广州微观交通拥堵改善中的路段潮汐可变车道设计研究

张晓瑾

（广州市市政工程设计研究院，广东广州 510060）

0 引言

随着经济社会快速发展，广州市机动车拥有量与机动化出行比例不断上升。在2009年至2013年的5年时间内，汽车保有量由195万辆增长至249万辆，年均增长率达到6.3%。与此同时，受土地资源、资金等条件制约，近5年来，广州城市道路里程年均增长率仅约1.3%，供需矛盾持续扩大，交通拥堵问题突出。改善中心城区交通成为城市发展过程中迫切需要解决的问题之一。

为改善市区交通拥堵状况，广州市自2011年起连续开展市区主要拥堵点的治理和改善，措施着眼于微观层面，通过短平快的交通工程改造和提升措施，优化路段交通组织，提升交叉口通行能力。到目前为止，已完成近80个交通拥堵点的微观改善措施，其中人民桥路段潮汐可变车道是已实施的点位中改善效果最显著的拥堵路段之一。

1 交通拥堵改善与可变车道技术概况[1-5]

1.1 广州市交通概况

广州中心城区由“两个环、十五条放射性道路、七条联络线”组成环形放射状道路网总体构架体系，在结构上存在功能划分不明确和级配不合理等问题，严重影响了交通秩序，制约了交通网络运输效率的提高。受土地资源、资金、建设周期长等条件制约，城市道路设施增长有限，近3年来市区城市道路里程共增加约216 km，年均增长率仅为1.02%。近几年个体机动交通一直保持在40%以上的高位出行比例，公共交通与个体交通的比例依然维持在6∶4的水平。2013年中心城区全网道路平均运行速度为30.21 km/h，中心城区道路运行水平较往年略有提升，但由于受道路容量限制和机动车辆存量较大的影响，越来越多的车辆选择平峰时段出行，导致车流运行高峰呈现拉平拉长的趋势，交通拥堵时段延长。

1.2 广州交通拥堵的主要类型与改善思路

广州交通拥堵的成因是多方面的，较为复杂。对交通问题进行归类分析，对造成拥堵的共性进行归纳，主要拥堵成因可以综合为六大类，分别是：路网结构缺陷、道路设施之间匹配不良、交通设计缺陷、交通管理不完善、交通秩序混乱、用地布局影响。

其中，路网结构规划不合理、结构缺陷产生的拥堵，或因规划及用地布局等原因产生的拥堵，需着眼于宏观层面，通过落实规划、调整拥堵布局、加快道路设施建设、限制交通需求增速等措施，在较长的期限内达到改善效果。对因道路交通设施通行能力匹配不良、交通设施设计存在缺陷、交通设施管理尚不完善、不良出行习惯导致的交通秩序混乱等问题，则可通过微观层面的道路工程、交通工程改造等手段，在短期内完善设施，加强管理，达到增大供给、平衡需求的效果。

1.3 微观交通改善的方法与策略

微观交通拥堵治理改善着眼于交通组织调整和道路交通设施改造，采用的改善方法有：通过单向微循环，优化区域路网交通组织，减小片区交通冲突点，缓解道路交通压力；优化交叉口渠化，提高通行效率；完善信号控制系统，加强交通管理；调整路口交通组织，通过禁止路口的部分转向，提高通行效率；提升道路通行能力，实施潮汐可变车道；发掘交叉口通行潜力，设置左弯待转区、直行等待区、进口道可变车道等。

1.4 可变车道技术的应用情况

可变车道技术作为微观交通改善的方法和策略之一，在上海、杭州等城市应用较早。实施可变车道的主要目的是缓解交通拥堵、平衡道路双向通行需求的不均衡现象。国标《道路交通标志与标线》（GB 5768—2009）首次规定了潮汐车道标志、标线设置形式，浙江省地标《城市道路交通标志和标线设置规范》（DB33 T 818—2010）中将潮汐车道的设置要求细化，对物理措施、出入口段交通组织措施、隔离措施、清空时间提出具体要求，用于指导设计和施工。2013年，广州市在人民桥路段实施了首条潮汐可变车道，同时北京朝阳路也实施了可变车道，2014年北京、广州、深圳等城市相继选择合适的路段推广可变车道，潮汐车道控制技术的应用越来越广泛。

2 可变车道的实施条件分析

2.1 设置可变车道的一般条件

设置潮汐可变车道的道路车道数为偶数的，双向车道不少于4条，奇数车道不少于双向3车道。路段的交通流量特征应具备明显潮汐特征，方向不均匀系数高于6∶4，或两个方向实测交通量的比值与设计通行能力比值差值超过20%。实施可变车道后，车道数量减少的通行方向必须保证基本畅通，饱和度低于0.8，保证车道数的减少不会诱发新的交通拥堵。

2.2 人民桥设置可变车道的实施条件分析

（1）流量、流向与通行能力条件

人民桥路段双向3车道，南往北1条车道，北往南2条车道，交通流不均衡现象显著。根据2012年流量调查结果，早峰约开始于7:30，持续至10:30流量开始下降，至13:00降至全日流量最低点，上午时段南往北流量较高，下午时段北往南流量增长。早高峰南往北一车道较低的通行能力限制了该方向的交通，拥堵严重，而北往南方向车道空闲；平峰时段双向流量基本相等，但南往北一车道饱和度较高，北往南两车道较为空闲；晚高峰时段，北往南方向的流量明显增大，超过南往北方向，北往南的交通量达到1600 pcu/h以上，南往北的交通量在900 pcu/h左右。

