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交叉口优化设计

交叉口优化设计

交叉口优化设计范文第1篇

关键词:MEDS 交叉口 竖向设计

中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(c)-0044-02

MEDS是Municipal Engineering Design System的简称,中文名称为“市政道路与给排水工程综合协同设计系统”。它是以AutoCAD为平台开发,适应市政行业设计特点的一款专业软件,界面友好,人机交互性好,在市政道路排水设计中得到广泛的运用。

MEDS平面交叉口设计模块采用特征断面法确定各道口控制点,根据等分法绘制高程计算线网。MEDS提供了三种路拱形式:直线、二次抛物线和三次抛物线来加密设计高程。三种路拱形式的数学表达式如下:

直线:

二次抛物线:

三次抛物线:

式中:h―高程计算线两端的高差;B―车行道宽度;ih―路拱横坡;x―计算点到路脊交点的距离。

1 优化案例

某平面交叉口由AC路和BD路十字相交,AC路为城市次干路,BD路为城市主干路,道路等级相近,交角接近90°,道路中线可作为路脊线。各道口设计指标见表1。

交叉口中心点设计高程为21.981m竖向路拱拟采用三次抛物线形式。根据上述参数,MEDS生成道口竖向设计图如图1所示。

图1中在交叉口的中部位置,等高线凸点明显,不够平顺圆滑,意味着在交叉口中部局部范围内不够平坦,主要行车方向上高程起伏较大。BD路道口横坡1.5%与AC的纵坡0.3%差距较大,BD路穿过AC路时横坡发生较大扭转,高程变化过急。考虑到交叉口内径向横坡不小于0.3%即可满足排水要求,该交叉口有条件将边界线整体抬高,即各弧顶处特征点高程有调升的余地。

由此,将道口横坡参数调整为:A、C道口横坡0.5%,B、D道口横坡1.0%,并设置路段横坡向道口横坡渐变过渡段,取横坡渐变率p为1/250,那么各道口渐变段长度为:

LAC=7.5×(1.5%-0.5%)/p=18.75 取5的整数倍20m

LBD=12×(1.5%-1.0%)/p=15

交叉口设置横坡渐变过渡段后的设计结果如图2所示。

比较图1和图2可以看出,图2中交叉口中部等高线较优化前明显平顺圆滑,交叉口更加平缓,AC和BD两个行车方向上高程变化均衡。

2 结语

使用MEDS在交叉口竖向设计中,通过整体抬高交叉口边缘弧顶特征点高程,并在道口路段设置横坡渐变过渡段,能明显优化交叉口竖向,使其既保证行车平稳顺畅又满足排水要求。

参考文献

[1] 杨少伟.道路勘测设计[M].第三版.北京:人民交通出版社,2009.

交叉口优化设计范文第2篇

【关键词】 环形交叉口 分析 策略

通行能力是道路、交通规划、交通设施的设计和改善,以及交通管理等有关道路交通工程各个方面最重要的指标之一,也是这些工作的评价指标,是制定各类道路、交通规划、设计规范的核心量标。随着城市道路交通需求量不断增加,大部分地区交通量已经超过环形交叉口的通行能力,导致环道交织段的车辆过多,造成环道拥堵。对于环形交叉口的优化与改善可以有效提高交叉口的通行能力,保持交通畅通,运输效率高。

1 环形交叉口的定义及特点

1.1 环形交叉口的定义

环形交叉口是在几条街道相交的交叉口中央,设置园岛或带圆弧形状的交通岛,使进入交叉口的车辆沿同一方向绕岛行驶,其运行过程一般为先由不同方向汇合,接着沿同一方向先后通过(交织),最后分向驶出,这样可以避免直接交叉、冲突和大角度碰撞,本质上是一种自行调节的渠化交通组织方式。

1.2 环形交叉口的特点

环形交叉口的优点是车辆连续行驶,安全,不需要设置管理设施,避免停车,节省燃料,噪声低,污染小。同时,祈祷梅花城市的作用。

环形交叉口的缺点是占地面积大,绕行距离长;其次是当交通量达到一定程度时,环形交叉就会增大延误,并且容易引起混合和拥塞。因此,当交通量过大时,应考虑设置信号灯或者对其进行交叉口的物理改造。

