市政道路平面交叉口的交通组织设计

2023-10-20陈亮

运输经理世界 2023年19期

关键词：机动车道左转交叉口

陈亮

（岳阳市规划勘测设计院有限公司，湖南岳阳 414000）

0 引言

当前，市政道路车辆和路面之间的矛盾日益突出，交叉口交通拥堵问题也变得越来越严重。为了科学有效地疏导车流，维护良好的交通秩序，需要加强对市政道路平面交叉口交通组织设计的研究。

1 市政道路平面交叉口分类与通行能力分析

1.1 市政道路平面交叉口分类

我国城市道路主要分为快速路、主干路、次干路和支路四种类型。交叉口第一种划分方式：按照道路建设可能会发生的两两相交的情况，可划分为十种类型，如主—主交叉口、快—快交叉口等。交叉口第二种划分方式：按照道路相交可能会产生的形状、空间形态、相交后的道路条数以及交叉口的控制方式等，可划分成不同的交叉口形式。以此为设计前提，同时考虑道路间的交叉或连接方式，以道路的各种形式以及出现道路矛盾的情况为设计依据，将城市道路平面交叉口的形式划分为四类，包括立体交叉口、信号灯控制平面交叉口、无信号灯控制平面交叉口、平面交叉口四类。主要研究道路平面交叉形式下的交叉口交通组织设计，并展开系统分析。

1.2 通行能力分析

对于无信号灯控制平面交叉口，可以根据其特点进行分类，如二路停牌监控平交路口、全停牌监控平交路口、无监控平交路口等。以二路停牌监控平交路口为例，它具有较好的道路结构优势，主路通行顺畅，主路优先的特点比较突出，可设置间断流设施，根据路面状况测算主路的车流量，以及其交通压力和通行能力[1]。

一般来说，主道路的交通在一定程度上会影响次路的车辆通行，可通过临界间隙法进行详细测算。信号灯控制平面交叉口主要有三种控制形式，包括完全感知式信号控制、半感知式信号控制和预定周期型信号控制。控制形式对道路的通行能力也有较大影响。

除此之外，道路的交通结构、道路设施等有一定的差异，这些因素均会对道路交通情况产生一定的影响。以平面环形交叉口为例，其具有车流连续等特点，因此不适合设计成多路混合形式。

2 市政道路平面交叉口交通组织优化路径

2.1 优化思路

想要做好道路建设首先要优化道路结构，需要采用科学有效的方法，对不同类型的车辆、不同的时间段等进行合理的分配指挥，从而保证道路顺畅，使车辆能够更加高效地通行。对于静态的道路结构，优化设计应围绕路权划分问题进行，同时要考虑交通运力的调配情况。在动态道路交通结构的优化方面，也要考虑实际问题，主要是考虑路网的交通压力，宏观上将交通运输压力均匀分布，微观上积极协调和分解矛盾。另外，矛盾也可以通过转移、传递等手段进行调整、逐个击破[2]。

同时，在市政道路平面交叉口设计中，必须严格贯彻落实交通连续、交通分流、交通总量削减、交通负载均分等设计理念。还要以人为本，从切实方便群众出行入手，将动态和静态交通相协调，真正做好人力和资源的合理配置，实现安全性和高效率的同步稳定。

2.2 冲突分析

第一，目前，一些大型市政道路平面交叉口设置的交通信号控制模式过于简单。许多交叉口仅采用双向信号协调控制方法，导致左转直行矛盾，影响交叉口平顺性。同时，没有特定的信号对专用车辆进行相位控制，当交叉口车辆和行人较多时，会出现右转车辆和行人之间的矛盾，严重影响道路交通效率，存在一定的安全隐患。

第二，交叉口的规划与设置是我国市政道路平面交叉口规划工作中的关键问题，尤其是交叉口连接的非机动车道。若是交叉口设置不合理，容易造成安全事故。因此，在交叉口设计中，应注意交叉口设置的合理性，避免非机动车对机动车造成干扰，影响交通安全[3]。

第三，受城市用地、地形等因素制约，交叉口的几何结构具有先天性的约束，这会一定程度上影响道路平面交叉口设计的合理性。例如，交叉点处的两条道路之间坡度不匹配，会影响道路的平滑度；出入口位置对应的人行车道数量不完全匹配，难以合理配置道路交通信息资源，会导致道路交通困难。

2.3 市政道路平面交叉口渠化设计

市政道路平面交叉口渠化设计方案需要满足一系列设计要求，以促进车速提高、提升道路通过水平和交通安全等[4]。设计方案应该深入贯彻“合乎标准、简洁易懂、利于安全性、提高视距、简单直接、美观醒目、距离适宜、易于识别”等设计原则，并通过“道路交通调查结果—渠化设计—方法选择”的流程进行详细优化。其间，应综合考虑路口几何结构、路口信号配时、路口运输情况、机动车、非机动车和行人等可变因素，且方案设计应遵循一定的技术准则，符合相关法律规定和规范要求，同时确保设计方案与交通配时相协调，以确保最终的设计方案满足各项要求。其中，各个阶段的设计内容如表1 所示。

表1 平面交叉口设计内容

2.4 市政道路平面交叉口交通组织方法

为改善车辆在市政道路平面交叉口的通行能力，并提高其行驶速度，可以采取宏观的道路交通组织方式，包含禁右道路交通组织者、禁左道路交通组织者、限制机动车调头等。例如，通过禁止或限制车辆通行的方法控制交通总量、控制机动车增长率；通过组织单向交通的方式，有效避免车辆冲突。

