【正文】 道路流率，λ＝Q/3600（pcu/s）；t——可供相交次要道路車輛穿越通過的主要相交道路車流的車頭時(shí)距，也稱為“開檔時(shí)距”（s）；t′——次要相交路上車輛連續(xù)通過沖突點(diǎn)時(shí)兩相鄰車輛之間的平均車頭時(shí)距（s）, t′≤t；e——自然對數(shù)的底；Q、t、t′值均應(yīng)在該交叉口處通過實(shí)驗(yàn)觀測得到，我們分別對它們?nèi)〔煌瑪?shù)值計(jì)算出主要道路在不同流量情況下可供次要道路穿越車輛數(shù)，例如表A。主要道路車流可供穿越車輛數(shù)表 表A Qλtt39。M4003535003616503481000271150015820008540030250029865027310001901500972000454002595002476502151000135150060200025“不妨礙主要相交道路交通時(shí)次要相交道路可通過的車輛數(shù)”。該表所列數(shù)字為參考表A經(jīng)適當(dāng)取舍所得，為保證較高的平面交叉口的交通服務(wù)水平，編寫組選取每一次連續(xù)穿越主要道路車流空檔的次要道路的車隊(duì)長不大于2輛。附錄B 城市道路平面交叉口設(shè)計(jì)及交通仿真評價(jià)1 交叉口交通改善設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容目前很多城市道路的平面交叉口,由于對道路路段、路口的幾何設(shè)計(jì)、交通標(biāo)志標(biāo)線的布設(shè)、信號配置及路面構(gòu)筑物和設(shè)施等因素缺乏整體的考慮,道路與交通工程設(shè)計(jì)不夠協(xié)調(diào),而不能發(fā)揮平面交叉口的通行能力,使之成為路網(wǎng)交通的瓶頸。從調(diào)查情況看,此類問題在城市道路交通阻塞點(diǎn)中占有相當(dāng)大的比例。而合理、迅速地解決這類問題,對于緩解路網(wǎng)壓力、疏解地區(qū)交通具有重要意義。一般來說,城市道路交叉口交通改善設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn):①渠化交叉口,盡量增加進(jìn)口車道數(shù),進(jìn)一步明確車道功能；②選擇適當(dāng)?shù)能嚨缹挾?合理組織行人、非機(jī)動車穿越路口；③優(yōu)化信號配時(shí)設(shè)計(jì)；④強(qiáng)化交叉口交通管理措施,減少色燈損失時(shí)間；⑤合理布置和安排交叉口附近公交站點(diǎn)及公交線路,減少對主線行車的干擾。2 實(shí)例分析城市道路平面交叉口受道路類型、分向流量、交通流構(gòu)成、交叉口周圍環(huán)境等各種因素影響,其交通組織方案各不相同。本文以荊州市東門路口改造設(shè)計(jì)為例,具體介紹平面交叉口改善設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、步驟,以及運(yùn)用交通仿真軟件Vissim對其進(jìn)行交通仿真評價(jià)的情況。 現(xiàn)狀分析1)位置 荊州市東門路口位于荊州古城東門之東,距護(hù)城河不足400m,由東西走向的江津路與南北走向的東環(huán)路相交為十字路口。江津路為荊州市東西向最為重要的全市性主干道,東門則為進(jìn)出荊州古城最為重要的交通出入口。南北向的東環(huán)路平行于護(hù)城河,雖居城中,但至今仍擔(dān)負(fù)著過境交通客貨車通行的功能。其交通、生活與景觀作用均相當(dāng)重要。暢通的東門路口不但是交通本身的要求,而且對荊州古城入口形象影響甚大。2)交通 目前交叉口高峰小時(shí)交通量為4500pcu/h。由于該路口的所處位置特殊,其交通流向具有顯著的不均衡特點(diǎn):南、北、西3個(gè)入口的左轉(zhuǎn)交通量比例特別大,而東入口左轉(zhuǎn)車交通量比例特別小。圖1為該交叉口設(shè)計(jì)小時(shí)流向流量示意圖。圖1 流量流向圖3)問題 由于交叉口的交通量大,交通流向流量不均衡,交叉口幾何設(shè)計(jì)、標(biāo)志標(biāo)線、燈控配時(shí)均存在不協(xié)調(diào)現(xiàn)象,而且交叉口出入口距離東門交通瓶頸過近,給交通管理帶來巨大困難,高峰時(shí)段交通混亂、阻塞,服務(wù)水平低。 提高平面交叉口通行能力和服務(wù)水平措施1)增加進(jìn)口候駛車道數(shù)。進(jìn)口車道數(shù)的多少是影響燈控平面交叉口通行能力和服務(wù)質(zhì)量的最為重要和最為基本的因素。