2 环形交叉口的通行能力

环形交叉口通行能力的计算方法按交叉口控制方式分为无信号控制和信号控制两种。

2.1 无信号控制环形交叉口通行能力

当进口车道为两条,车辆进入交叉口时,左侧车流需与两条环道车流进行穿插,而右侧车流则只需与外侧环道车流进行穿插。设为左侧进口道能够进入交叉口的车辆数,为右侧进口道能够进入的车辆数,则。对无信号控制环形交叉口的通行能力进行计算时采用了相对比较成熟的间隙-接受理论,推导出通行能力的计算公式如下:

(1)

对进行计算,可以把左侧进入交叉口的环道车流假设成一当量车流,则此当量车流与原两环道车流的对应关系为:当量交通量等于内、外两侧环道上交通量,即:。当量车流的车头时距小于时,其服从均匀分布;当量车流的车头时距大于或等于时,则服从移位负指数分布。可以推出左侧车道通行能力的计算方法如公式(2):

(2)

综上所述,可以得出进环车辆的总通行能力为:

(3)

2.2 信号控制环形交叉口通行能力

对于有信号控制的环形交叉口,将其分为单重信号控制和双重信号控制2种方式,运用停车线法推导出了各自通行能力的计算公式如下:

(1) 单重信号控制环形交叉口通行能力:

(4)

(2) 双重信号控制环形交叉口通行能力:

(5)

式中:为南北象限的有效绿灯时间;为东西象限的有效绿灯时间;为信号周期总损失时间;为不受冲突影响的时间;为受到左转车辆冲突影响的时间;为右转随车时距。

3 环形交叉口优化及改善策略

3.1 优化思路

针对环形交叉口交通拥堵产生的原因,环形交叉口的优化思路如下:(1)分流,通过一定的交通组织措施,将部分交通量转移到其他交叉口。(2)扩能,通过对拥堵环形交叉软、硬件设施的改造或实施规划方案,提高环形交叉口的通行能力,缓解交通拥堵。(3)有序,对拥堵环形交叉口实施软、硬件改造,并通过增设信号灯,进而提高交叉口通行能力,缓解该路口的交通拥堵。

3.2 宏观改善策略

(1)分流部分交通量,缓解交叉口拥堵。如果环形交叉口的交通压力过于集中,可以通过完善区域路网结构,分流拥堵环形交叉口的流量,均衡区域路网内各路口的交通压力,实现缓解环形交叉口拥堵的目的。

(2)优化信号配时,提高交叉口通行能力。信号配时不合理常造成拥堵的情况,如果优化信号配时对交叉口通行能力提高很大且与路网通行能力相匹配,则可考虑实施。

3.3 微观改善策略

(1)拆除环岛,将环形交叉口改造成普通平面交叉口,增设进口道信号灯。设置环岛的目的是用在车流量较小的路口,不设信号灯,让

突点转变为通行点。而当车流量超过一定的负荷时,可以取消环岛并改成一般的平面交叉口。通过设置信号灯不仅改善了交通压力,也使交叉路口的信号控制变得简单。但拆除环岛工程量较大,资金投入也比较多。

(2)缩小或保留环岛,直接在环形交叉口增设信号灯。采用顺时针逐一单口放行方式,即每次只放行一个方向的交通流,通常用在较小的环形交叉口。此方法配时设计简单,各进口道绿信比较低,但能更好地均衡各流向车道的利用率。

4 环形交叉口优化改善实例分析

4.1 交叉口概况

(l)周边区域的概况。朱雀路环岛位于西安市碑林区,是朱雀大街和二环南路的交叉点,东北侧为陕西体育场、国际展览中心和陕西省科技大厦等,周边其它用地主要为办公用地。

(2)道路状况。环形交叉口的中心岛直径大约为80米,交叉口范围内西侧有机非分隔带,在交叉口区域内未设置渠化岛。北侧行车道宽度约为40米,南侧行车道宽度约为46米,东侧、西侧约为70米。

(3)交通状况。机动车高峰小时交通量见表1

(4)交叉口控制状况。该环形交叉口为信号控制的十字形环形交叉口,采用两相位信号控制。

4.2 安全岛的设计及信号灯设置

环形交叉口车辆都做逆时针绕环行驶,安全岛只考虑分隔岛的设计,分离同向和对向的交通。岛的外形和交通流的流向平行或者能够保障交通顺畅流动的平滑曲线,最小曲线的半径必须符合左右转的要求。设置进口车道信号灯,设置二次待转信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯,并采用立柱式安装。

