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xxx交叉口现状分析和改造方案摘要通过对xxx交叉口的道路、交通和控制现状，主要是对其机动车通行能力，行车延误，行车速度，信号周期，和高峰小时的交通需求等进行定量和定量的分析，寻找干扰机动车通行的原因，以得到xxx交叉口拥堵的根本原因，提出综合性的改造措施，相应的改造方案和有关效益评价。近期尚未进行路口立交改造，但交通矛盾特别突出，为此设计尝试从交通需求管理和运输供应改善两个方面着手，以求比较合理的改善该交叉口的拥堵现状，提高该路段的服务水平。关键词： 交通量 通行能力 延误 效益评价57AbstractThis article tries to find out the main reason why the motor vehicles travel through the arteria through the analysis of the running and controlling status of the intersection xxx, mainly the qualitative and quantitative analysis of the capacity, traffic delays, speed, signal cycles, and the peak-hour traffic of the road. Then we can get the root causes of jams, the reasonable reform measures, the corresponding transformation program and the effectiveness evaluation. As the recent intersection has not yet been optimized and the traffic contradictions are serious this article lays its emphasis on the improvement of traffic demand management and traffic supply management and improve the level of service of the road in hence. Key word：traffic quantity traffic capacity delays effectiveness evaluation 目录摘要iAbstractii目录iii一 文献综述11 课题来源12 目的及意义13 国内外基本研究情况24 关键理论和技术，技术指标25 完成课题的主要方案和措施3二 概述41 地理区位4三 交叉口现状分析51 路口道路和路口周围土地使用现状52 路口交通现状6（1） 交叉口交通量现状分析6（2） 现状机动车行车速度93 路口控制现状10（1） 渠化措施和交通需求管理措施10（2） 通信号控制现状104 机动车通行能力和延误的计算方法11（1） 机动车通行能力的计算方法11（2） 延误的计算方法135 现状服务水平14（1） 服务水平概述14（2） xxx交叉路口服务水平的评价166 xxx交叉口拥堵的原因分析23（） 城市发展的溢出23（） 交通规划的不足24（） 道路发展的滞后性24（） 交叉口设置的不合理性27（） 交叉口交通组织的不合理性28（） 其它原因28四 平面交叉口线形设计和控制方法291 路口渠化292 信号控制的设计31（） 信号控制方式选择32（） 相位方案设计33（） 信号配时优化34五 改造方案设计361 交叉口的交通组织设计36（） 对进口道进行适当的拓宽措施36（） 设置左转待行区（左转超前候驶区）38（） 设置公交专用道40（） 交通设施改造422 信号控制优化设计（机动车）423 交通需求管理454 改造方案效益评价45（） 技术评价45（） 社会和环境评价525 结论和建议52致谢53附录54参考文献55一 文献综述1 课题来源城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点,是管理、组织道路各类交通的控制点。在整个道路网中,交叉口成为通行能力与交通安全上的瓶颈。据统计,在交叉口上发生的交通事故占总交通事故的20%左右,有些国家甚至高达40%11 ,其原因是多方面的，比如交叉口的进口道设置不合理,缺乏恰当的交通渠化设施，信号配置不合理。