（交通运输规划与管理专业论文）平面交叉口综合治理.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第 i i 页 a b s t r a c t 气 d u e t o p o o r t r a f f i c - s a f e t y a n d l i m i t e d c r o s s i n g - c a p a c i t y , g r a d e c r o s s i n g s b e c o m e b o t t l e n e c k o f u r b a n t r a f f i c - s a f e t y a n d c r o s s i n g - c a p a c i t y . b e c a u s e o f s h o r t d i s t a n c e s b e t w e e n e x c e s s i v e i n t e r s e c t i o n s i n u r b a n r o a d - n e t , i t i s u n s u i t a b l e t o r e b u i l d i n t e r s e c t i o n s t h r o u g h l a r g e - s c a l e e n g i n e e r i n g m e a s u r e s . t h e c o m p r e h e n s i v e r e n o v a t i n g o f g r a d e c r o s s i n g s i s a l w a y s t h e e m p h a s i s o f o u r u r b a n t r a f f i c m a n a g e m e n t . i t m e a n s r e b u i l d i n g l o c a l i n t e r s e c t i o n s a d v i s a b l y a n d a d m i n i s t e r i n g t r a f f i c e f f e c t i v e l y i n o r d e r t o r e d u c e c o n fl i c t s i n c r e a s e c r o s s i n g - c a p a c i t y a n d t r a f f i c - s a f e t y o f i n t e r s e c t i o n s , a n d i m p r o v e c i r c u l a t i n g q u a l i t y o f w h o l e u r b a n r o a d - n e t . t h e t h e s i s s t u d i e s s e v e r a l c o m p r e h e n s i v e r e n o v a t i n g m e a s u r e s a p p l i e d i n f r e e - t r a f f i c - p r o j e c t . t h e m u l t i p l e x c h a r a c t e r o f r a n d o m i c i t y a n d m o t o r c a d e o f i n t e r r u p t e d t r a f f i c fl o w s h o w s b e t w e e n i n t e r s e c t i o n s . t h e v e h i c l e s s w e r v i n g e f f e c t s t h e v e h i c l e s t i me h e a d w a y a n d c r o s s i n g - c a p a c i t y . t h e g r e e n - r a t i o a n d a r r i v i n g - r a t e i n fl u e n c e t h e n u m b e r a n d e v a c u a t i n g t i m e o f q u e u i n g v e h i c l e s a n d d