交叉口优化设计例1

Use Synchro to deisgn Signal Timing of Intersection

Yuan Liang

（WenZhou Urban Transport Research Department，WenZhou325027）

Abstract: The paper use Jinxiu Road and Huimin Road’s Intersection’s peak- hour volume, signal timing and traffic organize, which were surved on-site to simulate and evaluate the intersection’s traffic during afternoon’s peak hour with Synchro software. Then bring up some improved scenarios, and use Synchro software to optimize the intersection’s signal timing, and simulate them, get the best scenario at last.

Key words： Synchro signal timing, intersection optimization

中图分类号：U412.35文献标识码：A文章编号：

随着中国经济的快速发展，现代化城市规模的不断扩张，机动车保有量近年来大幅提高，给城市带来一系列问题，而交通拥堵则首当其冲，成为城市发展所面临的一大难题。提高道路利用效率是缓解该难题的有效方法之一，一般情况下，城市道路的车辆通行能力不是取决于路段、而是交叉口。因此，平面交叉口的设计及优化至关重要，它包括交叉口标志标线、交通组织管理、信号设置及配时等。在此，以温州市锦绣路-惠民路交叉口为例，对信号设置及配时进行优化设计。

现状描述

锦绣路是温州市区东西向的核心主干道，路段红线宽50m，三块板形式，标准横断面是5.5m人行道+5.5m绿化带+2m非机动车道+10.5m机动车道+3m绿化带+10.5m机动车道+2m非机动车道+5.5m绿化带+5.5m人行道，它东接新城大道、机场大道，通至龙湾，西接西山路、温瞿公路，通至瞿溪。

惠民路路段红线宽36m，是南北向的主要次干道之一，标准横断面是7m人行道+4m非机动车道+14m机动车道+4m非机动车道+7m人行道，现状北至江滨中路，南至温州大道。

锦绣路-惠民路交叉口呈规则十字型，各进口道已进行渠化设计，东西进口道由路段的3车道渠化为5车道，分别为1个左转、3个直行和1个右转，其中左转车道容许车辆掉头，南北进口道由路段的2车道渠化为4车道，分别为1个左转、2个直行和1个右转。

该交叉口现状采用固定式信号控制，平峰时段与高峰时段差别化设置。以夏季为例，17：30-18：00之间的信号设置与其他时段不同，该时段内的信号周期T=124s，相位设置和配时方案见图1，由此可计算得到有效绿性比。

将晚高峰小时交通量调查结果换算为标准小汽车（pcu），各转向的高峰小时系数见表1（高峰小时系数PHF越小表示交通量越集中于高峰15分钟，模拟计算出来的排队长度和延误则越大）。

表1 锦绣路-惠民路交叉口各转向PHF

现状仿真

通过现场观测与调查得到，该交叉口晚高峰小时机动车交通流量较大，东西向直行尤为明显，特别是东进口，现场观测的排队长达200m。在东西向直行流量远大于南北向直行流量，而东西向直行的绿信比却明显少于南北向的情况下，信号设置显然不合理。

接着通过Sychnro对交叉口的现状进行仿真，仿真的各项数据均来自交通调查，然后将仿真结果与现状观测情况作对比，以校核仿真过程中各项设置的合理性，最后利用合理的参数和步骤来设计优化方案。

仿真可以直观地、动态地模拟交叉口的运行情况。现状仿真中东进口直行车道第95百分位交通量排队长度为187.2m，延误为423.4s，与现场观测相似，仿真中其他进口道的运行情况与现状也比较吻合，即现状仿真合理。

优化方案

通过对交通量调查数据和现状仿真结果进行分析，特制定以下三个信号相位设置方案，分别对它们进行优化配时和仿真。

3.1 方案一

相位设置：保持现状晚高峰时段相位不变，即第一相位为东进口直行、左转（容许掉头），第二相位为西进口直行、左转（容许掉头），第三相位为南北进口的直行，第四相位为南北进口的左转。

利用Sychnro优化交叉口信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，得到最优周期T=100s，优化配时结果见图5。相位一中东进口直行时长33s，左转（容许掉头）时长20s；相位二中西进口直行35s，左转（容许掉头）时长22s；相位三中南进口直行时长22s，北进口直行时长23s；相位四中南进口左转时长22s，北进口左转时长23s。

信号配时优化时，容许早开/迟闭最优化，从图5Time Window中的Lead/Leg行可以看到每个转向的设置为早开还是迟闭，另外从下方的相位图中可以看出设置的具体时间。

3.2方案二

相位设置：第一相位为东西进口直行，第二相位为东西进口左转（容许掉头），第三相位为南北进口直行，第四相位为南北进口左转。

利用Sychnro优化信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，容许早开/迟闭最优化，得到最优周期T=130s，优化配时结果见图6。相位一中东进口直行时长43s，西进口直行时长48s；相位二中东进口左转（容许掉头）时长21s，西进口左转（容许掉头）时长26s；相位三中南进口直行时长30s，北进口直行时长29s；相位四中南进口左转时长32s，北进口左转时长31s。

3.3方案三

相位设置：与现状平峰时段的相位设置相同，第一相位为东西进口直行，第二相位为东西进口左转（容许掉头），第三相位为南进口直行和左转，第四相位为北进口直行和左转。

利用Sychnro优化信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，容许早开/迟闭最优化，得到最优周期T=110s，优化配时结果见图7。相位一中东进口直行时长36s，西进口直行时长37s；相位二中东进口左转（容许掉头）时长23s，西进口左转（容许掉头）时长24s；相位三中南进口直行和左转时长均为24s；相位四中北进口直行和左转时长均为26s。

推荐方案评价

采用Synchro进行优化配时设计，在Time Window中直接显示评价交叉口运行状态的两个重要指标，即排队长度和延误。

表2 锦绣路-惠民路交叉口评价指标

因为交叉口的主要问题表现为东西进口道排队长和延误大，所以在此着重分析东西进口道的指标。

首先进行排队长度的分析，3个方案中东进口直行排队长度分别为97.6m、126.2m和108m，西进口道直行排队长度分别为56.2m、71.9m和63.5m，方案一的排队最短，其次是方案三，最后是方案二，南、北进口直行排队长度与东、西进口一致。从排队长度指标分析来看，方案一最优。

然后分析比较3个方案晚高峰时段的交叉口延误，分别为58.0s、59.6s和59.5s，差别不大，均处于E级服务水平。接着细化比较各方案东西进口道的延误，3个方案中东进口延误分别为66.9s、67.7s和68.5s，西进口延误分别为32.7s、40.4s和36.2s。方案一的延误最小，其次是方案三，最后是方案二。

综合分析排队长度和延误，方案一最优，是本次研究的推荐方案。

结语

利用Synchro软件进行交叉口信号配时的优化快速而又方便，不仅能得到各项具体配置参数，还能直观、形象地仿真出交叉口的车辆、信号等随时间动态变化的情况。

对锦绣路-惠民路交叉口的信号优化设置而言，方案一为最优方案。实际上，对交叉口进行改善优化时要综合多种措施将交叉口的通行能力最大化，例如需同时考虑交叉口标线设置及交通组织等。有时候还需综合考虑干线甚至周边路网的交叉口信号设置情况，根据实际情况确定采用单点控制、干线协调控制或区域协调控制。

交叉口优化设计例2

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.

