán)島渠化方案2

拆除中央環(huán)島，在交叉口內(nèi)增設(shè)車(chē)輛導(dǎo)流線(xiàn)，引導(dǎo)車(chē)輛駕駛行為。由于中央移除了環(huán)島的車(chē)道線(xiàn)，因而可以進(jìn)一步壓縮交叉口面積，縮短車(chē)輛過(guò)街時(shí)間。其余各進(jìn)口的渠化方式與方案1相類(lèi)似，如圖2所示。

4.1.3環(huán)城北一路-圣隆路交叉口機(jī)非分離渠化方案1

西進(jìn)口變?cè)久娣e較小的安全島為三角形渠化島，機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)由護(hù)欄隔開(kāi)。南進(jìn)口將停車(chē)線(xiàn)前移，變?cè)苯籘型交叉口為正交T型交叉口。增設(shè)一條左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)道和一條左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)道，增設(shè)安全島，增設(shè)非機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)讓行標(biāo)志，機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)由護(hù)欄隔開(kāi)。

圖2 圣隆路交叉口整體改造圖2Fig.2 Overall reconstruction drawing 2 of Shenglong Road intersection

東進(jìn)口將原直左車(chē)道變?yōu)橹毙熊?chē)道，增設(shè)左轉(zhuǎn)等待區(qū)，解決車(chē)輛左轉(zhuǎn)半徑不足的問(wèn)題，且對(duì)進(jìn)口道和出口道進(jìn)行拓寬。

交叉口整體改造如圖3所示。

圖3 環(huán)城北一路-圣隆路交叉口整體改造圖1Fig.3 Overall reconstruction of Huancheng North 1st Road Shenglong Road intersection Figure 1

圖4 西進(jìn)口改造圖Fig.4 Reconstruction drawing of West entrance

圖5 環(huán)城北一路-圣隆路交叉口整體改造圖2Fig.5 Overall reconstruction of Huancheng North 1st Road Shenglong Road intersection Figure 2

4.1.4環(huán)城北一路—圣隆路交叉口分離右轉(zhuǎn)渠化方案2

西進(jìn)口設(shè)計(jì)將右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)于護(hù)欄內(nèi)側(cè)右轉(zhuǎn)，提前分離右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)，避免其駛?cè)虢徊婵?，右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)由護(hù)欄隔開(kāi)，西進(jìn)口改造如圖4所示，交叉口整體改造如圖5所示。

4.2 信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)

4.2.1圣隆路交叉口基于四色原理信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)1

為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用直行當(dāng)量法進(jìn)行計(jì)算。

設(shè)計(jì)將各進(jìn)口道右轉(zhuǎn)車(chē)流納入信號(hào)控制范圍內(nèi)，根據(jù)韋爾奇·鮑威爾(Welch Powell)著色法[15]，對(duì)交叉口進(jìn)行信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)。

相位設(shè)計(jì)時(shí)序如圖6所示，在每一個(gè)相位后均會(huì)出現(xiàn)3 s的黃燈以及3 s的全紅，用于清空交叉口內(nèi)的車(chē)流，總周期時(shí)長(zhǎng)為135 s。

相位第一相位第二相位第三相位相位狀態(tài)綠燈時(shí)長(zhǎng)/s305334黃燈時(shí)長(zhǎng)/s333全紅時(shí)長(zhǎng)/s333周期/s135

圖6 圣隆交叉口設(shè)計(jì)相序圖
Fig.6 Design phase sequence of Shenglong intersection

行人過(guò)街時(shí)間檢驗(yàn)[16]：

行人過(guò)街檢驗(yàn)合格，因此該信號(hào)控制方案可行。

4.2.2圣隆路交叉口限制右轉(zhuǎn)信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)2

仍然采用直行當(dāng)量法進(jìn)行計(jì)算，考慮到東出口道僅有兩條，而高峰小時(shí)內(nèi)東出口道涌入的車(chē)流能達(dá)到750輛/h，因此，對(duì)西進(jìn)口右轉(zhuǎn)車(chē)啟用信號(hào)控制，減少東出口道車(chē)輛的擁堵。

相位設(shè)計(jì)時(shí)序如圖7所示，每一個(gè)相位都會(huì)有3 s的黃燈以及3 s的全紅，總周期時(shí)長(zhǎng)為90 s。

