董红彦 李慈 冯俊颖
中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司,秦皇岛 066004
城市道路平面交叉口渠化设计研究
董红彦 李慈 冯俊颖
中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司,秦皇岛 066004
针对目前城市道路交叉口多以平面交叉的特点,根据渠化设计的交通设计概念,从五个方面分析现状城市道路平交路口存在的问题,提出了机-非-人三者兼施的渠化设计要点。并结合典型平交路口工程实际说明渠化设计要点。希望对缓解平面交叉口的拥堵,减少平交路口事故有所帮助。
城市道路;平面交叉口;渠化设计
urban road;plane intersection;channelization design
随着我国城市化进程的加快,城市道路交通量快速增长,城市道路正面临着空前的交通压力。交叉口是道路路网的关键部分,是传递路段交通流的节点和枢纽。从空间上看,其在整个路网中占有小部分,各方向车流、人流汇聚于狭小空间内容易产生干扰,不进行合理设计,相互干扰将加重,影响道路通行进而造成拥堵。从交通安全的角度看,交叉口事故占整个路网事故的很大比例。据有关资料显示,美国城市车辆交通事故的55%发生在交叉口,乡村车辆交通事故的32%发生在交叉口;日本1995年发生在交叉口的交通事故和死亡交通事故分别占总交通事故的58.7%和总死亡交通事故的44.7%;中国城市的交通事故大约30%发生在平面交叉口[1]。这说明道路交叉口地段,交通状况恶化,延误时间长,交通事故频发,已经成为了城市交通系统发展的主要制约瓶颈之一。因此,如何较好的设计交叉口,合理组织交通,对提高交叉口的车速,减少延误和交通事故,避免交通阻塞,都具有意义。
道路交叉口分为平面交叉和立体交叉两种。立体交叉由于占地面积较大,投资的性价比较低的特点在我国的城市道路中占有的比例较少。我国的城市道路中仍然以平交形式为主。
渠化交通是平面交叉口设计的主要内容之一。主要是给进出平面交叉口的各种各向交通流组织安排通行空间,以消除平面交叉口各种各向交通流间的相互干扰,达到各种各向交通流通行安全和顺畅为目的[2]。运用标线、标志和实体交通岛等设施对交通流按流向作分流和导向设计,设计内容包括:车道功能划分、导向标线和导向岛等。
现状道路交叉口的问题主要表现在以下几个方面:
2.1 道路交叉口的设计规范不足;当前形成的城市道路交叉口规划设计的主要依据《城市道路交通规划设计规范(GB50220-95)》、《城市道路设计规范(CJJ37-90)》等。以及地方出台了一些地方性的规程,如《上海城市道路平面交叉口规划与设计规程》,《浙江省城市道路交叉口设计规程》等。很多措施并没有形成强制的规范加以实施。城市道路的设计很大程度上存在地方性的特点。
2.2 交叉口以平面交叉口居多,再加上我国特有的自行车大军的特点,造成行人-机动车-非机动车三者混行现象严重。行人和非机动车速度慢,需要的清空时间长,在没有设置足够清空时间的情况下(大多数城市设置的清空时间都不够),其和机动车存在冲突。渠化交通的设置基本上能缓解人对时间要求的充裕.同时也更好地利用了人的自我调节力和适应力。
2.3 交通量呈现时空的集聚性,导致交叉口早晚交通量很大,饱和度很高,而非高峰时,交通量较小。
2.4 商业楼,写字楼、单位出入口、大型停车场的出入口等多存在于交叉口附近或主要道路上。这使得原本冲突点就较多的交叉口地段的交通流状况更加复杂。
2.5 交叉口信号设计缺乏合理性。由于各进口车流时间不均衡系数较大,而目前大部分的交叉口处信号设计采用单一信号配时方案较多。这种信号配时难以满足每天的交通波动情况,缺乏对不同时段设定多种信号配时方案的设计。
针对以上问题,笔者提出了基于渠化设计的交叉口交通研究。
首先投资少,建设周期短。渠化交通主要是运用标线、标志和实体交通岛等设施对交通流按流向作分流和导向设计。并不涉及到大兴土木设施,因此,不论是前期准备阶段,还是实施阶段,所需的物资、人力、设备均较少,建设也较快[3]。