e t a i n e d v e h i c l e s a t i n t e r s e c t i o n s . t h e c r o s s i n g - c a p a c i t y o f u n s i g n a l i z e d a n d s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n s i s s i m u l a t e d . i t s v a r i a b i l i t y i s a n a l y z e d a l o n g w i t h t r a f f i c o r g a n i z i n g m e a s u r e m e n t s u n d e r s i g n a l c o n t r o l i n t e r s e c t i o n s . t h e r e b y t h e p a p e r p u t s f o r w a r d t h e c r i t i c a l n u m e r a l o f t u r n - l e f t r a t i o t o s e t s p e c i a l g r e e n t i m e f o r t u r n i n g - l e f t v e h i c l e s w i t h o u t r e d u c i n g c r o s s i n g - c a p a c i t y a n d e x c e l l e n t l o c a l i t y f o r v e h i c l e s t u r n i n g r i g h t . f i n a l l y t h e t h e s i s d i s c u s s e s t h e r e a s o n s a n d p r e v e n t i v e m e a n s o f t r a f f i c a c c i d e n t s a n d s o m e e f f e c t u a l m e t h o d s o f c o m p r e h e n s i v e r e n o v a t i n g , c o n s t i t u t e s t h e i n d e x s y s t e m o f i n t e r s e c t i o n s t r a f f i c a p p r a i s i n g b y h i e r a r c h y , a n d t a k e s o n e i n t e r s e c t i o n i n c h e n g d u c i t y a s a n e x a m p l e t o p r a c t i c e . k e y w o r d s : g r a d e c r o s s i n g s , c o m p r e h e n s i v e r e n o v a t i n g , c r o s s i n g - c a p a c i t y , t r a f f i c - s a f e t y , q u e u i n g v e h i c l e s 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 1 页 第 1 章绪论 1 . 1 平面交叉口交通现状 随着机动化时代的到来， 城市交通拥挤甚至堵塞已 经成为一个有目 共睹的 现象。在道路网中，车辆只有在交叉口处才能改变行驶方向，交叉口的存在， 提高了道路的交通灵活性和可达性，增加了路网的活力，完善了路网的交通功 能。由于交通流之间的纵横干扰，与道路相比，平面交叉口的通行能力低、车 流种类多、交通行为复杂，导致平面交叉口成为通行能力和交通安全的 “ 瓶 颈”。如日本大城市中的机动车在市中心的旅行时间约 1 / 3花在平面交叉口 上，交通事故的 6 0 %以上发生在平面交叉口及其周围。随着城市化进程的加 快，城市机动化水平的逐步提高，平面交叉口的交通矛盾日 益增强，平面交叉 口综合治理成为我国城市交通管理越来越重要的方面。 1 . 