公路平面交叉口交通安全改善研究

趙建華

(山東華遠(yuǎn)公路勘察設(shè)計有限公司，山東 濰坊 261061)

1 公路平面交叉口類型及存在的問題

1.1 平面交叉口類型

公路平面交叉口是指兩條或兩條以上公路在同一平面相交的位置，屬于交通流集散地，交通特性較復(fù)雜，且與單條道路交通流有明顯區(qū)別。根據(jù)外業(yè)調(diào)查資料可知，公路平面交叉口種類豐富，劃分依據(jù)也各有不同。公路平面交叉口的劃分依據(jù)包括平面交叉形式、公路數(shù)量、控制方式等，見表1。

表1 公路平面交叉口種類

1.2 平面交叉口常見問題

(1)平交口線位不合理

平面交叉口線位是影響其通行安全的最關(guān)鍵因素之一。一方面，平面交叉口位置應(yīng)與相鄰交通接入點之前由一定的距離，以減小車輛間速度差，保障駕駛?cè)藛T反應(yīng)時間足以駛進(jìn)平面交叉口。另一方面，平面交叉口平縱線形組合不得干擾駕駛?cè)藛T視距，以免影響行車安全。

(2)交叉口面積過大

如果公路交叉口面積過大，且沒有合理的設(shè)置渠化設(shè)施，容易造成交叉口內(nèi)的車輛軌跡混亂，大大提高了車輛之間發(fā)生沖突的可能性。同時，交叉口面積過大不利于行人過街，導(dǎo)致信號燈綠燈時間的浪費和交通混亂，尤其是在老人和兒童較多的路段，安全性堪憂。

(3)標(biāo)志標(biāo)線缺失或損壞

由于設(shè)計的疏忽或工程造價有限，我國部分平面交叉口內(nèi)缺乏交通標(biāo)志標(biāo)線?；蚱浇豢陔m然設(shè)置了交通標(biāo)志標(biāo)線，但隨著公路運營時間的增加，使得交通標(biāo)志標(biāo)線文字、圖像磨損，使得駕駛?cè)藛T在平交口內(nèi)行駛時無法收到指示，容易引起交通事故。

(4)信號燈設(shè)計不合理

公路平面交叉口的信號控制燈的信號配時可能與各個方向交通量不適配，使得某一方向車輛擁堵嚴(yán)重，而其他方向無車輛通過，此時平面交叉口的信號燈無法充分發(fā)揮其調(diào)控功能。

2 公路平面交叉口安全改善措施

不同項目的平面交叉口有其自身特性，在確定平面交叉口安全改善措施時應(yīng)當(dāng)綜合考慮交通量大小、交通組成、工程造價等因素，并針對各方案開展技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性對比，以確定效果做好、造價最低的安全改善措施，具體可從渠化、交通環(huán)境改善、信號控制、行人安全措施等方面開展。

2.1 渠化設(shè)計

渠化交通是公路平面交叉口設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，即利用交通標(biāo)志、導(dǎo)流線、交通島等措施來引導(dǎo)交通流，確保機(jī)動車、非機(jī)動車道之間的干擾程度最低，減少駕駛?cè)藛T和行人的操作負(fù)擔(dān)，確保交通流的安全有序前行。公路平面交叉口的渠化可從兩個方面著手：第一，機(jī)動車道渠化。機(jī)動車道渠化涉及到進(jìn)口車道和出口車道渠化等。進(jìn)口車道渠化一般是進(jìn)行車道拓寬，包括外加平行車道、壓縮中央分隔帶等措施；出口車道渠化應(yīng)盡可能和上游各進(jìn)口道同一相位流入交通量相匹配；第二，非機(jī)動車道渠化。在非機(jī)動車道上設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道的標(biāo)志，可以保證非機(jī)動車跟隨機(jī)動車的左轉(zhuǎn)車流通過交叉口，在一定程度上減輕了道路交通擁擠現(xiàn)象。同時還可以將停車線前移，能確保綠色信號燈亮?xí)r非機(jī)動車先駛進(jìn)平交口，減小機(jī)非車輛在轉(zhuǎn)向時的沖突碰撞。

2.2 交通環(huán)境改善

公路平面交叉口的交通環(huán)境是影響交通安全的重要外在因素，改善交通環(huán)境可從路面和照明兩個方面著手。

(1)改善路面性能

路面摩擦系數(shù)、平整性、排水性等都會影響平交口的安全，比如路面設(shè)置溝槽來匯集平面交叉口內(nèi)的積水，能減小水對車輛輪胎的潤滑作用，降低與路面潮濕有關(guān)的安全事故發(fā)生的可能性。公路路面普遍采用的改善方案包括整修不平整路面、路面開溝槽或采用開級配瀝青混合料、路面防滑處理等等。