交叉口优化设计例3

中图分类号： TN911.7?34； U491 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）01?0145?03

0 引 言

为了对城市道路交通运行进行合理性的疏导与控制，除传统的定时信号控制方式，感应信号控制在国内的应用也越来越多。但是经典的感应控制只是遵循车来即延时的控制策略，在交通构成比较复杂的情况下灵活性不够，参数确定方式过于经验化，很难适应动态交通流状况[1]。

为了有效提高感应信号控制的适用性，提高其使用效率，一些学者对感应控制进行了优化设计。翟润平等就对延时策略进行了改进，通过计算绿灯有效利用率来确定是否切换相位，提高了绿灯的有效利用率，但是增加了一个控制参数和控制的复杂度；王殿海等提出了一种可变单位绿灯延时的时间模型，考虑到了城市路段车流到达规律和驾驶员心理特性，与传统的固定单位绿灯延时相比有所改进，但是在降低车辆的平均延误上效果并不明显；邵锦锦等提出了一种动态相序的多相位感应控制算法，根据各个路口的排队长度和平均等待时间来给出优先级，通过判断优先级的方式来灵活变换相位，但是对于优先级的判断标准没有明确说明，并不具有普遍性[2]。

本文在上述研究的基础上，引入通行优先权的概念，通过车辆排队长度和车辆延误的计算，对于不同方向的交通需求进行分析与研究，进行相位优化调整，提高感应控制运行效率。

1 优化感应控制指标

为了更大程度地发挥感应控制的优越性，现引入一个通行需求的判别指标，用于对交通需求进行简单的量化和优先级调整，来实现感应控制优化的目的。

1.1 车道排队长度的计算

排队长度是评价交叉口通行能力和服务质量的重要指标之一，交叉口进口道停车线前的排队长度对于控制方案的选择、拥堵状况的评价都有着重要的作用[3]。在讨论排队长度时，一般以排队车辆数作为衡量标准及主要的研究对象。对于排队长度的计算，选用SIGNAL94模型，假定红灯时段到达服从均匀分布，无初始序列，结合感应控制多适用于交通欠饱和状态，暂不考虑上一周期未消散序列：

[QN=2.0qNR] （1）

交叉口优化设计例4

Abstract: the plane in urban road network across the occupy the important position, the optimization design of the plane intersection of urban road construction and management is very important. This paper analyses the design of city road junction plane design optimization.

Keywords: modern city road; Plane intersection; Optimization design

中图分类号：U412.37 文献标识码：A文章编号：

0、前言

道路交叉口是道路网的重要组成部分，各向道路在交叉口相互联结而构成路网，以沟通各向交通的需要。从所周知，道路交叉口是决定城市道路系统通行能力、行程时间、行车延误和营运效率及安全的关键因素。有关数据表明:城市内交通事故50%～80%发生在道路交叉口及其周围地段，车辆通过平面信号交叉口的通行能力只相当于路段上的40%～70%。平面交叉口所消耗的时间约占全程时间的1/3，所造成的延误时间80%～90%由平面交叉口所引起。可见，交叉口是道路交通的咽喉。道路的运输效率，行车安全、车速、运营费用和通行能力很大程度上取决于交叉口的精心设计。

一、强化道路交叉口设计

学校路是I级城市主干路，道路红线宽70米，计算行车速度50公里／小时，是六块板的道路横断面型式。特点是设置了公交车和摩托车的专用道，将目前在城市行驶的四种交通工具：机动车、公交车、电单车车、非机动车完全分离出来使其各行其道，这大大提高了学校路的通行能力。这种特殊的道路断面又增加了交叉口的设计难度，如处理不好反而会成为道路的瓶颈，并且在所有的教科书中也未提及这种断面的交叉口设计，所以学校路交叉口设计在道路设计中具有重要的意义。

二、平面交叉口处的交通特征及处理原则

交叉口的设计就是要确定交叉口各种交通流的合理通行空间、通行权及其通行规则，使交通流运行安全、有序，交叉口的时间和空间资源得到充分的利用。

交叉口处一个可能的车流方向称交通流线。交通流线既可代表一个方向的所有车流，也可代表一个方向中的一条车流。将进入十字交叉的道路交通流看作是一条交通流线时，到达交叉后，则分为直行、右转和左转三条交通流线。车辆在分流时司机往往先要减速，以便观察行进方向的交通情况，并判断分流的可能性，这样就影响了车辆进入交叉的畅通性，从而干扰交通。

通过分析，在交叉口范围内产生交通干扰的原因，是由于在交叉口范围内出现了交通流线间的分流点、合流点和冲突点三类交通特征点。由于学校路上有四种交通工具的车流，造成比一般的交叉口更多的交通特征点．从而增加了交叉口的设计难度。

在处理交叉通时，主要目的就是减少或消灭各种交通特征点，尤其是对冲突点的处理。在学校路上交叉口的处理方法是采用渠化交叉口的设计方法，也就是在交叉口范围内合理布设交通岛、交通标志、地面标线或增设车道及对信号控制合理配时，以疏导车流按一定方向或路径行驶，从而消除或减少冲突点和分、合流点。

三、改建路段交叉口详细设计

学校路与东路交叉口位于原有学校路上，结合学校路现状改造而成。东路是一条新建40米宽的I级城市次干道。

在交叉口附近．为增加车道．有必要对交叉口进行拓宽。在有条件时可加宽交叉口宽度；受到用地条件限制时，利用压缩车道、绿化带等办法，以增加进口道车道数。

3．1 机动车道渠化设计

学校路与东路交叉口

3．1．1学校路方向

交叉口进口道的车道数及宽度的确定：直行等待的车道数是根据路段上的车道数确定为三车道，因为学校路地处城市的西部，行走的大型车辆较多，其中一车道宽度定为3．25米宽，其余两个车道定为3．5米宽：增加一3米宽的左转弯车道，及一3．5米宽的右转弯车道：在学校路设有公交车与电单车专用道，在交叉口设计时也考虑使之与机动车分开，设专用的左、直行等待车道，车道各宽3．25米。因为学校路的进出口方向要结合现状改造，受到用地情况及地上、地下管线的限制，道路宽度不能作较大的拓宽，因此公交车的直行车道实行混合布置，左转弯也共用一条车道。

