平面交叉口的交通組織與管制
概述
由於道路的縱橫交錯必然形成許多交叉口。交叉口是道路交通的咽喉 ,它把各條道路聯結起來, 形成網路 。由於相交道路上的各種車輛和行人均需匯集於交叉口後, 才能轉向其他道路, 這時車輛和過街行人之間、車輛與車輛之間 ,特別是非機動車和機動車輛之間的干擾,不但會造成交通阻滯 ,降低行車速度, 而且也容易發生交通事故。據有關資料統計 ,一般幹道的通行能力在交叉口降低40 %～ 50 %,而交通事故有 30 %～ 50 %是發生在交叉口。由此可見 , 道路平面交叉口是道路交通發生矛盾的集中點 , 各交通流的相互干擾嚴重 ,衝突點多 ,交織點多 ,交通特別複雜 。正確設計交叉口, 合理地組織交通,加強交叉口的管制 ,使耽誤的時間儘可能減少,以保證安全行車和提高交叉口的通行能力,就具有特別重要的現實意義。
1 平面交叉口的交通特性分析
1)平面交叉口交通流量大, 密度大 。交叉口是車輛行人轉換和進行路網調整的交織點,因而需要經過的交通量和行人流量大,交通密度高於一般路段。
2)平面交叉口的衝突點、交織點多 。各種車輛 、行人在交叉口匯集、分散 ,各種干擾因素多 ,形成很多衝突點、交織點 ,又以左轉彎車輛對交通的影響最大。
3)交通速度低, 通行能力低, 延誤時間長。在信號燈控制的交叉口 ,其通行能力比路段上的通行能力減少為 :3 條道路交叉的約 30 %,4 條道路交叉的約 50 %,5 條道路交叉的約 70 %。
4)混合交通干擾和交通密度的不平衡，平面交叉口採用信號燈將不同的交通流進行時間分離, 還沒有實行一種行之有效的手段將腳踏車、行人、機動車進行分流,所以,路口的交通相互干擾大 ,交通密度在交通流高、低峰間差異很大。
5)平面交叉口的道路幾何設計要素標準偏低。例如 ,平面交叉口做渠化設計 ,缺乏交通組織設施 ,使縱 、橫向視距不良 ;交叉口周圍土地使用和綜合設計不合理 ,車行道寬度不能滿足日益增長的交通需求。
6)交叉口及周圍環境不適應交通流的發展 ,在國家規定的公路預留用地 、行人道上亂倒 、亂建 、亂擺攤 、亂堆等損害公路路容,妨礙公路交通的違章行為嚴重。
7)現有交叉口在運用交通工程學原理進行設施設定、路面平整及路政管理方面與現代交通安全的要求不相適應。人、車、路、環境四大要素共同構成的交通系統失調。通過以上分析 , 可知平面交叉口存在的主要矛盾和影響交通安全、道路暢通、保持良好秩序的各種因素。要解決交叉口的交通問題,使之適應現代化交通需求, 難度大, 還需要交通部門之外的相關部門參與,多手段治理,才能取得良好的效果。
2平面交叉口的交通組織
平面交叉口交通組織的基本任務, 就是要保證相交道路上的車輛和行人的交通安全,並提高交叉口的通行能力。歸納起來,就是正確組織不同方向的車流、人流,設定必需的車道數,合理布置交通島、交通信號燈及地面各種交通標誌等, 使車輛在交叉口能按渠化交通的原則組織起來, 順利通過交叉口。
2 .1 車輛交通組織
交叉口通行能力小、車速低、行車安全差,其主要原因是存在各種類型的車流交錯點,其中以衝突點的影響和危險性最大,而衝突點的產生來源於左轉及直行車輛, 尤其以左轉車產生的衝突點為最多。因此, 交叉口車輛交通組織的著眼點, 應是解決左轉車輛和直行車輛的交通組織問題。
