交叉口优化设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇交叉口优化设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

解决交通问题特别是交通拥堵问题非常重要，一方面规划阶段要做好交通规划，一方面要优化城区的信号控制方式，使其从目前的定时信号控制逐步过渡到联动控制和自适应控制。所以有必要运用一定的数学算法定量分析交叉口之间的交通流关系，把提高路段车速和防止路段出现车辆过多造成的拥堵作为配时研究的主要方向，通过实时协调控制交叉口信号灯，以期获得提高两交叉口之间平均车速的一种配时，同时达到减少拥堵的效果。

1自适应配时优化模型的建立

1.1优化的指标确定

根据客观要求确定优化方案指标构成要素：

密度K，车辆到达数Ni，排队长度L，车辆分布特征估计。

1.2配时策略的确定

假设路段之间只用十字交叉口作为连接形式，通过分层优化，首先以路段为基础，研究优化路段两端信号配时情况用来达到提高路段平均车速，车流平均分布的目的；再通过交叉路口相邻的路段所形成的配时数据为依据，根据与交叉路口相邻的各个路段的实时交通量之间的关系，通过一种算法给出交叉口配时优化方案；然后把相互之间交通流相关的交叉口之间看做一个黑箱，主要考虑交通流在黑箱区域的输入和输出情况，结合前两层的配时方案，通过对总量相关的各信号交叉口实施配时方案进一步修正，达到配时区域进出总量小于通行能力，从而提高平均车速，减少拥堵。

1. 3配时方法的确定

配时策略：

STEP 1:

如果一个行车方向路段两端都是绿灯。

When 路段车辆预测将达到临界密度Kj，且超过临界密度导致拥堵出现，进口段给红灯时间Ru，出口段不变灯。

此时红绿灯时间具体算法：设路段现有密度为K0，路段预测达到临界密度Kj所用时间T0，给定进口段单位绿延时间：

STEP 2:

如果当一个路段的进口段是红灯，出口端是绿灯时

当路段内车辆密度降低到自由流密度K1（使得车辆可以保持稳定的速度v0）进口段配绿灯时延长时间，使得时间内增加的交通量能够顺利通过路段，且保持稳定速度V1。

出口端有两种选择策略:

1，当预测时无车流存在，或达到绿灯极限时间Gmax时，出口段给红灯时间R1，其时间确定依据下一个车流到达时间ts和绿信比λ1确定。

R1=ts+aλ1(a为加权因子。)

2，当预测时，没有达到绿灯极限延长时间Gmax，且预测排队车辆通过时间t1小于绿灯极限时间Gmax，出口段维持绿灯时间，维持绿灯时间由t1决定：

G=a*t1 (a为配时修正系数。)

STEP 3:

如果两端都是红灯

When段内车辆数N少于一次停车数N0，车辆N通过时间为T，进口段给绿灯时间G1，

G1=Ts+，

转到STEP 4

else

段内车辆数N> N0，出口端给红灯时间R2后变绿灯，到STEP 2.

STEP 4：

If进口段绿灯，出口段红灯

When：路段饱和度(v/c)达到一定值（0.9左右）平均车速V0

2自适应配时程序设计

2.1VISVAP简介

在Vissim中，信号控制可以设置成VAP类型，VisVAP增强了自由定义的信号控制逻辑的使用，它提供给用户一个便捷的工具，使用VAP程序语言（Vehicle Adaptive Programming），通过程序流程框图来建立和编辑程序逻辑。VisVAP中控制文件为VAP程序设计，依据RiLSA 1992(德国信号控制规范)， PUA文件为其主要的信号控制文件。

*PUA设计文件如下：

SIGNAL_GROUPS

$

K1 1

K2 2

$STAGES

$

Stage_1 K1 K2

Stage_2 K2

red K1

Stage_3 RED K1 K2

Stage_4 K1

red K2

$STARTING_STAGE

$

stage_1

$INTERSTAGE 1

length[s] :5

from stage :1

to stage :2

$

K1 -127 0

K2 2 127

$INTERSTAGE2

Length[s] :5

From Stage :2

To Stage :3

$

K1 2 127

K2 -127 0

$INTERSTAGE3

Length[s] :5

From Stage :3

To Stage :2

$

K1 2 127

K2 0 127

$INTERSTAGE4

Length[s] :5

From Stage :3

To Stage :4

$

K1 2 127

K2 2 127

$INTERSTAGE4

Length[s] :5

From Stage :4

To Stage :1

$

K1 -127 0

K2 2 127

$END

2.2对照仿真实验

运行VISSIM软件，通过对两个交叉口之间进行定时配时仿真和自适应配时仿真，比较 车辆平均行程时间、平均排队长度、平均停车次数、平均延误以及行人平均行车时间进行评价分析，用来评判自适应程序设计。

2.3仿真结果对比分析

2.3.1仿真数据分析

仿真数据对比分析

检测的主要数据是道路的平均速度，自适应控制时的平均速度比定时控制时的平均速度提高了15%左右。这是由于在自适应控制的信号设计过程中，充分考虑了主干道的交通量变化，当主干道交通量变大时，主干道得到的绿灯时间也将相应的增大。

两种配时方法仿真后经过对比，自适应控制车速波动小，车流稳定，原因是自适应配时方案控制了交叉口之间的路段进出入交通量，从而容易形成稳定车流，有利于平稳车速。

3结束语

论文对两个交叉口进行自适应信号控制优化设计，通过VISSIM仿真，验证了论文所提出的自适应信号控制方法明显优于定时控制方法，这也说明本文的设计思想是可行的。

4参考文献

[1]姜桂艳.道路交通状态判别技术与应用[M].北京：人民交通出版社，2004.9：103-160.

[2]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].北京：科学出版社，2003:192-208.

篇2

2平A1类交叉口目前存在的主要问题

现以晋中市某现状道路平面交叉口(红线宽52m主干路与红线宽30m次干路相交的十字交叉口)为例，介绍交叉口实际使用中存在的问题。该交叉口为主、次干道平面相交信号控制十字形交叉口，是晋中市通往城区西部的主要交通要道，周边分布着吸引大量交通流量的办公楼、大型酒店等主要工作、消费场所。东西向主干路为三幅路型式，路段上为双向四车道，道路中央设有分隔栏，进口处一个左转进口车道和两个直行进口车道，右转机动车借用非机动车道右转。南北向次干路为两幅路型式，中间为中央绿化隔离带，进口处一个左转直行道，右转机动车借用非机动车道右转。经分析，目前存在的问题是:交叉口未优化交通，交通指示信号灯采用二相位信号灯，同时控制直行与左转车道，造成交通混乱，致使左转机动车通行能力减小，右转机动车与同向行驶的非机动车冲突严重，易引发交通事故。南北方向次干道进口直行车道数少于出口车道数，造成路口通行能力下降。人行横道地面标线划分不合理，缺少行人二次过街设施。车辆和行人通过距离偏大，使得交叉口的信号周期变长，降低了各交通流的通过率。

3平A1类交叉口可进行的具体优化措施

为保证行车安全，在满足停车视距要求的前提下，通过设置交通岛可减少车辆停止线之间的距离，避免交叉口内车流游荡，造成车流秩序混乱。同时相应缩短人行横道长度，进而很大程度上减小了平面交叉口的面积，可有效地缩短车辆和行人在路口的通行距离和通行时间。并采取展宽交叉口的措施，按照车流前进的方向划分左、右转专用车道，明确其行进轨迹，减少各个方向交通流之间的相互干扰。而且结合信号灯控制，实现人车分离，各行其道，互不干扰。利用中央绿化分隔带交通岛作为安全岛，确保行人安全过街，并相应配套绿化景观效果，提高城市品位。依据现状交通流量，按照相关规范要求对以上两种道路板块重新进行了规划设计，并对交叉口进行了展宽设计。