交叉口出口道的车道数及宽度的确定：与路段上的车道数三车道相匹配，宽度为两个3．5米和一个3．75米。宽度大于进口道的宽度，是因为车速较进口道快。受现状条件限制，出口道上的公交车专用道无法展宽，因而未设计专用的港湾停靠站。由于公交车实行专线行驶，对其他车道的交通不造成太大影响。

交叉口的展宽长度及渐变段长度根据规范要求设置。

3．1．2东路方向

因为东路是新建道路．是两块板的道路断面型式，机、非混行。道路用地情况受的限制较小，可以按理想状态设计交叉口。

交叉口进口道的车道数及宽度的确定：直行等待车道数与路段上相同为两车道，宽3．25米；因为学校路上的车道数是三车道，可以容下较多的左转弯过来的车辆，因此设置两个左转弯车道，分别宽3米和3．25米。而电单车启动快、平稳性能差、行驶轨迹不规则，易与其他机动车辆形成交织冲突，产生安全隐患，且因为这种相互干扰也造成了其他机动车启动和加速损失时间的增加，降低了交叉口的通行能力，结合城市的常用做法，在交叉口处将机动车与电单车分开，设立专用的电单车直行、左转车道。

右转弯车流在交叉口提前右转，与其他车流交织，不受红绿灯限制，右转弯车道总宽9米。在直行车道与交织车道之间增加一条1．5米宽的绿化带，既可以使车辆行驶更为安全，又可以增加交叉口的绿化效果。

交叉口出口道的车道数的确定：与路段上的混行车道数三车道相匹配；并结合设置港湾式公交停靠站。

3．2非机动车道渠化设计

对非机动车的交通组织应与行人放在一起考虑．形成慢行交通车流，而不应与机动车混合通行，这样既可避免非机动车与机动车交通的相互干扰，又益于提高非机动车流的安全性。在学校路上采用左转自行车二次过街的设计方法。

3．3人行横道的设置

通过交通安全导流岛上的人行横道与自行车一起过街。

四、新建交叉口详细设计

学校路与大道交叉口位于新建的学校路西段延长线上。大道是一条新建60米宽的I级城市主干道。

因为学校路与新村大道都是新建的道路，道路宽度基本不受限制，都可以按理想状态设计渠化交叉口。

这个交叉口的设计思路与上一个的基本相同，本文重点介绍两者的不同之处。

学校路方向上．新建的交叉口由于用地条件不受限制，在进口道处，设立直行等待三个车道与左转弯一个车道，车道宽均为3．25米，这与上一个交叉口基本相同；不同处是将电单车与公交车分开等待，消除这两种交通工具的相互干扰。同时延续机动车道与电单车、公交专用道绿化分隔的方式设置绿化分隔带，而在改建的交叉口处由于道路宽度受限，只能用隔离栏分隔。出口道上，设计的是港湾式公交停靠站。

大道方向上的设计思路与以上叙述的基本相同，这里就不做详细的介绍。

需要注意的是．进口道的车道线应尽量与出口道的车道线相对齐，因为从停车线加速到出口道上的距离约8O米左右，如进、出口相对应的两个车道错位偏差太大，车辆就有加速慢或撞到中央绿化分隔带的可能。第一个路口因为是改建的，为尽量减少对原有道路的破坏及减少对地上、地下管线的改造，中央绿化带没有偏移方向，只是压缩宽度。所以进口道与出口道有0．9米的偏差。第二个路口是新建的，没有用地条件的限制，通过偏移中央绿化带来消除这种偏差，使行车更为顺畅。

一个交叉口进行内部渠化设计后，还应进行合理的信号配时设计，才能达到交叉口的最大通行能力。

五、平面交叉口通行能力分析计算

5.1 直行车道的通行能力2.2～2.4s；

参考多种有关研究资料，其通行能力建议采用（2）式：

N直=3600nK〔（t绿－t首）/t间+1〕/t周……（2）

式中:N直-----直行车道的通行能力,辆/h;

t绿---------信号周期内绿灯时间，S；

t首------绿灯亮，第一辆车起动通过停止线的时间，s,按有关统计一般采用2.2～2.4s；

t闸------车辆通过停止线的平均间隔时间，s，据观测，小型车为2.5s，大中型车为3.5s，城市交叉口按已换算小型车采用2.5s；

K ----- 考虑通行的不均匀性和其它一般干扰因素的修正系数，一般取0.86～0.9；

n--------直行车道数。

式（2）中，（t绿―t首）为信号周期内有效绿灯时间，（t绿―t首）/t闸为绿灯内通过停止线的时间间隔数，〔（t绿―t首）/t闸+1〕为绿灯时间内通过车辆数，再剩以每小时周期数（3600/t间）和修正系数，即为车道通告能力。

若对面左转车与直行车共用一信号周期相位，直行车与对面左转车将发生相互干扰，影响通行能力，可将此影响折减至直行车道。据实际观测，绿灯时，对面左转车前1～2辆可抢先本面赶行车通过，而不影响直行车通行，其后路口内尚可容纳2～3辆左转车等待黄灯期间通行，因此，在一个信号周期内不影响本面赶行车通行的对面左转车数为3～4辆（大交叉口4辆，小交叉口3辆），超过此数则应对直行车通行能力进行折减，折减修正系数可按（3）式计算：

f=1－（N直 /N进）（N左对―N下）……（3）

式中N直----本面直行车道数；

N进----本面进口道通行能力，辆/h；

N左对----对面进口道左转车数，辆/h；

N不-----不影响直行车的对面左转车数；取3～4。

折减后直行车道的通行能力，辆/h：

N直=3600nKf〔（t绿－t首）/t间+1〕/t周

交叉口优化设计例5

2公路平面交叉通安全的影响因素

在公路平面交叉口设计中，需要考虑影响设计质量的因素，设计人员首先要对公路交通安全进行诊断，其次要确定优化技术，最后要对交叉口的交通安全等级进行评估。应用这些技术，可以提高设计的效率，还可以完善公路交叉通安全体系[3]。在诊断的过程中，主要是对交叉口出现的事故原因进行调查，通过现场排查的方式，可以分析出事故出现的原因，可以分析出交叉口存在的安全隐患，有利于为交叉口设计提供优化的方向。在确定改善技术时，要分析交叉口的属性，掌握交叉口设计控制要点，根据交叉口的几何特征，提出改善交叉口道路设计方案的措施。优化公路平面交叉口设计方案，可以改善交通拥堵的现状，可以减少交叉通事故，所以，设计人员一定要在平时的工作中多积累经验，灵活应用改善措施以及优化技术，这样才能提高公路平面交叉口的改善效果。在优化设计方案时，要结合实际情况，还要降低设计的成本，这样有助于提高公路交叉口设计方案的经济效益。在对公路交叉通安全等级进行评估时，要结合交通事故、交通冲突评价标准，还要做好交叉通事故统计工作，参考这些信息，可以保证评价的合理性。在交叉口安全评价中，需要花费较多的时间，而且要分析出事故出现的频率，所以，相关工作人员当前的任务就是提高工作效率，并做好记录工作。针对交叉通安全问题，要制定出有效的解决措施，要做好交叉通安全的改善工作，降低事故出现的概率，保证驾驶员以及路人的安全。要将诊断技术、改善技术以及评价技术有效的融合在一起，制定出科学、合理、高效的技术体系，这样才能提高公路平面交叉口的交通安全系数。