(2)改善照明條件

照明條件影響著平面交叉口內(nèi)車輛駕駛?cè)藛T的視距和反應(yīng)時間，是否設(shè)置路燈對夜間交通事故發(fā)生影響明顯。相關(guān)調(diào)查資料表明：照明良好的路段能降低30%的夜間事故，農(nóng)村公路平面交叉口能降低28%～46%。因此，在設(shè)置公路平面交叉口的照明設(shè)施時，必須保證其照明亮度與均勻度滿足規(guī)范要求。同時，多車道渠化交叉口也需要設(shè)計照明裝置，以擴(kuò)大照明范圍，避免出現(xiàn)視覺盲區(qū)。

2.3 信號控制

公路平面交叉口的信號控制主要有信號相位和信號配時兩方面。信號相位在設(shè)計時道不僅要考慮不同相位間的組合，還要確保各個相位之間能夠有序銜接，盡量保持不同相位在時間上連續(xù)性。如果左轉(zhuǎn)車輛多，宜選擇先左轉(zhuǎn)后直行的相序，如果直行車輛多，宜選擇先直行后左轉(zhuǎn)的相序。

直行信號相位和左轉(zhuǎn)信號相位不宜與另一方向的直行相位和左轉(zhuǎn)相位相接，同時左轉(zhuǎn)與直行軌跡長度不等的車道，應(yīng)避免相位尾首過渡時段車輛在交叉口擁堵。

2.4 信號配時

公路平面交叉口的信號配時一般是采用經(jīng)典的韋伯斯特信號模型。該方法是以車輛最小延誤時間為配時目標(biāo)，并可以對周期長度進(jìn)行優(yōu)化。但是韋伯斯特信號模型受交叉口內(nèi)的交通量干擾程度大，交通量過小時信號配時周期短，影響行車安全性，交通量過大時信號配時周期長，行車等候時間長，使得平面交叉口容易發(fā)生擁堵現(xiàn)象，通行效果差。平面交叉口內(nèi)的車輛延誤時間D計算可參考下式

式中：qi為第i相交叉口單車延誤；di為第i相車輛到達(dá)率。

2.5 行人安全措施

(1)人行道設(shè)置

公路平面交叉口通常位于山區(qū)或郊外，通常不設(shè)置人行道。但是，在人員較密集的區(qū)域還是應(yīng)當(dāng)設(shè)置人行道來限定人的活動范圍來減小車輛撞人事故。比如公路平面交叉口位于村鎮(zhèn)路段、城鄉(xiāng)結(jié)合位置、或平交口附近有商業(yè)點，可設(shè)計人行道，且人行道長度≥交叉口功能區(qū)長度。

(2)人行保護(hù)島

人行保護(hù)島可布置在平面交叉口規(guī)模較大或形狀不規(guī)則路段，以確保行人過街時能得到保護(hù)。

3 公路平面交叉口安全改善效果評價

(1)安全改善評價指標(biāo)

公路平面交叉口安全性影響因素較多，全部作為其安全評價指標(biāo)是不現(xiàn)實的，應(yīng)重視主要因素，次要因素忽略不計，才能平衡平交口安全評價工作量和評價成本。公路平交口安全性的主要評價指標(biāo)分為客體因素和主體因素兩種，具體如表2所示。

表2 公路平交口評價指標(biāo)

(2)安全改善評價方法

公路平面交叉口的安全改善效果評價可采用層次分析法。該方法需要先將平面交叉口安全性分解成若干個指標(biāo)(見表2)，再邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家對每個評價指標(biāo)賦予相應(yīng)的權(quán)重，并建立評價指標(biāo)判斷矩陣。判斷矩陣受主觀因素影響大，需要進(jìn)行一致性檢驗，計算公式如下

式中：λmax為判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣階數(shù)；CI為一致性指標(biāo)，當(dāng)CI≤0.1，可認(rèn)定判斷矩陣具有良好的一致性。

4 結(jié) 語

在歸納公路平交口類型和常見問題基礎(chǔ)上，探討了平面交叉口交通安全改善措施和改善效果，主要得到了以下幾個方面的結(jié)論：(1)公路平面平交口類型豐富，主要存在線位不合理、交叉口面積過大、標(biāo)志標(biāo)線缺失或損壞、信號燈設(shè)計不合理等問題。(2)為了提高公路平交口安全性，可從渠化、交通環(huán)境改善、信號控制、行人安全措施等方面開展。(3)公路平交口安全性評價指標(biāo)分為客體因素和主體因素兩種，評價時可采用層次分析法。