高速出入口多路交叉口改造方案研究

涂聰

摘 要：隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和進步，城市的發(fā)展也越來越好，各類資源在城市中也得到了高度的集中，城市的交通運輸呈現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢。這使得城市道路基礎設施需要不斷建設與完善，滿足運輸需求。由于城市混合交通流的特點，必然存在諸多道路交叉的問題。多路交叉一方面降低了交通通行效率，另一方面增加了交通事故發(fā)生的概率，在目前城市交通運輸快速增長的態(tài)勢下，多路交叉問題越來越復雜，往往成為城市交通的“堵點”，因此需要優(yōu)化多路交叉型式，控制信號燈，保持多路交叉口良好的服務水平。

關鍵詞：高速出入口;多路交叉口;改造方案

0 引言

多路交叉口具有交通流向多、沖突點多、信號周期長、交通秩序混亂、道路轉(zhuǎn)彎半徑小、行車軌跡復雜、交通安全隱患大的特點，是交叉口設計的難點。環(huán)形交叉是多路交叉口最簡單的組織方式，但無信號控制的環(huán)形交叉口存在通行能力低的問題。

1 高速出入口多路交叉口的特點分析

1.1 多路交叉口的交通特征

了解多路交叉口的交通運行特點是為了能更好地改善交叉口交通擁擠、解決行車安全性方面的問題，多路交叉口和普通平面交叉口相比，其復雜的幾何條件決定了在其交通運行中會產(chǎn)生諸多不確定的因素，并對交通的組織優(yōu)化產(chǎn)生影響。多路交叉口作為復合型交叉口，和十字形交叉口相比，多路交叉口的流向更多，意味著交通沖突點也更多，發(fā)生交通事故的概率便大大提升。同時流向的增多還會增大交叉口交通運行的混亂程度和通行過程中的行車延誤率。此外，因為復雜特殊的交通幾何條件導致多路交叉口更容易出現(xiàn)各種各樣的問題，比如因為車流量要大于其他交叉口，所以車輛行車軌跡相對更為復雜，和一般交叉口相比交通流量也更大，交叉口的復雜程度加劇，這時想要進行交通組織難度便會更大。其次，多路交叉口的車輛轉(zhuǎn)向要比一般交叉口的多，沖突點增多，在不考慮信號控制對沖突點數(shù)量影響的情況下，交叉口每增加一條支路其內(nèi)部沖突點的數(shù)量就會明顯增多。而沖突點是導致交通延誤和交通事故的根源，所以多路交叉口的交通情況非常復雜更容易發(fā)生交通事故。因此在針對多路交叉口交通組織優(yōu)化時一方面要考慮交通安全。

1.2 多路交叉口的評價指標

對多路交叉口的交通評價主要是對其交通安全性和交通運行效率的評價，而評價交通安全性時的指標包括交叉口的總沖突數(shù)和交通事故發(fā)生率，評價車輛通行效率的指標包括車輛通行中產(chǎn)生的行車延誤和排隊長度。多路交叉口因為特殊的交叉口組織形式其內(nèi)部沖突點較多，所以車輛行駛的安全性一般較低。所以在不考慮交通沖突的情況下對于多路交叉口的評價應優(yōu)先選擇交通運行效率的指標，即以行車延誤和排隊長度為指標對交通運行效率進行評價。在交叉口位置容易發(fā)生行車延誤，所以行車延誤是評價多路交叉口交通通行能力的主要指標之一。受到不確定因素的影響導致車輛在運行中可能會出現(xiàn)時間上的延誤，包括固定延誤、排隊延誤、停車延誤和運行延誤等，一般用平均停車延誤和平均控制延誤作為多路交叉口延誤狀態(tài)評價的指標。平均控制延誤是平均停車延誤的1.3倍，在實際應用中，平均停車延誤更加方便觀測，因此將平均停車延誤作為多路交叉口服務水平的評價指標。

2 高速出入口多路交叉口特征及問題分析

2.1 多路交叉口特征

高速出入口多路交叉路口必然存在混合交通問題，行人與非機動車對機動車輛的干擾，使得原本堵塞的多路交叉口更難組織，交叉口的安全性差，容易發(fā)生交通安全事故;高速出入口多路交叉口往往處于商業(yè)街區(qū)域，存在靜態(tài)交通和動態(tài)交通交互的問題，車輛在變換車道以及進入城市地塊時對主線交通具有很大的干擾，不利于交叉路口的組織;多路交叉一般是5條及以上道路的連接，因此往往采用環(huán)形交叉方式，環(huán)形路口通過在中心設置環(huán)島將交通進行組織渠化，進入路口的車輛通過逆時針行車并選擇需要駛離的出口，因為不同道路等級及交通設計速度，環(huán)島的面積設置也有不同，但環(huán)形交叉路口的通行能力有限。

