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城市道路平面交叉口交通组织分析

2019/10/30 阅读:

摘要:针对城市道路平面交叉口交通组织方案,综合统计学知识,采用实地调查和仿真分析相互结合的方法,研究了城市道路平面交叉口交通组织方案,以最大限度地发挥城市道路平面交叉口的作用,从而达到规范路口秩序,保证车辆和行人安全,提升通行效率的目的。

关键词:城市道路交叉路口;交通组织;仿真分析

在城市化进程不断加速的背景下,各大城市汽车保有量不断增加,对城市道路资源和交通出行提出了更高的要求。特别是近年来,我国很多城市通过智能交通硬件来动态化协调道路平面交叉路口交通流分配情况,但取得的效果甚微,主要原因是各项资源没有得到最大化的利用。路面资源的合理利用、交叉口组织策略选择、信号动态化调整,对道路平面交叉路口的通行能力有很大影响。因此,根据实际情况,选择定期优化调整模式,并制定科学合理的交通组织方案,对缓解城市道路平面交叉路口拥堵问题具有重要意义。

1案例分析

本文以北方某城市为例,其2015年机动车保有量已达到200余万辆,2017年增长到260万辆,2018年已接近300万辆,机动车增长速度非常快,极大地增加了交叉路口的通行压力。据统计,该城市在2018年8月平均拥堵里程比例为10%,到12月增长到15%,交通压力持续增加。为缓减城市交通压力,需要对道路进行合理改造。但就目前改造现状而言,并未有效解决城市交通堵塞问题,没有对现有交通组织起到直接的作用。

2目前城市道路平面交叉口存在的主要问题

2.1几何设计问题突出,缺乏人性化设计。主要体现在以下几个方面:(1)交叉路口范围内机动车道数比较少,很多交叉路口存在直行、右转、左转混合车流的问题,致使增加了交叉口车辆等候通过的时间,同时也增加了出行的经济成本[1]。(2)路口处机动车道较宽(与正常路段一致,一般为3.5m或3.25m),但非机动车道宽度略显不足。就交叉路口的功能而言,主要是为机动车道的停驶和低速行驶提供服务,适当宽度(根据相关研究路口车道宽度最小可取2.8m)的车道即可满足通行需求,如果设计过宽不但会浪费空间,而且会增加车辆违规的次数。(3)人行道宽度略显不足,行人等候通行的区域过于拥挤,不利于交通服务水平的提升。(4)车道功能设计缺乏合理性,导致车辆行驶和行人通过比较混乱,难以满足目前车辆持续增加的需求,这一点也是导致交叉路口频繁发生车辆堵塞的主要原因。2.2设施设计不合理,阻碍行人通行。主要体现在以下几个方面:(1)道路交叉口隔离设置不够合理,没有设置隔离栏杆,机非混行问题比较突出。(2)附属设施的位置无序,不但阻碍了行人的顺利通行,而且景观效果也比较差。部分路口甚至没有设置盲道或者盲道设置错误,为行人通过交叉路口埋下了较大的安全隐患。(3)设施布局不合理,人行横道和停车线之间的距离比较近,降低了行人通过交叉路口的安全性。