2 平面交叉口综合治理的意义 平面交叉口综合治理的方法和措施较多，主要解决 3 -5年的交通问题， 在交叉口不进行较大工程改造的基础上，通过适当的局部改造，充分利用现有 的交通设施， 采取有效的交通管理手段，从而减少交又口的交通冲突，提高交 叉口的通行能力和交通安全性。城市道路网中交又口间距小，交叉口处可利用 土地资源十分有限，大多数平面交叉口不具备修建立体交叉的条件。并且，在 大城市，尤其是中心城区修建立交， 还有以下弊端: 1 )立体交叉造价昂贵，城市交通是网络交通，少数几个立交不能解决问 题，修建大量立交又很不经济。 2 )立交路口通行能力大，但相邻平面交叉口通行能力不足，交通矛盾转 移而并没有被消除，立体交叉形成的通行能力只能发挥一小部分。 3 ) 立体交叉口 对小汽车有利，但造成行人和公共交通不便，并导致城市 功能退化。 4 )建造部分互通式立体交叉，平面交叉的问题依然存在。 西南交通大学硕士研究生学位垫 l 第 2页 因此，平面交叉口综合治理成为缓解城市交通矛盾较好的措施。不同的城 市根据其交通特点，己经在交通实践中采用了合适的综合治理措施，并取得了 较好的效果。 1 . 3 平面交叉口 综合治理研究现状 目 前，国内外对平面交叉口 的交通特性、车辆行为、信号配时和通行能力 计算均有比较成熟的理论研究，并通过交通模拟来验证理论计算。 无信号控制交叉口 的通行能力计算，联合国 经济合作与发展组织【 o e c d 的 t 8 研究组推荐使 用德国的图 表计 算法d 1 。 信号 控制交叉口 的 通行能力， 到目 前 为止，广泛采用的是两种方法:一是先确定一个车道 ( 或一个进口)的理想条 件下，绿灯一小时内的最大流量，然后结合具体情况作出修正，寻求最佳通行 能力 ( 美国、 英国、 澳大利亚、日 本等国 家采用这 种方 法) 12 1 。 二是以 信号周 期作为分析通行能力的时间单元，测出车辆通过路口停车线的车头时距，计算 出一个周期内能够通过的车辆数，进而计算出一小时内 ( 如高峰小时)的通行 能力 ( 北京市政设 计院、 原苏联与 东欧一 些国 家 采用 这种方法) 2 1 平面交叉口的综合治理，很多城市从理论到实践进行了尝试，也取得了许 多成功的经验。比如:交叉口处实行禁止左转弯减少左转弯车流与直行车流的 交通冲突、交叉口 进口重新划线增加进口车道数、交叉口 时空分离法分离可能 冲突的车流、机非分离交叉口消除机动车与非机动车的相互影响、机动车借道 右转减少车辆延误和增加交叉口 通行能力等等。这些综合治理措施，在较大程 度上改善了平面交叉口的运行质量。 1 .4 本文的研究内容 本文运用概率论和现代数学理论，通过大量调研和计算机模拟等手段，紧 紧围绕 “ 畅通工程”所采用的一些平面交叉日 综合治理措施进行研究。主要内 容为: i .分析平面交叉口的车流交通特性，研究城市车流车头时距规律及车队 运行形态时车辆转弯对车流连续性的影响，模拟不同的绿信比和到达率组合条 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 件下路口的排队现象，分析路口的队列疏散时间、周期内及多个周期的滞留车 辆数变化情况。 2 .模拟无信号控制交叉口 和信号控制交叉口的通行能力，研究信号控制 交叉口的交通组织方式以及不同交通组织方式对信号控制交叉口 通行能力的影 响，提出不降低进口 通行能力时设置左转专用信号相位的左转车比例临界值和 机动车借道右转的最优开口长度。 3 .在交通事故统计的基础上，分析交通事故发生的原因，提出交通事故 的防治措施; 4 .建立交叉口 交通评价指标体系，采用层次分析法评价平面交叉口的交 通安全和服务水平，最后以成都市某平面交叉口 为例进行综合治理实例剖析。 1 . 5 本文的研究特色 本文分析了城市间断交通流在交叉口 之间的路段上呈现的车队运行和随机 性相混合特征，提出了城市车流的车头时距模型;研究了 车队运行形态时车辆 转弯对车流连续性以及边车道通行能力的影响:并且以进口 具有两条车道的四 路平面交叉口为例，讨论采用不同的交通组织措施时，平面交叉口通行能力的 变化情况，提出不影响交叉口通行能力时设置左转专用信号相位的左转车比例 临界值和机动车借道右转的最优开口 长度。本文理论联系实践， 在实践中 应用 理论，充分体现了理论和实践的结合。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 4页 第z 章平面交叉口交通分析 2 . 