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交叉口交通工程设施优化设计研究

李常新

烟台高新技术产业开发区公路建设养护中心,山东烟台,264003

摘要: 交叉口作为各类交通流的集散地,交叉口优化不但有利于减少交通事故发生频率,也有利于提高交叉口运行效率,进而提升公路服务水平。然而,现阶段,大部分交叉口设计较为简单,与现实交通情况不相符,使得交叉口出现拥挤现象。因此,保障交通道路高效化运行有着重要意义。本文以交叉口优化设计为切入点,首先对交叉口常见问题进行分析,进而针对存在问题,提出交叉口角度与半径优化设计方案,同时也提出交叉口车道和控制方式优化方法,从而缓解交通事故形成,提升交叉口安全性。
关键词: 交叉口;交通工程;优化设计
DOI:10.12721/ccn.2022.157009
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随着城镇化进程的不断加快,对道路的建设也提出了更高了要求。交叉口作为交通流的集散地,有连接不同道路的作用,车辆可在此地合流、分流,对城市交通网络发挥着重要的影响作用。现阶段,随着我国小汽车保有量激增,路网规划不完善的弊端越来越凸显,交叉口处时常出现拥堵现象,影响行车安全性和舒适度,甚至在严重情况下,导致部分区域交通瘫痪。所以,为了提升道路服务水平,保障道路畅通,优化交叉口具有着重要的工程意义和社会价值。

一、交叉口常见问题

(一)渠化问题

交叉口渠化指的是利用交通岛、标志标线、护栏、分隔带,对交通进行引导、隔离,实现对交通的分离和控制。实现交通渠化可以减少车流冲突,提升车辆进出口道的效率。现阶段,交叉口与交通规划协调发展不相一致,部分交叉口车道并未进行渠化,以交叉口内部渠化为例,在导流线设置、左弯待转区设置、中心圈设置等方面存在一定问题,空间交通并未实现优化,渠化不合理现象突出,行车速度与行车安全性不能实现良好的保障。

(二)交角和半径问题

交角指的是道路与道路相互交叉形成的角度,这一角度的大小影响车辆冲突。交叉口半径指的是转弯中心到转弯外缘距离,交叉口半径对于行车的舒适性与安全性有着一定影响。当半径太小时,右转机动车拥堵问题凸显、车辆容易发生侧滑,造成安全隐患。而交叉口半径过大,路权划分模糊,则易发生车辆延误,也不利于行车安全。一二线城市车流量大,私家车保有比例较高,因此对于通行能力与运行速度有着较高标准,为了降低上下班高峰时段道路的拥堵现象,往往加宽道路,转弯半径也会增加,行人通行时间增加,车辆行驶时间增加,行人二次过街现象突出。

(三)控制方式与行人过街的问题

关于行人能否一次性通过人行道也是在优化交叉口设计的重要方面,例如,有的设计者没有良好地考虑到行人过街问题,对于过长的马路没有设置安全岛,给行人造成安全隐患,或是在过短的马路设置安全岛,增加了行人过街时间。另外,交通管制过多,行人及非机动车会对机动车造成干扰;交叉口信号周期过长,延误车辆通行,造成拥挤现象,信道灯各相位不能充分发挥具体价值,资源浪费。

(四)路段开口和车道划分问题

随着城市土地资源紧张程度的加剧,交通道路的空间也不断减小。商场、酒店、娱乐场所往往占地面积较大,其出入口通常设置在交叉口所涉及的区域范围内,因此,易发生干扰交叉口行使的车辆的现象,导致交通事故频发。由于交叉口进出口车道数能够较大程度上影响车辆通行,交叉口车道数过少,车辆通行能力下降、交通堵塞问题凸显,所以,会采取多设置交叉口进出口车道数的措施。