3．1平A1类交叉口进出口车道设计

本工程东西向主干路现状为三幅路型式，设计为四幅路型式，中间为2m中央绿化分隔带，两侧各11m机动车道(双向六车道)，5m绿化隔离带(在距交叉口出口道一侧缘石转弯半径终点100m处，设置了公交港湾式停靠站)，5m非机动车道，4m人行道。将现状道路中央分隔栏改为2m宽中央绿化分隔带，用于分隔对向交通流，同时增添道路绿化景观效果，美化城市风貌;考虑车道数平衡问题，要求车辆尽快通过并离开交叉口，压缩进口道右侧绿化隔离带，将进口道分别拓宽增加一个车道，由现状两个直行道增加为三个直行道。本次设计为一个左转专用车道(3．25m)，三个直行进口车道(3×3．25m)，三个直行出口车道(3×3．5m)(直行车通行能力增加一倍)，一个右转专用车道(4m)。南北向道路断面板块和现状道路一致，设计为中间3m中央绿化分隔带，两侧各11m机非共板道，2．5m人行道。本次设计为一个左转专用车道(3．25m)，两个直行进口车道(3．5m)，三个直行出口车道(3．25m+2×3．5m)(直行车通行能力增加两倍)，一个右转专用车道(4m)。为减轻交叉口通行压力，在中央绿化分隔带距停车线120m处均做了断口，便于机动车提前调头使用(左转车通行能力相应增加30%)。通过交叉口展宽设计，增大了交通流通过交叉口的通行断面，增强了通行能力，使机动车能快速、顺畅安全地通过。

3．2平A1类交叉口内部区域优化设计

1)设置安全岛使停止线前移，能减少交叉通流可能产生冲突的路面面积，加快了车辆和行人在交叉口内通行速度，从而提高了道路平面交叉口的通行能力。2)左转及右转车辆交通组织设计。a．进口道左转专用机动车道优化设计。处理好左转交通，增加专用左转车道是交叉口规划设计的重点。在城市已建的平A1类交叉口，可采用进口道中线偏移的方案;在新建扩建改建时可采用进口道展宽，压缩进口道中央分隔带宽度的方案。当高峰15min内每信号灯周期左转车平均流量达两辆时宜设一条左转专用车道，达十辆时宜设两条左转专用车道，并把司机朋友非常喜欢的左转超前候驶区尽可能地延伸出去。本次设计在交叉口进口设置一条左转弯专用车道，并施划左转弯待转区，使左转弯车辆从直行交通流中分离出来，增加直行车道通行能力。合理组织左转车辆的交通，是保证交通安全，提高交叉口通行能力非常有效的方法。b．提前右转弯优化设计。本次设计在进口道右侧绿化隔离带做了断口，便于机动车提前右转，按规范要求交叉口设计了展宽，利用安全岛在展宽进口道新增右转4m宽右转专用机动车道，便于右转机动车行驶顺畅，有效地缓解了直行车的通行压力，这样就可以大大减少交叉口的冲突点，提高交叉口的通行能力。

3．3行人及非机动车交通组织设计

目前，我市非机动车交通仍是广大人们出行的主要方式，成为我市交通的一大特点，由原来单一的以人力为主的自行车发展到以电动车作为部分城市居民出行的代步工具，使得行车速度上有了较大的提高，由此势必带来一定的安全隐患，特别在交叉口停车线前拥挤堵塞时，其密度更大。基于以上原因，根据目前非机动车的交通特性，按照新的交通管理制度，在空间和时间资源方面对交叉口进行了优化设计。1)进口道右转专用非机动车道优化设计。进口道展宽开辟专门用于右转的3．5m宽非机动车道，真正实现机非分离，避免二者相互干扰，既提高了非机动车的通过效率，又减少了交通事故，大大改善了交叉口的通行能力。2)行人过街优化设计。在人行横道处利用绿化隔离带设置行人二次过街安全岛，并保留端部1m～2m的分隔带，对驻足的行人起保护作用，提高了通行的安全性。同时建立交通管制，在安全岛增设行人过街通行信号灯，可明确指示行人二次过街安全通行，规范行人交通后，保证了交叉口内的行车速度，从而提高了道路的通行能力。3)交通岛设计。本工程在交叉口内设置四个直角边均为15m三角形的交通岛，称为导流岛，可以起到诱导、分离交通流的作用。同时，利用导流岛作为街头绿化小品，提升了城市内涵3．4优化交通标志标线合理设置标志标线，明确路权，控制冲突点，为各方向交通流提供明确的行驶方向及路径，减少其之间的相互冲突及干扰，达到优化设计的意图。交通指示信号灯采用了多相位箭头信号灯，与完善的交通标志标线设施配合，驾驶员可预先判断行驶方向，增加行车安全度。根据监控实测机动车交通量资料，适当调整信号灯信号周期时长，控制早、中、晚高峰期，相应增加主干路信号灯“绿信比”。

篇3

Abstract: City road of our country is affected by historical and economic conditions, the development of road construction relative to other countries lag, but with the rapid development of economic construction of our country city, the rapid growth of traffic volume, the traffic appeared increasingly tense situation, congestion occurs frequently, the whole city economic development has been restricted, alleviate traffic congestion the problem is imminent. Combining the engineering examples of different types, propose solutions to further optimize the design of the intersections, the security problem of traffic organization of City road intersection and intersection capacity to further enhance.

Key words: Shenzhen city; city road; intersection; optimization design

中图分类号:[TU997]文献标识码：A文章编号：

引言

我国大部分城市的道路平面交叉口布局较为简单,往往是交叉口进、出口车道数与路段相等且非机混行严重，由于在同样车道数的情况下, 平面交叉口的通行能力只有路段的1/3--1/2,路段车速越高、车道数越多则交叉口拥堵情况越严重，因此交叉口往往成为城市交通的瓶颈。为了提高平面交叉口的通行能力, 适应城市交通发展的要求, 需要对干道交叉口进行渠化设计，使机动车、非机动车和行人在通过交叉口时,各行其道, 互不干扰，提高通行效率。

一、现状城市道路交叉口存在的主要问题

1.1交叉口车道渠化不合理

在城市道路设计中，交通量较小的支路与支路相交一般可不需进行交叉口增拓车道数，等级较高、交通量较大的主、次干道应增加交叉口车道数。通过渠化设计，设置专用左转道、右转道，保证交叉口的车流处于有序状态。从现状调查的城市道路交叉口来看，大多数平面交叉口的渠化设计有进一步优化的空间。

1.2路口车道数划分不合理

交叉口进出口车道数对整个道路网系统通行能力有较大的影响。因此，交叉口进出口的车道数一般多于标准路段（比标准路段多1到2个车道）。进口直行、左转及右转流向的车道数，应按流量比分配。现状存在交叉口进口车道数与标准路段一样，或直行车道数少于出口车道数，使得交叉口处的交通流不畅，造成交叉口通行能力低，增加交叉口处的交通隐患。

1.3非机动车及行人过街干扰成为瓶颈

行人、非机动车过街设施不完善或设置不合理，使得行人、非机动车过街困难，甚至出现行人和非机动车交通对道路的穿越与机动车交通之间存在严重的相互干扰，如右转机动车与行人过街，造成交通混乱，影响交叉口通行能力及安全。

1.4标志标线设置不合理

目前，每个城市几乎都有自己的一套交通工程做法，没有严格按照相关规范进行设置。现状存在的交叉口标志标线设置不合理的地方主要有：路口标志标线设置缺失、不清晰或者设置错误，旧牌作废后也没有及时更换；标志牌字体小。

1.5公交站点设置不够合理

为了方便居民乘坐公交车，一般将公交车站设置在道路交叉口的出口道，少部分情况设置在进口道。但是，现状设置在交叉口处的公交停靠站存在不合理的现象，如：公交停靠站设置在出口道时，其位置不符合规范要求，甚至公交停靠站直接设置在无展宽的出口道等。公交车辆的停靠站设置不合理，导致其他车辆不能快速的驶出交叉口，造成道路节点通行能力的下降，从而影响整个道路网的通行能力。

二、交叉口设计原则

2.1交叉口是交通冲突地点，为提高交通安全和通行率，在无信号控制的交叉口需要实行“路权”分配的标志和标线设置措施。

2.2为改善交通安全，交叉口需对机动车、行人、自行车交通采用规范化的交通安全和交通控制设计。

2.3新建平面交叉口，应以交叉口红线为依据，根据相交道路的类别以及设计车型、车速、交通流量流向，并考虑到未来发展的可能性进行设计。

2.4各类道路交叉口的进出口道应为行人安全过街或方便残疾人使用和通行提供必要的条件。

2.5平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线、并须满足视距三角形要求。视距三角形范围内，不得有任何高出道路平面标高1.2m 的视线障碍物。

