环形交叉口交通组织对策研究

顾小松

摘 要：结合南京市玄武区新庄环形交叉口工程实践，分析了环形交叉口的交通冲突成因及存在的交通问题，并提出具体解决方案。经过交通组织优化，新庄环岛的交通状况明显得到改善。

关键词：环形交叉口；交通组织；信号控制

中图分类号：U491.1+2文献标识码：A文章编号：

Pick to: nanjing xuanwu borough xinzhuang ring intersection with engineering practice, this paper analyzes the ring intersection traffic conflict causes and existing traffic problems, and puts forward specific solutions. After the traffic organization optimization, the traffic in xinzhuang huandao protech obviously improved.

Keywords: ring intersection; The traffic organization; Signal control

1 引言

新庄立交新庄立交位于南京市玄武区，西临玄武湖，东靠紫金山，西南方向为南京火车站及中央门火车汽车总站，是疏散车站客流及对外交通的枢纽。新庄交叉口有五个方向入口，分别为：火车站方向、红山路方向、宁镇公路方向、龙蟠路方向及玄武湖九华山隧道方向。新庄环交口交通量比较大，在高峰时段会达到饱和流量而产生比较严重的交通拥堵，导致进口路段上交通流停滞。其中宁镇公路上的车流量较大。新庄环交存在很严重的机非冲突现象，除龙蟠路进口设置非机动车道外，其他四个进口均无明显标定的非机动车道（隧道方向由于只允许机动车行驶而不必考虑）；宁镇公路方向出口处虽有针对行人的红绿灯，可没设机动车信号控制，且与上游机动车配时方案衔接得不准确，使得机动车与行人产生冲突；环岛上方为立交桥，环岛中央一些指示牌及植物的存在，一定程度上影响了行车视距。由于缺乏有效的交通控制设施与交通管理措施下，该环形交叉口已成为玄武区的交通瓶颈，极大地制约了城市经济的发展，影响了人们的生活出行质量，改造迫在眉睫。

2 新庄环交交通组织现状及存在的问题

新庄环交的五个方向进口使得五条交织段都比较短（龙蟠路进口与宁镇公路进口之间的交织段稍长，可并没达到70m的长度）；环岛交织段内共5条车道；环岛中央绿地为封闭式，不允许行人或非机动车穿梭；宁镇公路进口及火车站方向进口都有专门的右转车道，使右转车辆不通过环交；采用进口出口信号控制方式；除红山路外，其他四个方向在接近环交时均有调头车道，方便车辆不必通过环交掉转车头，减小了新庄环岛的交通压力。

新庄交叉口采用环交加信号控制的交通组织方式，信号周期为149秒。共10个信号灯，其中路段进口和交织段各5个；除宁镇公路进口信号灯只有直行相位无右转相位外，其他四个方向进口处都有右转相位。由于该交叉口面积较大，无论在任何位置都不能同时看到10组信号灯的红绿灯情况，因此实际调查是沿着逆时针方向顺次调查的。

3 交通组织及优化设计

广义的交通组织是指为解决交通问题所采取的各种软措施的总和。所谓软措施是指除了大规模道路建设项目（如新建、改扩建道路及交通枢纽）以外的各种措施。或者说，在道路的主体结构状态（含停车设施状态）不发生变化的情形下，为提高道路交通运输效率和确保道路交通安全所采取的各种工程技术措施、数学方法、经济方法、交通政策和法规。狭义的交通组织主要是现有道路资源的合理利用。

为提高新庄环交的交通效率，对其采取了系列交通组织优化措施。新庄环交是一个比较大的交叉口，所以采用环岛进出口信号控制方式，从而使得环岛内的空闲面积得到了有效利用；同时在环岛出口处无交叉冲突，提高了环岛内的车行速度。由于玄武湖、九华山两个隧道进入新庄广场的车流量较大，交管部门在信号灯配时方面，对于隧道进入广场的路口实行一个信号周期两次放行的管理措施，缓解隧道口车辆的排队现象。另外，针对新庄广场的交通特点，在信号灯时长的控制上，交管部门采取广场进口红灯时间长，而广场内的绿灯时间长的配时方式，保证广场周边道路的畅通有序。图1所示为交叉口信号配时图，每个矩形的颜色代表相应的红绿灯颜色，其中的数字代表信号时间，单位为秒（S）。

图1 新庄交叉口信号配时图

另外：（1）新庄环岛内设置了五条车道，这样容易使进出口处冲突状况恶化，加剧交通拥堵，建议缩减为三条车道。

（2）在宁镇公路、红山路及火车站方向接近环岛的道路上设置一定的机非分隔设施，同时在环岛内通过标线划定非机动车的行车范围，并设置一定的机动车等待区。

（3）降低环岛绿地内一些设施的高度，使机动车具有更好的停车视距。

（4）协调宁镇公路方向出口处行人红绿灯与上游机动车的信号控制时间，减少机动车与行人的冲突。

4 改善效果评价

为了验证交通改善的效果，运用微观交通仿真软件Vissim，对此环形交叉口的交通改善结果进行交通运行状态的评价。

Vissim是一个微观交通流仿真系统，对交通流的描述以单个车辆为基本单元，车辆在公路上的跟车、超车以及车道变换等微观行为都能得到较真实的反映。Vissim仿真模型是一个离散的、随机的、以1/10秒为时间步长的微观交通仿真模型，系统核心仿真模型——车辆跟踪模型采用德国Karlsruhe大学Wied Emann教授的“心理一物理学跟车模型“,模型建立在驾驶员反映行为之上。Vissim所使用的“心理一物理学跟车模型“的基本观点是：一个较快车辆在接近一部较慢速车辆时，驾驶员将减速至个人的心理阀值，由于它不能精确决定前面车辆的车速，其速度将减至低于前面车辆的车速，当减至另一个心理阀值时，它将又慢慢地加速。其模拟结果就是车辆加、减速反复迭代的过程。Vissim提供了图形化的界面，用2D或3D动画向用户直观显示车辆运动。

仿真试验主要用来比较交通组织优化前和后的交通运行状态，即原环形交叉口的交通运

行状态。交通流量的输入采用通过预测得到的设计年限交通流量，用来评价设计年限内交通运行的效果。仿真时长取1 h，以保证交通运行的稳定性。

用仿真软件进行仿真分析时，发现此种信号控制条件下通行能力比无信号条件下降低了。当有信号控制时，网络内的车辆数要多于无信控状态下网络内的车辆数。原因可分析为两点：首先信控导致路网内特别是交叉口处车辆短时停滞，内部车辆无法及时疏散到路网以外，新的车辆继续从路往外涌入，导致网络内部车辆增加；其次信控导致交通流运行速度降低，行进中的车辆间距减小，导致交通流密度增加，路网内车辆数随之增加。

从仿真的结果可看出，信控并不能提高交叉口的通行能力，相反会降低通行能力。设置信控的目的在于合理组织交叉口交通流使之有序运行，其实是通过削弱通行能力达到提高交通流运行稳定性的目的。

5结束语

通过交通组织优化显著提高了新庄交叉口通行能力，减少了车辆延误，提高了通行效率，为环形交叉口改造设计提供了一种新的思路。环形交叉口中引入信号控制方案，符合中国混合交通的特点，然而还存在很多的交通组织问题，需要进一步研究新方案，从而使环形交叉口的交通更加通畅。

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。