基于平面交叉口交通流特性的平面交叉口交通設(shè)計(jì)

龍海濱

（湖南智謀規(guī)劃工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，湖南 株洲412007）

1 引言

隨著我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展以及人民生活水平的提升，人均汽車保有量越來(lái)越高，道路也變得越來(lái)越擁堵。大量數(shù)據(jù)表明，道路交叉口發(fā)生擁堵程度最嚴(yán)重，延誤時(shí)間也較長(zhǎng)。造成這一現(xiàn)象的主要原因就是平面交叉口的通行能力不足【1】。平面交叉口的設(shè)計(jì)合理與否，一方面影響著交叉口處的交通是否通暢，另一方面也直接影響著與之相連的相關(guān)道路的交通狀況，決定著相關(guān)路網(wǎng)的功能能否有效發(fā)揮。相當(dāng)數(shù)量的交叉口由于考慮因素欠缺，設(shè)計(jì)存在缺陷，往往出現(xiàn)缺乏渠化設(shè)施、不合理的交通組織等設(shè)計(jì)，導(dǎo)致交叉口各種交通流無(wú)次序，造成高峰時(shí)段的擁堵，甚至使局部道路網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓。據(jù)此，找出交叉口的不足之處，分析平面交叉口交通流特性，研究平面交叉口的交通設(shè)計(jì)，從而提高平面交叉口的通行能力十分重要的必要。

2 平面交叉口設(shè)計(jì)的不足之處

目前，道路平面交叉口的交通問(wèn)題體現(xiàn)在：（1）當(dāng)?shù)缆烦霈F(xiàn)擁堵時(shí)，會(huì)直接影響整個(gè)區(qū)域路網(wǎng)的通行能力；（2）由于行人、機(jī)動(dòng)車以及非機(jī)動(dòng)車混合交通流的相互交織，發(fā)生交通事故的概率大大增加【2】

2.1 平面交叉口面積過(guò)大

在一些道路的平面交叉口，交叉口的設(shè)計(jì)未考慮實(shí)際條件，交叉口面積設(shè)計(jì)一大。如此一來(lái)，車輛以及行人通過(guò)的距離會(huì)變長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致交叉口紅綠燈的周期大大延長(zhǎng)，降低路口信號(hào)燈的利用率。而且，較長(zhǎng)時(shí)間的等待過(guò)程會(huì)導(dǎo)致駕駛員以及行人的耐心慢慢消耗，不利于交通安全。

2.2 交通標(biāo)志牌設(shè)置不合理

在道路交叉口處，往往均設(shè)置有相關(guān)的標(biāo)志牌。但一些路口標(biāo)志牌信息未及時(shí)更新，造成與目前實(shí)際路況出現(xiàn)不相匹配的現(xiàn)象。而且標(biāo)志信息的不合理也會(huì)給駕駛員帶來(lái)行車安全隱患。比如，信息過(guò)少無(wú)法給駕駛員提供清楚有效的信息；信息過(guò)多則會(huì)給駕駛員識(shí)讀帶來(lái)壓力，導(dǎo)致行車減速失控出現(xiàn)尾隨相撞事故的發(fā)生。

2.3 機(jī)動(dòng)車道設(shè)置不合理

在一些左轉(zhuǎn)交通流所占比例較大的交叉口，通常未對(duì)交叉口進(jìn)行科學(xué)合理的渠化設(shè)計(jì)，也就是未對(duì)交叉口范圍內(nèi)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)范。當(dāng)交叉口右轉(zhuǎn)交通量所占比例較小的路口，無(wú)須設(shè)置右轉(zhuǎn)專用道，以提高交叉口的通行能力。

3 平面交叉口交通流特性

平面交叉口是整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)中最重要的組成部分，其不僅直接決定著整個(gè)路網(wǎng)的通行能力，對(duì)道路的交通安全也有很大的影響。研究表明，大約60%的交通事故發(fā)生在交叉口附近。隨著我國(guó)道路網(wǎng)絡(luò)的日趨完善，交叉口方面的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注【3】。隨著我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展以及人民生活水平的提升，人們對(duì)于交通出行的需求越來(lái)越大，給道路網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。平面交叉口作為路段的樞紐點(diǎn)，一方面凸顯的作用也越來(lái)越大，但面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越明顯。未考慮交通流特性的交叉口交通設(shè)計(jì)，極易造成高峰時(shí)段的擁堵，甚至使局部道路網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓。同時(shí)，也大大增加了交通事故發(fā)生的頻率。