2.2 多路交叉口存在的問題

多路交叉口存在諸多問題，總結(jié)有如下幾點：交叉口的幾何構(gòu)造問題，我國城市道路規(guī)劃中很多交叉口存在問題，由于對道路交通流量預測得不準確，設計時對交叉口的幾何線形考慮不合理，使得交叉口的通行能力不足，造成交叉口的擁擠和車輛通行混亂;渠化措施不完善，交叉口的面積與連接道路的車道數(shù)量高度相關，交叉口面積過大很容易導致車輛行車軌跡混亂，沖突增加，同時交叉口清理時間隨著面積增加而增大，使得信號燈周期變長，進一步降低通行效率。

3 多路交叉口的設計改善措施

3.1 路網(wǎng)層次的設計改善措施

首先，需要對多路交叉口的核心區(qū)周圍建立高等級的道路保障系統(tǒng)，引導過境交通從周邊環(huán)境通行而不進入交叉口，降低節(jié)點交通的壓力，并提供快速通過區(qū)域的交通通道，還需要打通區(qū)域支路系統(tǒng)，提高區(qū)域內(nèi)低等級道路的密度，盡可能減少區(qū)域內(nèi)交通的繞行。其次，對軌道交通及快速公交等公共交通系統(tǒng)經(jīng)過多路交叉口的問題進行特別設計，盡量將小汽車轉(zhuǎn)化為公共交通從而減少對地面交通通行的壓力，將節(jié)點附近的公共交通站點進行整合，設置一個公共交通樞紐，凈化交通秩序同時提高換乘效率。最后，設置區(qū)域內(nèi)的靜態(tài)交通設施，引導車輛進入附近的停車庫進行停車而不是在地面停車阻礙節(jié)點交通，降低對道路交通的過度使用。

3.2 道路連接節(jié)點層次的設計改善措施

首先，設置多級疏解到發(fā)交通。通過多級疏解使得區(qū)域內(nèi)的支路網(wǎng)體系進行需求分離，使得各類交通有條不紊地進行，減少對節(jié)點通行的壓力。其次，改善交叉口數(shù)量。由于交叉口增多后沖突點呈現(xiàn)指數(shù)式增長，因此需要將交叉口交通組織為4個進出道口。通過道路的合理改造，將道路改線或者在進入該交叉口之前與其他道路進行合并達到改善交叉口目的。通過設置合理的單向交通以及橫向道路之間的連通，使得進出道路的總數(shù)降低到4個，這樣可以采用常規(guī)的十字交叉方式控制交叉口的通行行為。再次，實現(xiàn)人車分流。多路交叉口常常會聚集較多的行人，由于行人與非機動車對機動車道具有顯著的干擾效應，應該在條件允許的情況下進行空間分離。例如，在一些小型多路交叉口不具備空間分離的情況下，通過信號相位從時間上進行分離;在大型多路交叉口通過設置人行天橋方式對行人流進行分離，機動車與非機動車通過設置安全保障措施進行分離。

4 結(jié)語

綜上所述，對環(huán)島渠化和信號燈控制結(jié)合的方案以及類十字交叉口優(yōu)化兩種方案進行比較分析后發(fā)現(xiàn)，通過渠化措施將多車道設置為類十字交叉口，然后利用平面交叉口控制的方式來組織交通，在高峰交通量時優(yōu)勢更為明顯，車輛平均延誤時間減少且通行能力明顯提升。在實際應用中，可結(jié)合具體多路交叉口的交通情況選擇合理的優(yōu)化方案，并以排隊長度和行車延誤為評價指標對優(yōu)化效果進行評價，可為相關理論研究和實踐探索提供相應的借鑒。

參考文獻：

[1]黃燚海.高速出入口多路交叉口改善方法研究與實例分析[J].西部交通科技，2020（3）：91-95.

[2]李尚輝，張正雄，潘瑞春，等.多路交叉口改善設計方法研究[J].西部交通科技，2019（8）：1-6.

[3]張征南.信號燈在小半徑交通環(huán)島中的控制方式研究[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2020（5）：57-60.