摘要 城市道路為經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)提供了快速、安全、可靠和便捷的交通服務(wù)，但也面臨著越來(lái)越多的安全問(wèn)題，尤其是在平交路口等交通事故高發(fā)的區(qū)域，對(duì)交叉口安全的研究迫在眉睫，文章通過(guò)評(píng)估道路信號(hào)燈路口的交通沖突，研究了導(dǎo)流島交通組織技術(shù)的利弊，并提出改進(jìn)建議。研究結(jié)果表明：經(jīng)平面交叉口導(dǎo)流島優(yōu)化設(shè)計(jì)后，交叉口的飽和度降低了16.3%、車輛平均延誤下降了23.6%、停車次數(shù)減少了26.7%、沖突點(diǎn)密度降低38.9%，行人在過(guò)街時(shí)也更具有安全保障，導(dǎo)流島對(duì)交叉口的整體交通狀況有了明顯提高。

關(guān)鍵詞 導(dǎo)流島；信號(hào)交叉口；交通沖突；交通組織

中圖分類號(hào) U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）19-0034-04

0 引言

隨著中國(guó)城市化水平的不斷提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)交通的需求也在迅速增加，目前交通狀況經(jīng)常造成交通擁堵，延長(zhǎng)出行時(shí)間，造成交通延誤，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)交通事故。盡管許多研究人員提供了各種交叉口安全評(píng)估方法，但不同評(píng)估方法均存在一定的制約因素[1]。城市道路平面交叉口導(dǎo)流島是緩解交通擁堵的重要措施，不僅可以實(shí)現(xiàn)交通流量的有效管理，還可以避免交通安全事故的出現(xiàn)，但是由于城市交通流量的迅速加大，城市道路交叉口導(dǎo)流島也逐漸出現(xiàn)了不同程度的交通擁堵?tīng)顩r。文章通過(guò)分析城市道路交叉口的安全評(píng)價(jià)，提出了相應(yīng)交叉口導(dǎo)流島設(shè)置措施，對(duì)于提高交叉口的運(yùn)行效率，減少交叉口交通事故，提升城市道路的整體交通安全水平，具有重大而深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 平面交叉口使用狀況

1.1 平面交叉口使用現(xiàn)狀

交叉口幾何條件調(diào)查是對(duì)道路基本信息的全面了解，為了設(shè)計(jì)交叉口空間，須收集每條道路的基本數(shù)據(jù)，包括紅線寬度、車道寬度和分隔帶寬度，城市建設(shè)單位往往是上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來(lái)源。要確定道路目前的車道數(shù)，以及是否有指定的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)車道，可調(diào)查車道功能分區(qū)和車道數(shù)。

1.2 平面交叉口交通擁擠與事故原因

1.2.1 平面交叉口交通擁擠原因分析

運(yùn)力不足是道路交通擁堵的常見(jiàn)原因，交通容量不足的原因可分為永久性和短暫性影響兩類。道路通行能力主要受轉(zhuǎn)彎半徑、車道寬度、車道數(shù)量和坡度影響，長(zhǎng)期存在且難以改變。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，交叉口的車道應(yīng)盡可能寬，然而在對(duì)西安市十字路口的考察和研究中發(fā)現(xiàn)，寬車道存在一定的弊端，為了趕上快速車流，一些駕駛員可能會(huì)在寬車道路口魯莽超車，從而增加與周圍車道的沖突，并對(duì)路口的交通造成負(fù)面影響，從而影響道路的通行能力。

造成平面交叉口交通擁擠原因主要分為以下三點(diǎn)：首先，機(jī)動(dòng)車與行人發(fā)生交通沖突，影響交通流暢；其次，城市交通組成中不同類型車輛的比例和行為方式對(duì)通行能力有直接影響，摩托車的隨意穿行可能導(dǎo)致交叉口混亂，公交車與小型車輛混合行駛也會(huì)影響通行效率[2]；最后，根據(jù)對(duì)交叉口的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)停車和占道經(jīng)營(yíng)導(dǎo)致了交叉口通行面積的擠壓，成為交通擁堵的主要原因之一。

1.2.2 平面交叉口事故原因分析

為了保證道路交通功能的高效執(zhí)行，道路交通系統(tǒng)必須在人、車、道路和環(huán)境之間進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)，2022年西安市不同類型人群以及不同年齡段人群事故情況調(diào)查結(jié)果如圖1所示。從圖1（a）中可以看出自主經(jīng)營(yíng)者和工人發(fā)生事故的概率大致相同，其他類型的群眾發(fā)生事故概率最高。從圖1（b）中可以看出年齡段處于26～45歲之間的人群發(fā)生事故概率最高為73%，發(fā)生事故概率最小為1～12歲的兒童，僅為2%左右。