相位第一相位第二相位第三相位相位狀態(tài)綠燈時(shí)長(zhǎng)/s211833黃燈時(shí)長(zhǎng)/s333全紅時(shí)長(zhǎng)/s333周期/s90

圖7 圣隆交叉口設(shè)計(jì)相序圖
Fig.7 Design phase sequence of Shenglong intersection

行人過(guò)街時(shí)間檢驗(yàn)：

行人過(guò)街檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)，因此該信號(hào)控制方案可行。

4.2.3環(huán)城北一路-圣隆路交叉口重設(shè)相序信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)

由于南進(jìn)口左右轉(zhuǎn)車(chē)輛均較多，因此增設(shè)一條左轉(zhuǎn)專(zhuān)用車(chē)道，設(shè)置兩條受交叉口信號(hào)控制的專(zhuān)右車(chē)道，且給予南進(jìn)口的右轉(zhuǎn)車(chē)輛較多的行駛路權(quán)，使南進(jìn)口的右轉(zhuǎn)車(chē)行駛時(shí)間橫跨第二和第三相位。

相位時(shí)序圖如圖8所示，第四相位為南進(jìn)口左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)保護(hù)相位。

行人過(guò)街時(shí)間檢驗(yàn)：

相位第一相位第二相位第三相位第四相位(非)相位狀態(tài)綠燈時(shí)長(zhǎng)/s36562310黃燈時(shí)長(zhǎng)/s3330全紅時(shí)長(zhǎng)/s2220周期/s140

圖8 環(huán)城北一路-圣隆路交叉口設(shè)計(jì)相序圖
Fig.8 Design phase sequence diagram of the intersection
of North 1st ring road and Shenglong Road

行人檢驗(yàn)合格，因此該信號(hào)控制方案可行。

5 設(shè)計(jì)方案分析與評(píng)價(jià)

5.1 仿真評(píng)價(jià)

5.1.1圣隆路口仿真評(píng)價(jià)

通過(guò)VISSIM軟件對(duì)優(yōu)化后的圣隆路口方案1和方案2進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)對(duì)比如圖9所示。

圖9 圣隆路交叉口優(yōu)化前后延誤對(duì)比圖Fig.9 Comparison of delay before and after optimization of Shenglong Road intersection

由圖9可知，方案1和方案2相較于現(xiàn)狀，信控延誤均有降低，方案1延誤降低了約37.1%，方案2延誤降低了約58.7%，方案1優(yōu)化后交叉口服務(wù)等級(jí)為C，方案2優(yōu)化至服務(wù)等級(jí)B，經(jīng)過(guò)平均延誤數(shù)據(jù)綜合對(duì)比，方案2更優(yōu)。

5.1.2環(huán)城北一路-圣隆路交叉口仿真評(píng)價(jià)

通過(guò)VISSIM軟件對(duì)優(yōu)化后的環(huán)城北一路-圣隆路口方案1和方案2分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)對(duì)比如圖10所示。

由圖10可知，優(yōu)化后的方案1和方案2較現(xiàn)狀相比，延誤均有降低。方案1將該交叉口的平均延誤降低了約32.6%，方案2降低了約33.6%，方案1和方案2均將原交叉口優(yōu)化至服務(wù)等級(jí)D。綜合對(duì)比，方案2更優(yōu)。

圖10 環(huán)城北一路-圣隆路交叉口優(yōu)化前后延誤對(duì)比圖Fig.10 Comparison of delay before and after optimization of Huancheng North 1st Road Shenglong Road intersection

5.2 交通安全評(píng)價(jià)

5.2.1圣隆路口交通安全評(píng)價(jià)

本設(shè)計(jì)方案從以人為本的角度出發(fā)，將三個(gè)進(jìn)口道的停車(chē)線(xiàn)均前移，從而減少延誤與沖突點(diǎn)的數(shù)量。本設(shè)計(jì)將綠化帶前移，做成行人安全島，供行人二次過(guò)街使用，充分考慮了行人步行速度與車(chē)輛行駛速度不匹配的特性，最大程度地保障了行人的安全。增設(shè)渠化島，從而引導(dǎo)非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)軌跡，減少了因非機(jī)動(dòng)車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)交織而產(chǎn)生的沖突，減少了事故發(fā)生概率，綜合對(duì)比，方案2更優(yōu)。

