基于平面交叉口交通流特性的平面交叉口交通设计

龙海滨

（湖南智谋规划工程设计咨询有限责任公司，湖南 株洲412007）

1 引言

随着我国汽车行业的发展以及人民生活水平的提升，人均汽车保有量越来越高，道路也变得越来越拥堵。大量数据表明，道路交叉口发生拥堵程度最严重，延误时间也较长。造成这一现象的主要原因就是平面交叉口的通行能力不足【1】。平面交叉口的设计合理与否，一方面影响着交叉口处的交通是否通畅，另一方面也直接影响着与之相连的相关道路的交通状况，决定着相关路网的功能能否有效发挥。相当数量的交叉口由于考虑因素欠缺，设计存在缺陷，往往出现缺乏渠化设施、不合理的交通组织等设计，导致交叉口各种交通流无次序，造成高峰时段的拥堵，甚至使局部道路网络出现瘫痪。据此，找出交叉口的不足之处，分析平面交叉口交通流特性，研究平面交叉口的交通设计，从而提高平面交叉口的通行能力十分重要的必要。

2 平面交叉口设计的不足之处

目前，道路平面交叉口的交通问题体现在：（1）当道路出现拥堵时，会直接影响整个区域路网的通行能力；（2）由于行人、机动车以及非机动车混合交通流的相互交织，发生交通事故的概率大大增加【2】

2.1 平面交叉口面积过大

在一些道路的平面交叉口，交叉口的设计未考虑实际条件，交叉口面积设计一大。如此一来，车辆以及行人通过的距离会变长，进而导致交叉口红绿灯的周期大大延长，降低路口信号灯的利用率。而且，较长时间的等待过程会导致驾驶员以及行人的耐心慢慢消耗，不利于交通安全。

2.2 交通标志牌设置不合理

在道路交叉口处，往往均设置有相关的标志牌。但一些路口标志牌信息未及时更新，造成与目前实际路况出现不相匹配的现象。而且标志信息的不合理也会给驾驶员带来行车安全隐患。比如，信息过少无法给驾驶员提供清楚有效的信息；信息过多则会给驾驶员识读带来压力，导致行车减速失控出现尾随相撞事故的发生。

2.3 机动车道设置不合理

在一些左转交通流所占比例较大的交叉口，通常未对交叉口进行科学合理的渠化设计，也就是未对交叉口范围内车辆的运动轨迹进行规范。当交叉口右转交通量所占比例较小的路口，无须设置右转专用道，以提高交叉口的通行能力。

3 平面交叉口交通流特性

平面交叉口是整个道路网络中最重要的组成部分，其不仅直接决定着整个路网的通行能力，对道路的交通安全也有很大的影响。研究表明，大约60%的交通事故发生在交叉口附近。随着我国道路网络的日趋完善，交叉口方面的研究越来越受到人们的关注【3】。随着我国汽车行业的发展以及人民生活水平的提升，人们对于交通出行的需求越来越大，给道路网络提出了新的要求和挑战。平面交叉口作为路段的枢纽点，一方面凸显的作用也越来越大，但面临的挑战也越来越明显。未考虑交通流特性的交叉口交通设计，极易造成高峰时段的拥堵，甚至使局部道路网络出现瘫痪。同时，也大大增加了交通事故发生的频率。

4 行人、机动车和非机动车的交通流特性

平面交叉口的交通流特性主要包括行人、机动车和非机动车的交通流特性。

4.1 行人交通流特性

当交叉口不存在信号灯时，一般来说，行人会先观察道路的交通状况，当车辆之间存在安全距离时，会快速通过道路。通常情况下，行人对于安全距离的判断不会出现错误【4】。但不同的心理状态，也会出现判断失误造成被车辆碰撞的现象。例如，当车辆的行驶速度不变时，稳重的行人对于安全距离的判断会比随意的行人大得多。而且，车辆的行驶速度也会影响行人的判断，当车速越小时，所需要的安全距离也越小。而且由于大多数行人安全意识薄弱，当路段交通量不大时，路口虽然设有信号灯，行人也会闯红灯。

4.2 机动车交通流特性

车辆通过交叉路口时，其驾驶行为要比正常路段更为复杂，难以判断。除了被实际的交通条件所影响，交叉口的形状，路口管控措施等因素都会对驾驶行为产生影响。通常来说，某交叉口的形式以及管控方式会直接影响下一个交叉口的交通流到达状态。交叉口的形式决定着不同的转向需求能否实现。交通量呈现不均匀分配以及车道的方向选择性分布是交叉口的转向特点。交叉口交通设计的一个重要部分即为转向方式的选定，特别是对于左转向问题的解决。

4.3 非机动车交通流特性

非机动车存在灵活方便、转向简单的特点。在交叉口行驶时，非机动车与机动车在几乎没有保护隔离设施的同一平面内。一般骑行人的速度缓慢，但他们的小心害怕心理导致车辆横向摇摆。而且不会保持原有的运动轨迹，因为不同车辆间启动和速度均存在差异。当红灯停止的时候，交叉口迅速涌入大量非机动车。 由于不同个体技术、心理等因素的影响，机动车的速度和方向一直在改变，在交叉口出现散点分布的特点。

5 平面交叉口交通设计

针对平面交叉口中行人、机动车、非机动车的交通流特性，目前相关治理方式即是采用平面交叉口交通设计。

5.1 渠化设计

交通岛、导向车道、标志标线等设施的设计是对交叉口进行空间隔离常见的渠化设计。通过这种设计，车辆的行驶轨迹被固定在特定路线，使得各种交通流在交叉口变得相对有次序，降低事故发生的概率。设置渠化设施，一方面可以使车辆的驾驶人更方便安全地进行转弯，另一方面也为行人提供了安全岛，如图1 所示。

5.2 合理确定行人横道线和停车线位置

人行横道线和停车线的设计是平面交叉口较为重要的一部分，也是最容易忽略的一部分。在这个设计过程中，应树立尽可能减少通过路口的距离，充分提高绿灯的利用率的理念。通常是将人行横道线设置在路缘石转弯半径切点内，这样驾驶员可以快速经过交叉口，保证交叉口大多数情况下处于通畅状态。

图1 平面交叉口渠化设计

5.3 合理确定交叉口车道数

在进行道路车道数与车道的设计时，首先要将道路的宽度和周边建筑物的环境放在首位，然后详细调查当地的交通量以及交通组成。通过建模量化分析获取的数据，得到相关的设计参数，如转弯车道的数量和宽度等。通过这个过程，平面交叉口的交通设计更能符合当地自身的特点，满足设计通行的需求。

6 结语

平面交叉口是整个道路网络中最重要的组成部分，其不仅直接决定着整个路网的通行能力，对道路的交通安全也有很大的影响。本文从交叉口的不足之处入手，对平面交叉口的交通流特性进行分析，研究了平面交叉口的交通设计，旨在提高交叉口在路网中的通行能力。