3公路平面交叉口设计的优化措施

3.1渠化设计

渠化设计需要做到明确分隔交通流，要对交通冲突区进行分离，将交通冲突比较严重的区域分离出来，这样可以缓解机动车与行人的冲突矛盾。在分离的过程中，可以从时间与空间两个方面入手，要划分出机动车道、非机动车道以及行人车道，通过改善信号灯周期的方式，可以在时间上实现不同相位的分隔，在对路面标线、分隔带的设置，主要是通过物理分隔的方式实现渠化设计，控制车辆的转向，可以将机动车流与人流分隔开来，可以避免机动车与行人出现冲突，从而降低交通安全事故出现的概率。在优化的过程中，要明确交通流的优先权，在上下班高峰期，可以减少交通堵塞问题，还可以保证行人穿行马路的安全性[4]。

3.2保护交叉口的功能区

交叉口的功能区是车辆进出交叉口的区域，驾驶员需要在这里进行加减速、更换车道、转弯等机动动作。公路接入点与功能区距离太近会导致严重的交通冲突，在交叉口功能区范围内道路两侧不设置任何形式的开口，尤其是机动车辆的开口。

3.3行人过街安全设计

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。人行道长度超过20m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，这种设计可以给车辆和行人带来双重的便利。

3.4交通控制设施

对于一些已建交叉口，存在交通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。面对多个交通冲突时，驾驶员容易做出错误的判断和动作，从而造成交通事故。通过交通控制设施，给驾驶员一个相对简单的公路环境，能够大大降低发生交通事故的概率。

交叉口优化设计例6

近年来，伴随着社会经济的飞速发展和城市机动车辆的飞速增长，城市交通压力也日益增加，成为影响整个国民经济发展的核心环节，也是现代化社会发展中最受人们关注的环节。截至目前，各大城市旧城改造和城市道路扩建工作逐渐扩大，城市道路交叉路通设计也越来越受到人们的关注。通过不断的强化交通管理、积极的发展城市公共交通，使得整个城市交通有了一定程度的改善和优化。

一、交叉口简介

交叉口是整个道路网络中通行能力最为关键的一部分，也是交通安全的主要瓶颈。就我国目前的城市交通拥堵问题分析，其中大部分都是由于交叉口设计不合理而造成的。一般的城市道路交通中，交叉口处的交通状况最为复杂、也最为繁琐，由于工作的过程中其中面临着诸多的问题和不足，使得在工作中各种资源浪费现象较为严重，同时也容易造成各种安全事故。

二、交叉通设计内容

在目前的城市化建设和发展中，平面交叉路口是整个道路网络中通行能力最差的部分，因此研究和改善城市交叉路口设计对于环节城市交通堵塞和现有的交通问题至关重要。在目前的城市化发展和城市道路设计工作中，做好合理的交叉口设计对于充分利用土地资源、交通资源和提高交通系统整体服务能力有着关键作用。城市道路交叉口相对于其他的工程设计而言，有着整体性能好、综合系数和投资效益快的优势，因此在改善目前现有的城市交通设计工作中有着极为关键和重要的意义。

1、交叉口设计内容

在多数的城市道路交叉口设计工作中，由于对于路段、路口、路面和路基状况的认识不合理，设计不规范而造成了交通设计工作不和谐、不科学，甚至是产生了严重的不利影响，使得其在交通道路中成为最关键的环节，也是整个路网交通的瓶颈所在。根据多年的调查数据总结得出，交叉路口造成的城市交通拥堵、交通事故以及环境破坏现象都是最为严重的，因此，合理的对交叉口进行设计和优化对于环节城市道路拥堵压力、纾解各地区交通压力有着极为关键和重要的意义。一般来说，在城市道路中交叉口在设计工作中需要从以下几个方面入手总结和处理，从而保障设计优势和作用。首先，在工作中利用各种已知数据和先进的技术对现有的交叉口进行优化，适当的增加现有交叉口的进车道数，并明确车道的使用功能；其次，在工作的过程中选择合适的车道宽度，合理的组织行人以及非机动车来穿过路口，从而保障车速和车辆行驶安全；再次，改善交叉口的信号灯配置，并采用先进的信号标志技术。

2、设计优势

在目前的城市交叉口设计工作中，其交叉口设计原理和设计方案的选择中通常都是以各种环保、节能和经济的设计方案为主，从而使得其选择一些控制方式、设计流程合理的工作模式。首先，在交叉通设计工作中，对于道路空间结构进行合理科学的布局，使得整个道路工程中各项工作模式和工作体系都形成了一套综合性的管理模式，也是目前交通设计工作中确保交通车辆行驶的安全、高效、有序的关键环节。

三、城市道路交叉口的一般设计方法

城市道路交叉口设计工作中，主要是通过各种先进的科学技术和概念措施针对现有的交通空间和时间进行优化和设计，从而使得设计模式和设计流程中都能够发挥出综合性、系统化和全面化的设计要求，从而使得整个道路设计工作在进行中都能够充分的发挥出其应有的作用与功能要求。

1、交叉口的选择

交叉口位置的选择是确定一个理想和最佳交叉门的首要条件。交叉口的位置一般根据交叉道路的等级、计算行车速度、转向车流的分布和交通量、自然条件和地形条件等因素选定，重点应考虑以下几个方面：

1.1平面线型

平面线型的选择对交叉口有较大的影响。一般选择在既有路为直线段的位置上最为合适，这对行车安全，减少交叉长度和占地均是较优的。如果必须在曲线上衔接，也应尽量在大半径曲线上（不设超高的曲线），避免和小半径曲线上，因为它对路面平顺衔接，行车安仝和占地都是小利的。衔接要尽量考虑正交或较大角度斜交，最小交角不宜小于45°。

1.2地形条件

衔接点应尽量选择地形平坦、视线开阔的地方，避免挖方地段与既有路相接，因其对于行车视线及路基排水均为不利。

2、衔接方式的确定

一般在交叉口的竖向布置上要符合行车舒适、排水通畅及视线开阔的要求，要使相交道路在交叉口内有一个平顺的共同面，使路面的水能及时的排泄。但是在与既有道路衔接的交叉，尤其是当既有路的等级较高，行车量较大时，则不能干扰既有路，新建路必须服从于既有路。在这种情况下，如何使设计能达到舒适、平顺、通畅的要求，是我们在设计中必须解决的问题。