三、交叉口平面设计步骤及方法

3.1交叉口平面设计步骤

城市道路交叉口平面设计步骤一般如下：

图1交叉口平面设计一般步骤图

其中，在考虑交叉口渠化问题时，应结合交叉口进、出口车道数、左转车道及右转车道设置一并考虑。

3.2交叉口平面设计方法

这里介绍交叉口平面设计方法时，按照设计步骤进行阐述。

（1）确定渠化参数：根据不同等级的道路，确定渠化段及展宽段长度，对于新建道路宜取大值，改建或者条件受限取小值，这里一般结合公交站台的设计一并考虑。

在进行渠化时，增加进口车道数的方式一般有压缩侧分带及中分带、道路中心线左移、红线拓宽等。

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上世纪90年代以来，随着社会经济的不断发展，人民生活水平的日益提高，全社会交通出行急剧增长。在城市内部出行中，除部分轨道交通出行外，城市道路的交通出行占主导地位。近年来，各地相继编制城市交通规划、路网规划，兴建、完善城市路网，但由于城市道路的建设周期较长，投资较大，路网的完善也非一蹴而就的事。交通量的日益增加，使城市道路交通状况日趋紧张；同时，路网结构不合理、交通设施不完善、交通秩序不遵守等原因，加重了城市道路的交通压力。

国内外研究普遍表明，城市道路平面交叉口是城市道路网的瓶颈、咽喉（建筑工程基地出入口与城市道路连通处可以看成特殊的平面交叉口）。路段上一般不会发生阻塞和拥挤现象，交通拥堵主要发生在道路交叉口。因此，对城市道路交叉口的优化，能够显著提升城市路网的通行能力，提高路网服务水平，将给城市发展带来巨大的社会和经济效益

影响信号控制交叉口通行能力的因素

信号控制交叉口是指用交通信号灯组织指挥相冲突交通流运行次序的平面交叉口。在正常道路、交通、信号条件下，单位时间内通过交叉口的最大交通流率，称之为信号交叉口通行能力。由此看出，影响信号控制交叉口通行能力的因素包括：

（1）道路条件 交叉口形式、进口道数量、车道宽度与转弯半径、车道坡度以及车道功能划分等；

（2）交通条件 交叉口进口道交通量、流向分布、车型组成，行人及非机动车交通量等；

（3）信号条件 信号周期、信号相位与相序、信号配时、控制类型等。

这些影响因素中任一因素发生变化都将导致通行能力的变化。

提高信号控制交叉口通行能力的措施

改善交叉口道路设计，遵循交叉口进出口道通行能力与其上游路段通行能力相匹配的原则。

以两条双向四车道次干路相交的交叉口为例，假设采用常见的四相位的信号控制，按路A直行+右转、路A左转、路B直行+右转、路B左转组织交通，则一个信号周期内，各个进口道的通行时间为

T/4-ts

式中，T，信号周期（s）；

ts，总损失时间（s）。

由此可知，一条进口道在交叉口的通行时权仅为总时间的1/4不到，故交叉口一条进口道通行能力约为路段上一条车道通行能力的1/4。按照通行能力匹配的原则，交叉口进口道数应展宽到上游路段的4倍，即使受用地红线、下游出口道数、人行横道设置等的制约，进口道数设置为上游路段车道数的2倍也较为适宜，而不做交叉口展宽渠化，则将极大地限制整条道路的通行能力的发挥。

对于主干路-主干路、主干路-次干路十字相交，采用四相位信号控制的情况，交叉口进口道展宽为路段车道数的2倍都是可行且适宜的。

对于主干路-支路相交，原则上按支路右进右出设计，当确需沟通两侧支路时，通常支路展宽为2个进口道，主干路在保证进口道直行车道数与上下游路段车道数协调的前提下，展宽1个左转、1个右转专用车道为宜。

次干路-支路相交的情况，基本与主干路-支路相交一致。

支路-支路相交，当用地允许时，宜展宽为2个进口道，根据各向交通流合理设置车道方向。

交叉口各方向的进口道数量宜根据各流向交通量比例合理设置。以一条双向四车道道路在十字交叉口展宽为4个进口道（单向）为例，通常直行车辆占主导，4个进口道划分为1左转+2直行+1右转。但某些特殊地点，可能左转交通量占多数，1个左转车道无法满足左转交通通性需求时，宜增加进口道左转车道数量，进口道可布置为2左转+1直行+1直右或2左转+2直行+1右转。

过去在交叉口设置中，通常将右转车道设置成直右车道，直行与右转设置在同一个相位。但实际运行中，由于机动车与行人和非机动车同时放行，直行的慢行交通与右转车辆相互交织冲突，当直行的行人和非机动车交通量非常大时，右转机动车通行较为困难，导致同一车道直行车辆也无法驶离。有鉴于此，当条件允许时，设置右转专用车道还是有必要的。

对于一些人流密集的大型交叉口，为减少机动车与慢行交通的冲突，宜设置人行天桥或地道，分离、消灭冲突点，提升交叉口通行能力。

一个设计合理的城市道路交叉口，只有设置同样合理的信号控制系统，才能充分发挥其效益。

各方向交通流在交叉口相互交织冲突，交通信号灯通过一套相位相序设计来分配各交通流通行时权，将各主要交通冲突流分离。理论上，较多的信号相位能将各个冲突点消灭，但其同时也将增加信号损失时间，降低绿信比，增加交叉口延误。因此，在信号相位设置时，应综合考虑各方面的影响因素。以左转交通为例，当左转交通量较小时，可将左转与直行交通设置在同一个相位放行，左转交通通过对向直行交通的“空隙”通过；当左转交通量较大，或直行交通量大到不足以给对向左转交通提供间隙时，宜将左转交通与直行交通分开设置相位。实际应用中，干路进口道常常设置为直右、专用左转2个相位，支路进口道常常设置为单个直左右相位，即这个原因。

同时，在城市路网中，协调相邻交叉口间的信号控制，形成主要道路的绿波带，对于减少车辆排队，提高道路服务水平，也是至关重要的。

结语

城市道路信号交叉口是城市道路网的蜂腰、瓶颈，优化信号交叉口的设计，可通过交叉口展宽，机动车与慢行交通分离，信号灯配时优化，相邻交叉口信号灯协调控制等，显著提升整个城市路网的服务水平。

参考文献

[1]《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）

[2] 浙江省工程建设标准，《城市道路平面交叉口规划与设计规范》（DB33/1056-2008）

[3]《道路通行能力手册》（HCM2000），美国交通研究委员会

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0.引言

主干路在交通负荷高峰时段,交通拥堵问题日趋严重,导致整个路网在高峰时段运行效率低下。突出表现为主干路在交通功能上大都未能达到预期的功能,更多地承担了次干路和支路应承担的“通达”功能,而基本“通行”功能却受到严重影响。主干路功能保障是强调在交通负荷高峰时段,主干路的“通行”功能仍能得以保证。对于已建成的主干路,讨论采取交通控制与管理手段、还是采取工程措施保障交通功能更加有效,将成为城市交通改善和路网结构调整、功能完善的重大突破。

1.主干路辅道定义及功能

1.1辅道的定义

一般定义为设在道路的一侧或两侧，供不允许驶入或准备由出入口驶入该道路的车辆等行驶的道路。本文提出了一种新的符合我国城市主干路辅道的定义，就是将非机动车道作为多功能车道来使用，在沿线非机动车道上设置公交停靠站、合理布设进出口以及停车泊位等交通设施,并且在交叉口进口道将非机动车道作为机非混行车道，沿线非机动车仍在非机动车道上通行。

1.2辅道的功能

辅道作为多功能车道决定了其功能的多样性，具体功能如下：

（1）作为车辆出入主干道的载体。

（2）作为沿线公交车辆停靠载体。

（3）作为非机动车运行的载体。

（4）作为在交叉口进口道机非混行的载体。

2.辅道优化设计方法

辅道的优化设计模式及方法主要研究辅道公交停靠站的优化设计、结合辅路停车进出口优化设计、信号交叉口进口道优化设计以及多种方式组合模式下的一体化设计。

2.1辅道公交停靠站优化设计

由于公交停靠站设置于辅道上，须考虑对辅道非机动车的影响以及主路进出辅道、单位开口进出辅路的影响。

设置方法主要是将公交停靠站站台设置于人行横道上，非机动车在公交站台处通过无障碍进入人行横道，在人行横道上开辟短距离非机动车道；根据主干道的设计车速，公交车在停靠站前方20米左右处进入辅道，给辅道上其它通行的机动车足够交织段，公交车出站到进入主路同样需要一段交织距离。