4 行人、機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車的交通流特性

平面交叉口的交通流特性主要包括行人、機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車的交通流特性。

4.1 行人交通流特性

當(dāng)交叉口不存在信號(hào)燈時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，行人會(huì)先觀察道路的交通狀況，當(dāng)車輛之間存在安全距離時(shí)，會(huì)快速通過(guò)道路。通常情況下，行人對(duì)于安全距離的判斷不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤【4】。但不同的心理狀態(tài)，也會(huì)出現(xiàn)判斷失誤造成被車輛碰撞的現(xiàn)象。例如，當(dāng)車輛的行駛速度不變時(shí)，穩(wěn)重的行人對(duì)于安全距離的判斷會(huì)比隨意的行人大得多。而且，車輛的行駛速度也會(huì)影響行人的判斷，當(dāng)車速越小時(shí)，所需要的安全距離也越小。而且由于大多數(shù)行人安全意識(shí)薄弱，當(dāng)路段交通量不大時(shí)，路口雖然設(shè)有信號(hào)燈，行人也會(huì)闖紅燈。

4.2 機(jī)動(dòng)車交通流特性

車輛通過(guò)交叉路口時(shí)，其駕駛行為要比正常路段更為復(fù)雜，難以判斷。除了被實(shí)際的交通條件所影響，交叉口的形狀，路口管控措施等因素都會(huì)對(duì)駕駛行為產(chǎn)生影響。通常來(lái)說(shuō)，某交叉口的形式以及管控方式會(huì)直接影響下一個(gè)交叉口的交通流到達(dá)狀態(tài)。交叉口的形式?jīng)Q定著不同的轉(zhuǎn)向需求能否實(shí)現(xiàn)。交通量呈現(xiàn)不均勻分配以及車道的方向選擇性分布是交叉口的轉(zhuǎn)向特點(diǎn)。交叉口交通設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分即為轉(zhuǎn)向方式的選定，特別是對(duì)于左轉(zhuǎn)向問(wèn)題的解決。

4.3 非機(jī)動(dòng)車交通流特性

非機(jī)動(dòng)車存在靈活方便、轉(zhuǎn)向簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。在交叉口行駛時(shí)，非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車在幾乎沒(méi)有保護(hù)隔離設(shè)施的同一平面內(nèi)。一般騎行人的速度緩慢，但他們的小心害怕心理導(dǎo)致車輛橫向搖擺。而且不會(huì)保持原有的運(yùn)動(dòng)軌跡，因?yàn)椴煌囕v間啟動(dòng)和速度均存在差異。當(dāng)紅燈停止的時(shí)候，交叉口迅速涌入大量非機(jī)動(dòng)車。 由于不同個(gè)體技術(shù)、心理等因素的影響，機(jī)動(dòng)車的速度和方向一直在改變，在交叉口出現(xiàn)散點(diǎn)分布的特點(diǎn)。

5 平面交叉口交通設(shè)計(jì)

針對(duì)平面交叉口中行人、機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車的交通流特性，目前相關(guān)治理方式即是采用平面交叉口交通設(shè)計(jì)。

5.1 渠化設(shè)計(jì)

交通島、導(dǎo)向車道、標(biāo)志標(biāo)線等設(shè)施的設(shè)計(jì)是對(duì)交叉口進(jìn)行空間隔離常見(jiàn)的渠化設(shè)計(jì)。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，車輛的行駛軌跡被固定在特定路線，使得各種交通流在交叉口變得相對(duì)有次序，降低事故發(fā)生的概率。設(shè)置渠化設(shè)施，一方面可以使車輛的駕駛?cè)烁奖惆踩剡M(jìn)行轉(zhuǎn)彎，另一方面也為行人提供了安全島，如圖1 所示。

5.2 合理確定行人橫道線和停車線位置

人行橫道線和停車線的設(shè)計(jì)是平面交叉口較為重要的一部分，也是最容易忽略的一部分。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)樹(shù)立盡可能減少通過(guò)路口的距離，充分提高綠燈的利用率的理念。通常是將人行橫道線設(shè)置在路緣石轉(zhuǎn)彎半徑切點(diǎn)內(nèi)，這樣駕駛員可以快速經(jīng)過(guò)交叉口，保證交叉口大多數(shù)情況下處于通暢狀態(tài)。

圖1 平面交叉口渠化設(shè)計(jì)

5.3 合理確定交叉口車道數(shù)

在進(jìn)行道路車道數(shù)與車道的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要將道路的寬度和周邊建筑物的環(huán)境放在首位，然后詳細(xì)調(diào)查當(dāng)?shù)氐慕煌恳约敖煌ńM成。通過(guò)建模量化分析獲取的數(shù)據(jù)，得到相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)，如轉(zhuǎn)彎車道的數(shù)量和寬度等。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，平面交叉口的交通設(shè)計(jì)更能符合當(dāng)?shù)刈陨淼奶攸c(diǎn)，滿足設(shè)計(jì)通行的需求。

6 結(jié)語(yǔ)

平面交叉口是整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)中最重要的組成部分，其不僅直接決定著整個(gè)路網(wǎng)的通行能力，對(duì)道路的交通安全也有很大的影響。本文從交叉口的不足之處入手，對(duì)平面交叉口的交通流特性進(jìn)行分析，研究了平面交叉口的交通設(shè)計(jì)，旨在提高交叉口在路網(wǎng)中的通行能力。