2.1顺坡衔接法

顺坡衔接足使新建路与即有路的路面边缘相接，在衔接点新建路的横断面与既有路路面边缘的纵剖面完全吻合，并沿着衔接方向的既有路路拱横坡顺一段坡。这种衔接方式的主要优点是：在不破坏原有路面及不影响其行车的情况下，使行车平顺、舒适，因为在汽车进入交叉口转向后既有路与新建路同处于一个纵坡段上，使汽车能平顺的地通过衔接点；可使路面排水通畅，由于新建路是顺既有路路拱横坡的坡面相接的，所以即使既有路处平坡路段，在衔接处也不能滞水，路面水可通过新建路的纵向斜面及逐渐过渡形成的横向路拱斜面排除。

2.2变坡衔接法

这种方法的衔接点位置及衔接断面与顺坡法完全相同，不同的是衔接点后的线路纵坡不采用接既有路的路面横坡进行顺坡，而是以衔接点为变坡点，采用平坡或较缓的上坡为衔接纵坡。这种方法基本可以弥补顺坡法的不足，适合用在挖方地段路基排水困难和损失受限制的衔接条件。

3、连接纵坡

交叉口优化设计例7

中图分类号：U412.35文献标识码： A 文章编号：

0.引言

随着城市经济的发展，汽车拥有量不断增加，交通拥堵日益严重，滞后的交通状况已严重制约了经济的发展。交叉口作为城市交通网络中的重要组成部分，是城市交通拥堵的主要发生地[1]。单点交叉通信号控制占城市交叉口的90%以上，因此解决城市交通问题的关键在于如何合理、有效地组织好单点交叉口的交通[2]。本文针对西安市北关地区的交通特点，以自强路十字为研究对象，在交通调查的基础上，选择合适的渠划方案，并结合渠划方案对信号配时进行优化。将交叉口渠划与信号配时优化协调起来，以提高交叉口的服务水平，改善交叉口的交通运行状况。

1.信号交叉通组织优化设计

1.1. 交通组织优化的基本概念

交通组织优化是指在有限的道路空间上，综合运用交通工程规划、交通限制和管理等措施，科学合理地分时、分路、分车种、分流向使用道路，使道路交通始终处于有序、高效运行状态[3]。交通组织优化一般应遵循以下原则：（1）优先考虑宏观交通组织优化的原则；（2）道路交通分离的原则；（3）道路交通流量均分的原则；（4）道路交通连续的原则；（5）道路交通总量削减的原则；（6）公共交通优先通行的原则；（7）排障导流的原则。

1.2. 信号交叉通组织优化设计流程

信号交叉通组织属于微观交通组织范畴。作为整体交通组织的基础，其主要内容如下：（1）交叉通调查。调查作为交通组织的基础，一般包括交通量、饱和交通量、延误、排队长度等的调查；（2）渠划设计。渠划设计是对交叉口进行空间分离，主要设计有交通岛、导向车道设置、交通标志标线；（3）信号设计。根据渠划设计的方案，结合交通量的分布，进行信号设计，包括信号相位、信号相序、信号配时；（4）综合优化设计。结合前面的所有设计，进行综合考虑，最后制定出最优方案。

2.自强路交叉口现状调查与分析

2.1 交叉口几何现状

该交叉口位于西安市南北中轴线上，距北门盘道约300米。东西方向为自强路，南北方向为北关正街。路口西北角是华润万家超市，其余皆为住宅楼。该交叉口道路几何现状见表1。

表1 交叉口道路几何现状图

2.2 调查数据

2.2.1交通状况调查

表2 自强路十字高峰小时机动车流量表

表2是从自强路十字的调查数据中，选取高峰时刻具有代表的1h流量作为研究的主要依据。高峰小时进入此交叉口的交通量为7299pcu，交叉口趋于饱和，南北进口道的交通量远大于东西进口道，且以直行车辆为主。交通组成方面，以小汽车为主，公交车次之，客车和货车很少。该交叉口非机动车、行人交通量较大，高峰小时进入交叉口的自行车为4704辆。此外，高峰小时车辆在交叉口入口处大量排队，北进口排队长度约200米，南进口、东进口排队长度约50米，西进口排队长度约70米。

2.2.2信号配时调查

该交叉口采用二相位控制方式，左转均为许可型。高峰时期信号配时方案为：信号周期长142s，南北方向绿灯96s，红灯44s，黄灯2s；东西方向绿灯41s，黄灯2s，红灯99s，未设全红时间。

3.交叉口渠划与信号配时优化方案设计

3.1交叉口渠划方案

在对自强路十字进行现场踏勘、调查，并对调查结果进行分析的基础上提出渠划方案如下：（1）压缩非机动车道、拓宽道路以增加东西进口道车道数，使西进口车道数增加为3条（划分左转、直行、右转车道），东进口车道数增加为两条，设置左转专用车道；（2）北关正街的交通组成中公交车所占比例较大，建议在北关正街上明确划分公交专用道，为公共交通的优先行驶提供保障；（3）北关正街路幅较宽，为了确保过街行人的安全，应在南北进口处设置安全岛；（4）该交叉口自行车数量较多，建议明确自行车行驶轨迹，并采用二次过街的方法；（5）行人过街横道两端缺乏无障碍处理，建议在人行横道两端进行无障碍改造，体现“以人为本”。

3.2信号配时方案

自强路十字采用两相位，周期采用142s时，延误很大，高峰时刻大量车辆在交叉口前排队，因此，有必要对此交叉口重新进行信号配时。在渠划方案的基础上，利用Synchro仿真软件进行信号配时得到优化后的配时方案为：信号周期长105s，其中，南北方向绿灯65 s，红灯38s，黄灯2s；东西方向绿灯32 s，红灯71s，黄灯2s。

5.结语

本文首先论述了平面信号交叉口组织优化设计的流程，在此基础上对自强路十字的道路状况，交通管控情况进行调查，在对调查数据进行分析的基础上，从交叉口渠划和信号配时两个方面进行组织优化，以便车辆能够快速、安全的通过该交叉口。

参考文献

交叉口优化设计例8

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。但目前交叉口存在行车速度低、事故率高、交通拥挤甚至交通堵塞等弊病。因此，如何改善进行交通组织设计水平及减少交通事故发生势在必行。

一、城市道路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。

二、城市道路交通组织设计的目的

道路交通组织设计的目的就是使车辆在整个研究区域的路网上的运行更有序，从而最大限度地节约道路资源，并使车辆的总体运行时间最短，实现研究区域内交通的良性运行。

理想的交通组织涉及了城市规划设计、道路工程设计、交通管理三个领域的知识，道路交通组织设计的成果是从道路规划开始，贯穿于城市规划、道路方案设计、初步设计、施工图设计、道路交通工程设计以至于道路交通管理的整个阶段。它为道路设计提供交叉口的形式、道路进出口的设置、路段的单双向交通，为交通标志的设置、交通管理，为道路所划分的每一个交通单元的建筑开口的选择提供可靠的依据。