1 交通特征点分析 车流到达、通过平面交叉口时，要产生分流和合流，分流和合流对交通影 响不大:来自 不同方向的直行、左转车辆在平面交叉口交叉，从而形成许多交 通冲突点:车辆通过冲突点时，有相互挤、碰、撞的可能性，冲突点越多，对 交通安全及通行能力的影响就越大。 平面交叉口交通特征点的数量随着相交道路数量的增加而急剧增加，其中 冲突点增加的速度最快，冲突点将严重影响平面交叉口的交通顺畅性和安全 性，因此城市道路平面交叉原则上不能五条路以上相交叉。 在平面交叉口处设置交通信号或由交通警察指挥交通，在时间上分离通过 交叉口的车流，可以减少或消除交通特征点，特别是交通冲突点，从而提高交 叉口的通行能力和交通安全性。平面交叉口交通特征点如图2 - 1 所示: 图2 - i 交叉口 交通特征点比 较图 图 2 - 1中，无信号控制交叉口车流交叉产生交通冲突，通过设置交通信 号，减少了交叉口的交通冲突点 ( 三路交叉口 减少 i 个冲突点，四路交叉口 减 西南交通大学硕士研究生学位i $ 文 第 5 页 少了 1 0个冲突点)，可见:设置交通信号是减少交通冲突最有效的措施。交 叉口交通特征点比较如表2 - 1 所示: 表2 - 1 无信号控制交叉与信号控制交又交通特征点数量 特征点类型 无信号控制 有信号控制 相交道路的条数相交道路的条数 3 条4 条5 条3 条4条 5 条 分流点3 81 52 或 】4 4 合流点3 81 52 或 1 46 左转冲突点 31 24 5i 或 0 24 直行冲突点 045 000 特征点总数 93 28 05 或 2 1 01 4 2 .2 平面交叉口交通组织 本文将平面交叉口 分为无信号控制交叉口 和信号控制交叉口 进行研究，主 要讨论信号控制交叉口的车流特征。 .:. 无信号控制文叉口 国外的无信号控制交叉口大多采用优先控制方式，包括单向停车控制、多 向停车控制。如日本采用的暂时停车管制平面交叉口 和美国等国家采用的 “ 让 路” y i e l d 标志 交叉口 。 我国交通规则对让路控制交叉口的通行权问题虽有规则规定 ( 支路车让主 路车)，但大多不采用任何交通标志进行控制，无信号控制交叉口的两条相交 道路具有同等的通行权，当交叉口 流量增大到一定程度时，便将其直接改为信 号控制交叉口。 今 信号控制交又口 信号控制交又口采用交通信号指挥交通，具有较大的通行能力和较好的交 通安全性。车流在信号控制交叉口遇红灯而停车排队，当绿灯启亮时，车流以 均一的流率连续通过交叉口，直至排队车辆全部通过或绿灯信号结束。下一相 西南交通大学硕士研究生学位i t 宝 第 6页 位开始，重复上述过程。 当上游交叉口采用的交通组织方式不同时，到达下游路口的车流种类组成 不同。下游路口来车如图2 - 2 所示: 土 巨 b 一一一- - 一一 争 门下 土 1 图 a a 图 c 日土 巨 门 pi 下 叫门 日1 t巨土 巨 图 e 习 下 尸 一 下 甄 尸 / 下 叫门日叫门 气一甲 图2 - 2 到达交叉口 车流组合图 从交叉口 a到达下游路口 b的车流组成和交叉口 a的交通组织方式有 关。图a 到达 b路口全部为交叉口a的直行车;图b 到达 b路口为交叉口a 的左转和右转混合车流;图c 设左转专用信号，到达b路口全部为交叉口a的 左转车;图d 右转不受限制，到达 b 路口为交叉口a的直行和右转混合车流; . 一一 卫 速 翌 型 进 匹 扣 些 连i a i$ a 一 一 m 7 a 图 e 设 左 转 专 用 信 号 且 右 转 不 受 限 制 ， 到 达b 路 口 为 交 叉 口 a 的 左 转 和 右 转 混 合 车 流 ; 图f 借 道 右 转 ， 到 达b 路 口 为 交 叉 口 a 的 直 行 和 右 转 混 合 车 流 ; 图h 采 用 借 道 右 转 ， 到 达b 路 口 为 交 叉 口a 的 左 转 和 右 转 混 合 车 流 ; 图1 设 左 转 专 用 信 号 以 及 采 用 借 道 右 转， 到 达b 路 口 为 交 叉口 a 的 左 转 和 右 转 混 合 车 流 2 . 3 平面交叉口车辆排队研究 2 . 3 . 1车流到达及离去 平面交叉口 每个方向 来车均与交通组织方式有关， 其组成元素有左转车 流、直行车流和右转车流，车流通过交叉口时，又分为左转、直行和右转。下 式是交通方式与车流元素组合的相关式。 。 一 !q om j (i=sq in ， 一 ， ( 2 - 1 ) 式中:m 到达车流; n 离 去 车 流; i 车流方向，s 代表直行，l 代表左转，r代表右转。 