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城市多路平面交叉口优化设计研究

2020-10-12曾钦文

关键词:改善措施优化设计

曾钦文

摘 要:交叉口作为城市交通不同方向车辆转换的重要节点,其对于城市交通的安全和畅通具有作用。多路交叉口连接多个方向道路,是城市道路网的重要节点,也是改善城市交通状况的关键,但其较一般交叉口复杂程度更高,是交通改善的难点。文章从多路交叉口自身特点出发,分析多路交叉口的特性,结合常用的工程改造措施、交通组织优化、渠化设计、信号控制设计四种改善措施探索多路交叉口改善方法。

关键词:多路交叉口;优化设计;改善措施

0 引言

随着我国城市化进程的加快,城市经济不断增长,城市内部的之间的交流不断增加,城市的交通需求呈现爆发式增长趋势。在早期通过对建设道路设施来满足城市交通需求。由于规划的不合理性,导致多方向的道路相交于同一平面,给车辆通行带来困扰,在目前城市交通快速增长的态势下,多路交叉问题越来越复杂,往往成为城市交通的“堵点”,因此多路交叉口的设计及优化一直成为交通工程解决实际问题的热点研究领域。国内外对交叉口的改善方法及思路做了许多的研究。其中梁伟红等从前期调查、问题的分析、渠化设计及方案评价等4个方面提出了不规则交叉口的渠化设计流程,并结合仿真证明了方法的有效性;杨伟在实际的案例中分析各种组织方案的优劣,总结出多路交叉口的交通组织经验。贺丽娜等人对利用已实施的交叉口优化设计方案对交叉口优化设计进行了方法的总结。

本文在结合相关学者优化设计方案的基础之上,通过对多路交叉口的特性与常规交叉口的特性对比分析,得到多路交叉口的特点。针对更为复杂的多路交叉口的优化设计方案及方法进行研究及总结。

1 多路交叉口特征性分析

解决路网节点的拥堵问题是改善城市交通状况的关键,交叉口因其自身的几何特征和交通特征,有别于常规交叉口的组织设计。以下对多路交叉口的特征进行分析。

1.1 冲突点多,复杂度高

当两股不同流向的交通流在同一时刻经过交叉口内同一点时产生交通冲突,形成冲突点。冲突点根据冲突交通流流向的不同又可以分为交叉冲突、合流冲突、分流冲突三类,然而每一种类型的冲突点对交叉口的影响程度又各不相同。交叉冲突点是交通流的相互交叉,最容易引发交通事故、造成拥堵;合流冲突点汇聚不同流向的交通流,车流在交叉口等待汇入时增加了交叉口的平均延误,一定程度上提高了交叉口的复杂程度;分流冲突点对交叉口的影响程度较前两种冲突点的影响程度要小。

1.2 行车轨迹复杂,组织难度大

就一般而言,假设各个方向均为双向通行,则3路交叉有 6个流向,4 路交叉有12个流向,5路交叉有20个,6路交叉就达到30个。多路交叉口的进口道较多,流入交叉口内部的流量较大,再加上各进口道各流向的交织,使得整个交叉口的交通组织难度大大提高。

1.3 周期长,延误大

当多路交叉口流量增加到一定量时,若不采用交通控制方法对交叉口实施管控,将导致交叉口的通行效率降低,影响行车安全,甚至波及到相关交口。对于多路交叉的控制,一般采用信号控制的办法,以减少冲突点为的,分配交叉口各流向的通行权。但是通过增加相位来减少冲突也有弊端,随着相位的增加,信号周期的长度增加,车辆的停车等待时间增加,交叉口的平均延误增大,交叉口的通行效率降低。

1.4 交叉口面积大,车辆通过时间长

多路交叉口內部面积较大,车辆在交叉口内部的时间较长,如果没有合理的渠化交叉口来规范各个行车方向的行车轨迹,交叉口内部就会有更多的冲突,严重影响交叉口的通行效率,并且容易造成交通事故,形成交通堵塞。

以上对多路交叉口的特点可以看出,四路以上所形成的交叉行对于常规四路以下的常规交叉的特点不仅仅体现在道路相交的数量增加,由此对交叉口范围内的车辆运行的安全及交通流特性更为复杂,其对于多路交叉口的交通流组织方式及控制方式同样更加多样化。

2 多路交叉口改善方法

多路交叉口作为路网的重要节点,其运行状态的好坏直接关系到城市路网的运作效率,比路段的交通更为复杂,所以多路交叉口的改善尤为重要。对于多路交叉口的改造,主要有如下四种常用方式:

2.1 工程改造

工程改造采用工程建设的方法对交叉口实施改造。通过合理改造交叉口的型式、几何形状、道路宽度等建设方法,达到改善交通的目的。常采用的方式有:设置分离式立交、形成组合交叉口、拓宽进口道等。重庆市对设置分离式交叉口的改造方法在很多地方有了实施。其中熟知的为渝北区的新牌坊立交。

2.2 交通组织优化

交通组织优化是在不改变交叉口物理结构的情况下,科学合理地对流量、流速、流向进行组织,以期达到交通压力在时间和空间上的均分,从而使交叉口的运作处于一个良好的交通状态。其主要的优化方法包括:组织单向通、流量禁限、流向禁限、车种禁限等。

2.3 交叉口渠化设计

交叉口渠化设计可以形象地比喻为河流引道的设计,车流如水流在渠化后的交叉口内有序地流动。在多路交叉口中,冲突点数量较多且位置不确定,渠化设计的主要思想就是尽可能利用交叉口的有效空间,使冲突点的空间位置相对固定和集中,规范各行车方向的行驶轨迹,从而提高交叉口的运行率。渠化设计主要是合理利用渠化岛、交通标志、交通标线引导车流有序地通过交叉口。

2.4 信号控制

信号控制主要是通过合理的相位设计,达到减少冲突、控制冲突的目的,实现了不同性质的交通流在时间上的分离,再结合渠化设计对不同性质交通流在空间上的分离,最终实现交叉口内交通流的有序、高效运动。

以上方法在多路交叉口的改善过程中,四种方法相互之间结合。由于交叉口几何形状及交通流特性不同,同时改善的目标也有所不同,所以用于改造同类型的交叉口的具体方法及手段也有很大差异。

参考文献:

[1]周昭明,张蕾,吴声.城市道路交叉口交通组织优化研究[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版),2015,24(01):7-10.

[2]宋微,黄亮,左忠义. 城市道路平面交叉口的改善对策及探讨[J]. 城市道桥与防洪,2008(03):13-15.

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