根据交通组织设计成果来建设、管理道路，使交通流更均衡，合理地利用道路资源，避免道路资源的浪费，避免路段或结点道路资源缺少和造成拥堵，即使道路建成后出现问题，也可用较少的资金解决。

三、道路交叉口的交通组织设计

交叉口的通行能力是决定道路通行能力的关键，交叉口的交通状况良好与否，对路网上的交通状况有着重要影响。改扩建道路沿线交叉口的交通组织设计作为保证沿线交通组织总体方案得以实现的基本手段，是交通组织设计的重要内容。因此，完成道路及网络的交通组织工作后，应进一步分析道路网内各交叉口的交通组织情况，进行交叉口的交通组织及设计工作，这是交通组织最基本，也是最必须的工作，是前述各项工作的最终落实。

交叉通组织设计以保证主干道上的交通畅通及主干道与其他交通干道的连接顺畅，同时兼顾周边地区其它道路的交通状况为原则；以交通量预测资料、交叉口的规划形式和横向道路的规划宽度等作为依据。该项工作的主要内容是根据交叉口和路段协调的原则进行交叉口的渠化，并根据信号配时试算来检验渠化方案的效果。交叉口拓宽设计应注重提高通行能力，有利于改善交通秩序，保证道路全线及工程地区道路网上的交通安全、畅通，同时也应避免拓宽使交叉口面积过大而造成车辆行驶距离过长等不利情况。在进口车道数的确定中，应考虑其与路段车道数的匹配，使在信号配时条件下的进口道通行能力与路段通行能力均衡，以避免资源的浪费或造成交通拥挤。车道功能的划分则应根据流量流向预测资料来决定。以达到提高主要道路通行能力的目的。

四、城市道路交叉通组织优化方法

1、路口放行方法设计

路口放行方法的确定，指特定路口机动车放行方法与非机动车放行方法的组合。近年来，在交通管理实践中，我国许多城市根据自身管理特点，综合考虑机动车、非机动车、行人通过交叉口时的特点和要求，对放行方法进行实践和研究，形成以下4种模式:时间分离放行法，即非机动车按行人相位放行模式空间分离放行法，即非机动车按机动车相位放行模式时空分离放行法，即非机动车禁驶区放行模式综合放行模式。需要注意，一个城市中最好只设计1种放行方法，最多不宜超过2种，如果1个交叉口1种走法，道路使用者将无法适应，其结果必定造成交通秩序混乱。

2、交叉口渠化设计

交叉口渠化，指对同一平面上行驶的各种交通流，采取各种物理分离的措施，可使不同速度的交通流按所划分的车道“各行其道”，互不干扰。渠化是交通组织优化的重要手段之一。渠化的主要目的是规范车辆行驶、减少车流冲突、保护行人和自行车等慢行交通。交叉口渠化设计的作用是明确不同交通流的空间路权，重点是控制冲突点的位置，做到“寸土必争”，尽量减少交叉冲突点的个数或将其转化为交织冲突点，提高路口通行能力。常用的渠化手段有交通岛、隔离墩、交通标志、地面标线、车道划分、路口拓宽等。

3、交叉口信号优化设计

交叉口的信号设计很重要，它可以有效减少路口内的冲突点，控制路口内冲突，明确不同流向、不同种类交通流通过路口的时间权。根据放行方法和渠化设计确定信号相位，根据路口冲突情况和路口内空闲时间最少的要求确定信号相序，根据各流向上到达的流量情况确定信号配时及周期，做到“分秒必争”。

4、电子监控的设计

为疏导交通、减少交通事故、保证行车安全提供研判依据，一般采用视频监控系统。在主要交叉路口、重要单位门口、车流量大而快的城市道路、易发生交通事故的路段、车辆违法行为集中的路段等必须设置，监控范围要保持画面清晰，晚间使用时需有照明设施。其实，城市车流向有一个规律，一般街道或车流量较小的街道，其车流向占据较大比例的是主要交叉或交通流量大的路口。因此，若先控制了一般或车流量小的交叉路口，也就控制了主要交叉路口和交通流量大的路口。

5、优化方案仿真及评价

由于信号交叉口的交通组织优化中涉及道路的物理改造(如渠化中的路口拓宽、交通岛、隔离墩和地面标线等)，一旦调整，短期内很难恢复。另外，交叉口的连续功能决定了一旦优化方案不切实际，势必影响整个道路及周边路网，造成交通拥堵。所以建议在条件允许的情况下，在优化方案实施前最好利用仿真对优化方案做一个评估，在确定方案确实可行的情况下再予以实施，以免对道路交通及周边路网产生负面影响。

伴随计算机技术的成熟而发展的交通仿真，从产生之初就得到很好的重视和发展，目前世界上有很多成熟的交通仿真软件。交叉口仿真属于微观仿真范畴，微观仿真软件的代表是VISSIM，它是由德国PTV公司开发的城市道路交通流仿真软件，被广泛运用于优化交通区域内的交通行为评估、轻轨系统并入城市道路网络的可行性分析、公共汽车及轻轨车站规划容量和效果评价，还可用于公交专用道等优先措施的分析。关于交叉通组织优化方案的评价，常用的指标有路口通行能力、平均等待时间、平均行车速度及车辆排队长度等。

结束语

信号交叉口是我国城市道路交叉的重要形式，业界专家学者对其进行了广泛而深入的研究，特别是国外，在交叉口渠化及信号设计方面形成了一套成熟的理论。但由于国外的道路运行情况和国内有着本质的区别，不存在机动车和非机动车混行的情况，所以国外的道路渠化及信号设计理论很难直接应用于我国。国内的相关研究主要集中在信号优化设计方面，至今还没有形成完整的关于信号交叉口优化设计的系统理论。

参考文献

交叉口优化设计例9

1工程概况

南门广场位于赣州市区中心，北接文清路，东西为红旗大道，南有东阳山路和营角上路与文明大道连接，为五路交叉的环形路口。南门口是城市主干道红旗大道、文清路、东阳山路和支路营角上路的平面交叉口，是新老城区交通转换的主要节点，也是目前城区内交通流量最大的交叉口，交通拥堵混乱现象是有发生。本文从交通研究的基础上去解决交叉口拥堵问题，重点在于交叉通优化研究，要求基础资料详实，可靠，以研究的成果去解决现状交叉口拥堵问题。

2南门广场交叉通量实测、计算及预测

2.1实测南门广场交叉口高峰交通量

南门口是目前城区内交通流量最大的交叉口，其交通量在持续增长。在《赣州市中心城区综合交通规划》（江西省城乡规划设计研究院 ，2009.11）中，南门广场交叉口实测交通量为5364pcu/h。根据2009年12月18日、2010年3月23日的调查资料，南门口呈早午晚四峰特征（中午为两峰），其中晚高峰流量最大，已达5486pcu/h（汽车+摩托车）。

