唐 遠，楊天塘，陳保安

（昆明市政工程設(shè)計研究院（集團）有限公司，云南 昆明 650228）

0 引言

隨著城市社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市機動化水平迅速提高，城市道路交叉口交通壓力也越來越大，當(dāng)交通需求增長到一定值，原有的交通組織方案難以支撐目前交通運行，道路交通擁堵問題也日趨明顯[1]。城市核心區(qū)、老城區(qū)干道高峰小時交通擁堵尤為突出，干道擁堵易波及整個片區(qū)路網(wǎng)，導(dǎo)致路網(wǎng)交通運行效率低下[2]。因此，對城市化進程中原有的交通組織方案進行優(yōu)化十分必要。借助交通仿真手段，在優(yōu)化方案實施之前進行評估模擬，能夠確保實施后綜合效果有較大改善。

目前，已有眾多學(xué)者對城市道路交叉口組織形式、優(yōu)化策略進行了研究。錢學(xué)峰[3]探討了城市道路交叉口組織的形式、原則及設(shè)計方法。陳元[4]結(jié)合廣州市新港西路與瑞康路交叉口的設(shè)計交通組織特點，定性、定量、分方向、分時段地分析了交通流數(shù)據(jù)，提出了交叉口優(yōu)化策略。崔江浩[5]等針對天津南京路與濱江道步行街交叉口處人流量大、車流量密集造成的嚴(yán)重?fù)矶虑闆r，進行了方針分析，提出具有針對性的優(yōu)化解決方案。雖然相關(guān)的城市道路交叉口優(yōu)化研究已十分豐富，但是針對城市道路交叉口提出繞行方案的研究十分缺乏。

本文以昆明市青年路為研究對象，通過對青年路—威遠街交叉口組織進行優(yōu)化，分析研究范圍內(nèi)道路流量轉(zhuǎn)移情況，評估對其上下游交叉口的影響。本文研究范圍為北京路—人民中路—五一路—東風(fēng)路范圍內(nèi)的城市主干道路網(wǎng)，如圖1所示。

圖1 研究范圍

1 交通現(xiàn)狀分析

研究區(qū)域隸屬五華區(qū)，位于昆明主核心區(qū)中部，該片區(qū)功能定位為主城核心商業(yè)區(qū)、城市中央商務(wù)區(qū)、歷史文化名城核心商貿(mào)區(qū)。是城市商務(wù)辦公、金融貿(mào)易、城市觀光、旅游購物、休閑娛樂等功能集中區(qū)域，是對外集中展示春城歷史文化名城與現(xiàn)代城市風(fēng)貌特色的窗口。

區(qū)域內(nèi)北京路、青年路、人民路、東風(fēng)路均是主城區(qū)“三橫四縱”重要骨架路網(wǎng)的組成部分，主要承擔(dān)過境交通和交通轉(zhuǎn)換功能。該次研究節(jié)點位于青年路沿線，青年路功能定位為城市主干道，由于歷史因素，道路斷面僅為雙向四車道，高峰時段由于出行需求大，常年處于擁堵甚至癱瘓狀態(tài)，平均車速僅為8.4 km/h，沿線重要交叉口需通過人工干預(yù)進行放行。

1.1 道路服務(wù)水平

飽和度是衡量城市道路服務(wù)水平的主要評價指標(biāo)，為理想條件下，最大服務(wù)交通量與通行能力之比，用V/C表示[6-7]。根據(jù)飽和度取值大小，將城市道路服務(wù)水平劃分為不同等級。

研究區(qū)域各路段機動車流量中，五一路—青年路流量最大，雙向流量達3 112 pcu/h，如表1所示。從服務(wù)水平現(xiàn)狀來看，青年路服務(wù)水平E級，流量趨于飽和，服務(wù)水平很低；人民中路服務(wù)水平D級，剩余通行能力有限；東風(fēng)路和威遠街服務(wù)水平在C級以下，均有一定剩余能力。