再次,有效提高道路通行能力,减少交通事故,尤其是解决复杂路口的交通问题很有效。
减少交叉口的冲突点的方法空间上采用渠化设计将人-机-非三者分离。
设计要点根据交通方式的不同分为以下几个方面:
3.1 机动车渠化设计
其要点是确定拓宽交叉口进出口道的宽度、长度,增加进口道车道数。尽量使左转、右转、直行车辆“各行其道”。渠化原则是,左转应从直行分离,除非有充分理由,都应设置左转专用车道;右转条件设置;直行不受干扰。
对于有分隔带的主干道可以压缩进口道分隔带的宽度,适当压缩进口道的车道宽度,来增加进口车道数。对于无中央分隔带的主干道,压缩进口道车道宽度不能达到要求的,可采取偏移道路中心线的方法增加进口道的宽度。另外,对于交叉口处用地不紧张时,可以拓宽交叉口范围的道路红线的,可展宽机动车道的面积,来增加进出口道的车道数。
展宽路段的长度确定在有交通量资料的情况,展宽段最小长度就可由左转或右转车的排队长度(Ls)确定:
公式为: Ls=9N
N为高峰15min内每信号周期的左转或右转车的排队车辆数。
无交通资料时,展宽段最小长度不应小于主干路70~90m,次干路50~70m,支路30~40m。
渐变段最小长度不应小于:主干路30~35m,次干路25m,支路20m[4]。
总的来说,机动车道的渠化就是要各转向交通流量顺畅通行。为了避免主干路交叉时交叉口过大、过宽引起的车辆并行、抢道等易发生交通事故的行为,布设了右转专用车道的,设置转角交通岛。将直行与右转彻底分离。同时对于左转车道,可在左转专用车道前端增设左转待转区。
在这里由于主干路的道路红线都较宽,建议主干路的断面形式采用有中央分隔带的形式,不仅在道路路段中提高对向行车的安全性,增加司机的绿色感官,节省地下管线的空间,还可以在渠化路口处,为增加车道数提供富余地。同时对路口的行人-非机动车交通设置过街安全岛提供庇护场所。
3.2 非机动车与行人的一体化渠化设计
对于非机动车来说,大部分的城市道路交叉口,非机动车通行的方式和机动车的同行方式相同。即使设置非机动车专用相位,其相位信号配时也与机动车相位是一致的,即让非机动车跟随同一流向的机动车混合通行。但当非机动车左转时,又与行人交通流合流通行。
非机动车与机动车的交通特性有很大的差异,而更接近于行人交通流的特性。非机动车与行人通过交叉口的速度较慢,相对于机动车不需要反应时间,清空时间较长,在交叉口处于弱势。而机动车仅需几秒的反应时间,就可以加速度通过交叉口,在交叉口处于强势。这样在渠化设计中应该秉承非机动车与行人一体化设计的理念。
一体化设计的理念主要是指非机动车与行人为一个通行空间,形成慢行交通流;而机动车交通流为另一个通行空间,单独处理。
慢性交通流的渠化设计根据交叉口的大小分两种设计:
① 相交道路等级较高,交叉口面积较大,除了车道线外,四角处存在机动车可不通行的地带,这些地带可以设置成为非机动车和行人交通通过交叉口的安全岛。四角地带的安全岛其右转弯车道的宽度设定为存在非机动车时为5m,无非机动车时6m[5]。尤其对于需要左转的非机动车,使左转通过信号交叉口变为直行通过交叉口,左转非机动车直行进入安全岛,然后停留在安全岛内,直到本向位绿灯结束后,通过交义口。行人在交叉口处过街,先在安全岛停留等待,在确认安全后再通过交叉口到达对向安全岛,缩短了行人通过交叉口的时间。通过这种安全岛的处理使机动车与非机动车在交叉口处的混杂程度降低,提高非机动车流的安全性,同时,使得非机动车通行空间和行人通行空间可以互相利用,提高了交通空间的利用率。
② 相交道路等级差异较大时,交叉口面积不大的,主要行车方向的人行横道长度大于16m时,在主要行车方向的人行横道上可设置非机动车与行人二次过街安全岛,其宽度不应小于2m,困难情况下不得小于1.5m[4]。
根据以上设计要点的指导,结合工程的设计实践,对某市一典型平交路口处的交通渠化设计如下图1。