二、交叉口角度与半径优化设计

(一)交叉口渠化设计

关于交叉口渠化需要遵循以下原则,第一,符合规范。交叉口范围所涉及的交通岛颜色、尺寸、标志标线不能随意修改。第二,交叉口渠化方案直观简洁。能够容易被驾驶员理解,符合人们的常规思维,降低交叉口的危险性。第三,交叉口必须保证驾驶员和行人有一定的视距,当位于交叉口的绿化存在遮挡驾驶者和行人视线的情况时,需要及时清理。第四,美观醒目,交叉口在设计上还需要考虑美观原则,尽量保证驾驶员与行人能够消除行路的疲倦感。

在渠化设计方法上,关于机动车道渠化方面,需要优化进口车道、出口车道,以进口车道为例,可以参考车道宽度以及左方向、直行、右方向车辆比例来进行划分。如果直行车辆较多的情况下,同时向左转弯行驶的车在一个时间段内已经到了3pcu—4pcu,在这种情况下需要增设一条左转车道,二条直行车道。关于非机动车道渠化方面,包括左转专用车道、停车线前移、非机动车二次过街。在具体措施上,以停车线前移为例,信号灯变为绿灯时,非机动车启动速度较快,而机动车启动速度慢,机动车通行能力降低,因此,为了防止拥挤,需要利用非机动车特点,可采取停车线前移的手段。

(二)交角和半径优化设计

交叉口相交角度不能低于七十度,交叉形式应以十字交叉为主,尽量避免出现交叉口夹角为锐角以及五路以上路口相交的情况,以此满足驾驶员视野的要求。对于两条道路夹角较小的区域,为了提升行车舒适度,可以设置导流岛。对于转弯半径设置上,需要遵循适度原则,需要综合考量安全性和城市土地空间两种因素。交叉口转弯半径较大,有利于提升安全性以及服务质量,然而,在城市土地资源有限的条件下,则需要考虑到节约用地,在保证车辆通行功能的前提下,尽量减少土地使用量。此时,在交叉口设置上,可以采用相应的物理设施,保障行车视野,规范驾驶员行为,降低行车速度。

三、控制方式和交叉口车道优化方法

(一)控制方式优化

关于控制方式优化上,可以采取优化信号配时和信号相位。在信号配时上,由于交叉口信号配时一webster信号模型为主,因此容易受到交通量的制约,如果车流量较小,但是信号配时周期较长,那么驾驶员需要等待较长时间,通行效果不理想。因此,为了减少延误时间需要进行信号配时优化。关于信号相位方案,第一,不同相位之间需要在时间上保持接续性。第二,根据左方向、直行、右方向车辆比例,以直行车辆多为例,需要选择先直行后左转。第三,左转与直行轨迹长度不等时,应采取一定的措施防止车辆拥堵。

(二)交叉口车道优化

车辆在正常路段通行能力较好,而车辆行驶到交叉口后,通行能力则会降低一半,因此,为了提升交叉口车辆通行效率,可以采取在交叉口进出口道增加车道数量的方式。关于增加车道数量的方式,可以采取降低进口车道宽度的方式。另外,入口车道数要大于出口车道数。除此之外,也可以采取拓宽右转车道的方式,其情况适用于周边条件限制,无法实现整体道路的增加,因而设置左转或右转车道,其具体策略如外加平行车道、移动车道中心线、减少车道宽度、压缩中央分隔带等方式。

结语

对于城市道路,交叉口设计的合理与否,影响城市交通功能能否实现。尤其是随着私家车保有量的提升,以往的交叉口设计已经无法适应现阶段交通的需求,因此,为了优化交叉口,保障交通网络运行,笔者提出采取优化交叉口渠化设计、优化交角和半径优化设计、控制方式优化、交叉口车道优化等方式,提升交叉口的通过性、安全性,实现交叉口运行效率的提升,期望通过交叉口交通工程设计优化设计,提升道路美观,增加道路安全性能。

参考文献

[1]丁柏群,宋子龙.基于交通冲突的城市交叉口风险影响因素分析[J].森林工程,2019,35 (05):98-105.

[2]罗丹丹,陈群.借道左转交叉口的适用条件与特性分析[J].计算机工程,2019,45 (06):21-25+31.

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