_{24RkTg8EPYpTwHm1fTMEAPKMsBkj9U377Vh67KKqDeE=}在不同地區(qū)，粗心大意、管理策略不得力、違反車道規(guī)定是造成行人事故的主要原因，在城市交通設(shè)計(jì)中，機(jī)動(dòng)車往往比步行者得到更多的考慮。因此很多行人交通設(shè)施建設(shè)不夠完善，違章現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，在進(jìn)行交通規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能完善步行系統(tǒng)，改善行人交通設(shè)施[3]。此外，須確保機(jī)動(dòng)車輛符合安全技術(shù)要求，因?yàn)槠湓诠驳缆飞鲜褂脮r(shí)具有一定動(dòng)能和破壞力，必須保證汽車在道路上行駛的安全性和可靠性。

而在我國(guó)的交通事故統(tǒng)計(jì)中，人、車、路這三個(gè)要素之間的內(nèi)在聯(lián)系常常被割裂，導(dǎo)致了對(duì)交通事故中道路及環(huán)境因素的低估。主次干道兩側(cè)土地開(kāi)發(fā)密度高，購(gòu)物中心、服務(wù)設(shè)施等集中，阻礙了機(jī)動(dòng)車的縱向行駛，降低了車速，當(dāng)汽車駛近支路時(shí)，由于行人過(guò)街設(shè)施的廢棄，汽車經(jīng)常會(huì)迅速加速，增加行人橫穿縱向交通的不可預(yù)測(cè)性，降低了行人過(guò)街的速度，安全系數(shù)降低，增加事故的風(fēng)險(xiǎn)性[4]。

2 平面交叉口交通組織與導(dǎo)流島渠化設(shè)計(jì)

2.1 平面交叉口交通流特征

在中國(guó)的交通設(shè)計(jì)中，機(jī)動(dòng)車往往優(yōu)先于行人，而行人則被忽視，因此行人在道路使用過(guò)程中相對(duì)處于劣勢(shì)，考慮我國(guó)的步行交通量以及公平對(duì)待弱勢(shì)群體的理念，應(yīng)更多地考慮行人交通的需求和安全?，F(xiàn)代城市中，很多道路設(shè)計(jì)卻忽視了行人的需求，導(dǎo)致了行人在道路上移動(dòng)時(shí)面臨諸多困難和危險(xiǎn)，特別是在繁忙的交叉口和主干道上。因此需要更加注重行人交通的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，確保道路不僅能夠滿足機(jī)動(dòng)車輛的需求，也能夠提供安全、便利的行人通行環(huán)境。通過(guò)設(shè)置行人過(guò)街設(shè)施，提高行人通行的便利性，以及優(yōu)化行人通行空間，改善行人的交通環(huán)境，提高其交通安全和舒適性[5]。

2.2 平面交叉口交通組織

交通組織是將交通工程技術(shù)與交通組織理念相結(jié)合的一種綜合性措施，其主要任務(wù)是對(duì)交通流量、流速和流向進(jìn)行組織。在面對(duì)道路資源有限的情況下，交通組織通過(guò)合理的時(shí)間安排、車輛分類和流向分配，使道路能夠以高效有序的方式發(fā)揮其功能。這種綜合性的交通管理方法旨在優(yōu)化道路使用效率，減少交通擁堵和延誤，提升道路運(yùn)輸系統(tǒng)的整體性能，通過(guò)科學(xué)的交通組織，可以實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化，為城市交通提供更加便捷、安全的服務(wù)。

2.3交叉口車速控制

在車輛行駛至平交口時(shí)，由于車速過(guò)快或路面摩擦力減小可能導(dǎo)致剎車距離增加，需要設(shè)定限速措施，針對(duì)市區(qū)主干路、次干路，通常需要信號(hào)燈控制，對(duì)整條道路設(shè)置一個(gè)統(tǒng)一的限速值。而由于城市道路支路的紅線寬度相對(duì)較窄，兩側(cè)經(jīng)常停放有機(jī)動(dòng)車，行人活動(dòng)頻繁，因此支路的最高車速應(yīng)不超過(guò)30 km/h，以確保行車安全。將每條行車道寬度減少到3 m時(shí)，車輛行駛速度很難超過(guò)80 km/h；而將行車道寬度減少到2.8 m時(shí)，車輛行駛速度很難超過(guò)60 km/h，因此可以采用減少車道寬度的方式來(lái)限制車輛速度，從而提高交通安全性。