从流量和流向条件来判断，早高峰、平峰时段，双向交通流与通行能力严重不匹配，轻交通量方向饱和度极低，通行能力剩余，重交通量方向过饱和，车辆严重排队拥堵，实测流量和饱和度数据已不能完全反应实际交通状况。晚高峰时段，车道分配、通行能力与交通流量匹配程度较高，双向交通顺畅，饱和度不超过0.7，见表1、表2。

表1 人民桥路段交通量与饱和度

表2 人民桥路段交通双向不均匀系数对比

（2）道路与安全条件分析

人民桥路段车道数为3条，达到变换车道的最低条件。路中无硬隔离设施。桥上主要的市政设施、管线如公交电车杆和电缆均设在外侧车道或人行道上，中央车道改变行驶方向对现有设施的正常使用无显著影响。

3 人民桥可变车道设计研究

3.1 交通组织与交通设施设计

（1）桥北片区与六二三路—镇安路路口的衔接设计

在路口的东、西、北进口道通过多组地面文字和标志牌提前预告可变车道。可变车道入口前设置LED标志，提示行车方向。六二三路路口南进口道（人民桥下桥位）增加一个进口排队车道，增加南进口道蓄车空间。在康王南路、镇安路、六二三路和西堤二马路路段内环路上桥位前设置预告标志，提示前方设有可变车道，建议车辆选择内环路过江，分流一部分社会车辆，见图1。

（2）人民桥路段交通设施设计

人民桥路段全线540 m建议设置4组门架式分车道信号灯组，门架正反两面均设置信号灯，按对应车道提示行车方向和道路通行信息。

（3）桥南片区与工业大道路段的衔接设计

图1 人民桥可变车道北端衔接段交通方案示意图

可变车道起止端设在主线和辅道合流段（近同福路处），同时优化该路段的车道分配。起始端设门架式信号灯，上桥位前设置充足的指引标志和地面辅助文字，指引可变车道入口，见图2。

（4）可变车道信号灯的识认设计

桥南、北端起点及桥面上共设置四组门架式信号灯，保证司机全程能够接受正确的指引。门架上的信号灯对应相应的地面车道：左侧信号灯对应左侧车道，中央两盏信号灯对应中央车道，右侧信号灯对应右侧车道，见表3。

表3 分车道信号灯与指示信息

3.2 交通仿真与方案优化

采用PTV公司VISSIM微观仿真软件进行交通仿真，对人民桥实施可变车道后的交通运行情况进行评估。根据软件运行结果，对道路流量、饱和度、行程时间、延误等指标进行比较，研究可变车道方案是否能在实际实施过程中达到预期目标，根据仿真结果，对方案进行优化完善，见图3。

图3 VISSIM交通仿真模型截图（桥北与桥南衔接段）

根据仿真评价结果，预计人民桥实施变车道后，高峰时段两个方向的通行能力可以得到充分合理的利用。南往北方向因通行条件改善，使交通吸引力增大，流量增加，同时考虑区域转移交通量的影响，预测早高峰流量最高增幅可能达到40%，桥上断面流量数将超过2200 pcu/h。路段车速增长，南往北方向早高峰车速稳定在22～28 km/h区间，通行效率明显增长，相应的行程时间缩短，延误降低。

4 人民桥可变车道实施效果分析

2013年9月，人民桥可变车道正式投入使用。上午7:00对中央可变车道清空车流，变换行驶方向，实行“南往北2车道+北往南1车道”的车道分配形式；10:00再次清空可变车道，并转换行驶方向，桥上实行“南往北1车道+北往南2车道”的车道分配形式。

（1）交通流量对比

根据交通量数据统计结果，在可变车道实施后，桥上双向总流量呈缓慢增长趋势。南往北方向通过的车辆数每小时增加约250～300 pcu/h，增长率超过20%，增长幅度略低于仿真预测结果，但总流量仍呈增长趋势；北往南方向的流量与实施可变车道控制前基本持平。

（2）断面车速对比

可变车道开通后，南往北车速的变化最明显，目前路段中央断面车速基本稳定在30 km/h以上，与开通前高峰期平均车速12.8 km/h相比，增长超过2倍，交通改善效果显著；北往南方向减少1条车道后，车速变化不大，仍旧维持在25 km/h左右，1条车道对目前流量的适应性较好，通行效率未显著降低。详见图4、图5。

（3）路段延误对比

根据实测数据，可变车道实施后，人民桥全路段延误显著降低，主要原因是南往北方向车速增长显著，车辆行驶过程中减速和等待的时间减少，车流特征更趋于自由流，见表4。

表4 开通初期路段延误对比

5 结语

人民桥可变车道实施一年来，交通拥堵现象得到有效缓解。事实证明，实施可变车道可以有效缓解具有潮汐交通特征的路段拥堵，是广州市交通拥堵治理改善值得借鉴和推广的经验之一。在人民桥实施经验的基础上，广州市于2014年继续在解放北高架上试行了可变车道控制方式，目前运行效果良好。未来在流量、通行能力、道路与安全符合条件的路段上，可变车道技术值得继续推广。

[1]张卫华,韩高峰,颜冉,等.城市道路路段可变车道设置效果评价方法[J].重庆交通大学学报：自然科学版,2014(4):1-7.

[2]徐红领,于泉.可变车道的国内外研究现状及展望[J].交通标准化,2014(15):78-81.

[3]贾贵宾,袁振洲.适应于潮汐交通的可变车道转换系统研究[J].公路与汽运,2013(6):55-57.

[4]黄婉月,王伟兰,王俊骅.潮汐车道技术设置可行性研究[J].道路交通管理,2013(6):35-37.

[5]谭云龙,魏广奇.广州中心城区交通拥堵分析与对策[J].交通与运输,2013(5):50-52.