该设计模式主要适用于主干道车流量大，公交需求量高，且辅道非机动车较少，其宽度能够同时容纳一辆公交车与非机动车。

2.2辅道进出口优化设计

辅道进出口设计包括主路车辆以及单位、小区车辆进出辅路的开口。主路与辅道之间绿化带开口需考虑辅道周边地块是否有单位、小区开口或者是否需要停车；同时还需考虑辅路公交停靠站的影响。

首先考虑主路进出辅道开口设计方法，对于城市主干道，辅道的宽度一般大于5米，假定机非分割带为3米，开口垂直宽度不能太大，一般不大于8米，通行宽度4米左右，如果宽度过大则有的车辆不遵守交通规则，造成辅道车辆逆行驶入主路。

然后对开口位置设计进行分析，辅道的进口和出口分开设置，且单位进出口与辅道开口错开，在不影响单位进出、主路进出辅路，可以在公交停靠的区段外设置咪表停车位，满足停车需求。一般辅路有公交停靠站时需要在其前后20米处给予开口，并且辅道上有单位或者小区开口，并且相隔较近时需要协调考虑开口的位置及停车位的设置。

该设计模式主要适用于辅路非机动车流量较高，且沿线单位或小区进出交通需求及停车需求较高的情况。

2.3信号交叉口辅路进口道优化设计

由于城市主干道车流量大，信号路口车辆延误高等原因，有必要在信号交叉口进口道处对辅路功能进行优化设计，提出了辅路进口道车道功能置换方法。

辅路交叉口进口道一种主要考虑进口道排队较长，将交叉口右转车提前进入辅道来实现右转，减少路口车辆的延误，并且提前设置右转车进入辅道的交通标志。

第二种考虑小区开口距离交叉口较近，交织段过短，所以需要灵活设计辅路车道功能，小区出来的左转车直接进入辅道，在交叉口进口道通过信号优化来实现左转，同时在小区出口处设置交通语言；辅道上将非机动车与左转机动车用护栏分隔，确保非机动车辆安全，防止左转机动车随意停车影响非机动车通行。

该设计模式主要适用于T型路口；以及小区或者支路开口离交叉口较近，且出口车辆在交叉口大部分为左转车的情况。

2.4组合优化设计

路段辅道机动车与掉头开口协调优化设计：

城市道路中，某些交叉口间距较大，不能满足路段上单位或小区机动车辆掉头需求，且主干道上存在某些车辆需要通过掉头进入辅道，所以有必要对路段掉头车道进行优化设计。

辅道开口设计与停车泊位设计方法在前文已描述，这里主要研究开口与掉头车道之间的设计方法，路段设置专用掉头车道，辅道出口与掉头车道停车线要有一定的距离，满足车流交织的长度，掉头车道的设计还需考虑进入辅道的车辆，信号控制行人过街与辅路机动车掉头。

该组合设计模式适用于交叉口间距较大，沿线辅道车辆掉头及掉头进入辅道的车辆需求较大的情况；路段有足够的行人过街需求等情况。

3.案例分析

3.1现状条件

各种优化设计模式及组合模式通过选取长沙市芙蓉路（城南路-人民路区段）主干道为实例进行了适应性分析。选择的区间段为芙蓉路重要瓶颈，辅道主要问题为芙蓉路沿线路段存在大量单位进出口、路边停车需求，单位进出车辆直接进出中央机动车道，对机动车流扰动严重。

3.2改善方案

通过将芙蓉路现状宽度为6米的非机动车道改为多功能服务性质的辅道，作为沿线进出交通和停车的通道，同时提供非机动车通行。在两个信号控制交叉口之间系统布设辅道进出口，保障沿线各个单位进出口的车辆都能够实现进出。辅道的进口和出口分开设置，且单位进出口与辅道开口错开，公交停靠站位置重新优化，得到详细优化设计方案如图10所示。

图10　优化设计模式应用

3.3仿真分析及评价

借助微观交通流仿真软件系统Vissim对改善方案进行仿真分析， 通过对此区间段及整条主干道的仿真可得出以上各优化设计模式适应性很高，能够充分缓解主干道交通压力，特别是城市核心区比较拥堵的主干道，提高道路通行能力，大大降低车辆延误，道路安全性得到很大的提升。

4．结语

通过对主干道辅路的公交停靠站优化设计、沿线进出口优化设计、交叉口进口道辅路右转车道优化设计及各种组合模式优化设计，能够缓解城市主干道、特别是途径核心区区段的交通压力，提高道路通行能力及交通安全，给公交乘客上下客提供便利；对主干道辅路优化设计不仅保证了主干道的“通行”功能，也真正意义上满足了主干道的“通达”功能。

篇6

1工程背景

某市政工程为所在地方政府重点建设的国家遗址公园保护工程，工程规划面积20.37km2，遗址公园核心区域占地面积4.1km2。该工程建成后将与工程以南和以西既有市政设施相连接，为确保该工程建成投运后能具有良好的城市设施条件，并达到当地平均市政基础设施建设水平，故在区内规划出多条市政工程管线，并在空间上将各条单体管线进行了合理规划与安排，确保其横向排列有序，纵向交叉合理，并与西南现有市政管线顺利连接。

2市政工程管线综合优化途径

2.1管线综合设计

为进行该国家遗址公园保护工程各单体工程管线的空间位置，防止各类管线之间发生干扰和冲突，必须在工程规划阶段加强管线综合优化设计，充分考虑各类管线属性、用途及可能的影响，进行路径的合理安排，尽可能使各类管线顺直、简短、集中。传统的市政工程管线设计理论较为侧重条框式定性分析，设计过程也常常将管线网络整体布局和城市整体规划割裂，并未进行管线网络综合布局的考虑，所采用的设计方法更加依赖既有经验，也就是说在各类管线空间相对位置等的确定方面均过于依赖既有的设计实践经验，从而增大主观因素对设计过程的干扰。在进行该国家遗址公园保护工程综合管线设计过程中，主要针对一项或几项管线方案进行规划模型的构建，并采用最优化方法进行模型求解，以求解的结果作为该市政工程管线综合优化设计的依据。采用非线性规划模型进行市政工程管线的空间管位确定，并在取值范围内进行最优解的计算，采用定性与定量相结合的分析方法，能有效避免人为因素对管线位置确定的不利干扰，保证设计过程及结果的科学性和最优化[1]。

2.2交叉口竖向设计

所谓市政工程管线综合交叉口竖向设计主要是指在道路等的交叉口位置进行各类管线空间位置的合理规划设计与布置，既保证各类管线之间间距符合设计及安全运行的要求，又能节省空间，减小土方开挖量和工程成本。交叉口往往是城市交通运输的关键部位，交叉口管线设计的科学与否直接影响交通管线运行的安全性与效率，所以，管线综合交叉口竖向设计是市政工程管线设计的重要部分，关系到管线网络安全运行及市政工程社会效益的顺利发挥。

2.2.1设计原则

就设计原则而言，首先应严格控制交叉口管线埋深，既能有效减小工程量和施工规模，控制施工成本，又能避免地下水对地下管线可能的腐蚀。第二，应减小除地形制约之外不必要的弯曲设置，因为管道弯曲会导致传输过程中管道压力及能量方面的损失，导致施工难度、管道运营成本及施工成本等均增大。此外，还应加强对交叉口处有限地下空间的开发利用，且管线之间水平及垂直净距均应严格按照《城市工程管线综合规划规范》及相关规范[2]所要求的最小净距确定，条件允许的交叉口最好设置管线敷设综合沟，为日后维修及维护提供便利。