路口的车流到达组成及去向如图2 - 3 所示: q l q ln匕 q r q n丫 q sn _ 一 门 q rn厂 - 图2 - 3 交叉口 车流到达及去向图 任一交 叉口 在 任一时刻的 一 个方向 车流到达 量 q m 的 组 成为q l m , q s m , q r m( 左转 l ， 直行 s ，右转 r )， 一个方向的车流离去流量 q n的组成为 ( q l n , q s n , q r n )，如图2 - a 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 8 页 下!1州 q m .占vq q 2m f 二 q 2s q 2n 飞 戒洲甲 图2 - 4 交义口车流总量组成图 设q n 在路口 去向 的 概率为 ( p l , p s , p r ) 当 得到q l n q s . , q r 。 的 值后， p l . p s . p r 的 值可由 下式得到: p . = 鱼(i= s , l , r ) q n ( 2 - 2 ) 则交叉口车辆总量平衡式为: i 呈 m = q il+ q is+ q ir l 乞 q im“ 乞 q in ( i = 1 , 2 , 3 , 4 ) ( 2 - 3 ) q i n = q 2 m p 2 r + q 3 m p 3 s + q 4 m p 4 l q 2 n = q i m p i l + q 3 m p 3 r + q 4 m p 4 s q 3 n = q i m p i s + q 2 m p 2 l + q 4 m p 4 r q 4 n = q i m p i r + q 2 m p 2 s + q 3 m p 3 l ( 2 - 4 ) ( 2 - 5 ) ( 2 - 6 ) ( 2 - 7 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 9页 q il = q im p il q is = q im p is q ir = q im p i r p i l + p is + p ir = 1 ( i = 1 , 2 , 3 , 4 ) ( i = 1 , 2 , 3 , 4 ) ( i = 1 , 2 , 3 ,4 ) ( i = 1 , 2 , 3 , 4 ) ( 2 - 8 ) ( 2 - 9 ) 在不考虑路段上停止行驶和由 路段上进入车流的车辆数情况下，整个路网 的车流保持总量平衡，由此可以推导整个城市路网的总量分配模型及交叉口的 各方向流量。 2 . 3 . 2车流特性分析 由于城市交通流受平面交叉口的影响为间断交通流。当交叉口绿灯启亮车 队离开停车线后，并非所有车辆都以同一交通速度运行，车队不再是紧密状 态，而趋向于分散。两个交叉口的距离越大、行驶时间越长，车流分散特征越 明 显，车辆的随机性越强，车队形态越弱。即车流在交叉口 与交叉口 之间呈现 车队运行和随机性相混合特征，随着流量的增大，车队运行特征越强，随机性 特征越弱;随着交叉口间距越长，车队运行特征越弱，随机性特征越强。在非 高峰时段，车辆运行过程中具有较高的自由度和随机性，当交通量不大于 3 0 0 v e h / h时，可认为车辆到达交叉口 服从泊松分布。在高峰时段，车辆运行的 自由度逐渐减弱，车队运行形态逐渐增强。根据观测，有理由认为交通流较大 时，车辆的车头时距在平均车头时距附近随机波动. 设定波动幅度为0，则 t , e ( t - a , t + q ) ， 即 车 头 时 距t ; ( s ) 为 : t , = t - a + 2 a x r , ( 2 - 1 0 ) 式中:t 一定流量下的平均车头时距( s ) ; 口 车头时距波动幅度( s ) ; r 随机数 ( 0 v ) ， 由 于 车b 的 速 度 大 于 车a 的 速 度， 车b 与 车a 之 间 的 间 距 逐 渐 缩 小。 图c 时， 经 过 行 驶 一 段 距离， 车b 减 速至 原 来 的 速 度v ， 与 车a 保持 最 小 安 全时距运行， 此时，车流又恢复为车队运行形态。 图b 中， 车流 通过截面m - n 时， 车a与车b 的 车头时 距 大于 最小安全车 头时 距，因 此， 此时截面 m - n的实际 通过能力会小于 饱和流率 ( 理论通过能 力)。 转弯车辆越多，实际通过能力越小。 