4.3 配时优化设计

(1)相位:四相位控制。第一相位(南北方向),直行和右转直接通过,左转进入左转待行区;第二相位(南北方向)左转待行区车辆完成左转。第三相位(东西方向),直行和右转直接通过,左转进入左转待行区;第四相位(东西方向)左转待行区车辆完成左转。

(2)配时参数计算。根据调查数据及实例交叉口的几何条件,交叉口各进口方向进出口道车道数及通行能力计算。根据所计算的流量比,得到朱雀路环岛信号最佳周期,,其中信号总损失时间

第一相位有效绿灯时长为南北两方向直行和右车辆(主要是直行车辆)完全通过所需时间;第二相位有效绿灯时长为南北两方向左转待转车辆完全通过所需时间;第三相位有效绿灯时长为东西两方向直行和右车辆(主要是直行车辆)完全通过所需时间;第四相位有效绿灯时长为东西两方向左转待转车辆完全通过所需时间。

总有效绿灯时间:;

各相位有效绿灯时间:,,,;

各相位绿信比:,,,。

4.4 朱雀路环岛优化效果评价

朱雀路环岛优化后总体饱和度为0.88,各方向进口道的饱和度如表2。

交叉口优化设计范文第3篇

关键词:市政工程;管线;综合设计;优化

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.

[2]GB50289—2016.城市工程管线综合规划规范[S].

交叉口优化设计范文第4篇

关键词:平面交叉口设计安全设施

1前言

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,且近年来各城市普遍存在的交通混乱、交通阻塞、道路交通事故频发等交通问题,很多是由于交叉路通干扰严重及交叉路口通行能力极度下降造成。如何充分发挥现状道路系统的交通功能,提高道路交通效率,目前应是各城市重点关注和解决的问题。这项工作的重点是对道路实行科学有效地交通组织管理,而组织管理的重点又是对道路交通能力起控制作用的道路交叉节点的处理,尤其是城市干道系统的主要交叉路口。对这些主要路口规划设计实施科学的交通组织手段能够最大限度地提高主要交叉口的通行能力,从而提高路网的整体容量,为此在交叉口渠化的基础上,应充分利用自动化、信息化、智能化等科技手段,并充分考虑交通网络的系统性,提出科学的交通组织管理手段及其实施方案。本文就道路平面交叉口设计中存在的问题和改善方法予以分析探讨。

2平面交叉口存在的问题

2.1 交叉口过大,缺少必要的渠化

城市道路车道数的多少,直接影响交叉口面积。交叉口面积过大,容易导致车辆行车轨迹混乱,冲突增多;另外,交叉口清空时间随着面积增大而相应增加,造成信号周期过长,并造成相位间隔时间的浪费,降低交叉口的通行能力。这类交叉口应进行进一步渠化改造。

2.2 行人过街安全设施不足

很多交叉口行人过街安全设施设置不足,缺乏二次过街设施,当交叉口较大时,弱势群体(老人和儿童)过街就比较困难,在一个行人信号周期不能顺利通过,容易造成人车冲突,并引发交通安全事故。另外即使在行人信号绿灯期间通过,行人仍有可能同转向车流冲突,使得行人过街缺少安全感。

3 道路平交路通特征

通过交叉口的车辆由于受到交叉口几何及交通条件的影响而呈现出不同的特征,其中最主要的运行特征是速度和延误。车型种类的结构对交叉口通行能力有着非常重要的影响。城市道路平面交叉口一般具有以下车辆运行特征:

1)公交车、小型汽车比例较大;

2)行人、非机动车的干扰较大,但安全度较低。

4 平面交叉口的改善设计

平面交叉口的改善设计立足于改善平面交叉口的道路条件和交通管理条件,达到解决和处理交通安全隐患、减少交通冲突点的目的。交叉口的安全改善设计通常包括:减少车辆与行人的冲突点数量,使冲突区域减少到最低限度;分化冲突点,给予主要车流优先权;控制车速,保证视距,提高通行能力和为驾驶决策提供信息质量等。以下就渠化设计、行人过街安全、交通控制设施等方面进行探讨。