3城市道路平面交叉口交通组织方案

3.1交通组织方案种类和适用要求。交通组织方案设计根据形式的不同可分为两大类[2],第一类是常规交通组织形式;第二类是导流交通组织形式,两种交通组织形式的结构示意图如图1所示。第一种是目前该城市道路平面交叉口交通组织的主要形式,优点是交叉口面积比较小,车辆通行能力较高。缺点是机动车和非机动车混行比较严重,且容易和行人引发较大冲突,等候通过交叉路口的时间比较长。适用于交通流量不大,无条件设置导流岛的城市道路的交叉路口中。第二种是在常规交通组织形式的基础上设置导流岛,也被称为过街安全岛,可大幅度提升车辆直行、右转的通行能力。此外,在导流岛中设置了二次过街设施,可提升行人通过交叉路口的安全性和有序性,并缓解机非冲突。适用于设有右转专用进出口车道,并且转角半径较大的交叉路口。3.2优化交通组织方案设计效果的路径目前,该城市在道路交叉路口设计时主要采用了比较简单的处理方式,致使交通运行中存在较大的安全隐患,针对城市交通组成复杂、车辆数量持续增加、交通行为随意性高的特性,本文提出区别化、具体化、人性化的交通组织设计方案,以提升交通安全和通行效率。根据该城市地理条件、道路条件、机动车和非机动车通行流量等条件,选择与之相适应的道路交叉口交通组织形式,优化交通组织方案设计效果的路径包括以下几点:(1)根据城市道路交叉口特殊性质和类别,确定该交叉口在城市道路系统中的作用,并对近3年车辆通行流量和流向的数据进行分析,预测未来3~5年内车辆行驶的流量和流向,并以此为依据选择合理的交叉口形式。(2)满足交通流量和流向的实际需求,对车道的功能进行合理规划,并确定车道数量、宽度、长度等几何尺寸,在保证车辆和人流安全的基础上,提升通行效率。(3)合理设置交通流线和交叉口渠化方案,并验算交叉口视距,全面提升交叉口景观设计效果。(4)根据交叉口的形状、车流量、车流向合理设置交通岛。在交通岛设置上要切实做好以下内容:一是做好无障碍设计,体现以人为本理念,保证残疾人和弱势群体都能顺利安全地通过交叉路口;二是在右转车辆无信号等控制时,要在醒目位置设置“行人先行”的标志,并设置减速带,提醒右转车辆减速慢行[3];三是在设置信号灯时,要尽量设置在导流岛绿化范围中,避免阻碍车辆通行。在双信号灯设置时可共用一杆,以节约空间和建设成本;四是在进行大面积交叉路口交通组织方案设计时,还要重点考虑安全岛的排水设计,避免雨天发生积水。3.3交通组织方案设计效果验证。为验证交通组织方案设计效果,本文利用VISSIM仿真评价来验证设计效果。3.3.1交叉口组织方案设计目标和思路分析。设计改造目标和思路为:减少车辆在交叉口运行的安全隐患,并避免和非机动车辆发生冲突,确保所有的车辆和行人都能安全顺利地通过交叉口。在上下班高峰期达到保证行人安全有序通过交叉路口,并积极完善交通标志和设施,促使车辆在规定车道上等候通过。3.3.2交叉口精细化设计方案。合理渠化交叉口。根据车辆行驶轨迹合理划分渠化位置,保证车辆在交叉口中运行,为满足车辆行人通过交叉口对动态化的需求,降低改造成本,要避免在交叉口行车轨迹线范围设置交通岛。借助过街标线和色彩铺装实现交通流的渠化。此外,还要通过设置导流线的方法减少交叉口面积,降低交叉口车辆行驶的速度,保证行人通过交叉口的安全性[4]。合理优化交通组织。由于车辆在右转弯时不会受到限制,容易和行人发生冲突,为解决此类问题,可允许进入交叉口的车辆提前行驶出交叉口,体现在设置路口展宽车道上,从而减少和行人的冲突。逐步完善交通标志和标线。如:在非机动车道上设置行驶方向诱导线,并在交叉口的进口处设置减速慢行标志,具体情况如图2所示。3.3.3VISSIM仿真评价。VISSIM属于一种典型跟车模型,可提供图形化的界面,然后通过3D动画模型向人们展示直观的车辆运动情况。在进行交通流描述时,以单向行驶路径为基本单元,可真实有效地反映车辆跟车、超车、变换车道等情况,也是合理设置交叉道路,缓解交通堵塞的主要工具。通过借助VISSIM可以对城市道路规划、交通管理等提供真实有效的数据支持和理论指导[5]。该城市道路平面交叉口交通现状仿真图和精细化设计方案仿真图如图3和图4所示。从图3和图4中可以看出,经过精细化改造设计后,道路交叉口的平均车速、右转车辆等候长度、行人通过交叉口速度都得到明显改善。特别是右车道改造为直行车道以后,右转车辆可提前进入交叉口,大幅度缩短了右转车辆等候时间,降低了直行车辆分流冲突的影响,行人通过交叉口的安全性得到提升,有效缓解了车辆堵塞情况。

4结语

本文结合实际案例,探讨了城市道路平面交叉口交通组织方案。结果表明,要想最大限度地发挥道路交叉口的作用和功能,就必须根据交叉口的地理位置、交通环境、交通组成因素等,从交通渠化、选择形式等方面同时入手。并使用VISSIM构建仿真平台验证设计效果,对提升交叉口的通行能力、保证行人安全、规划交通秩序等方面具有重要意义,值得大范围推广应用。

作者:张伟玲 单位:中冶京诚工程技术有限公司

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