从车b开始加速至保持原速度， 车 b 运行距离为l b ， 车a运行距离为l a 。当截面与转弯处的距离大于l b 时， 如 图c 中 截面p - 4 ， 截 面的 实 际 通 过 能 力 不 会受 到 影 响。由 以 上 分 析 可以 得出 结 论:截面位置与转弯处的距离大于后车追上前车所需要的长度时，对截面的实 际通过能力没有影响。 在交通实践中，常常采用借道右转来提高交叉口的通行能力和减少车辆延 误，右转车从开口离去形成的时间间隔会被后续车辆利用，但并不一定能在通 过停车线以前被完全利用。如果通过停车线以前，右转车通过开口离去形成的 时间间隔不能被完全利用，通过交叉口停车线的车辆离去率会小于以最小安全 时距通过的饱和流率，即交叉口实际通行能力小于理论通行能力。仅仅当 l b 5 l , ( 开口 长 度l k 定 义为 停 车 线至 开口 处的 距离) 时， 后 续 车 辆 在通 过 停 车线以前可以追上前车，车流保持最小安全时距运行，此时交叉口的通行能力 不会受到影响。 设有连续 n 个转弯车辆借道右转，通过停车线时，转弯车前后相邻两直行 车的车头时距为: t =t + ( 1 一 r / ) x n x t ( 2 - 1 1 ) t ( s ) 为一定流量下的平均车头时距;， 为通过停车线以 前转弯车形成的间 隔时间可利用率，且。 0 ,p 0 ; 西南交通大学硕士研究生学位逛 宝 第 5 1 页 e ( c ) 和v a r ( c ) 分别为总 体数学期望和方 差 c 观测的冲突数; f ( c ) 冲突数据的概率分布函数。 危险与安全是一个相对的概念，为此，引入交通冲突概率分布的 a分位 点，选择合适的分位点作为交叉口的评价标准。根据一般的工程可靠性要求， 9 0 %以上的可信度足以满足精度要求，因此取概率分布函数的 9 0 % 分位值 c 9 0 作为评价标准。也就是说，交叉口的观测冲突值大于该分位值，则认为该交叉 口是危险交叉口。 5 . 3 评价方法 平面交叉口的评价是一个多目 标、多层次评价体系，单项指标只能评价交 叉口 某一方面的交通状况，而不能说明交叉口 整体运行质量。因此，必须采用 多目 标、多层次综合评价方法来进行评价，本文对于上述交叉口 运行质量多指 标系统，采用加权的方法建立广义运行质量价值函数: v = 艺 w ,u ; ( 5 - 1 5 ) 式中: v 表示交叉口的运行质量总价值， v值越大，则运行质量越优; w ; 单 项 评 价 指 标 的 权 重 ， 艺 w , = 1 ; u ; 单项评价指标的价值。 权重 w; 根据单项评价指标对于交叉口总体运行质量的影响程度确定。价 值 u : 根据单项评价指标的评价标准等级确定。常用交叉口运行质量评价指标 为饱和度、车辆平均延误、人车分离度和交通冲突数，其评价标准等级及对应 的价值见表 5 一 l a 西南交通大学硕士研究生学位论文第 5 2 页 表5 一 1 单项指标评价标准及价值 磊 卜 哭 好较好一般较差差 饱和度 x 簇0 . 6 50 . 6 50 . 7 50 . 7 5-0 . 8 50 . 8 5-0 . 9 5 0 . 9 5 延误d ( s / v e h ) 续3 03 0-4 04 0-5 05 0-6 0 6 0 效率系数 e 0 . 80 . 8-0 . 6 50 . 6 5一0 . 5 00 . 5 0一0 . 3 5 0 . 9 00 . 9 0-0 . 8 0 0 . 8 0-0 . 7 00 . 7 0-0 . 6 0蕊0 . 6 0 交通冲突数c ( 7x ) 簇 1 6 3 7 1 6 3 71 9 7 51 9 7 52 5 1 32 5 1 3一2 9 4 3 2 9 4 3 对应价值1 0 0-9 09 0-8 08 0一7 07 0-6 0 蕊6 0 在实际情况下，指标值不可能恰好就与某个等级的标准值相吻合，而是兼 于两个或几个等级之间:评价指标的标准，常常依靠人的经验来确定。但是， 价值分析法评价运行质量比较简单、可信度较高，具有较强的实用性。 粗略评估交又口时，可以采用单项指标以减少工作量;评价总体运行质量 时，应采用综合评价法，使评价更科学、更客观、更合理、更准确。 西南交通大学硕士研究生学位鱼立 第 5 3页 第6 章实例剖析 以成都市某路口为例 6 . 1 交叉口交通现状 本文实例研究以成都市某平面交叉口为例，其交通现状见图6 - 1 0 现状平面交叉口由一处十字交叉路口和两处三叉路口构成一个复合路口， 现状路口无灯控、无交通标志、标线，只有干道上有分车线:十字交叉路口两 条道路均为 1 4米车道，四角路沿石转弯半径均为6 米，路面横坡为 1 . 