2.2.2设计方法——最小埋深法

该方法是进行市政工程交叉口竖向设计的过程中必须确保雨、污排水等重力流管道严格根据单体管线的具体要求进行其最小埋深等参数设计，并根据设计结果顺次确定市政工程交叉口空间内管线的交汇点以及雨污排水等各类管道实际埋深。在进行雨污排水之外非重力流管线交叉点埋深确定时，必须先按照设计最小埋深埋设上层管线，再据此合理确定出下层管线埋深。如果雨污排水等重力流管道和雨污排水之外非重力流管线埋深存在冲突，则应严格按照重力流管线优先的原则[3]进行处理。采用该方法进行市政工程管线交叉口的竖向设计能充分利用有限的地下空间，并为市政工程其余部分的建设实施提供空间资源。采用该设计方法能有效控制市政管线的埋深，减小土方开挖和施工成本，但是为获得最小的埋深，可能会导致部分管道弯曲数量的增加，反而导致施工难度和工程费用上升以及管网流体力学环境弱化，管道内所运输的介质穿过交叉口后动能损失程度和能耗增大，使运行费用不降反增。最小埋深法的实施步骤主要为：①根据市政工程设计方案确定出地下管线种类和交叉点属性（见图1（a））；②如果存在雨、污排水等重力流管线和重力流管线的交叉，则应根据重力流排水管段设计水力要素进行管线竖向交叉点处管底标高Z1、Z2的确定，且Z2＞Z1，根据标高值和管线交叉点处污水管管径的取值D1进行重力路管道垂直间距的确定，即Z2-Z1-D1≥d（d为规范所规定的任意两管线交叉的垂直净距最小值，取值具体见表1），如果此式成立，则所对应的Z1、Z2值便是管线交叉点所对应的管底标高，返回第一步；如果此式不成立，则应返回后再次进行管段水力计算，之后再重复以上过程，直至此式成立。③如果存在非重力流管线和非重力流管线的交叉，则应在竖向空间从地表自上到下进行各类管线的排序，本工程管线序列为电力管线→电信管线→热力管线→燃气管线→给水管线→雨水排水→污水排水管线，且按照设计原则中所提出的优先原则进行各交叉点处管线管底标高的逐一确定：非重力流管线交叉点处管径表示为D上和D下，根据管线次序确定其上层管线的类型，并通过相关规范确定管线的覆土深度最小值Tij，将该值与市政工程管线特定埋深最大值P进行比较，对比结果表示为M，则上层管线管底埋深应为：相关规范所规定的最小埋深原则及方法在市政工程管线设计及实际操作中的应用，便形成了本市政工程管线交叉处最小垂直净距的相对稳定结果，具体见表1所示。

3结束语

通过对国家遗址公园保护工程管线综合优化设计问题的分析表明，市政工程管线综合交叉口竖向设计是管线综合设计中的关键性环节，且其设计难度大，需要考虑的因素多，最小埋深法对于受到人防及地铁等地下构筑物影响而地下空间受限的道路交叉口处管线竖向设计较为适用，能较好地解决部分管线需要下穿人防、地铁等构筑物而导致管线埋深、施工及日常维护难度增大等问题，降低施工难度及管线日常维护成本。

参考文献：

[1]吴君炜.山地城市市政管线规划优化布置初探[J].低碳世界,2020(8):112~113.

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Abstract: In the city area, through large-scale civil engineering means to solve the problem of traffic jams by land use, economic investment and other factors. Through a series of optimization design of traffic organization, such as: regional traffic organization optimized design, intersection, pedestrian crossing optimization design and operation of traffic management measures, to improve traffic conditions in the city, especially to alleviate the city center area traffic congestion, have investment little, the effect of significant features. This paper focuses on the intersection and trunk road pavement design optimization, and analysis of an example to demonstrate the feasibility of optimized design, and strive to achieve a reasonable, economic purpose.

Key words: City Road; traffic organization; optimization design

中图分类号：U491 文献标识码：B文章编号：

1 交通组织设计的重要性

城市道路交通组织设计是运用交通工程技术和管理手段，系统地对区域内道路进行交通分析；根据道路功能，组织、协调、疏导交通流，平衡道路交通流量，使道路通行能力与交通流量基本协调，缓解交通需求矛盾。

常规的道路工程设计，只是依据规划对道路工程本身进行几何设计，对影响道路使用质量的交通组织设计未予足够重视，当建成道路发生交通堵塞或存在交通安全隐患时，交通管理部门只能做些“疏导”管理工作，不能从根本上解决存在问题。

实际上，道路在使用过程中，由于使用条件不同，吸引的交通流也不同，交通流对道路的需求是千差万别，特别是中心城市区道路的改、扩建时，道路工程若不做好交通组织设计，等道路建成后发生问题时再想法进行拓宽改造，则恐难实施，不仅对整个交通系统造成严重影响，而且存在工程重复建设，造成资金浪费等诸多问题。

交通组织设计有别于“交通工程设计”与“交通设施设计”，是近年来为改善城市交通，提高交通效率而提出的“交通设计”的一个组成部分。交通组织设计的重要性在于：做好交通需求分析，合理组织区域交通，充分发挥路网功能，保障交通安全。

2 交通组织优化的基本思路

2.1保持交通连续

交通连续是搞好交通秩序管理的根本保障。保持交通连续即保证大多数人在交通活动过程中，在时间、空间、交通方式上不产生间断。例如，在交通路口渠化方面，路段上的行车道要对应路口直行导向车道，以保证直行车流不变换方向；路口进口导向车道要对应出口车道，以保证车流通过路口连续；信号灯实现绿波带，以保证车流通过整条道路时间上连续；路段天桥建在换乘的公交站之间，以保证换乘连续等等。交通连续组织得好，可以使行人流量减少、车流行驶有序，同时可以减少许多交通违法行为，改善路面交通秩序。

2.2减少交通冲突

当两股不同流向的交通同时通过空间某点时，就会产生交通冲突。而该点即为冲突点，交通冲突可分为交叉冲突、合流冲突、分流冲突、穿插冲突、纵向冲突等。交通冲突是产生交通延误和交通事故的根源。我国的城市交通是典型的混合交通，各车种、各流向的交通冲突严重，减少各种交通的冲突，有利于改善交通秩序，避免交通事故的发生。

减少交通冲突主要是要使不同流向、不同种类的交通流应在交通空间和时间上分离。空间分离靠交通标志、标线来实现，时间分离靠信号相位分配来完成。

2.3均衡交通负荷

城市的用地性质、路网结构、出行习惯等，决定了城市路网中交通流存在时间和空间上的不均匀性，为了充分、合理和科学地使用现有道路，必须设法使交通负荷均衡。即通过对交通流进行科学的调节、疏导，使路网各点交通压力趋于大小一致，不至于由于在时间和空间上的不平衡而造成交通拥堵。

2.4突出以人为本

“以人为本”是现代城市交通管理的最根本的原则。交通组织设计，不能仅从方便管理出发，而是必须优先考虑大多数人出行问题，特别是弱势群体的出行，如行人交通、自行车交通与残疾人交通等。要转变观念，不能把设计、管理的着眼点单纯地放在车行道上，在路口和大型交通集散点行人和非机动车的交通组织应给予充分的重视。交通组织调整，应以方便大多数人出行为准则。

3 交通组织优化的主要措施

3.1交叉口优化设计基本内容

3.1.1平面交叉口基础资料的采集和整理

对于新建的城市道路交叉口设计，因没有现状的交通资料数据，只有规划道路等级、设计车速、道路宽度、车道数、道路沿线的规划用地性质、片区的规划人口以及设计年限内预测的交通量等基础资料。对于改建或者治理性的路口，需要对现状交通量、道路等级、沿线现状出入口、未来可能产生的交通量和交通管理进行一个详细的资料收集。

3.1.2分析现状道路交通安全存在的问题

交通安全存在的问题可能包括车辆交通组织、行人非机动车交通组织、公共交通组织、交通标志、标线和交通管理等方面。

3.1.3交通组织优化设计

确定交叉口中心线。平面交叉口相交中心线在整个路口中地位很重要，通过局部调整线位或相交角度，可以使x形交叉路口或畸形交叉路口转换成十字形交叉口，解决路口的通视性、通畅性和均匀性。2)设计左转车道、直行车道、右转车道、公交专用车道和自行车道等。路口处的交通通行能力一般是正常路段的0.5倍，所以为了能提高路口的通行能力，设置专用车道，增加路口处的车道数量是相当有必要的。根据交叉口的用地条件，通过拓宽路口道路用地红线、压缩道路绿化带和车道宽度等手段，增加专用车道数量，设置减速车道，组织不同行驶方向的车辆在各自的车道上分道行驶，互不干扰。3)进行渠化交通设计，设置导流岛和安全岛。平面交叉口处交通量较大且路口范围内的用地许可时，应作渠化交通设计，即采用交通岛、路面标线等设施疏导车流和人流。渠化设计应简单明了，太复杂的设计容易使车辆误行，反而降低其使用效率。导流车道的宽度应适中，过宽会引起车辆并行，容易引起碰撞事故。导流岛一般采用缘石围成高出路面的实体岛。如果岛的面积较大，应当划分出行人通行部分和绿岛部分；如果岛的面积较小时，可采用路面标线。设置行人二次过街的安全岛应用防撞桩进行保护，防止机动车辆碰撞位于安全岛的行人。交通岛的端部应做成圆形，且在入口端部处使用防撞桶，桶内宜装水或砂，桶身漆反光标线。