5.2.2環(huán)城北一路-圣隆路交叉口交通安全評(píng)價(jià)

本設(shè)計(jì)方案1西進(jìn)口渠化島引導(dǎo)非機(jī)動(dòng)車(chē)右轉(zhuǎn)，同時(shí)保障行人過(guò)街安全。方案2西進(jìn)口渠化島分離了直行和右轉(zhuǎn)車(chē)輛，使得右轉(zhuǎn)車(chē)提前右轉(zhuǎn)，減少了右轉(zhuǎn)車(chē)合流時(shí)的沖突。綜合對(duì)比，方案1實(shí)現(xiàn)了機(jī)非分離，因而從安全角度來(lái)看，方案1更優(yōu)。

5.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

5.3.1圣隆路口社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

此次優(yōu)化改造設(shè)計(jì)了兩種方案，一種是拆除環(huán)島，一種是不拆除環(huán)島。兩種方案對(duì)交叉口的服務(wù)水平均有提升，對(duì)西進(jìn)口和東進(jìn)口均設(shè)置平面式安全島，行人過(guò)街的過(guò)程中并未增設(shè)行人安全島，而是將分隔進(jìn)口道和出口道的綠化帶的一部分作為安全島使用，發(fā)揮綠化帶的最大功效的同時(shí)也節(jié)約了成本。與方案2相比，方案1并未對(duì)交叉口基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大面積改造，因此方案1更優(yōu)。

5.3.2環(huán)城北一路-圣隆路交叉口社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

現(xiàn)狀交叉口是斜交交叉口，有較多土地資源未被利用，交叉口顯得較為空曠，因而造成了城市用地資源的浪費(fèi)。優(yōu)化后的交叉口使得交叉口內(nèi)土地得到了充分利用。方案2在車(chē)輛的平均車(chē)速上得到了提高，因而減少了因延誤造成的直接和間接損失，因此方案2更優(yōu)。

5.4 人文環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)

5.4.1圣隆路口人文環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)

圣隆路口的設(shè)計(jì)將各進(jìn)口綠化帶向前延伸，增加了城市綠化率，同時(shí)綠化帶內(nèi)可以種植樹(shù)木花草，美化城市形象，種植的花草樹(shù)木也可以吸收汽車(chē)排放的尾氣。綠化帶內(nèi)種植的樹(shù)木可以引導(dǎo)駕駛員視線(xiàn)，給駕駛員提供一個(gè)舒適、和諧的視域。方案2綠化率較方案1更高，因此方案2更優(yōu)。

5.4.2環(huán)城北一路-圣隆路交叉口人文環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)

本設(shè)計(jì)未對(duì)其中任意一個(gè)綠化帶進(jìn)行大面積拆除，路側(cè)的綠化帶可以起到引導(dǎo)駕駛員視線(xiàn)，美化環(huán)境的作用。渠化島的設(shè)立，不單單是分離機(jī)非，也引導(dǎo)了車(chē)輛的行車(chē)軌跡。方案2更符合駕駛員的駕駛習(xí)慣，因而方案2更優(yōu)。

6 結(jié)論

從整個(gè)區(qū)域來(lái)看，建議在高峰期間對(duì)關(guān)鍵交叉口采用感應(yīng)式信號(hào)控制，通過(guò)交通誘導(dǎo)等方式，分擔(dān)主要交叉口的交通壓力。

針對(duì)環(huán)島交叉口，提出拆與不拆環(huán)島兩種優(yōu)化改造方案，結(jié)合四色原理進(jìn)行配時(shí)設(shè)計(jì)，從數(shù)學(xué)角度實(shí)現(xiàn)交叉口通行效率最大化。將T型交叉口變?cè)拘苯唤徊婵跒檎唤徊婵?，充分利用交叉口空間，且設(shè)計(jì)了分離機(jī)非和分離右轉(zhuǎn)車(chē)兩種方案，并進(jìn)行方案比選，從以人為本的角度出發(fā)，選取最佳方案。

最終確定兩個(gè)交叉口均采用方案2，該方案將兩個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)交叉口的飽和度控制在0.6左右，因此該設(shè)計(jì)的適用年限較長(zhǎng)，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。