王 植
（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）
近年来，人们对于出行的需求随着我国经济水平发展而持续增长，车辆私有化逐渐增加，并提高了对出行品质的要求。随之而来的就是交通拥堵的现象持续发生，这类现象的发生主要就是由于道路建设的速度和建设管理水平远落后于交通运输的增长。城市交通的发展可以带动一个地区的经济，甚至改变地区的产业布局。但是落后的城市道路不仅导致安全事故频发，还会降低人们的出行体验，甚至制约城市经济发展。对于城市道路而言，交叉口是城市道路交通网络的关键“节点”，且制约着整个城市交通路网的通行能力。其是两条或两条以上道路的交汇点，由于交叉口处各个方向同时汇入，交通量大，转向多，极易导致交通秩序混乱。因此，对城市道路平面交叉口进行优化是改善城市交通拥堵的关键。
2.1 交叉口类型
道路平面交叉口类型多样，主要由现场道路划分、周围建筑物分布情况等决定。按照交叉口的交叉形式，主要分为十字形、Y形、X形、T形、环形交叉口、错位形交叉口和多路交叉口等。不同的交叉口类型具有不同特点，具备不同功能。如：十字形交叉口是最基本、最常见的类型，具有路口形式简单、渠化设计便捷、视野开阔等优点；
X形交叉口若交叉角度过小，易对右转方向车辆人员造成盲区；
多路交叉口一般由五条或五条以上道路形成，较为少见，交通组织状况复杂，不便于管理。
2.2 目前存在问题
（1）车道数量规划不合理。车道数量是城市道路交叉口控制道路通行能力的主要因素之一。交叉口处汇集了大量来自各个方向的车辆，为确保车辆顺利通过，在设计中会比一般道路多出1～2条车道。但目前在某些老城区，前期规划没有考虑到现阶段的交通量，因此车道与实际交通量不匹配，降低了车辆通行效率，导致追尾事故频发。此外，在很多右转或左转交通量较大的道路交叉口，未设置专门的专用车道，造成潜在的安全隐患。
（2）信号灯控制单一。城市道路交叉口主要通过交通信号灯控制车辆与行人的快速通过。但在某些路口，信号灯选用及设置不合理，从而增加安全隐患，降低通行效率。一是采用两相位信号灯控制，过于简单，易造成左转车辆与对面直行车辆冲突，无法快速通过；
或未设置右转专属信号灯，从而与直行或左转的行人及非机动车碰撞，造成交通事故。二是时间配置不合理，如黄灯时间过短，变成红灯时车辆还没通过路口；
某些交叉口绿灯时间安排不妥，一次绿灯仅能允许较少车辆通过。
（3）渠化设计不合理。渠化设计是平面交叉口设计的重中之重，通过在交叉口进口处进行分流缓解交通拥堵的压力。但在很多城市车流量较大的地方，尤其是旧城区，渠化设计不合理甚至并未进行渠化分流，导致无法适应目前或未来交通通行要求。在该类型交叉口处，行人及非机动车混乱无序，机动车不得不放慢车速，进一步导致交通堵塞严重。
（4）其他问题。此外，城市道路交叉口中还存在许多其他问题。如受到城市地形和建筑物的影响，交叉口几何构造不合理。缘石转弯半径过大，导致交叉口面积过大，车辆通行距离和时间变长，车辆冲突点增多，造成潜在的安全隐患。有些道路两个交叉口之间距离过小，机动车辆需频繁制动，导致耗能增加及尾气排放严重。非机动车道太窄或缘石坡度过高，也会造成非机动车道拥挤和行人的不便。
3.1 交叉口优化设计原则
交叉口的交通组织设计应在充分调研道路地形地貌、行人及车流量、路网规划等因素和实地考察的情况下，全面考虑人、车、路、环境四个要素，设计出使行人及车辆安全且快速通过的道路平面交叉口。同时确保遵循以下设计原则。
3.1.1 交通分离