3.1.4设计交通标志、标线

在路口处应当特别注意标志、标线的简约、明了，尽量用图表示，少用文字标注(路名牌除外)，同一个牌的信息量不能过于庞大。交通岛的周围应有合理的标志或标线设计，提示行人或车辆注意安全等。

3.1.5设计交通监控系统

单个交叉口定时交通信号配时设计内容应包括：确定多段式信号配时时段划分、配时时段内的设计交通量、初始试算周期时长和交通信号相位方案、信号周期时长、各相位信号配时绿信比、估评服务水平及绘制信号配时图。对于多个路口间距较均匀，信号配时设计应当多考虑连续性，一路“绿灯”。“绿波交通”是一种单向交通干道的信号协调控制，绿波设计的主要参数有周期长度、绿信比和相位差，其中相邻交叉口之间的相位差是其关键设计要素。

3.2主干路辅道优化设计方法

3.2.1辅道公交停靠站优化设计

由于公交停靠站设置于辅道上，须考虑对辅道非机动车的影响以及主路进出辅道、单位开口进出辅路的影响。

设置方法主要是将公交停靠站站台设置于人行横道上，非机动车在公交站台处通过无障碍进入人行横道。在人行横道上开辟短距离非机动车道；根据主干道的设计车速，公交车在停靠站前方20米左右处进人辅道，给辅道上其它通行的机动车足够交织段，公交车出站到进入主路同样需要一段交织距离。

该设计模式主要适用于主干道车流量大，公交需求量高，且辅道非机动车较少，其宽度能够同时容纳一辆公交车与非机动车。

3.2.2辅道进出口优化设计

辅道进出口设计包括主路车辆以及单位、小区车辆进出辅路的开口。主路与辅道之间绿化带开口需考虑辅道周边地块是否有单位、小区开口或者是否需要停车，同时还需考虑辅路公交停靠站的影响。

首先考虑主路进出辅道开口设计方法，对于城市主干道，辅道的宽度一般大于5米，假定机非分割带为3米，开口垂直宽度不能太大，一般不大于8米，通行宽度4米左右，如果宽度过大则有的车辆不遵守交通规则，造成辅道车辆逆行驶入主路。

然后对开口位置设计进行分析，辅道的进口和出口分开设置，且单位进出口与辅道开口错开，在不影响单位进出、主路进出辅路，可以在公交停靠的区段外设置停车位，满足停车需求。一般辅路有公交停靠站时需要在其前后20米处给予开口，并且辅道上有单位或者小区开口，并且相隔较近时需要协调考虑开口的位置及停车位的设置。

3.2.3组合优化设计

路段辅道机动车与掉头开口协调优化设计：

城市道路中，某些交叉口间距较大，不能满足路段上单位或小区机动车辆掉头需求，且主干道上存在某些车辆需要通过掉头进人辅道，所以有必要对路段掉头车道进行优化设计。

辅道开口设计与停车泊位设计方法在前文已描述，这里主要研究开口与掉头车道之间的设计方法。路段设置专用掉头车道，辅道出口与掉头车道停车线要有一定的距离，满足车流交织的长度。掉头车道的设计还需考虑进入辅道的车辆，信号控制行人过街与辅路机动车掉头。

该组合设计模式适用于交叉口间距较大，沿线辅道车辆掉头及掉头进入辅道的车辆需求较大的情况，路段有足够的行人过街需求等情况。

4 实例分析

4.1现状分析

某路是惠州市市区东部的南北方向的重要交通通道，承担了东片区的大量的客货交通量。近年，随着机动车保有量的增加，各类问题日益严重，如交叉口的面积过大、未渠化且进口道数量不够；路段开口过多，人车干扰大，车行不畅；信号配时不合理；公交交通设施简陋；路口占道停车现象严重。最突出的问题是交叉口通行能力不足，通行效率低下等，交通改善刻不容缓。

4.2交通组织优化设计方案

在精细化交通设计理念及相关方法的指导下，本着多实施交通工程设施改造、少实施土建改造的精神，提出交通组织优化设计方案，如表1所列。

表1 交通组织优化设计方案表

4.3实施效果评价

4.3.1 定性评价

进口道：通过增加进口道，所有交叉口进口道由4车道变为6车道，路段上机动车出人口处的进口道由4车道变为5车道，出口道保持4车道不变，提高了交叉口的通行能力，减少了延误。行人过街：优化开口布设、增加信号控制，消除机动车与行人的干扰，保障行人过街安全和道路交通的畅通。

4.3.2 定量分析

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中图分类号：U284.77+1文献标识码：A

一、时空优化的信号控制模型

交叉口的信号控制方案，决定着交叉口各类交通流通行时间资源的分配。交叉口时空资源的相互转化和制约关系决定着道路交通设计方案的总体最优。

交叉口时空资源优化是以交通安全等为约束条件，提高交叉口的运行效率为主要目标的。其控制思想具体体现在三个主要方面：

（1）交叉口机动车交通流时间和空间资源的整合优化，即车道功能划分、相位相序确定和绿信比分配优化；

（2）面向特殊交叉口的空间时空资源整合利用，即特殊交叉口优化设计与控制；

（3）快慢交通时空分离优化设计与控制。

（一）交叉口进出口车道功能划分

1、进口道车道功能划分

该模型平面交叉口进口道车道功能划分为：2条直行车道；1条公交直行车道；1条转弯（调头）车道。

2、出口道车道功能划分

出口道车道按路段车道功能划分。

（二）快慢交通时空分离控制

1、行人过街控制方法

采用“同时异空”(时间通行权相同而空间通行权不同)，与直行机动车同时通行。

2、非机动车左转二次过街控制

（三）公交汽车交通设计

公交专用进口道在交叉口横断面的布置设计，与道路交叉口的整体交通条件、公交停靠站位置、停靠站形式等密切相关。

公交汽车交通在普通路段设置专用车道，停靠站布置在出口道公交专用道上。

二、交通设计模型

（一）几何设计

1、道路等级

按城市主干路，机动车双向4车道。

直行车流通过交叉口速度按路段速度，即：

V交叉口=V路段=60km/h

转弯车流通过交叉口速度按路段速度1/2，即：

V交叉口=V路段/2=30km/h

2、横断面

红线宽度40m；交叉口加铺转角。

路段对称布置为：

人行道5m+非机动车道6m(公交专用道3.5m+非机动车道2.5m)+侧分隔带1.5m+机动车道15m+侧分隔带1.5m+非机动车道6m(根据专用道3.5m+非机动车道2.5m)+人行道5m+中间带（双黄线）0.5m

入口方向布置为：人行道3.5m+非机动车道2.5m+公交专用道3.5m+机动车道3×3.25m

出口方向布置为：人行道5m+非机动车道6m(公交专用道3.5m+非机动车道2.5m)+侧分隔带1.5m+机动车道7.5m

中间带（双黄线）1.5m

（二）交叉口进口车道功能划分

1、进口机动车道

该模型平面交叉口进口道车道功能划分为：

从左向右布置为：2条直行机动车道；1条转弯+调头机动车道；1条公交直行车道；非机动车道。

2、出口机动车道

从右向左布置为：2条机动车道；1条公交车道；非机动车道。

3、非机动车道

与机动车直行同时通行。

三、配时与通行能力

（一）相位图

见图1。相位1为南和北进口道直行：2条社会车辆行驶+1条公交车辆行驶+非机动车行驶+行人；相位2为南和北进口道转弯（左、右、调头）：1条（社会车辆+公交车辆）；相位3为东和西进口道直行：2条社会车辆行驶+1条公交车辆行驶+非机动车行驶+行人；

相位4为东和西进口道转弯（左、右、调头）：1条（社会车辆+公交车辆）。

（二）假定

1、车辆在停车线前排队，排队时车头间距平均8m；

2、绿灯开启时，车辆以平均加速度启动运行，直行车辆a=10m/s2，转弯车辆a=5m/s2；图1 车道功能与信号灯配时图

3、绿灯开启时，驾驶员启动反应时间平均为1s，即每一辆车采用与前一辆车延后1s跟随；

4、以停车线为位移原点；

5、直行车流通过交叉口最大速度按路段速度，即：V交叉口=V路段

转弯车流通过交叉口最大速度按路段速度1/2，即：V交叉口=V路段/2

3.2 位移方程

图2，以停车线为坐标原点，建立坐标系。

1、车辆驶过停车线时，图2 位移坐标系

速度小于路段速度，即时间关系为：

[(t绿- t绿示)-(n-1)]≤6s

则位移（距离）：

xn, t绿示=-8×(n-1)+a×[(t绿- t绿示)-(n-1)]2/2（1）

式中：xn, t绿示-第n辆车在t绿示（倒计时显示数）时的位置(m)，使用时t绿- t绿示≥n，xn, t绿示≥0表示车辆通过停车线；n-停车排队第n辆；t绿-绿灯时长(s)。