1)設定專用車道。組織不同車種和不同行駛方向的左轉、直行和右轉車輛在各自的車道上各就各位,分道行駛。根據車行道的寬度和左、直、右行車輛的不同組成, 進行不同組合的車道劃分。 ①如左、直、右車輛組成均勻並都有一定數量, 可設1條專用車道。②如直行車特別多,左轉車輛也有一定數量,可分設2條直行車道和1條左轉車道。③如左轉車多而右轉車少,可設1條左轉車道,右轉與直行車輛合用1條車道。④如左轉車少而右轉車多, 可設1條右轉車道,左轉與直行車輛合用1 條車道。⑤如左、右轉車輛較少,可分別與直行車道合用。⑥如車行道寬度較窄,無法劃分左、直、右行車道,可僅劃分快、慢車分道線。
2)左轉彎車輛的交通組織。左轉彎車輛不僅是產生衝突點的主要因素,而且也影響直行方向主要車流的通行。所以, 無論是保證交通安全, 或是提高交叉口的通行能力,組織好左轉車輛是一個關鍵問題。 ①設定專用左轉車道,使左轉彎車輛在進入停車線後等候開放通行色燈時才能通過。 ②實行交通管制, 在規定時間內不準左轉。③變左轉為右轉。第一,設定環形交通。在交叉口中央設定圓形或橢圓形交通島, 進入交叉口的車輛不受交通管制,一律繞島單向行駛;第二,繞街坊變左轉為右轉。
3)渠化交通組織。渠化交通就是人、車分離, 各種車輛各行其道, 互不干擾,按順序行駛。常用高出路面的交通島包括方向島、分隔島、中心島、安全島等幾種。
4)調整交通組織。一般可以採用改變交通路線, 限制車輛行駛, 控制行駛方向, 組織單向交通, 封閉沿主要幹道的支路等方法來調整交通組織,這適合於舊城改造有困難的道路。
2 .2 行人交通組織
行人交通組織的主要任務,就是要組織行人在人行道上行走, 在行人橫道線內安全穿越道路, 使人、車分離, 各行其道, 互不干擾,保證行人安全。交叉口是人流和車輛匯集的地方,當通過交叉口的人流很多時, 經常會在交叉口轉角的人行道上擁擠,不能走動,以致行人不得不從車行道上通過,這樣,容易產生交通阻塞現象。因此,除了合理布置行人橫道外,還應該把交叉口轉角處的人行道加寬, 同時,儘量不要將吸引大量人流的公共建築的出入口設在交叉口處。
3平面交叉口的交通管制
交通管制是交通管理和交通控制的統稱。交通管理就是按照既定的交通法規的規定和要求,運用各種手段、方法和工具合理地限制和科學地組織、指揮交通;交通控制就是運用現代化的信號裝置、通訊設施、遙控、遙測電腦設備及各種軟體對行駛的車輛準確地調度,使其安全通暢地運行。在一般道路上, 平面交叉口占絕大多數,立體交叉口是少數。這些平面交叉口猶如瓶口,成為道路的咽喉要道,它關係到車流的速度和暢通問題。因此, 應採用從時間上把交叉口的交通衝突點分開的辦法,按不同道路性質、等級與交通情況分別採取不同的管制措施,使之安全、高效通過。常用的平面交叉口的交通管制主要有以下幾種方式。
3 .1 交通信號控制
1)點控制。對個別獨立交叉口實行信號燈控制。包括單點定時信號燈控制和感應式控制,感應式控制又分為全感應式和半感應式。
2)線控制。指對1 條主幹道相鄰交叉口的信號,實行協調自動控制,也稱綠波通行帶或綠波控制。其方法有:聯動控制,單系統控制,多系統控制。
3)面控制。指對城市中某區域的所有交叉路口的交通信號, 用電子計算機實行統一協調的自動控制。
3 .2 停車控制
車流進入或通過交叉口時,必須先停車,觀察到達路口的車流情況,而後進入或通過。這包括多路停車法和二路停車法。
3 .3 讓路控制
在次要路口或車輛較少的引道入口處設讓路標誌,使司機放慢車速,估計有適當間隔可以通過時再加速駛入。
3 .4 不設控制