針對荊州市東門路口,近期最為有效與可能的措施便是將4個(gè)進(jìn)口車道數(shù)增加到4條。其中3條候駛車道,～,1條右轉(zhuǎn)車道,～，如圖2所示。圖2 近期交通渠化組織設(shè)計(jì)2)科學(xué)配置車道組,滿足平衡原則。本交叉口近期出口車道數(shù)要求達(dá)到2條,～。各進(jìn)口候駛車道數(shù)的組合為:東入口直行候駛2車道,左轉(zhuǎn)候駛1車道；南、北和西入口為直行候駛1車道、左轉(zhuǎn)候駛2車道。按上述要求,～,如圖2所示。匯入和分岔車道數(shù)要滿足車道平衡原理:n1=n2+n31,其中,n1為匯入后車道數(shù)；n2,n3 為匯入前合流車道數(shù)。3)合理渠化。合理渠化交通,不僅規(guī)范交通、增加交通安全保障,有利街道景觀環(huán)境,而且為停車線靠前、人行道內(nèi)置創(chuàng)造了條件。科學(xué)設(shè)計(jì)交通島的大小和形狀,不求形式的對稱，以車流流線空間占有圖決定交叉口的用地范圍的交通用地和交通島用地劃分,交通島要留出足夠的偏移量。4)科學(xué)配時(shí),優(yōu)化調(diào)整。本交叉口相交的4條道路均采取四進(jìn)二出的車道組合。根據(jù)本交叉口交通流向流量的特點(diǎn),采取4相位配時(shí):1相位為東西入口左轉(zhuǎn)車流通行；2相位為東西入口直行車流通行；3相位為南北入口左轉(zhuǎn)車流通行；4相位為南北入口直行車流通行。由于東入口左轉(zhuǎn)車交通量較少,故2相位西入口直行車流提前放行,采取此超前放行措施不但能增大通行交通量,而且對改善東門洞前后交叉口西路段的交通環(huán)境將發(fā)揮較大作用。5)優(yōu)化配時(shí)。近期按Qmax=4500pcu/h進(jìn)行優(yōu)化配時(shí)設(shè)計(jì),、。周期長均小于150s。, 取周期長為45～60s。6) 相位重疊與右轉(zhuǎn)讓行。本4相位配時(shí)為行人過街采取相位重疊法創(chuàng)造了條件。但由于2相位東入口直行車流的超前放行,縮短了西入口行人過街時(shí)間。要求依行人過街最小綠時(shí)的原理進(jìn)行檢驗(yàn),其值可按公式計(jì)算,式中:gmin為最短綠燈時(shí)間,s；Lp為行人過街道長度，m；vp為行人過街步速,；I為綠燈間隔時(shí)間，s。一般此值約可取20s。右轉(zhuǎn)車流可連續(xù)放行,但要在顯著位置設(shè)讓路標(biāo)志以確保行人安全。7)凈化交叉口。如圖2中所示在車行道邊線外設(shè)非機(jī)動車道和人行道并設(shè)護(hù)欄隔離。非機(jī)動車和行人左轉(zhuǎn)均繞行受兩次控制,具體實(shí)施時(shí)依4個(gè)相交路的不同情況采取不同的平面調(diào)整措施:如西出入口可以將路沿石線作為機(jī)動車道邊線,而將非機(jī)動車移至沿石上行駛；東出入口可將非機(jī)動車道的一部分劃為1條右轉(zhuǎn)車道；北出入口可將右轉(zhuǎn)車道設(shè)在右非機(jī)動車道處等。采取以上措施后,可應(yīng)用“中線偏移”原理確保道口“進(jìn)四出二”的目標(biāo)。同時(shí)在候駛車輛排隊(duì)長度超過右轉(zhuǎn)加寬段長度時(shí),允許右轉(zhuǎn)車在候駛道上候駛。 交通仿真評價(jià)1)Vissim簡介。Vissim是由德國PTV公司開發(fā)的交通模擬軟件,它是基于離散的、隨機(jī)的、以1/10s為時(shí)間步長的微觀交通流仿真模型[4]。2)交通仿真。(1)輸入背景地圖。為更真實(shí)的反映現(xiàn)實(shí)的道路交通條件,需要輸入對象的平面圖作為背景,在Vissim中輸入的地圖只能是Bitmap(BMP)格式,所以在CAD中畫好的平面圖就需要將其先轉(zhuǎn)化為BMP的格式,一般在CADR14版本中,利用打印輸出功能就可以將CAD圖轉(zhuǎn)化為象素比較高的BM P圖片。在Vissim中輸入背景地圖后還需要將其比例縮放為原來的比例,以便下一步的車道布置。(2)布置車道。車道布置得好壞直接會影響到模擬的真實(shí)性,對交叉口的模擬就更為重要,其涉及到變速車道、拓寬車道、左轉(zhuǎn)專用車道,車道數(shù)的變換(一般進(jìn)口道車道數(shù)多于路段車道數(shù))。這就需要準(zhǔn)確的運(yùn)用直線和連接線(links and connectors)。(3)流量分配。在流量分配之前,應(yīng)該選擇合適的汽車類型(vehicletypes)及其不同比例的交通組合(traffic positions),Vissim自帶有11種汽車(已經(jīng)包括非機(jī)動車和行人)模型,而且還可以自定義汽車類型。