微观的道路交通组织方式也不容忽视，如合理渠化左、右转弯导向车道，合理设置公共汽车停靠站位置、合理渠化非机动车右转向停止线和非机动车禁驶区，以及完善各类禁令、指示、指路标志等[5-6]。

2.5 市政道路平面交叉口信号控制

市政道路平面交叉口信号控制主要包括控制信号的相位和显示时间。这两者相互依存，是交通信号控制必不可少的因素，对交通车流量的控制至关重要。

2.5.1 信号相位设计

市政道路平面交叉口信号控制的相位设计考虑的因素比较多。最主要的是保证不同相位之间的组合，同时要恰当地将其进行顺次连接，确定在不同的相位之间有时间上的连续性，且直行相位和左转相位不能和另一方向上的直行相位和左转相位相接，最好将同方向的直行和左转信号时间设置为不同时。但若是在晚上或者车流量比较少的路口，可以考虑直行和左转同时亮起，以有效提高机动车的运行效率。在道路拓宽导致车道进口左转车辆增加的情况下，要按照交通规则，以左转让直行的顺序陆续通过车辆。反之，若是车道进口的直行车辆大幅增加，应以先直行后左转的顺序通过车辆。

2.5.2 信号时长设计

目前，市政道路平面交叉口信号配时一般基于Webster 信号模型。当交通量较小时，信号配时的周期会比较短，这会对行车安全造成很大影响。如果信号的配时周期过长，车辆等待红灯的时间就会变长，有时需要重新启动，导致通行效率低，还可能引发交通事故[7]。为避免此类问题，可以进一步优化该信号模型，并根据交通后台的大数据对信号控制的时长进行灵活调整，提出更优的、可以根据不同交通路况实时调整的模型，以有效优化信号时长设计，提高市政道路平面交叉口车辆通行效率。

3 市政道路平面交叉口综合渠化设计策略

3.1 设计原则

市政道路平面交叉口设计应坚持以下四项基本原则：矛盾点分割原则、交通连续性原则、交通分离原则和置右减速原则。

矛盾点分割原则指在交通渠化的道路相互冲突区域，应通过引导带、导向线等分隔道路的交通流，以最大限度地减少道路矛盾点的数量。

交通连续性原则指在道路设计时确保路面空间不出现沉积间断。

交通分离原则指在设计时需要区分不同类型和不同流向的变动流线，如使用渠化装置、指示线、道路警示牌等进行区分。

置右减速原则指在划分车道时应严格遵循由左向右依次减慢的设计原则，以确保车道划分时严格按照道路交通的层流动力学设计原则进行，以减少碰撞事故的发生率[8]。

3.2 设计措施

市政道路平面交叉口的具体设计一般可采用引导线、交通岛、直人行横道、车道功能区分等方法。

引导线适用于空间较大的路口，这类区域的机动车行驶轨迹范围相对较大，也更容易发生冲突。因此，在交叉口比较多和复杂的道路上，可以采用划分左转导流线的方式进行控制。如果进口道路拓宽导致直行车对向机动车道错位、中心线偏离引导线等情况多有发生，则多采用直行车导流线的方法。

设置交通岛的主要目的是降低对机动车的影响，同时提高非机动车道和人行道的通行能力，具体设置需要因地制宜，设计安全岛、方向岛、分线岛等不同类型的交通岛，以满足行人的二次过街、隔离车流、隔离对向车辆等功能要求。

直人行横道设计需要考虑行人交通的特性，包括方位、距离、停车线等要素，需要特别注意红绿灯的持续时长等。

车道功能分区应结合道路的特性来设计，如果左转车辆多或者右转车辆少，需要设置一个机动车道，能够进行左转和直线前进停车，或专门设置右转道[9]。

除此之外，市政道路平面交叉口的渠化设计还应明确具体任务，包括防止一个点与另外两条道路相结合、为特殊车辆和紧急运输车的通行创造优先权、给各种运输流向提供明确的路径方向、指明安全岛的具体位置、设立安全避难地点、提高通过路口的交通安全性，以确保道路动线合流、分流和交汇的正确性。

3.3 具体设计

市政道路平面交叉口的具体设计主要集中在非机动车、机动车和中距离路口方面。以机动车道的渠化设计为例，设计时需围绕右转机动车道、直行车道、左转机动车道、环形机动车道等进行调整。在平面路口的直行、左转车道设计中，通常包括直行、左转专用机动车道与直左混合行驶道两个类型，直左混合行驶道的适用于通过某个出入口时左转车辆数量较少的情况。而一旦出现大量左转车辆，对向直线前进车辆与左转车辆会发生矛盾，出于回避需要，左转车辆会停留在进口道，会出现无效等待的状态，从而减弱路口的通行能力。为解决这些问题，需要配置专用的左转机动车道。

通常情况下，应将专用的左转机动车道数量控制在两条左右，并采取不同的布局方式[10]。例如，在较宽的道路上，可以在中央分隔带内设置可压缩的中心分隔带，以布置专用的左转机动车道。如果不具备设置中心分隔带的条件，可以通过偏移中心点的方式设置专用的左转机动车道。