2.4 平面交叉口渠化設(shè)計(jì)

2.4.1 渠化設(shè)計(jì)

渠化設(shè)計(jì)在平交口的規(guī)劃中是一項(xiàng)重要的交通管理措施，通過(guò)利用交通標(biāo)志、標(biāo)線以及交通島等設(shè)施，引導(dǎo)不同交通流順利通行，以提高道路通行效率和安全性，渠化設(shè)計(jì)主要具有以下四個(gè)顯著特點(diǎn)：

實(shí)用性：渠化設(shè)計(jì)能夠有效減少交通流在平交口的路程，從而提高了平交口的通行能力和服務(wù)水平，通過(guò)合理設(shè)置交通指示標(biāo)志和標(biāo)線，可以使車輛流動(dòng)更加有序、高效。

經(jīng)濟(jì)性：相比于建立立交橋等大規(guī)模交通設(shè)施，渠化設(shè)計(jì)的投資成本相對(duì)較低，工程周期也相對(duì)較短，而且渠化設(shè)計(jì)的效果顯著，投資回報(bào)較高，幾乎可以忽略與其他交通設(shè)施修建相比的成本差異。

安全性：通過(guò)分隔各個(gè)方向的交通流，渠化設(shè)計(jì)有效提高了行駛的安全性，車輛在通過(guò)平交口時(shí)，受到良好的引導(dǎo)和分流，降低了因交通擁堵而引發(fā)的交通事故風(fēng)險(xiǎn)。

美觀性：交通島等設(shè)計(jì)元素的加入使得渠化設(shè)計(jì)不僅具有實(shí)用功能，還能夠美化環(huán)境。通過(guò)合理布置植被、景觀雕塑等美學(xué)元素，不僅能提升周邊環(huán)境的美觀程度，還能緩解司機(jī)駕駛過(guò)程中的疲勞感。

2.4.2 渠化方法及其適應(yīng)性

渠化設(shè)計(jì)方法是指通過(guò)設(shè)置交通島、標(biāo)線和標(biāo)志、引導(dǎo)車道和擴(kuò)大交叉口等綜合措施來(lái)控制汽車和人流的流動(dòng)。交通島主要分為分流島、隔離島和安全島，適用于交叉口面積較大、交通流復(fù)雜的情況，設(shè)置交通島時(shí)應(yīng)遵循“寧少勿多”的原則，一個(gè)交通島應(yīng)盡可能兼顧多種功能，以避免影響平交口通行和引發(fā)安全隱患，交通島的面積宜盡量大，寬度適當(dāng)，并可采用路緣石圍欄或標(biāo)線繪制等方式進(jìn)行標(biāo)示。隔離島用于隔離同方向或直線行駛的交通，可做成運(yùn)河狀，引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)彎；分流島用于分隔來(lái)自不同方向的交通，防止交通糾紛；安全島的目的是規(guī)范車輛行駛軌跡，保障行人橫穿馬路時(shí)的安全，提高交叉口的安全性和人流量。

3 工程案例

3.1 工程概況

以西安市長(zhǎng)安區(qū)某道路交叉口為例，展示交叉口的時(shí)空優(yōu)化配置方法，該交叉口呈“X”形，位于西安市中心組團(tuán)的_{Xe9//BLsjDfXB0KLEIB+5Q==}交叉道路中，該段既是公交的主要通道，也是區(qū)內(nèi)交通的主要通道。兩個(gè)交叉口周邊有許多建筑設(shè)施，吸引大量交通需求，導(dǎo)致交通擁堵嚴(yán)重，尤其是高峰時(shí)段，各進(jìn)口道排隊(duì)長(zhǎng)、交通壓力大。

3.2 導(dǎo)流島設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

由于南北出入口車道較多，在符合相關(guān)規(guī)定的前提下，可通過(guò)中線偏移、縮小車道寬度等措施，將交叉口原有的三車道配置改為四車道，此外由于交叉口呈“X”形，由東向南左轉(zhuǎn)和由南向東右轉(zhuǎn)的半徑相當(dāng)狹窄，因此須設(shè)置分流設(shè)施。根據(jù)具體規(guī)劃，右轉(zhuǎn)車輛將不再需要通過(guò)交叉路口，該規(guī)劃要求在南入口處設(shè)置分流島和專用右轉(zhuǎn)車道，東入口將利用中央分隔帶設(shè)置兩條左轉(zhuǎn)車道，并通過(guò)設(shè)置左轉(zhuǎn)引導(dǎo)線來(lái)引導(dǎo)左轉(zhuǎn)車輛。為方便右轉(zhuǎn)車輛，在東入口處通過(guò)指示渠化建設(shè)了一條右轉(zhuǎn)專用車道，西入口由于道路狹窄，改造空間不大，但為引導(dǎo)左轉(zhuǎn)車輛，改善交叉口交通，劃設(shè)左轉(zhuǎn)引導(dǎo)線，平面交叉路口導(dǎo)流島設(shè)計(jì)優(yōu)化方案示意圖，如圖2所示。

