基于交通设计理念的道路平交口交通阻塞问题的道路精细化设计

唐亮

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010）

1 引言

交通阻塞是指某种交通流因某种因素在行进过程中出现受阻的现象，在城市道路中，该类现象常出现于道路平面交叉口。长期以来，道路设施的建设主要注重于道路的连通上，而对其交通的畅通与效率则考虑较少，为了更好地建设道路设施，必须考虑其交通系统的功能来制订道路设施的建设方案[1]。影响道路平交口交通阻塞的因素包含道路工程设计和交通控制与管理，本文基于交通设计理念对道路进行分析和精细化设计。

2 交通阻塞问题与特征

交通拥堵具有随时间和空间不同以及交通流组成、阻塞原因而变化的特点。交通流的组成主要有机动车、非机动车、行人这3 种交通流。交通拥堵阻塞的基本原因是交通供需的不平衡。交通需求是不同目的和方式的出行而产生的，具有时空变化特征；交通供给则由交通基础设施和通行条件所决定。交通流的状态随供需条件不同而呈动态变化，道路平交口主要问题与特征有以下两个方面。

2.1 通行能力不足型交通阻塞

该类现象主要体现在交叉口进口道通行能力不够以及交叉口出口道通行能力不够以及间距不当。

2.2 通行能力挖掘利用不足型阻塞

交叉口通行能力和绿灯的有效通行时间及交通流的饱和程度关系密切。我国交通组成具有较高的混合性，道路与车辆在各地区具有较大的性能差异，致使交通流在交叉口的有效通行时间以及交通流的饱和程度较理想状态还有较大差距。要增强交叉口通行能力，一方面要提高其饱和流量，同时还要提高其运行效率、延长有效绿灯时间。

该类问题主要体现在混合交通流无序导致通行能力下降以及交叉口的渠化设计和信号配时分配不合理导致通行能力降低。

3 交通阻塞问题成因分析

造成交通阻塞的根源是多种多样的，这里有交通规划与设计的因素，还有管理不善的因素。比如，多年来交通基础设施建设主要侧重于城市快速路或主干路，而低等级道路的比重相对较低，与主干路相交的道路往往等级较低，主干路网的疏解能力不足，从而导致大量的车流主要集中于主干路网。城市主干路网同时承担长距离、短距离以及绕行交通，其交通压力及交通秩序必然矛盾突出。本文主要从交通设计理念出发，从道路设计方面进行分析与设计优化。

3.1 通行能力匹配性问题

引发道路交通阻塞的主要因素有交叉口进口资源不足。当车辆通过信号控制平面交叉时，有效通行时间一般只有路段可行驶时间的1/2，因此，车辆通过信号控制平面交叉时，其通行能力不足路段上的1/2。所以，平面交叉口规划建造的入口交通能力应该和它前置道路的交通能力相适应，所以应增宽路口处道路宽度，进而使进出交叉口的车道数增加。

另一方面，交叉口进口道车道还应与出口道相匹配，当交叉口某出口道数小于一个信号相位内其他进口道放行的车道时，即进口道和出口道通行能力不匹配，交叉口内将出现拥挤堵塞状态。

3.2 进口道车道功能和交通需求不适配问题

交通需求具有波动性，特别是早晚高峰等不同时段的交通需求分布不均，当交叉口车道功能划分与交通需求分布不匹配时，将导致各车道排队长度分布不均，部分进口道将出现超长排队现象而部分车道又处于空闲状态，该类现象常见于左转与直行车道间。

3.3 掉头车道设置不合理问题

我国设计规程未对车辆掉头的设置进行明确要求，目前市政道路中，车辆掉头多设置于交叉口处，而交叉口又处于城市道路交通中的关键所在，因此掉头车道的设置合适与否，对同向车流中的左转车流以及对象车流产生直接影响，对道路交叉口的通行秩序和通行效率具有重大影响，同时不合理的掉头对交通安全也存在较大隐患[2]。比如，我国掉头车道多设置于最左侧车道，在次干路及以下等级道路中，因未设置中分带或其断面尺寸太小，车辆掉头因转弯半径太小不能一次完成，严重约束其他方向驾驶员的驾驶，制约了路口的交通行驶效率。

3.4 内部空间设计问题

在不规则的交叉口内部缺少一定的渠化设计，如缺少禁止车辆通行区域的导流线、左转导流线、右转导流线、直行导流线，因此车辆通过停止线后的行驶轨迹缺少约束，在车流量较大时易造成相互干扰，因此易造成秩序混乱、安全性差以及通行效率低的问题。

在交叉口范围较大且车辆较多的平面交叉口缺少必要的待行区线，将增加前排车辆的通过交叉口的行驶时间，从而降低一个相位期间的车辆通行效率。

3.5 交叉口交通流混乱问题

大量城市道路平交口混合交通现象较为突出，且自行车经常采取和机动车同样的交通信号与准则，从而导致交叉口行人、非机动车、机动车3 股交通流于平交口处的冲突点、分流点、合流点数大大增加，从而降低了交叉口各交通流的通行效率，并且分流点、冲突点、合流点也是易产生交通事故产生的位置。