4.1 渠化

4.1.1 明确分隔交通流,分流交通冲突区域

明确定义所有冲突的交通流,尽可能地把有冲突的交通流分隔开来,主要是从时间和空间上对机动车、非机动车、行人进行分流。时间上主要采用信号灯周期的不同相位进行分隔。空间上主要是物理分隔,采用各种渠化交通措施,包括:路面标线、设置分隔带和交通岛(导流岛)等措施,将对向车流、直行和左右转弯车流、机动车和非机动车流、车流和人流等分隔开,使之各行其道,互不干扰,确保了主要交通流的优先通行权,避免了不同交通流之间的一些不必要冲突,使车辆、行人的安全性大大提高。

4.1.2 设置转向车道

设置转向车道能够使转向车辆提早与直行车辆分离,并为转向车辆提供一段缓冲空间以等待合适的转向机会,这样就能减少转向车辆与两个方向直行车辆之间交通冲突的数量和严重程度。

或通过拓宽交叉口、挤压出口道或增加中央分隔带来实现。左转、直行、右转进口车道数设置应与相应方向的交通量相协调,并与出口通行能力相匹配。在左转或右转车辆多时,可在邻近交叉口的路段内分别增设左转或右转专用车道,以保证直行车道的通行能力。

4.2 行人过街安全设计

交叉路口行人的通过方式是影响其安全水平的又一个关键因素,根据交叉路口的具体条件因地制宜地组织好行人交通是保障交叉口安全的一项重要工作。

1)在设有行人通道的交叉路口,渠化交通应与行人交通安全结合起来,尤其是设置位置恰当、形状合理的导流岛、中央隔离带,不仅能对渠化交通起到关键作用,而且能对行人的安全起到很好的保障作用。

2)人行道长度超过20 m时,应设置行人安全岛。行人穿越时间过长,与机动车流发生冲突的概率就会大大增加。虽然有时设置行人安全岛意味着占用一定空间,但是合理的设计可以给车辆和行人带来双重的便利。

3)信号灯相位保证。如果有较多行人穿越,应设置行人过街信号灯,提供安全的通道。对左右转交通较大的路口,应设行人过街专用相位,即单独的与车辆没有冲突的相位,以完全避免与机动车流冲突,确保行人过街安全。

4)建设行人立体过街设施。立体过街设施的设置能彻底地实现人车分流,消除大部分的人车冲突,在很大程度上能够减少行人的违规行为,从而间接地减少车辆的不必要延误,增加通行能力,确保行人过街安全。

4.3 交通控制设施

对于一些已建交叉口,存在交通安全隐患但又无法对其进行土建改造时,采用交通控制设施对其进行改造可以非常有效地达到预告、警示、限速、减速等目的。比较常用的是交通标识、交通信号、减速设施。

1)对多个交通冲突时,驾驶员容易做出错误的判断动作,从而造成交通事故。通过交通控制设施例如在交通量相对较大的交叉口设置交通信号灯,限制交通冲突点的数量,给驾驶员一个相对简单的道路环境,能够大大降低发生交通事故的概率。

2)交叉口信号控制的优劣直接关系到道路的通行效率。在交叉口控制方案当中,必须根据交叉口的几何特性、交叉口渠化和交通流特性等因素,寻求合理的相位相序成为信号控制方案。在交通拥堵的情况下,有些大城市仍然采用传统的单点信号控制,交通延误很大,整个城市交通系统的各个交叉口独立工作,不能根据线状、面状交通妥善进行协调适配,很容易导致多个路口严重堵塞。由于各交叉口的特点不同,所采用的控制信号也应不同。目前各城市已具备了基本的交通设施,在昼夜利用现有交通设施的前提下,应根据交叉口的特点来选择信号控制的类型。平面交叉口的安全设计除了考虑上述内容外,还包括出入口车道数的确定和车道宽度的选择,交叉口转角处的缘石半径,交叉口的拓宽设计(拓宽车道数、拓宽位置选择、拓宽长度计算等),人行横道和人行道的确定等重要内容,这些内容可参归一般交叉口设计方法进行。

交叉口优化设计范文第5篇

关键词:城市道路;交通组织;优化设计

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

通过交通仿真等手段分析得出,在不大的工程量下,提高通行能力平均约15%,降低延误平均约20% ,提高平均行程车速10%,减少出入口冲突点80%,取得较好的改善效果。