表1 主要路段現(xiàn)狀流量表

1.2 現(xiàn)狀路段運行狀況

研究范圍內(nèi)高峰小時平均車速如表2所示，人民中路和青年路運行狀況達到了中度擁堵及以上，車流行駛緩慢。

表2 道路運行狀況現(xiàn)狀表

1.3 主要交叉口運行狀況

青年路沿線3個交叉口中，人民路交叉口、東風(fēng)路交叉口實行禁左控制，流量以直行為主；威遠街交叉口為T形信控交叉口，南口可以左轉(zhuǎn)調(diào)頭，但因威遠街交叉口與上游人民路交叉口、下游東風(fēng)路交叉口間距均不足250 m，導(dǎo)致青年路沿線交叉口運行擁堵。

根據(jù)現(xiàn)場流量調(diào)查情況，青年路—人民路交叉口高峰流量5 679 pcu/h，服務(wù)水平D級，西進口排隊長度（187 m）較大，擁堵嚴(yán)重；青年路—威遠街交叉口高峰流量2 438 pcu/h，服務(wù)水平D級，南進口左轉(zhuǎn)調(diào)頭流量505 pcu/h，占比41%，排隊長度在160 m以上，擁堵嚴(yán)重；青年路—東風(fēng)路交叉口高峰流量4 591 pcu/h，服務(wù)水平C級，東、北進口排隊長度在160 m以上，擁堵嚴(yán)重。

圖2 青年路沿線交叉口交通流量圖（單位：pcu/h）

綜上分析，青年路由于設(shè)計及歷史原因，研究路段交叉口的通行能力受到限制，整體服務(wù)水平不高，路段行車速度低，延誤長，駕駛的自由度被明顯制約。所以，必須對其進行必要的優(yōu)化調(diào)整，以提高道路通行能力和服務(wù)等級，發(fā)揮城市主干道的作用。

2 交通組織方案優(yōu)化調(diào)整

2.1 繞行調(diào)整

為了解決青年路擁堵問題，提升研究范圍內(nèi)交通服務(wù)水平及可靠性，保證車流最大通行能力和最小車流延誤，現(xiàn)對青年路—威遠街交叉口進行封閉，原先在威遠街路口調(diào)頭的車輛，可由人民中路和東風(fēng)路實現(xiàn)調(diào)頭。

大豆出苗后進行查苗、缺苗補苗，確保苗全，并及時間苗剔除疙瘩苗。達到苗全、苗壯是栽培中一個重要環(huán)節(jié)。補苗時可以補種或芽苗移栽。

其中，青年路—東風(fēng)路交叉口繞行調(diào)整方案如下（如圖3所示）。

圖3 青年路—東風(fēng)路交叉口繞行調(diào)整方案

東進口：現(xiàn)狀經(jīng)由威遠街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)，調(diào)整后改由南屏街東輔道調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。南進口：現(xiàn)狀經(jīng)由威遠街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)，調(diào)整為由北京路交叉口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。西進口：維持現(xiàn)狀，仍然經(jīng)由北京路交叉口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。北進口：增加繞行路徑，經(jīng)由南屏街東輔道調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。

青年路—人民中路交叉口繞行調(diào)整方案如下（如圖4所示）。

圖4 青年路—人民中路交叉口繞行調(diào)整方案

北進口：現(xiàn)狀經(jīng)由威遠街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)，調(diào)整后改由象眼街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。西進口：現(xiàn)狀經(jīng)由威遠街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)，調(diào)整為由北京路交叉口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。南進口：維持現(xiàn)有方案不變，仍經(jīng)由北京路交叉口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。東進口：增加路徑，經(jīng)由象眼街口調(diào)頭點調(diào)頭后實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。

2.2 流量轉(zhuǎn)移

優(yōu)化調(diào)整后路段流量變化情況如表3，可以看出青年路—威遠街交叉口封閉后，青年路流量有所減少，東風(fēng)路和人民中路流量有不同程度的增加。

表3 青年路—威遠街路口封閉前后路段流量變化情況

3 優(yōu)化方案交通評估

美國《道路通行能力手冊》（Highway Capacity Manual，簡稱HCM）把服務(wù)水平（Level of Severice，簡稱LOS）定義為描寫交通流內(nèi)的運行條件及其對駕駛員與乘客感受的一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8-9]。選擇衡量服務(wù)水平的主要指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)不同形式道路車輛運行規(guī)律的差異采取不同的指標(biāo)[10]。本文對部分交叉口進行建模及仿真，選取最大排隊長度、平均延誤時間、服務(wù)水平作為評價交叉口交通仿真效果的指標(biāo)[11]。