该交叉口东西向主干路规划道路红线为60m,南北向路规划道路红线为50m。由于该交叉口处受规划地藉线的影响,交叉口处的道路红线无法展宽,进出口道的车道增加均是以缩窄两侧机-非分隔带和绿化带面积实现的。
图1 交叉口渠化交通图
4.1 压缩东西向道路进口道机动车道宽度,路侧分隔带宽度由3m缩短为1.5m,绿化带由4m缩减为2m,使之开辟出左转车道3.5m,两条直行车道为3.5m、3.75m,右转车道3.5m;东西向出口道展宽同进口道展宽,使出口道由外向内的四条车道宽度分别为3.5m,3.5m,3.75m,3.5m。非机动车道和人行道宽度不变。
4.2 南北向道路进出口道展宽方法相同,路侧分隔带宽度由3m缩短为1.5m,绿化带由3.75m缩减为1.75m,使之形成进口道为3.5m(左转)+2x3.5m(绿化)+3.5m(右转)的形式,出口道展宽同进口道。非机动车道和人行道宽度不变。
4.3 交叉口四个方向的左转停车线前移,以减少左转车量通过交叉口的时间;
4.4 四个方向的人行横道中央均设置行人二次过街安全岛,安全岛的设置宽度为2m;同时为了保证行人在二次安全岛上的安全,可在南北向道路的安全岛外侧(即远离交叉口中心的一侧)设置突出路面的凸起物。
4.5 行人和非机动车在交叉口处以隔离护栏将其分离,隔离护栏的设置长度为展宽段长度。
渠化设计是从空间上使不同交通方式在交叉口处达到分流,以减少冲突点。从而降低行人、非机动车的不安全因素,使交通流更加顺畅,减少交叉口处的延误和拥堵。基于渠化设计的交叉口不应是独立进行的,应与时间上的信号设计相结合,达到最优化的交叉口设计。当然渠化设计不是无限制的占用交叉口空间。尤其是对于用地较紧张的交叉口地段,结合交叉口周围建、构筑物用地以及绿化用地,更实用、紧凑的渠化设计对于提高道路交通环境和城市品质具有更大作用。
[1]潘福全.公路平面交叉口安全服务水平研究[D].东南大学,2008.06(1~4)
[2] 杨少伟等.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2009.6(231~235)
[3]余启航,杨涛.国外城市道路交叉口设计[J].国际城市规划,2009年第5期,第24卷.(57~60)
[4]城市道路交叉口设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2010
[5]马钧.城市道路近距离交叉口时空资源优化方法研究[D].合肥工业大学,2010.4(33~34)
For the current urban road intersections’characteristics of plane crossing, according to the channelization design of the transportation design concepts, analyzed the situation from the five urban road plane crossing problems, be made the three considering of motor vehicle, non-motor vehicle, pedestrian design points. Combined with the typical engineering practice of plane crossing, the channelization design points were explained. Hope to help alleviating the intersection congestion and reducing plane crossing accidents.
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.048
董红彦,1985,女,助理工程师,交通运输规划与管理,硕士。