5 % ，路 面为混凝土路面，路口高峰车流量估计在 1 0 0 0 v e h / h以下。现状交叉口共有冲 突点 4 0个，均为较密集的行车冲突点，个别行驶车辆遇冲突转向避让极易造 成与其它行驶车辆重复冲突， 造成交叉口交通十分混乱和交通堵塞严重以及交 通事故多。 根 据 行 车 转 弯 半 径 * = 二v 2一公 式 计 算 ( ， 一 行 车 速 度 、 、 一 横 向 力 系 1 2 7 ( p 1 i ) 数、i 一 道路横坡): ( 1 )当r 为推荐半径和汽车为大车时 产= 0 . 1 0 , 产= 0 . 1 0 , ( 2 当 r 尸= 0 . 1 0 , 刀= 0 . 1 0 , i 二 1 . i 二 1 . v = 2 0 k m / h ，则r 4 r. = 2 8 m ; v = 1 5 k m / h ，则r 。 。 二 1 6 m ; %朴为 二d互d 为最小半径和汽车为大车时: i = 1 . 5 % , i = 1 . 5 % , v = 2 0 k m / h ，则r ,.# = 2 0 m ; v = 1 5 k m / h ，则 r 4 n = 1 1 m ; 而目前十字路口 位于郊区，无灯控、无标志标线、无交通执勤人员，车流 量较小，行车速度快 ( 在 1 5 - 2 0 k m / h以上)，要求转弯半径至少应在 1 5米以 上刁 能保证行车安全。因此，可以看出:该十字交叉路口交通事故多主要原因 是路沿石转弯半径过小、车速过快和缺少必要的交通管理标志、标线以及渠化 交通设施、灯控设施。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 5 4页 6 .2 交叉口综合治理设计方案 交叉口综合治理设计方案一主要采用加大路沿石转弯半径，扩大路口、渠 化交通、实行机非分道隔离渠化行车，将冲突点由4 0 个减少为 1 9 个，并将冲 突点分散拉开距离，大大增加了行车安全性。南三叉路口 稀疏冲突点 8个，其 中 4个为机非冲突点，与十字路口的连接部分为单向行驶。十字路口设置绿 地，拓宽路口，有稀疏冲突点 7个，其中 4个为机非冲突点，若设置交通信 号，可以再减少 2个冲突点。十字路口与北三叉路口的连接部分为单向交通。 北三叉路口 有 4 个冲突点，设置安全岛渠化交通。在以 上路口 采取综合治理后 基本上使车辆各行其道，设有候驶车道大大较少了车辆重复冲突现象，并保证 了干道行车直通方便性。 设计方案二整个路口共有稀疏冲突点2 1 个，若采用灯控冲突点为 1 7 个。 南三又路口稀疏冲突点 5个，北三叉路口4个，十字路口1 2 个，其中只有十 字路口 有 4个机动车冲突点，其余均为机、非冲突点。 此方案设有较宽的非机 动车候车安全带，十字路口设置安全岛渠化交通，与两处三叉路口 连接部分均 为单向交通，且千道以三角形绿岛为交通环岛组织环形单向交通，车流在干道 上有分流、合流千扰，非机动车左转需要绕行较长距离。 设计方案三整个路口共有冲突点 3 2个，其特点是将交叉口冲突点集中在 两处路口，北三叉路口不开转弯路口，只有交会点，没有冲突点。十字路口与 北三叉路口连接部分为单行道，其余路段均为双向 行驶。非机动车左转仍需要 绕行较长距离。 三个设计方案分别见图6 - 2 、图6 - 3 和图6 - 4 0 6 . 3 交叉口 综合治理方案 在对交叉口综合治理过程中，主要采用设计方案一，并根据交通实际情况 进行改进。该平面交叉口综合治理方案见图6 - 5 0 十字路口由西转向北的左转车流与两条道路的直行车流形成行车冲突， 由于直行车流量较大， 而左转车流量较小， 所以，可在路口设置感应式 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 5 5 页 交通信号灯，当左转车辆大于 2辆时，左转信号转换为绿灯，左转车通 行，直行车等候。否则，左转车不能通行，直行车通过。通过设置交通 信号，冲突点减少为5 个，其中4 个为机、非冲突点，大大减少了交通 冲突。如果5 年之内不会因流量增长而改建为立体交叉口，则建议拓宽 十字路口，加大路沿石转弯半径，实行机非分道隔离渠化行车。若 3年 之内交通过度增长，交叉口改建为立体交叉口，建议近期仅增大路沿石 转弯半径以减小工程量。 