2、车辆驶过停车线时，速度大于路段速度，即时间关系为：

[(t绿- t绿示)-(n-1)]>6s

则位移（距离）：

xn, t绿示=-8×(n-1)+a×62/2+ V交叉口×[(t绿- t绿示)-(n-1)-6]

（2）

式中：V交叉口-车流通过交叉口速度，单位m/s，其余符号意义同前。

（三）信号周期设置

1、机动车直行t绿=10s、转弯t绿=10s、t黄i=3s时，周期T=52s，各方向绿灯、红灯时长为：

t绿i=10s、t红i=30s

（1）在绿灯期间，直行车道排队车流

直行每条车道，有6辆排队车辆可以通过停车线。

（2）在绿灯期间，转弯车道排队车流

转弯车道，有6辆排队车辆可以通过停车线。

2、机动车直行t绿=15s、转弯t绿=15s、t黄i=3s时，周期T=72s，各方向绿灯、红灯时长为：

t绿i=15s、t红i=45s

（1）在绿灯期间，直行车道排队车流

直行每条车道，有11辆排队车辆可以通过停车线。

（2）在绿灯期间，转弯车道排队车流

转弯车道，有9辆排队车辆可以通过停车线。

3、机动车直行t绿=20s、转弯t绿=20s时，周期T=80s，各方向绿灯、红灯时长为：

t绿i=20s、t红i=60s

（1）在绿灯期间，直行车道排队车流

直行每条车道，有15辆排队车辆可以通过停车线。

（2）在绿灯期间，转弯车道排队车流

转弯车道，有13辆排队车辆可以通过停车线。

四、结论

（一）该模型完全消除机动车冲突点及合流点，交通流如立体交叉口的运行方式，即实现了平面交叉口“立交化”，极大地提高了车辆行驶安全。

（二）交叉口采用短周期信号控制，可使进入交叉口公交汽车数量得到控制，提高出口停靠站服务效率。

（三）该模型可有效组织交通，提高平面交叉口的通行能力。

参考文献：

篇9

中图分类号：S611 文献标识码： A

引言

近些年来，城市建设速度加快，机动车的数量也随之增长迅猛，这便导致了城市交通的现实状况变得越来越无力承受。大范围拥堵的问题频发，对城市交通的通行效率产生了极大的影响，大气污染问题也随之加剧，资源浪费现象严重。基于此，本文提出城市交叉口德优化设计方案，并阐释大体的思路，以期能够更好地解决以上问题。

一、当前形势下城市的交叉口所存在的各种问题

1、不很合理的车道数的划分

在道路的交叉口的车道的数量已经成为路口的车辆可以顺利实现通行的一个重要的指标，通常上说，在道路的交叉口总是会比普通的道路多出1到2个车道，主要还是为了让更加多的车辆在通行的信号灯亮起的时候可以用最短时间内便可以通过，防止在路口处延误太多时间。不仅如此，在某些交通路口处还需要进行单独分配，具体地分配出左转车道，分配出右转车道，这都将会很好地提升机动车通行效率。然而在对许多的城市进行实际的考察之后，发现多数的交叉口却并未添加车道的数量，甚至出现减少的状况，这样的话便大大地降低了机动车在通行方面的效率，也就同时增加了事故的发生率，追尾和刮擦事故频发现象明显。

2、不合理的交叉口的车道的渠化设计

进行渠化的设计，主要目的在于借助右转道和左转道的巧妙设计，从而使得交叉口在交通上变得更加流动，然而对城市的道路进行实际观察后发现，支路和支路之间缺乏明显的渠化设计，因此车辆在会车的时候不得不采用降低车速的方式来确保行车安全。城市的道路的交叉口的无渠化的设计或者渠化的设计并不充分的怪现象很多，这也就在某种程度上加剧了城市交通方面的拥堵。

3、设置不合理的非机动车道和公共汽车站

在城市的建设的初期，交通的管理人员由于没能形成较为长远的理念，于是仅仅依据当时的发展的规划来进行道路的建设，然而在这短短的几年以后，道路上的车流规模和人群的增长速度便会远远地超过预期。由于大量的行人和非机动车在流动性上会过大，因而导致了机动车的速度会很低。并且在实际道路上，行人和非机动车在过街设施上也并不完全，因此在过马路的时候难度也会很大，从而不断地产生和机动车的互相干扰，从而降低了安全的保证。通常意义上说，公交的站台都需要设置在城市交叉口的出口位置外的一段距离上，并要采用展宽式的出口道。然而实际的情况却往往是这样的，一些公交车站会被设置在完全没有任何展宽余地的道路的边上，会离城市的交叉口特别近，这便导致了在上下班的高峰阶段时交通拥挤现象极易产生，并且公交车的数量比较多的时候，总是会产生把整个的交叉口都堵死的恶劣现象，最终导致交叉口的通行能力的大大地下降。

4、设计不合理的交通标志

现阶段，每个城市在交通标志上都各有特点，这便导致一个现象，外地的司机当进入一个陌生的城市的时候总是很难把全部的交通标志等看清懂。甚至有时候由于交通标志的字体太小，距离远一点的话完全看不清，而等到距离近了以后再看的时候，已经来不及了。另外，经过了多年使用，道路上的交通车道的引导线也变得模糊或者甚至出现了重叠问题，从而给驾驶员造成很大的困扰。

二、城市道路的交叉口的交通组织的优化设计分析

1、交叉口的交通渠化的设计

城市交叉口作为道路的网络交通中整体效率得以充分发挥的关键点，相关数据证实，假如对于城市的道路网中的一切平面的交叉口实现渠化，那么路网的容量就将能够提高至少三成以上。不容忽视的是实现交叉口的渠化的代价是相对比较小的，然而效益却是非常大的。具体上来说，交通的渠化主要指的是借助道路上的标志线或者岛状结构物来对行人和车辆加以交通流引导等方面的措施，使得交通能够像流水那样依照需要的方向和路线运行，从而达到互不干扰的效果。在交叉口进行交通的渠化设计时，务必要增加和上游路段相比多出一倍的车道的数量，在进口的位置，要适当地对车道在宽度上加以压缩，在最困难的时候甚至可以压缩到3.0米，借助预测流量从而确定具体的车道的数量。在对交叉口进行改建设置的时候，最小的宽度也要达到2.8米，要比普通的车辆的宽度宽大约约0.2米，借助实测或者预测的办法对宽度合适与否进行测定。在15min之内，当每个信号的周期内的左转车的平均的流量达到2veh的时候，就能对左转的专用车道进行设置了，当车的平均流量已经达到了10veh的时候就可以设置两条左转专用车道了。除此以外，进行右转专用道或者直右混行车道的设计工作时，还要对进口道的长度加以计算。

2、交叉口的展宽的设计

交叉口的渠化的设计并没有改变道路的总宽度，因此在展宽的设计当中，就要对道路的总宽度加以调整。通常意义上说，在道路的交通量比较大的时候，交叉口依然使用灯控交通的时候，交叉口在拥挤方面的效果还是较为明显的。假如在道路两侧实行增加车道的措施，就能够更好地对交叉口的通行条件进行改善，从而大大提高通行的能力。当右转的交通在需求量很大并且作为主要的交通方向的时候或者右转的车辆所需要的车速比较高的时候应当设置专门的右转车道。

3、交叉口调头过街设计

随着城市车辆数量的增多，车速不断加快，在一些快速路上的小交叉口已经不允许进行直线左转了，于是会产生大量的车辆将会在下一个大路口进行调头处理。调头比左转向更难控制，因为其涉及到的路面较大，比较容易发生与其他机动车与非机动车的碰触。对于平面交叉口中，转变多是急转弯，车辆在调头时，需要的道路面积更大，这就需要加宽的路面来保证，避免在中途产生停车再倒车的形式，造成大量车辆拥堵。车辆调头一般发生在车辆数量多或是道路等级较高的场合，调头车道的设计与车辆构成、行车速度与调头位的设置有很大的关系。