3.1 交叉口交通仿真模型

將交通效益評價指標(biāo)模型嵌入到交通仿真模型中，根據(jù)交通仿真運行情況及模型的計算，提出最大排隊長度、平均延誤時間，并據(jù)此判斷交通服務(wù)水平[12-13]。Vissim仿真軟件具有分析、評估、優(yōu)化交通流量和比較交通設(shè)計等功能，能夠模擬交通運行狀況。

本文根據(jù)交叉口調(diào)整后的運行方案，通過Vissim軟件對研究區(qū)域進行仿真，建立交叉口仿真路網(wǎng)，如圖5所示。

圖5 仿真運行圖

3.2 優(yōu)化后交叉口交通效益評價

3.2.1 最大排隊長度

青年路—威遠街交叉口由于上游路口（青年路—東風(fēng)路交叉口）駛來的車輛不能直接左轉(zhuǎn)進入威遠街，故進入威遠街的車輛僅為由下游路口（青年路—人民中路交叉口）駛來的需要右轉(zhuǎn)的車輛，因此西進口車輛排隊長度大大減??；同時由于南進口禁止調(diào)頭和左轉(zhuǎn)，由青年路—人民中路交叉口駛來的車輛將不再受左轉(zhuǎn)和調(diào)頭車輛的影響，因此北進口道車輛排隊長度也有所減小。

受流量轉(zhuǎn)移影響，青年路—人民中路交叉口各進口排隊長度均有不同程度減小，具體指標(biāo)見圖6和表4所示。

圖6 各交叉口最大排隊長度變化

表4 各交叉口最大排隊長度變化情況

3.2.2 平均延誤時長

優(yōu)化后，青年路—東風(fēng)路交叉口南進口延誤降低7%，總體調(diào)整效果良好。青年路—威遠街交叉口，西、北進口延誤降幅在30%～40%，南進口由于中央隔離，不存在延誤，交叉口整體調(diào)整效果良好。青年路—人民中路交叉口北進口延誤降幅達42%，西進口維持不變，東、南進口延誤增長幅度在5%。各交叉口各進口平均延誤時長變化情況如圖7和表5所示。

圖7 各交叉口平均延誤時長變化

表5 各交叉口平均延誤時長變化情況

3.2.3 服務(wù)水平

通過優(yōu)化調(diào)整，各路口各進口方向服務(wù)水平發(fā)生變化，如表6所示。

表6 調(diào)整前后交叉口服務(wù)水平變化

結(jié)合優(yōu)化前后最大排對長度和平均延誤時長，由表6可知，優(yōu)化后，東風(fēng)路—青年路交叉口東西進口排隊長度和延誤均有所增加，但交叉口總體服務(wù)水平保持C級不變；青年路—威遠街交叉口服務(wù)水平由D級提升至B級；青年路—人民中路交叉口服務(wù)水平由D級提升至C級?？傮w來說，青年路壓力有所減緩，人民中路和東風(fēng)路壓力有所增加，但對交叉口總體影響不大。

4 結(jié)論

以昆明市青年路為研究對象，對各路段運行狀況進行了分析，研究了沿途3個交叉口的運行狀況，分別針對各個交叉路口提出了繞行方案以實現(xiàn)流量轉(zhuǎn)移。通過建立交叉口交通仿真模型對調(diào)整后的交通組織方案進行評估，得到結(jié)論如下：

a）對青年路—威遠街交叉口進行封閉，改變原來交通組織中的調(diào)頭方案，能夠使得交叉口的服務(wù)水平和平均排隊長度均得到較大改善，且優(yōu)化后使得區(qū)域交通流量更加均衡。

b）通過交通仿真模擬的手段可預(yù)估方案調(diào)整后可能帶來的問題，對不同優(yōu)化方案進行比較分析，提出最佳改善方案。