結(jié)合實(shí)際情況,通過現(xiàn)場調(diào)查,得出東門路口的道路交通條件如表1所列。表1 路口道路交通條件進(jìn)口名稱坡度%車型比例%有無停車站交通量/pcuh1大型車中型車小車東進(jìn)口08無1480南進(jìn)口0無750西進(jìn)口0無1330北進(jìn)口0無910確定汽車類型及其交通組合之后,再對4個(gè)進(jìn)口方向進(jìn)行流量的輸入,位置一般選在路段上,離交叉口稍遠(yuǎn)。然后根據(jù)流量流向進(jìn)行流量分配,Vissim提供了兩種分配方式:靜態(tài)分配和動態(tài)分配,對于交叉口推薦選用靜態(tài)分配,而由多個(gè)路口構(gòu)成的路網(wǎng),選用動態(tài)分配。靜態(tài)分配又有兩種:路線選擇和方向選擇,Vissim 推薦選用路線選擇,因?yàn)椴僮鞅容^容易而且流量分配比較精確。如圖3所示,黃色路線表示西進(jìn)口左轉(zhuǎn)車的路線, 輸入流量為650pcu/h。(4) 信號設(shè)置。根據(jù)前面的配時(shí)計(jì)算,輸入各個(gè)相位的紅綠燈時(shí)間,在各進(jìn)口道上相應(yīng)位置放置信號燈,Vissim 能隨時(shí)調(diào)節(jié)各信號相位的紅綠燈時(shí)間,而且每調(diào)節(jié)一次紅綠燈時(shí)間,都可以在信號配時(shí)圖上察看其變化。(5) 仿真模擬。通過以上設(shè)置,就可以對該路口進(jìn)行模擬了,在第1次模擬時(shí)有些車輛運(yùn)行狀況會不真實(shí),一般這是因?yàn)檐嚨啦贾貌粔蚶硐?所以這就需要根據(jù)模擬的情況反復(fù)修改車道布置(主要發(fā)生在連接段)，圖3就是東門路口的模擬情況,車輛運(yùn)行流暢,能較真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)的車輛運(yùn)行狀況。圖3 東門路口的仿真情況3) 評價(jià)。對交叉口的評價(jià)的參數(shù)主要有停車延誤(delay)和排隊(duì)長度(queue length)等,所以這里就針對這兩組參數(shù)對交叉口改造前后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,仿真結(jié)果得到數(shù)據(jù)表如表2,表3所列。從以上的仿真模擬與評價(jià)可以說明該路口在改造后能充分利用實(shí)際的道路交通條件,在有限的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)很好的組織交通,使交叉口的通行能力得到最大程度的發(fā)揮,并且降低了延誤, 提高了交叉口的服務(wù)水平。同時(shí)在交通仿真演示中發(fā)現(xiàn),該設(shè)計(jì)方案西進(jìn)口和南進(jìn)口的直行候駛道上,有時(shí)會出現(xiàn)由于排隊(duì)過長而阻礙右轉(zhuǎn)車的行駛,因此,建議在條件允許時(shí)將西進(jìn)口與南進(jìn)口拓寬一個(gè)直行候駛車道,以進(jìn)一步提高交叉口的服務(wù)水平。表2 改造前后高峰小時(shí)各進(jìn)口道車輛的平均延誤別 s狀況流向進(jìn)口道總延誤服務(wù)水平東進(jìn)口南進(jìn)口西進(jìn)口北進(jìn)口改造前直行E級左轉(zhuǎn)改造后直行D級左轉(zhuǎn)表3 改造前后高峰小時(shí)各進(jìn)口車道車輛的排隊(duì)長度 m狀況排隊(duì)進(jìn)口道車道東進(jìn)口南進(jìn)口西進(jìn)口北進(jìn)口avgmaxavgmaxavgmaxavgmax改造前直行70140256026703590左轉(zhuǎn)1338751504013042146改造后直行62128135818633089左轉(zhuǎn)930651303812334125注: avg為平均排隊(duì)長度max為最大排隊(duì)長度。3 歐洲平面交叉口改善渠化的啟示歐洲在城區(qū)絕少建造大型立交橋,而是重視平面交叉口的渠化改善設(shè)計(jì),對貫徹交叉口平面幾何設(shè)計(jì)、交通組織設(shè)計(jì)、燈控配時(shí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)原則尤為重視。圖4是瑞士盧塞恩市中心城區(qū)最大的5路平面交叉口的渠化改善設(shè)計(jì)交通組織平面圖。據(jù)觀測,高峰流量已在4500 puc/h以上,而且過街人流密集,但交通井然有序,只有色燈控制,絕無汽車鳴喇叭聲。