交通量很小的交叉口,如居民區內部的交叉口等,一般均不設管制。隨著市場經濟體制的完善和國民經濟的飛速發展,物流和人們的出行率不斷增長,將使公路上車流密度成倍增長, 快速發展公路基礎設施建設已成必然。公路基礎設施的建設,其目的是使車輛能快速、方便、安全、經濟、舒適、低公害地在高速公路上運行。在保證安全暢通的同時, 如何使其他地方道路平面交叉口的樞紐作用得到發揮, 同樣是一項重要任務。如今, 我國大城市都擁有為數眾多的車輛, 有的大城市公共汽車達到五六千輛,機動車總數達100萬輛。車多, 路少, 行車難的問題已迫在眉睫, 因此,建立大交通的管理體制, 從根本上解決平面交叉口的交通問題,以保證交通暢通已顯得尤為重要。
首先,在進行交通規劃時,應以大交通的觀念指導交通規劃, 做到交通道路規劃與地域優勢、環境保護、各種運輸方式、城市總體布局規劃相結合,與商貿、房地產、旅遊等相關行業布局相結合, 與技術的實用及各層次旅客、車主和市場的需求結合,與城市出入口的平面、立交口疏散能力結合。其次,建立客貨疏散整體運輸系統, 以公路主樞紐為紐帶實現公路交通與其他運輸方式的結合, 形成綜合運輸疏散系統。第三,加強交通治理力度,對城市出入口、平交口、立交口、公共運輸場站、市內碼頭、港口等布局進行調整, 使其達到合理、科學。
4結束語
鑒於我國的道路交通狀況及交叉口的實際情況, 以及未來汽車工業的發展和入世的影響, 我們應大力發展汽車專用的快運路網系統,同時,從體制上建立適應大交通的規範化管理體制,並注重交通規劃,以減少交通阻滯的發生。運用科學有效的手段對交叉口進行交通組織和管制, 使其發揮更大的經濟效益和社會效益。
平面交叉口渠化設計
概述
隨著我國城市化進程的加快，城市道路交通量快速增長，城市道路正面臨著空前的交通壓力。交叉口是道路路網的關鍵部分，是傳遞路段交通流的節點和樞紐。從空間上看，其在整個路網中占有小部分，各方向車流、人流匯聚於狹小空間內容易產生干擾，不進行合理設計，相互干擾將加重，影響道路通行進而造成擁堵。從交通安全的角度看，交叉口事故占整個路網事故的很大比例。據有關資料顯示，美國城市車輛交通事故的55%發生在交叉口，鄉村車輛交通事故的32%發生在交叉口；日本1995年發生在交叉口的交通事故和死亡交通事故分別占總交通事故的58．7%和總死亡交通事故的44．7%；中國城市的交通事故大約30%發生在平面交叉口。這說明道路交叉口地段，交通狀況惡化，延誤時間長，交通事故頻發，已經成為了城市交通系統發展的主要制約瓶頸之一。因此，如何較好的設計交叉口，合理組織交通，對提高交叉口的車速，減少延誤和交通事故，避免交通阻塞，都具有意義。
1渠化設計概念
道路交叉口分為平面交叉和立體交叉兩種。立體交叉由於占地面積較大，投資的性價比較低的特點在我國的城市道路中占有的比例較少。我國的城市道路中仍然以平交形式為主。渠化交通是平面交叉口設計的主要內容之一。主要是給進出平面交叉口的各種各向交通流組織安排通行空間，以消除平面交叉口各種各向交通流間的相互干擾，達到各種各向交通流通行安全和順暢為目的。運用標線、標誌和實體交通島等設施對交通流按流向作分流和導向設計，設計內容包括：車道功能劃分、導向標線和導向島等。
2現狀道路交叉口的問題
現狀道路交叉口的問題主要表以下幾個方面：
2.1道路交叉口的設計規範不足；當前形成的城市道路交叉口規劃設計的主要依據《城市道路交通規劃設計規範（GB50220-95）》、《城市道路設計規範（CJJ37-90）》等。以及地方出台了一些地方性的規程，如《上海城市道路平面交叉口規劃與設計規程》，《浙江省城市道路交叉口設計規程》等。很多措施並沒有形成強制的規範加以實施。城市道路的設計很大程度上存在地方性的特點。