现状交通调查结论为：①摩托车、自行车流量大，与机动车相互干扰严重，交通秩序混乱；②地处城市核心商圈，行人过街流量大；③机动车主流向是红旗大道东西方向转向文清路客流，达1000pcu/h，红旗大道直行车流与之接近，达923pcu/h，这可为交通设计中的信号灯控制提供指导。

2.2南门广场交叉口理论容许通行能力计算

按沃尔卓普法计算环形交叉口容许通行能力。

式中： L――交织段长度

W――交织段宽度

E――环道入口引道平均宽度

P――交织段内时行交通的车辆与全部车辆之比

现状为南门口为无信号控制的环形交叉口，早晚高峰时段采用警察现场值守的方式维护交通秩序。参考美国《道路通行能力手册》（HCM2000）计算经验分析，现状南门口最大通行能力为4715pcu/h（交警局认为其最大通行能力不足3500pcu/h），现状交通量已远超过交叉口最大通行能力，改造迫在眉睫。

沃尔卓普公式法计算交织段通行能力计算表如表1。

表1：沃尔卓普公式法计算交织段通行能力计算表

根据沃尔卓普公式法计算现状环形交叉口通行能力为4715pcu/h。

2.3南门交叉口现状服务水平

服务水平采用下表2所列饱和度对比交叉口服务水平进行划分。

表2：不同服务水平对应之V/C比

实测环形交叉口晚高峰小时交通量为5486pcu/h，现状环岛根据根据沃尔卓普公式法计算现状环形交叉口通行能力为4715pcu/h，S值＞1.0，高峰小时交通量已过饱和。

2.3南门广场交叉通量预测

由于南门广场的开发，必然会带来交通生成量。综合考虑项目的功能定位、开发规模，结合居民出行方式调查、交通方式构成，折算为标准小汽车当量如下表：

表3：各开发地块交通生成量

南门广场交叉通预测如下表：

表4：南门广场交叉通预测

3南门广场交叉口改造方案

3.1南门广场交叉通改善措施

节点交通改造较易实施，效果较快，其基本思想是将各类交通进行适度“分离”：① 主向交通分离――通过建设简单下穿通道（或跨线桥）分离主要交通；②各方向车流分离――设置信号灯、路口渠化等将各方向车流从时间、空间分离；③人车分离――通过地下人行通道将人车从空间上分离；④机非分离 ――采取机非信号灯、机非分隔栅栏等将机动车与非机动车进行分离。

3.2通过对各种交通改善措施的对比、梳理，形成四种交通改善方案组合：

1）环岛优化+信号灯+地下人行通道：环岛短轴由50米向文清路方向拉长至70米；增设机动车信号灯，采用左转二次停车多相位控制方案；增设地下人行通道，从空间上分离行人与各类车流；非机动车从地面通道，参照机动车信号相位控制（图1）。

2）环岛优化+信号灯+红旗大道高架+地下人行通道：环岛优化、地下人行通道的设置同方案一；增设机动车信号灯，分进口道直行和环岛内侧左转两种车流在时间上相分离的控制方案；将红旗大道高架，以分离次主要交通（图2）。

3）环岛优化+信号灯+红旗大道下穿+地下人行通道：环岛优化、地下人行通道和信号灯的设置同方案二；将红旗大道下穿，避免高架影响城市景观品质（图3）。

4）改为平面十字交叉：去掉环岛，改为平面十字交叉，营角上路为红旗大道东出口的单向道路（图4）。

图1：方案一图2：方案二

图3：方案三图4：方案四

3.3南门口改造方案比较

3.3.1通行能力等比较

假设充分优化环岛渠化设计与信号配时（参照HCM2000计算经验），各方案的通行能力等方面比较见下表。

表5：各方案通行能力比较表

方案一对现状环岛进行交通渠化、信号配时改造后，其通行能力仅能满足现状交通需求；2020年中期车辆通行延误：红旗大道东进口道车辆排队 长度130米，信号灯等候周期数为4周期（约10分钟）。红旗大道西进口道车辆排队长度117米，信号灯等候周期数为 4周期.文清路北进口道车辆排队长度82米，信号灯等候 周期数为3周期；2030年远期车辆通行延误：远期轨道交通建成以及外部路 网的建设完善，城区的交通量增长到一定幅度后趋于稳定， 但随着城区居民小汽车拥有量的增加，南门交叉口的交通拥堵会更为严重。

方案二对现状环岛进行交通渠化、信号配时及分离东西向交通改造后，其通行能力可支撑远期2030年交通需求。

方案三对现状环岛进行交通渠化、信号配时及分离东西向交通改造后，其通行能力可支撑远期2030年交通需求。

方案四对现状环岛交叉口按平面交叉渠化改造后，其通行能力可满足现状交通需求。

3.3.2技术经济比较

表6：各方案技术经济比较表

从四个方案的通行能力上比例：方案二、方案三最优，可满足近、远期交通需求；从四个方案的粗略投资估算：方案四造价最低、方案三最高；从四个方案对城市景观及历史价值功能的保护上比较：方案三保留了城市景观及环岛的历史功能。

需要通过改造设计(科学合理的交通系统设计)便于治理环岛交通秩序，充分挖掘环岛通行能力，尽量保留环岛地标。综合考虑与文请路地下人防设施同步实施，未来再行交通改造甚为困难，以及景观等方面，推荐方案三即“环岛优化+信号灯+红旗大道下穿+地下人行通道”。

3.4南门广场交叉口设计

将南门口调整为信号灯控制环形交叉口，各进口的左转车辆需在路口内停车一次；东西向红旗大道进口道为3车道，公交车辆设公交车道；文清路设4车道，其中1个车道为公交专用；东阳山进口道为3车道；营角上路为单行出口。人行过街除营角上路外其他过街经人行地道；非机动车过街采用信号控制的方式。

图5：南门广场五路环岛交叉口设计图

交叉口优化设计例10

1.1非机动车道与公共汽车站设置不合理在城市建设初期，交通管理人员并没有形成长远的观念，只根据当时3a内的发展规划来建设道路，但在短短几年之后，在道路上的车流与人群增长速度远远超过预期。大量的行人与非机动车的流动性过大，造成了机动车速度很低。而且在实际的道路中，行人与非机动车的过街设施不完全，在过马路时难度非常大，不断产生与机动车相互干扰，降低安全保证。一般来讲公交站台都要设置在交叉口的出口处一段距离，而且采用展宽出口道[3]。但实际情况却是，有一些公交车站设置在没有展宽的道路边上，离交叉口非常近，在上下班高峰阶段，容易发生交通拥挤的现象，而且公交车数量较多时，往往会形成把整个交叉口堵死的现象。造成了交叉口通行能力大大下降。

