城市道路交叉口交通问题改善方法分析

陈 涛，谭泽飞，刘 骁

（西南林业大学机械与交通学院，云南 昆明 650224）

0 引言

交通在人们的日常生活中占有非常重要的地位，对于城市而言，交通是联接整个城市的基本“骨架”，交通发展的水平决定着人们的日常出行活动。而交叉口作为连接骨架的关键“节点”，使相交道路上的车辆及行人在此汇集、转向和通过。因此，交叉口交通问题的改善研究是现代城市发展的重要议题。

1 交叉口常用的管理和改善措施

1.1 交叉口工程改造

工程改造是指针对交叉口在规划与建设之初就存在的缺陷，通过对其路段线型、几何尺寸和分隔带等采取施工改造，从而对先天不足的缺陷进行一定程度弥补的方法[1]。

1.2 人工疏导

在交叉口现场分配若干交通协管员或交警，对当前交通状况进行疏导、调度。人工管理很少单独使用，特殊情况下经常结合其他方式发挥作用。

1.3 渠化交通

渠化是指以减轻、改善平面交叉口处交通流的交错数量及性质为目的，布设标志标线或设置适当的“岛”，来规定和诱导车辆行驶，为行人和车辆提供各自场所而达到各行其道互不干扰的措施[2]，如人行横道、实体交通岛和自行车左转二次过街待行区等。

1.4 交通信号控制

世界各国的经验表明，对于交叉口交通管理最有效的方法之一就是交通信号控制，其按范围可分为单个交叉口信号控制、干线交叉口联动控制和区域交通信号控制系统三类[3]。

2 实例分析

本文以昆明盘龙区白龙路与东三环交叉口为例，探讨平面交叉口常用的改善方法及管理中应注意的问题。

2.1 交叉口现状描述

2.1.1 交通量

在早、晚高峰和平峰时段各观测1h获得交通量。其中早、 晚高峰时间分别取7∶30~8∶30和17∶40~18∶40， 平峰时间取13∶00~14∶00， 高峰交通量为早、晚调查值的平均值。由于右转不控，右转交通量不调查。

表1 交通量调查表 单位：辆/h

2.1.2 信号周期及相位

交叉口信号周期总时长为175s，采用四相位（见图1），分别为南北直行（29s）、南北左转（47s）、东西直行（52s）和东西左转（35s），各相位之间黄灯时长均分别为3s。

图1 相位图

2.2 交叉口存在问题

交叉口存在的问题主要包括以下方面：

a）从交通量分析，东西向交通量少于南北向交通量，但东西信号灯时长却大于南北向，显然交通量与信号时长之间存在矛盾；

b）交叉口全天固定采用同一信号控制，然而高峰时段和平峰时段的交通量相差较大，使用同一信号周期会导致平峰时期延误增大。

2.3 交叉口问题改善探究

交叉口交通治理是一个复杂的系统工程，需综合考虑各方面的因素，不同交叉口存在的问题不同，改善时应结合交叉口实际情况进行改善。

2.3.1 信号周期改善

通过上述分析可知交通量与信号时长之间存在矛盾，且交叉口平峰、高峰交通量相差较大，可调整信号时长，并分别于高峰和非高峰时段设置两种信号控制周期。

2.3.1.1 高峰时段信号周期设计步骤

a）确定设计交通量qd，高峰时段配时，设计交通量qd采用实际调查的高峰小时交通量；

b）确定饱和流量S，饱和流量按《城市道路平面交叉口规划与设计规程》中的方法确定[4]，填入表2；

c）确定绿灯间隔时间I，I为黄灯时长与全红时长之和，则I=3+1=4s；

d）计算总损失时间L，启动损失时间LS可取3s，黄灯时长A为3s，一个周期内的绿灯间隔数为4，则信号总损失时间L为：=16s；

e）计算各相位关键流量比yi以及流量比总和Y，，流量比计算结果见表2。

表2 流量比计算表

Y=0.78<0.9，符合设计要求，继续配时计算；f）计算最佳信号周期C0

根据配时要求，周期应为5的整数倍并大于计算值，因此取C0=135s；

g）计算配时参数

1）总有效绿灯时间Ge

3）计算各相位绿信比λi， λi=

4）计算各相位的绿灯时间，gi=gei-Ai+li，其中Ai为黄灯时长3s；li为启动损失时间取3s，则绿灯显示时间即为步骤②中计算的有效绿灯时间

5）计算各红灯时间ri=Co-gi-Ai

6）高峰配时图（见图2）

图2 高峰时段的配时图

2.3.1.2 非高峰时段配时

非高峰时段配时步骤与高峰时段完全一致，但计算yi和Y时，只需将设计交通量换为实际调查的平峰小时交通量数据。配时步骤省略，得到配时结果如下：

周期时长C0为70s；

各相位绿灯时间g1=14s，g2=20s，g3=11s，g4=9s；

各相位红灯时间r1=53s，r2=47s，r3=56s，r4=58s。

2.3.2 环岛加信号控制

环岛交通组织是一种自调节管理方式，环岛的通行量大约可在2 700辆/h左右，一般不超过3 000辆/h，中低流量交通水平时，环岛对交通组织具有优势。经调查，该交叉口平峰时段交通量约为2 900辆/h，适合采用环岛控制，但高峰时段环岛无法适应交通量，因此不能单纯采用环岛控制。鉴于此，在接近早晚高峰时段， 如早7∶00~9∶00和晚17∶30~19∶30，采用双重信号控制对左转车辆做二次控制[5]，其余非高峰时段关闭信号灯，采用环岛自适应管理控制。

2.3.3 其他改善措施

除上述措施外，还可采用其他管理方法。例如通过使用以车辆检测器和线圈作为辅助设备的感应信号控制[6]；与相邻路口相协调的绿波控制或区域控制等。

3 结语

交叉口管理控制和改善的方法很多，但采用哪种方法不能凭借任何人的主观想法确定，而应根据每种方案的侧重点以及实际交通的需求情况，综合考虑多方面因素进行决策。本文提出的几种改善方案中，方案2加设环岛涉及工程改造，资金和时间投入大；而方案3充分运用线圈、感应器等，能对实际到达交通量进行实时监测，但车辆检测器的购买、线圈埋放也涉及较大工程和较多资金。相对而言，方案1简单方便，操作性强，几乎不需要耗费资源，只需要重新设计周期，调整信号控制机即可实现。通过以上分析可知，本文正是着重从信号配时的优化方面来寻求改善。在研究交叉口问题的改善时，无论工程改造、信号优化还是采用其他方案，均需要根据实际情况灵活应用。

[1]肖海承，成卫，曹更立，董玉佩.多路交叉口交通改善方法[J].交通科技与经济，2010，12（4）：35-38.

[2]Mohameda,Abdel-Atya,Essam Radwan.Modeling Traffic Accident Occurrence and Involvement[J].Accident Analysis and Prevention,2000,32（5）： 633-642.

[3]徐吉谦，陈学武，等.交通工程总论[M].北京：人民交通出版社，2008.

[4]杨晓光，等.城市道路交通设计指南[M].北京：人民交通出版社，2007.

[5]张卫华，王召阳，张胜凯.五路交叉口交通改善方法及其应用[J].交通科技，2011，1（1）：96-99.

[6]吴兵，李晔.交通管理与控制[M].北京：人民交通出版社，2009.