2.2交叉口以平面交叉口居多，再加上我國特有的腳踏車大軍的特點，造成行人-機動車-非機動車三者混行現象嚴重。行人和非機動車速度慢，需要的清空時間長，在沒有設定足夠清空時間的情況下（大多數城市設定的清空時間都不夠），其和機動車存在衝突。渠化交通的設定基本上能緩解人對時間要求的充裕.同時也更好地利用了人的自我調節力和適應力。
2.3交通量呈現時空的集聚性，導致交叉口早晚交通量很大，飽和度很高，而非高峰時，交通量較小。
2.4商業樓，寫字樓、單位出入口、大型停車場的出入口等多存在於交叉口附近或主要道路上。這使得原本衝突點就較多的交叉口地段的交通流狀況更加複雜。
2.5交叉口信號設計缺乏合理性。由於各進口車流時間不均衡係數較大，而大部分的交叉口處信號設計採用單一信號配時方案較多。這種信號配時難以滿足每天的交通波動情況，缺乏對不同時段設定多種信號配時方案的設計。
針對以上問題，筆者提出了基於渠化設計的交叉口交通研究。首先投資少，建設周期短。渠化交通主要是運用標線、標誌和實體交通島等設施對交通流按流向作分流和導向設計。並不涉及到大興土木設施，因此，不論是前期準備階段，還是實施階段，所需的物資、人力、設備均較少,建設也較快。再次，有效提高道路通行能力，減少交通事故，尤其是解決複雜路口的交通問題很有效。
3設計要點
減少交叉口的衝突點的方法空間上採用渠化設計將人-機-非三者分離。設計要點根據交通方式的不同分為以下幾個方面：
3.1機動車渠化設計
其要點是確定拓寬交叉口進出口道的寬度、長度，增加進口道車道數。儘量使左轉、右轉、直行車輛“各行其道”。渠化原則是，左轉應從直行分離，除非有充分理由，都應設定左轉專用車道；右轉條件設定；直行不受干擾。對於有分隔帶的主幹道可以壓縮進口道分隔帶的寬度，適當壓縮進口道的車道寬度，來增加進口車道數。對於無中央分隔帶的主幹道，壓縮進口道車道寬度不能達到要求的，可採取偏移道路中心線的方法增加進口道的寬度。另外，對於交叉口處用地不緊張時，可以拓寬交叉口範圍的道路紅線的，可展寬機動車道的面積，來增加進出口道的車道數。展寬路段的長度確定在有交通量資料的情況，展寬段最小長度就可由左轉或右轉車的排隊長度（Ls）確定：公式為: Ls=9NN為高峰15min內每信號周期的左轉或右轉車的排隊車輛數。無交通資料時，展寬段最小長度不應小於主幹路70～90m,次幹路50～70m,支路30～40m。漸變段最小長度不應小於：主幹路30～35m,次幹路25m，支路20m。
總的來說，機動車道的渠化就是要各轉向交通流量順暢通行。為了避免主幹路交叉時交叉口過大、過寬引起的車輛並行、搶道等易發生交通事故的行為，布設了右轉專用車道的，設定轉角交通島。將直行與右轉徹底分離。同時對於左轉車道，可在左轉專用車道前端增設左轉待轉區。
在這裡由於主幹路的道路紅線都較寬，建議主幹路的斷面形式採用有中央分隔帶的形式，不僅在道路路段中提高對向行車的安全性，增加司機的綠色感官，節省地下管線的空間，還可以在渠化路口處，為增加車道數提供富餘地。同時對路口的行人-非機動車交通設定過街安全島提供庇護場所。
3.2非機動車與行人的一體化渠化設計