1.2交通标志设计不合理目前几乎每个城市的交通标志线都有自己的特点，外地司机在去到一个陌生的城市时很难看清全部交通标志线与信号指示牌。有时交通标志字体过小，距离远一点看不清，而距离近了再看时，已经有些晚了。经过多年的使用，道路上的交通车道引导线变得模糊或出现重叠的问题，造成驾驶员出现一定的困扰。

2城市道路交叉口设计原则

城市道路交叉口的型式与交通组织方式决定着交叉口的行车安全与通行能力。在进行交叉口的型式选择与交通组织时，需要遵循一定的原则。首先，道路网整个规划指导着交叉口的型式，一般来讲，两条道路最好是以正交最为合适，由于历史原因或其他的原因，也会出现一些特别角度的交叉口，这时应该保持交叉口大于45°为宜，避免产生过多的畸形交叉情况[4]；第二，交叉口的形状应该根据道路的功能与等级、车流量进行计算，同时也可以根据地形与地面条件进行设计；第三，在交叉口设计中做好交通组织设计，对不同的车流与人流进行正确组织，设置好转弯车道、安全岛、标志线等。一般而言，对于平面交叉口可以设置有信号与无信号的两种情况。一些控制出入的一、二级公路，以及计算行车速度超过60km/h时，对直行与交叉路口不得设置信号控制[5]；另外还需要采取压缩分隔带、路侧带宽度的办法增加车道数。对路口的行车速度进行计算，在平面交叉时，要首先保证公路或交通量大的一方优先通过，在交叉口不得设置有碍视线的物体。平面交叉口的交通组织优化方法主要有两种。宏观的交通组织主要是通过政策法规来对交叉口的交通量进行有效控制。如果交通量过于饱和时，则通过微观交通组织无法实现交通缓解，此时必须通过宏观交通组织来改变交通压力。宏观交通组织主要包括禁左交通组织、禁右交通组织与禁止车辆调头。车辆调头往往需要的道路面积与时间较长，往往在一个信号周期内只能调头少数车辆，会加大交叉口的等待车辆数量。微观交通组织是包括渠化设计在内的多种微调手段，来对交通进行一定程度的缓解。

3城市道路交叉通组织优化设计

3.1交叉通渠化设计交叉口是道路网络交通整体效率发挥的关键点，研究表明，如果对城市道路网中的所有平面交叉口进行渠化，路网容量将会提高至少三成以上，实行交叉口的渠化代价相对较小，但效益非常大。具体来讲，交通渠化主要是指通过道路上标志线或岛状结构物来对行人与车辆进行交通流引导的措施，使交通可以像流水一样按照一定的方向与路线行进，达到互不干扰。在交叉口实行交通渠化设计，要增加比上游路段多出一倍的车道数，在进口处，适当对车道的宽度进行压缩，在最困难时可以压缩到3.0m，通过预测流量来确定车道数。在改建的交叉口设置时，最小宽度可以达到2.8m，比普通车辆宽约0.2m，通过实测或预测的办法来验证宽度是否合适[6]。在15min内，当每信号周期内左转车平均流量达到2veh时，就可以设置左转专用车道了，车平均流量达到10veh时就需要设置两条左转专用车道，以此类推。另外对于右转专用道或直右混行车道进行设计，对进口道长度进行计算。经过总结，对城市平面交叉口进行渠化设计的流程主要有以下几个步骤，首先是交通调查，对交叉口的几何构造、交通状况、信号配时等进行充分调查。在对交叉口进行渠化设计阶段，不但要对机动车渠化进行设计，同时也需要对非机动车与行人进行渠化设计。城市不断发展，人们的出行方式也更加丰富化，每一种群体都是不可忽视的力量。

3.2交叉口展宽设计交叉口的渠化设计并未改变道路的总宽度，而在展宽设计中，则要对道路的总宽度进行调整。一般而言，在道路交通量大时，交叉品仍然采用灯控交通时，交叉口的拥挤十分明显。若在道路的两侧增加车道，则可以很好地改善交叉口的通行条件，提高通行能力。当右转交通需求量大且为主要交通方向或右转车辆所需车速较高时应该设置右转车道。目前路口的展宽形式主要有三种，首先是分隔带展宽形式，采用中央绿化带时，可以采用压缩绿化带的办法，开辟出车道供左转、右转或调头使用；第二是两侧展宽方式，在进口道与出口道各展宽一条车道；第三种是单侧展宽，另一侧路面条件不成熟时，则只能对一侧的路面进行展宽，同时可以把中线进行适当偏移。

3.3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[7]。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。

3.4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。图1为某交叉口采用的逆向可变车道案例图。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。

3.5交叉口信号控制与相位设计2007年北京交通大学的邵春福等人阐述了行人定时信号控制研究的方法与技术，给出了行人信号配时设计的步骤，开始了对行人信号控制的研究。在城市道路交通中，交叉口信号控制同样也对整个交叉口的交通起到重要作用，交通情况不断复杂化，交叉口的信号控制也应该不断跟进。另外，信号控制还与附近道路的运行情况有关，如施工影响、路面影响等。信号控制包括多个参数，如信号相位、周期时长、绿信比与相位差等。目前对于单个交叉口而言，多采用定时信号与感应信号两种主要控制方法。定时信号主要是根据事先设定好的相位方案不断重复运行，每一个相位都有特定的周期。如果一天中在不同的时段需要多个相位与配时方案时，称为多时段式定时控制。感应控制模式相对较为先进一些，它主要是指在交叉口进口道上设定车辆检测装置，信号配时方案根据检测到的车辆信息进行不断改变。这种感应装置适合于交通量变化较大且不规则的交叉口或者适用于主次道路相交，在次路有车辆与行人时才会中断主路的车流。半自动感应信号控制主要是通过次道上的人为按钮的方式来对主路上的交通进行停止。

3.6潮汐可变车道设计在一些城市的核心商业地段，往往会有一些商务区附近的道路与交叉口。这些交叉口往往在上班与下班高峰期时会有大量的车辆需要通过，这一地点的车辆密度将会瞬间增大，如果还是采用以往传统的交通方式，将会造成严重堵车的问题。潮汐车道也是可变车道的一种，在不同的时段可以设定功能为起行单独左转、右转等（见图2）。设定潮汐车道的前提条件包括道路主机动车车道数量为双向3车道以上，交通量方向分布系数最低为2/3，在设置可变车道的道路上没有中央分隔带与路面电车轨道。可变车道的组织与使用需要经过三个阶段，首先是清场，通过双面信号灯，提前3min给可变车道上的车辆进行提示，使其尽快离开所在车道，或并入其他车道；在入场时，可变车道上方信号灯绿箭头亮起，反向为红灯；在高峰期过后，将会恢复惯例运行，提前3min亮起警示黄灯，提醒驾驶员回到双黄线车道，恢复道路三进三出。