4、逆向可变车道交通设计

在一些城市内部的大型道路交叉口，左转车辆或调头车辆数量非常多时，往往会产生过长的压车现象，甚至占满两个交叉口间的一整条左转道路交通可变车道实景行车道。这时每个信号灯周期只通过20veh车左右，造成了大量的等待时间。在进行优化设计时，可以借用对向车道，进行紧急通行，相当于左转车道数量的增加，而不对对向的车流产生任何影响，需要注意的是在交叉口调头的车辆需要在可变小车道口进行调头，避免在大交叉口进行调头。逆向可变车道口同样有指示灯与指示图，以供对路况不熟悉的车辆驾驶员观看了解。需要注意的是，在智能可变车道口的交通信号，会延迟约5s变为绿灯，同时会提前五5s变为红灯，主要目的是为了避免过早进入对向车道，正在进行的车辆对已经可以通行的对向车道上的车辆产生通行影响。

结语

城市道路系统整合设计明确了道路建设的意义已不仅是解决好交通问题，同时要解决道路沿线的土地利用、生态环保、景观旅游等多重问题，道路设计和建设更人性化。城市道路及其所在城市道路网络作为城市系统的有机构成部分，在可持续的现代城市发展理念下，要与开放的自然、生态、城市社会系统的协调和融合。

参考文献

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中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

随着城市化建设进程的不断加快，城市道路网的规模也在不断扩大。平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个节点，是行人、车辆的汇合、转向、分流的地方，是道路网灵活性的关键所在，但同时由于交叉口处交通量大、冲突点多，是交通事故多发地。我国对国内城市的交通事故抽样统计表明：发生在交叉口的交通事故数约为30%。由此可见，对交叉口进行优化设计，使其发挥最大效能显得尤为重要。

城市道路系统多为网状结构，其主要特点是道路网密度高，路网节点——交叉路口数量多，交叉路口已成为城市道路系统的重要组成部分，城市道路系统整合设计是目前道路发展的最高层次，是可持续发展思想在道路设计行业的体现，它要求道路设计方法要进行观念的调整、目标的调整，以及系统结构的调整。对道路交叉口进行科学的设计并合理地组织交通，减少车辆在道路交叉口的停留时间，并保证车辆行驶安全以及交叉口的通行能力，具有十分重要的意义。笔者根据城市道路交叉路口的实际情况浅谈在道路平面交叉口设计过程中一些要点，希望可以抛砖引玉，提高道路交叉路口的通行能力。

二、现状城市道路交叉口存在的主要问题

道路设计要避免孤立单一的设计思路，要把它放在现有道路网系统、交通系统中审视和考察与现有道路网系统的协调和融合。

1．交叉口车道渠化不合理

在城市道路设计中，支路与支路相交一般不需进行交叉口渠化设计，除此以外的其他道路相交，都需要对等级较高的道路或者两条道路进行渠化设计。通过渠化设计，设置专用左转道、右转道，保证交叉口的车流处于有序状态。从现状调查的城市道路交叉口来看，大多数平面交叉口的渠化存在不合理或者没有渠化的现象。

2．路口车道数划分不合理

交叉口进出口车道数对整个道路网系统通行能力有较大的影响。因此，交叉口进出口的车道数一般多于标准路段（比标准路段多1 到2 个车道）。进口直行、左转及右转流向的车道数，应按流量比分配。现状存在交叉口进口车道数与标准路段一样，或直行车道数少于出口车道数，使得交叉口处的交通流不畅，造成交叉口通行能力低，增加交叉口处的交通隐患。

3．非机动车及行人过街干扰成为瓶颈行人、非机动车过街设施不完善或设置不合理，使得行人、非机动车过街困难，甚至出现行人和非机动车交通对道路的穿越与机动车交通之间存在严重的相互干扰，如右转机动车与行人过街，造成交通混乱，影响交叉口通行能力及安全。

4．标志标线设置不合理

目前，每个城市几乎都有自己的一套交通工程做法，没有严格按照相关规范进行设置。现状存在的交叉口标志标线设置不合理的地方主要有：路口标志标线设置缺失、不清晰或者设置错误，旧牌作废后也没有及时更换；标志牌字体小。

5．公交站点设置不够合理

为了方便居民乘坐公交车，一般将公交车站设置在道路交叉口的出口道，少部分情况设置在进口道。但是，现状设置在交叉口处的公交停靠站存在不合理的现象，如：公交停靠站设置在出口道时，其位置不符合《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152-2010）中的规定，甚至公交停靠站直接设置在无展宽的出口道等。公交车辆的停靠站设置不合理，导致其他车辆不能快速的驶出交叉口，造成道路节点通行能力的下降，从而影响整个道路网的通行能力。

三、交叉口平面设计原则

（1）交叉口是交通冲突地点，为提高交通安全和通行率，在无信号控制的交叉口需要实行“路权”分配的标志和标线设置措施。

（2）为改善交通安全，交叉口需对机动车、行人、自行车交通采用规范化的交通安全和交通控制设计。

（3）新建平面交叉口，应以交叉口红线为依据，根据相交道路的类别以及设计车型、车速、交通流量流向，并考虑到未来发展的可能性进行设计。

（4）各类道路交叉口的进出口道应为行人安全过街或方便残疾人使用和通行提供必要的条件。

（5）平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线、并须满足视距三角形要求。视距三角形范围内，不得有任何高出道路平面标高1.2m 的视线障碍物。

四、交叉口平面设计步骤及方法

1．交叉口平面设计步骤

在考虑交叉口渠化问题时，应结合交叉口进、出口车道数、左转车道及右转车道设置一并考虑。

2．交叉口平面设计方法

这里介绍交叉口平面设计方法时，按照设计步骤进行阐述。

（1）确定渠化参数：按照《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152-2010），根据不同等级的道路，确定渠化段及展宽段长度，对于新建道路宜取大值，改建或者条件受限取小值，这里一般结合公交站台的设计一并考虑。在进行渠化时，增加进口车道数的方式一般有压缩侧分带及中分带、道路中心线左移、红线拓宽等。

（2）根据交通流量的分析，确定是否单辟左转、右转车道，车道宽度根据《城市道路交叉口设计规程》（ CJJ152-2010）进行确定。

（3）按照交叉口计算行车速度（按各级道路设计行车速度的0.5~0.7 倍计算，直行车取大值，转弯车取小值），确定交叉口缘石最小转弯半径，从而确定侧分带岛头位置。

（4）对于相交道路中的一条或者两条道路宽度较大，行人通过距离较长，考虑设置四个三角型安全岛，这是缩小交叉口通过距离的最有效方法。渠化三角导流岛是在交叉口渠化过程中，当设置完平滑的车道线后，交叉口四角处产生的机动车不通行的“多余”地带，他们成为行人和非机动车通过交叉口的安全岛。

（5）确定人行横道及停止线的位置，根据《道路交通标志和标线》（GB 768.2-2009）确定人行横道线的宽度、线宽等，另外，当人行横道长度大于16m 时，应在人行横道中央设置行人二次过街安全岛（宽度不应小于2m，困难情况下不得小于1.5m）。

（6）在穿越居民区的道路两侧，采用路侧立体绿化等措施，横断面布设上在有条件时考虑非机动车与行人与机动车的绿色隔离，绿化物种在满足景观需要的同时也应考虑作为噪音废气的屏障，以减少和降低行车废气及噪音直接对人群的污染。

五、结语

城市道路系统整合设计明确了道路建设的意义已不仅是解决好交通问题，同时要解决道路沿线的土地利用、生态环保、景观旅游等多重问题，道路设计和建设更人性化。城市道路及其所在城市道路网络作为城市系统的有机构成部分，在可持续的现代城市发展理念下，要与开放的自然、生态、城市社会系统的协调和融合

城市道路设计要从更大背景出发进行系统化的整体构思，从自然、生态、社会系统中区进行整合与综合协调，提升以道路建设为契机的周边地区全面发展的强度和持久度。只有这样，城市道路设计跳出传统的内在价值的小范围，实现可持续发展的大作为，转变道路设计观念和方法。

设计通行能力高、交通组织有序、行人与非机动车辆安全过街的平面交叉口是城市道路设计的重中之重。从交叉口的交通组织、安全、通行能力等方面进行分析，根据交叉口设计原则进行优化设计后，机动车、非机动车、行人的交通冲突点减少，社会车辆、公交车交通组织更为流畅，行人过街安全性得到更大的保证。

参考文献：

【1】胡琼虹：城市道路平面交叉通安全评价研究[硕士论文]，华中科技大学，2006，05（01）