對於非機動車來說，大部分的城市道路交叉口，非機動車通行的方式和機動車的同行方式相同。即使設定非機動車專用相位，其相位信號配時也與機動車相位是一致的，即讓非機動車跟隨同向的機動車混合通行。但當非機動車左轉時，又與行人交通流合流通行。非機動車與機動車的交通特性有很大的差異，而更接近於行人交通流的特性。非機動車與行人通過交叉口的速度較慢，相對於機動車不需要反應時間，清空時間較長，在交叉口處於弱勢。而機動車僅需幾秒的反應時間，就可以加速度通過交叉口，在交叉口處於強勢。這樣在渠化設計中應該秉承非機動車與行人一體化設計的理念。
一體化設計的理念主要是指非機動車與行人為一個通行空間，形成慢行交通流；而機動車交通流為另一個通行空間，單獨處理。慢性交通流的渠化設計根據交叉口的大小分兩種設計：
① 相交道路等級較高，交叉口面積較大，除了車道線外，四角處存在機動車可不通行的地帶，這些地帶可以設定成為非機動車和行人交通通過交叉口的安全島。四角地帶的安全島其右轉彎車道的寬度設定為存在非機動車時為5m，無非機動車時6m。尤其對於需要左轉的非機動車，使左轉通過信號交叉口變為直行通過交叉口，左轉非機動車直行進入安全島，然後停留在安全島內，直到本向位綠燈結束後，通過交義口。行人在交叉口處過街，先在安全島停留等待，在確認安全後再通過交叉口到達對向安全島，縮短了行人通過交叉口的時間。通過這種安全島的處理使機動車與非機動車在交叉口處的混雜程度降低，提高非機動車流的安全性，同時，使得非機動車通行空間和行人通行空間可以互相利用，提高了交通空間的利用率。
② 相交道路等級差異較大時，交叉口面積不大的，主要行車方向的人行橫道長度大於16m時，在主要行車方向的人行橫道上可設定非機動車與行人二次過街安全島，其寬度不應小於2m,困難情況下不得小於1.5m。
4結合工程實際分析問題
根據以上設計要點的指導，結合工程的設計實踐。
該交叉口東西向主幹路規劃道路紅線為60m,南北向路規劃道路紅線為50m。由於該交叉口處受規劃地藉線的影響，交叉口處的道路紅線無法展寬，進出口道的車道增加均是以縮窄兩側機-非分隔帶和綠化帶面積實現的。
4.1壓縮東西向道路進口道機動車道寬度，路側分隔頻寬度由3m縮短為1.5m，綠化帶由4m縮減為2m，使之開闢出左轉車道3.5m,兩條直行車道為3.5m、3.75m,右轉車道3.5m;東西向出口道展寬同進口道展寬，使出口道由外向內的四條車道寬度分別為3.5m，3.5m，3.75m，3.5m。非機動車道和人行道寬度不變。
4.2南北向道路進出口道展寬方法相同，路側分隔頻寬度由3m縮短為1.5m，綠化帶由3.75m縮減為1.75m，使之形成進口道為3.5m（左轉）+2x3.5m（綠化）+3.5m（右轉）的形式，出口道展寬同進口道。非機動車道和人行道寬度不變。
4.3交叉口四個方向的左轉停車線前移，以減少左轉車量通過交叉口的時間；
4.4四個方向的人行橫道中央均設定行人二次過街安全島，安全島的設定寬度為2m;同時為了保證行人在二次安全島上的安全，可在南北向道路的安全島外側（即遠離交叉口中心的一側）設定突出路面的凸起物。
4.5行人和非機動車在交叉口處以隔離護欄將其分離，隔離護欄的設定長度為展寬段長度。
5結語
渠化設計是從空間上使不同交通方式在交叉口處達到分流，以減少衝突點。從而降低行人、非機動車的不安全因素，使交通流更加順暢，減少交叉口處的延誤和擁堵。基於渠化設計的交叉口不應是獨立進行的，應與時間上的信號設計相結合，達到最最佳化的交叉口設計。當然渠化設計不是無限制的占用交叉口空間。尤其是對於用地較緊張的交叉口地段，結合交叉口周圍建、構築物用地以及綠化用地，更實用、緊湊的渠化設計對於提高道路交通環境和城市品質具有更大作用。