通过信号相位把控、划分交通标志标线等措施明确路权，使得不同流向及各自流向的人、非、机分离，提高通行效率，尽量避免发生交通冲突。
3.1.2 交通连续
驾驶员在进行行车活动时，尽量在时间、空间上不产生间断情况。也就是保证直行车辆不变换方向，标准路段上的行车道要对应着路口直行导向车道；
同时为保证车流通过路口时是连续的，路口进口导向车道要对应出口车道。并且将信号灯设置为“绿波带”形式，从而将交通活动过程在时间上实现连续。此原则为秩序管理的基本保证。
3.2 交叉口优化设计策略
设计人员在进行设计工作时应切实践行人性化理念，在保证行人及车辆的安全情况下，提高交叉口车辆的通行效率，避免出现交通事故。基于此，提出几下几点优化设计思路。
3.2.1 渠化设计
渠化是上文提到的交通分离的一种措施，要求对行人、车辆进行引导、隔离，使交通实体得以互不干扰且安全有序。其目的主要是将各类交通流按其性质特点的不同限制在特定车道内，减少交织干扰。若采用设置交通岛进行渠化，往往可将停车线前移，同时不规则路口可通过交通岛尽量调整，使其趋于正交，有效减小了通过交叉口的距离；
增加进出口车道的数量，匹配相交路段的通行能力，调节和控制区域交通流量。常见的渠化设计方法有设置交通岛、划分交通标志标线。接下来进行具体介绍。
（1）设置交通岛。设置交通岛是渠化设计的有效方法之一。在交叉口附近设置交通岛可以对右转向车辆进行提前分流，并向前移动停车线，使交通活动轨迹更加顺畅；
还可作为行人和非机动车过街的安全岛，使其减少受机动车的干扰。交通岛可以缓解交叉口拥堵现象，但在道路设计时要避免其带来的不足。比如应因地制宜，不能因为交通岛的优势而设置过多，从而增加路口混乱；
设计面积也应综合考虑，太小则没有实际用处，过大导致交叉口面积增加，缩短两个交叉口间距离。在设计用于道路绿化时，不宜种植较高的花草或树木，以免对驾驶员视线有干扰。
（2）划分交通标志标线。设计及完善交通标准线也是渠化设计中最常使用的方法之一。可以使驾驶员和行人通过交叉口时遵守秩序。主要作用是使参与者了解通行权利，指示禁止、限制通行等情况，是保证使用者安全、高效通过路口的基础交通设施。
3.2.2 交叉口行人过街设计
目前的城市发展交通理念开始由“以车为本”向“以人为本”转变，考虑到行人在路口的安全通过，一般设置人行横道、二次过街和安全岛设施。
应设计车道渠化与行人过街设施互相配合：人行横道线与停车线的距离不能太小，一般间距为2 m；
在拓宽交叉口时也要减少对行人的影响，对于必须进行拓宽的情况，一般进车道宜采用3.25 m，不宜小于3 m；
若人行横道的长度大于16 m时，应在中间位置设置行人二次过街安全岛，宽度不小于1.5 m ；
在进口车道同时设置非机动车道情况下，路缘石转弯半径一般为5 m，同时应使用限速和静化措施减少安全事故的发生。
3.2.3 交通信号控制
与上述渠化内容不同的是，控制交通信号是在时间角度减少交叉口的冲突点，使交叉口使用者安全、有秩序地通过，提高交叉口的通行能力。交通信号控制包括了信号相位设计和交通信号配时两方面。
（1）信号相位设计。所谓信号相位即为在同一信号周期内，针对不同方向的交通流，给予相应的放行时间。信号灯相位设置应与信号灯配时设置互相协调。信号灯相位设置要参考交叉口渠化条件和交通量大小。一般来说，对于不同方向不产生交通冲突的车流量可以配置在同一个相位，以提高通行效率。
（2）交通信号配时。目前，我国主要使用Webster 配时方法，但该模型考虑因素不全，并且受交通流量影响较大，因此使用具有一定的局限性。所以建立一个基于延误时间、停车次数、周期时长和信号相位等参数的多目标配时优化模型为后续研究的重中之重。