3.3 信號(hào)配時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過(guò)平面交叉口導(dǎo)流島設(shè)計(jì)優(yōu)化，交叉口的行駛軌跡變得更加規(guī)范，有效減少了機(jī)動(dòng)車、行人和非機(jī)動(dòng)車之間的沖突，大大改善了交叉口的運(yùn)行秩序，提高了交通容量和安全性，現(xiàn)狀配時(shí)方案與優(yōu)化后的配時(shí)方案數(shù)據(jù)的對(duì)比情況，如表1所示。

與典型的四相位配時(shí)相比，采用組合相位配時(shí)的綠燈率和交通信號(hào)周期更短，但汽車的平均等候時(shí)間也縮短了，主要是因?yàn)椴捎昧嘶旌舷辔慌鋾r(shí)方案，從而最大限度地提高了時(shí)間效率。

3.4 交叉口服務(wù)水平評(píng)價(jià)

優(yōu)化前后的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比情況，如圖3所示。由圖可知，通過(guò)在東側(cè)和南側(cè)入口處設(shè)置安全島，有效縮短了行人和非機(jī)動(dòng)車在沒(méi)有保護(hù)的情況下通過(guò)十字路口的距離，使十字路口變得更加安全，從而提升了交叉口的整體安全性水平。交叉路口飽和度、車輛平均延誤以及平均停車次數(shù)分別降低了10%，23.9%以及27.6%。根據(jù)同類評(píng)價(jià)以及之前提出的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)交叉口現(xiàn)狀和改進(jìn)方案的服務(wù)水平中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，包括但不限于交通流量容量、車輛延誤情況、行人和非機(jī)動(dòng)車的安全度、信號(hào)配時(shí)效果等多個(gè)指標(biāo)。采用組合相位法來(lái)分配信號(hào)時(shí)間，更合理地分配時(shí)間資源，減少了車輛的平均延誤和停車次數(shù)。通過(guò)評(píng)分可以更清晰地了解交叉口的現(xiàn)狀及改進(jìn)方案的綜合效果，為交通規(guī)劃和管理提供參考依據(jù)，優(yōu)化前后的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分對(duì)比情況，如圖4所示。

基于上述分析可知，經(jīng)平面交叉口導(dǎo)流島優(yōu)化設(shè)計(jì)后，該交叉口的飽和度、行人過(guò)街設(shè)施指數(shù)、管理設(shè)施水平等指標(biāo)評(píng)價(jià)得分提升明顯，提升范圍在12～16分之間；車輛平均延誤、停車次數(shù)、沖突點(diǎn)密度等評(píng)價(jià)得分也有不同程度提升，提升范圍在5～8分之間。

4 結(jié)論

該研究以陜西省西安市某交叉路口作為研究對(duì)象，對(duì)城市道路平面交叉口導(dǎo)流島設(shè)置進(jìn)行深入研究，主要得出以下結(jié)論：

（1）文章綜合考慮了車輛延誤、行人安全、交通流量等，通過(guò)合理的參數(shù)調(diào)整來(lái)達(dá)到最優(yōu)的信號(hào)配時(shí)效果，可以有效平衡不同目標(biāo)之間的效果，為交叉口信號(hào)配時(shí)提供更科學(xué)、更合理的優(yōu)化方案。

（2）文章通過(guò)對(duì)導(dǎo)流島進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，研究結(jié)果表明：采用組合相位配時(shí)的綠燈率和交通信號(hào)周期更短，但汽車的平均等候時(shí)間縮短，主要是因?yàn)椴捎昧嘶旌舷辔慌鋾r(shí)方案，從而最大限度地提高時(shí)間效率。經(jīng)平面交叉口導(dǎo)流島優(yōu)化設(shè)計(jì)后，交叉路口飽和度、車輛平均延誤以及平均停車次數(shù)分別降低了10%，23.9%以及27.6%，服務(wù)水平方面有了明顯的提高。

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收稿日期：2024-06-20

作者簡(jiǎn)介：李文樂(lè)（1986—），男，本科，工程師，主要從事城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究工作。