4 基于交通设计理念的道路精细化设计

4.1 交叉口车道匹配设计

各道路交通流与交叉口处汇集、转换，因此该处受干扰因素众多，车道的交通能力小于路段交通能力，因此，为增加交叉口进口道的交通能力和效率，对车道功能进行优化改造以及合理增设路口进口车道的数量是必要的。有经验表明，当进口道不做拓宽时，其通行能力不足路段的1/2；当进口道车道数设为上游道路的2 倍时，其交通行驶能力将与上游路段相持平。

为了确保驶出路口交通流的顺畅，需让驶出路口的交通流与驶入的车道数相匹配。通常状况中，用于车辆驶离的车道数量应不少于信号灯同相位下交叉口用于车辆直行的。当相交道路的右转车流量较大，而没有设置专门用于车辆右转的车道的情况下，出口道上应增加专门用于车辆右转的车道。

4.2 合理设计掉头车道

4.2.1 交叉口掉头车道形式

目前，我国使用较多且安全性较好、通行效率较高的有两种形式：一是交叉口停车线上游设置掉头车道，二是在进入交叉口前的一段距离设置掉头车道[3]。

交叉口停车线上游设置掉头车道的位置宜设在交叉口停止线前3 m 左右，与同一进口方向的左转车辆共用左转专用相位实现掉头。可用于设置了左转车道和专有相位的交叉口，并且在一个绿灯相位期间，掉头及左转交通量都能顺畅通过该交叉口。

设置车辆回头于交叉口前一段距离时，宜设在导向车道线上游不小于10 m 处，为保证车辆掉头时不和其他方向车流发生碰撞，应加设专门用于车辆掉头的信号灯。

4.2.2 掉头车道最小转弯半径

掉头车道转弯半径的大小直接影响掉头车辆能否一次完成掉头操作，当掉头车道的半径较小而影响安全和通行效率时，可通过掉头车道右置或只允许小客车掉头的措施提高通行效率。

4.3 通过交通标线加强交通疏导

4.3.1 待行区线

交叉口范围大并且左转车辆较多，允许左转车流于直行相位期间驶入前方一定距离时，则应该设计车辆左转弯待行区线。路口范围较大且直行车辆和车道多时，直行车辆在右侧车道车辆左转时进入前方一定距离而不影响交叉口其他车流行驶时，应布设直行待转区线[4]。

待行区线应进入路口，设置于相应车道前部。在条件好的交叉口，待行车道可并行设计多道，但不应造成交叉口出口处的拥堵。

交叉口各进口方向的待行区线不能产生交叉，并不得影响其他方向车流的合理前进路线。

4.3.2 路口导向线

当平交路口因范围大或交叉口异形而导致驾驶员难以找到出口或车辆相互影响较大时，则应设置路口导向线。

导向线的形式有直行、左转和右转导向线。平面交叉口内，当驾驶员驾驶车辆左转时难以找到出口或道路交角小于70°时，应设置左转导向线；当直行车道的进口道与出口车道产生错位，且渐变率大于设计速度规定的渐变率时，宜设置直行导向线；车辆右转的转动角度很大或右转车辆易与路缘石或非机动车产生冲突时，宜设置右转导向线。

路口导向线可根据实际情况布设一条或多条。一般与导向车道线的一边布设一条线；当驾驶员难以找到出口时，可于导向车道两边设置导向线两条；当设有多条导向车道，可布置多条导向线。

4.3.3 导向车道线

由于交通需求具有波动性，当各车道的排队长度将出现严重不均时，应设置可变导向车道线。可变导向车道线不应单独使用，应与标志牌配套使用，该车道的前进方向由前进方向标牌指示，且其信息宜与动态信息一致，只有静态信息时，也应与其配合使用。

4.4 慢行交通一体化设计

非机动车和行人在交叉口过街时，不仅过街方式采用统一形式，并且使二者在纵向高程上也保持一致，当路段上非机动车道与人行道存在高差，在进入交叉口范围时可通过抬高非机动车道而使其与人行道位于同一高度，这是道路平交口慢行交通一体化实现的条件。

造成路口事故和降低其通行效率的重要原因为冲突点，人流与非机动车流一体化处置后，不但可以明显减少冲突点的数目，同时也能将冲突点的位置变得有序，如此，借助简单的交通控制还可减少一部分冲突点，混合交通流的相互影响可以得到明显减弱。

以往的非机动车相互之间以及与机动车的冲突点主要位于路口内部，而且位置较为分散，不利于交通信号控制的有效实施，是交通流混乱无序的源头所在。而通过实行慢行交通一体化，左转非机动车流的二次过街设计，可以在很大程度上降低交叉口混合交通流的冲突点数，对于提高交通流的稳定和安全以及交叉口的通行能力及效率具有十分重要的意义。

5 结语

市政道路平面交叉口是交通阻塞的最主要节点，本文基于交通设计理念对道路平交口进行分析，通过交叉口车道匹配设计、合理设置掉头车道、通过交通标线加强交通疏导和慢行交通一体化设计来改善交通基础设施和通行条件，以此增强道路平面交叉口的交通供给能力，从而增强交叉口通行能力，改善其交通阻塞问题。