北三叉路口的冲突点全部是机动车和非机动车左转与北面来车交叉形成 的。该三叉路口位于千道，且北面来车流量大、速度快，极易造成交通 事故。由于左转流量不大，可在三叉路口南进口处，对道路重新划线， 增加一条左转专用车道，设置交通绿岛渠化左转车流，并设置感应式交 通信号。左转车辆在左转专用车道上等候待行，当左转头车的等待时间 为3分钟时，左转信号转换为绿灯，左转车通行而直行车等候，否则， 左转车等候直行车通行。通过设置交通信号，消除了北三叉路口全部的 交通冲突点。 南三叉路口的冲突点全部为机动车和非机动车左转与北面来车形成的。 在路口处设置左转和直行二相位定时信号，根据目 前的交通流量确定绿 信比。仅仅左转信号为绿灯时，左转车可以通行。通过设置交通信号， 消除了南三叉路口全部的交通冲突点。 通过采用以上措施对平面交叉口进行综合治理，在很大程度上减少了交通 冲突，从而提高了交叉口的交通安全性和通行能力。 6 . 4 结论 通过理论应用与实践，平面交叉口的交通冲突主要是左转车流引起的，所 以在平面交叉口综合治理过程中，应重点解决左转车流的问题，从而减少甚至 消除交通冲突点，提高平面交叉口的通行能力和交通安全性。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 5 6页 西南交通大学硕士研究生学位鱼 c 第 5 7 页 西南交通大学硕士研究生学位迫 宝 第 5 8 页 西南交通大学硕士研究生学位论文第 5 9页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第6 0 页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 6 1 页 结论 本文紧紧围绕 “ 畅通工程” 所采用的交通综合治理措施进行研究，通过实 地调研、理论分析和计算机模拟，理论与实践相结合，得到以下结论: 1 .平面交叉口车辆排队与交通组织方式、车流到达率、周期绿信比相 关，随着到达率增大，绿信比减小排队车辆数和滞留车辆数增大。 2 无信号控制交叉口的通行能力主要受主路流量的影响;信号控制交叉 日的通行能力与交通组织方式有关，且在一定程度上受转弯车比例和绿信比的 影响，当左转车比例大于 2 0 %时可增加左转专用车道，机动车借道右转开口长 度取 1 5 l为宜。 3 .平面交叉口交通事故主要是左转车流引起交通冲突造成的，交通治理 时，应重点解决左转车流问题;交通事故的直接原因是人的不安全因素，应加 强管理，提高人的素质，从根本上消除交通事故产生的诱因。 4 .在交通实践中，平面交叉口综合治理能解决3 一5 年的交通问题，具有 较强的可操作性。根据交叉口几何条件，对其进行适当的局部改造，或采用一 些非常规交通规制，可以减少交叉口交通冲突，增加交叉口的通行能力。 本文的研究体现了理论与实践的结合，研究结果可以为城市交通综合治理 提供理论依据，具有较强的实用价值。由于城市交通系统是一个有机的系统， 平面交叉口并不是一个独立的元素，其通行能力受到相邻交叉口和路网流量分 配等多个因素的影响，在今后的交通实践工作中， 应从整个城市路网出发，分 析交叉口群的交通特性和通行能力并进行综合治理研究，从而增加路网的通行 能力，改善城市交通运行质量。 由于作者水平有限，文中定有不少疏漏和欠妥之处，敬请各位老师、同学 指正。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 6 2页 致谢 本论文是在导师罗霞教授悉心指导下完成的，由衷地感谢导师三年来的辛 勤培养。在整个研究生学习期间，导师严谨的治学态度、认真的工作精神以及 在学业和生活上的热情关怀使我受益菲浅，在此深表谢意。 在论文的撰写过程中，土木工程学院高山老师给予了极大的支持和大量的 指导、启发，成都市交通局王清宇同志、交通运输学院何明璐同学和土木学院 何利同学也提供了许多帮助，在此一并致谢。 成都市交通管理局、四川省公安厅交通警察总队等单位为论文数据和资料 收集提供了方便和帮助，在此表示衷心的感谢。 李 娟 2 0 0 1 年 3 月 西南交通大学硕十研究生学位论文 第 6 3页 参考文献 ( 1 ) 【 日 交通工程研究会 编. 平面交叉路口的规划与设计 杨春华 等 译.1 9 8 8 年. 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