4.1 背景概述
选取廊坊市永清县廊霸线与樱花路交叉口节点作为实例分析。廊霸线定位为城市快速路，是连通大兴机场临空经济区的科技创新区、老城区、渠东新区、工业新区、浙商新区地块，是区域内重要的交通渠道；
樱花路为规划次干路，同时承担着区域内部组团、地块间交通联系，其运行质量直接关系到城区内部道路交通能否实现顺畅通行。优化改善该交叉口节点对改善永清县工业园区内部的交通状况有着十分积极的作用。
图1 路口现状
该路口现状廊霸路（西侧）进口方向包括一条直左车道和一条直右车道，廊霸路（东侧）进口车道方向布置有一条直左车道、一条直行车道和一条直右车道；
樱花路（北侧）进口车道布置为一条直左车道和一条直右车道，樱花路（南侧）进口车道有两条左转车道和一条直右车道。为了进一步了解该交叉口的设计缺陷，完善交叉口设计，文章选取了天气晴朗的工作日的晚高峰对该交叉口进行现状车流量调查，主要调查内容包括对交叉口各个方向的机动车（包括大型客车和货车）流量进行统计。数据采集以人工观测为主摄影法为辅的方法。将调查结果进行分类整理如下表1所示。
表1 交通量统计
4.2 现状问题
（1）通过交叉口交通量调查发现，道路东西方向机动车流量较大，但是左右转车辆无单独路权，增加了机动车候车时间，影响了通行效率，交叉口面积较大，绿灯时间的利用率低；
（2）该平面交叉口为畸形交叉口，非垂直交叉，几何线性差，车辆行驶轨迹不顺畅；
（3）南侧转角半径大，导流岛面积大，路口整体协调性低；
（4）交叉口的部分标志标线模糊不清，而且缺少交通标志牌；
（5）交叉口慢行系统问题显著，目前该交叉口尚未设置人行道，但经实地调查发现确有行人出行需求，行人和非机动车共行一道，形成极大的安全隐患。
4.3 改善方案
4.3.1 完善交叉口交通标识
对于该交叉口现状调查发现，缺少较多的交通指示牌且部分标志标线模糊不清，需要在人行横道交汇处设置指示牌，提醒驾驶员减速慢行；
完善道路标志标线，完善机动车道左转、右转、直行指示牌。
4.3.2 提升路口协调性
调整南北道路线型，提高行驶轨迹的通畅性，减小南侧路口转弯半径，在北侧设计一个新的导流岛，调整南侧两个导流岛面积，在提前分流右转交通流的同时，将停车线提前，缩小路口范围，提升路口整体协调性。考虑远期规划，将人、非出行分隔是十分必要的，导流岛的存在也可作为行人二次过街的安全驻足岛使用，提高了行人安全性。
机动车道布置如下：东西向进口车道设置一条左转车道、三条直行车道和一条右转车道；
南向进口车道布置两条左转车道、一条直行车道和一条右转车道；
北向进口车道布置一条左转车道、一条直行车道和一条直右车道。
图2 方案展示
随着我国城市建设的飞速前进，机动车数量与日俱增，不仅出现大范围交通拥堵现象，还造成行车安全事故频发，而这种现象也制约着城市经济发展。平面交叉口作为城市路网的主要组成部分之一，路况较为复杂，是道路设计的重点。目前我国平面道路交叉口主要有车道划分数量不合理、交通信号灯配时设置存在问题、渠化设计不合理等问题。因此对其进行科学合理的设计是规避交通安全事故、提高道路通行效率的重要方法之一。以廊坊市永清县廊霸线与樱花路交叉口为实例，实地考察，结合车流量和交叉口类型等具体情况，从增加交通标志、增加渠化设计等方面进行优化。文章通过对平面道路交叉口现状及设计优化内容进行论述，以期为以后道路交叉口设计提供帮助。
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