由圖4可以看到,實(shí)現(xiàn)渠化既可應(yīng)用交通島隔離,也可采用畫線標(biāo)志。為了簡化交通,必要時(shí)也可從路網(wǎng)上入手組織單向進(jìn)出。圖4 瑞士盧塞恩市中心城區(qū)最大的5路平面交叉口歐洲城市平面交叉口設(shè)計(jì)中對行人交通是十分重視的,不但應(yīng)用相位重疊手法給足過街時(shí)間,而且普遍設(shè)置安全島,保護(hù)行人。歐洲燈控交叉口的色燈周期一般都不超過120s,如上述瑞士的平交路口,色燈周期僅為95s,司機(jī)候駛時(shí)間短,提高了服務(wù)水平,同時(shí)設(shè)置有公交車停車站點(diǎn),方便了乘客,充分顯示以人為本的城市交通理念。4 結(jié)論從對荊州東門路口的改善設(shè)計(jì)和對瑞士盧塞恩市中心區(qū)5 路平交路口的調(diào)查分析可以得出,對于城市交通的阻塞點(diǎn),在對現(xiàn)狀交通進(jìn)行必要的評估和分析的基礎(chǔ)上,有針對性地提出相應(yīng)的交通改善方案,同時(shí),運(yùn)用交通仿真軟件分析改善方案的交通運(yùn)行狀況,避免了在擬定交通控制方案及對方案進(jìn)行評價(jià)時(shí)因無從直觀觀測車輛在道路及交叉口的運(yùn)行狀況而引起的不足,進(jìn)一步驗(yàn)證和提高方案的可靠性和實(shí)用性,最大程度提高交叉口的通行能力,從而增加整體道路網(wǎng)的容量,這對節(jié)約建設(shè)資金,改善城市道路環(huán)境,擴(kuò)充城市道路資源,推動城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。本附錄基本內(nèi)容已由本編寫組成員署名發(fā)表于《交通與計(jì)算機(jī)》雜志2004年6期條文說明1 總則 城市道路平面交叉口是城市機(jī)動車、非機(jī)動車及行人交通流分離、交匯的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，因此規(guī)劃、設(shè)計(jì)與管理必須滿足其交通功能的要求；同時(shí)，由于城市道路平面交叉口還是城市市政管線的集散處，城市的水、暖、電、氣等市政管線都在道路交叉口處交接，因此，在平面上和豎向上必須綜合考慮，協(xié)調(diào)它們在平面位置與高程上的相互關(guān)系，這就要求在進(jìn)行交叉口規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)時(shí)，不但要對其交通需求作好規(guī)劃期間的預(yù)測，而且對市政工程管線，在規(guī)劃設(shè)計(jì)期內(nèi)的需求也要作好規(guī)劃預(yù)測，采取切實(shí)措施，例如超前埋設(shè)通過交叉口的市政管線，以確保在交叉口建設(shè)工程完成后不再破路開槽，保障工程質(zhì)量和交通通暢與安全；作為城市街道的重要結(jié)點(diǎn)，交叉口又是交通大氣污染、噪聲污染、灰塵污染最為集中的地方，交叉口的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與管理應(yīng)該為降低交通污染創(chuàng)造條件；同時(shí)要充分認(rèn)識到城市道路交叉口在街道景觀中的結(jié)點(diǎn)作用，注意在平面布置、豎向設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用建筑藝術(shù)手法，結(jié)合沿街建筑，創(chuàng)造良好的景觀效果，在這方面，國內(nèi)有的城市要求在交叉口的規(guī)劃設(shè)計(jì)中增加景觀設(shè)計(jì)內(nèi)容是可以借鑒的。在交叉口規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)比較中，往往只重視建設(shè)費(fèi)用，而忽視常年的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用以及交通控制管理費(fèi)用的現(xiàn)象必須得到克服。因此，本《規(guī)定》要求交叉口方案在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時(shí)要將其建設(shè)費(fèi)用、維修費(fèi)用、控制管理費(fèi)用綜合核算再與交通運(yùn)行的成本結(jié)合起來進(jìn)行評價(jià)。 城市道路平面交叉口的交通服務(wù)質(zhì)量和水平