城市主干道沿线的大型交叉口，对存在拥堵的城市道路网，影响较大。Xx线(航空路大东门)多年来一直是联系武汉三镇中的汉口和武昌的交通动脉，xxx四路交叉路口是航大线向东延伸的一个较大的平面交叉口，它东接关山口，西至街道口，南至楚雄大道，北接东湖路，目前为平面渠化加信号控制，信号控制为四相位控制，路幅东西向（珞瑜路方向）为三块板形式，南北向（xxx南、北路方向）为一块板形式；红线宽度东西向为64米，南北向为22米。该交叉口高峰期间的机动车交通量非常大，高峰期间延续的时间比较长，形成了每日长时间的交叉口拥堵，尤其在上下班车流高峰期间，一般直行和/或左转车辆需要等候三四个信号周期（每个周期平均3.5分钟）才能通过，节假日极端情况下几乎白天大部分时间四个进口道后面都能看到长长的车流排队。2 目的及意义通过对xxx交叉口的道路、交通和控制现状，主要是对其机动车通行能力，行车延误，行车速度，信号周期，和高峰小时的交通需求等进行定性和定量的分析，寻找干扰机动车通行的因素和拥堵的原因，提出综合性的改造措施和相应的改造方案，进行有关效益评价。3 国内外基本研究情况Xxx路口属于四路交叉十字路口，进口道的交通量在10007000pcu/h时，比较适合采用信号灯控制。国外发达国家信号交叉口的研究设计已经比较成熟，有相关规范和手册，对于单个交叉口的信号控制设计，有美国的MUTCD(Manual on Uniform Traffic Control Devices) 其介绍了各种路口渠化措施及相应设施的尺寸、颜色和使用时注意的问题。还有日本的平面交叉路口的规范与设计。对于区域的信号控制设计，有澳大利亚开发的SCATS系统以及英国交通与道路研究所在TRANSYT系统的基础上研制的自适应控制系统SCOOT。15 国内也有一系列的规范和手册，比如上海市出版的城市道路平面交叉口规划与设计规程，同济大学自行研制的TRANSTAR系统，天津大学研制开发的城市交通控制系统TICS。4 关键理论和技术，技术指标本设计主要利用调查的交通量数据与根据相关规范计算的道路平面交叉口的通行能力对比，信号交叉口信号周期的配置、交叉口各个进口道的行车速度、以及行车总延误，行人对机动车的干扰、公交车交通对普通机动车交通量的干扰，利用信号交叉口交通组织优化设计理论、交叉口渠化理论、信号交叉口信号配时理论等等进行探讨和设计，提出了包括路口渠化、公交专用道和公交优先、左转待行区等改造方案，同时也充分考虑路口的交通需求状况，运用交通需求管理理论在行车高峰时刻考虑限制某些进口道的交通量等措施。最后利用效益评价指标对改造后的工程可行性进行相关论证。主要的技术指标为交通量、延误时间、通行能力、交叉口的饱和度、信号周期、红灯时间等。5 完成课题的主要方案和措施在本课题中研究与设计主要为以下几个方面1、利用调查的相关数据分析交叉口现状，找出交叉口拥堵的主要原因2、根据拥堵原因，设计出合理的改造方案3、对选定的方案进行效益评价，确定该项目的工程可行性。4、本文各章节的内容如下：第一章为文献综述；第二章介绍xxx交叉口的地理区位；第三章主要对xxx交叉口现状交通进行分析，主要包括周围土地利用情况，路口交通现状，路口控制现状，现状服务水平以及交叉口拥堵的原因分析。第四章对平面交叉口线形设计和控制方法进行理论阐述。第五章主要为交叉口的改造方案设计，并进行相关效益评价。二 概述1 地理区位航大线(航空路大东门)多年来一直是联系武汉三镇中汉口和武昌的交通动脉，xxx四路交叉路口是航大线向东延伸的一个比较大的平面交叉口，东西向为航大线方向的珞瑜路，是主要交通方向，路幅为三块板形式，路段机动车道为双向6车道，红线宽度为64米；南北向分别为卓道泉南路和北路方向，是次要交通方向，为一块板形式，路段机动车道为双向4车道，红线宽度为30米（见图2.1）。目前为平面渠化加信号控制，信号控制为四相位控制 。图2.1 xxx交叉口区位示意图（单位：m）珞瑜路为武昌地区最重要的城市主干道之一，机动车交通量大，机动车流中公共汽车占的比例高；xxx北路为沿湖景观路，路段部分只有四个车道，但因为路面质量很好，吸引了大量的私人小汽车；xxx南路在四条进口道路中路况和线形最不理想，路面质量和两边环境比较差，但因为是连接南面另一条东西向主干线（雄楚大道）的必经之路之一，公共汽车的交通量很大，最近与其平行的另一条连接珞瑜路和雄楚大道的珞狮南路正在进行路面改造，因而经过xxx南路的机动车辆比往常又增加了不少。xxx交叉口高峰期间的机动车交通量非常大，据我们的调查，高峰小时交通流量有6802辆，高峰期间延续的时间比较长，主要集中在上下班的时间段内，形成了每日长时间的交叉口拥堵，尤其在上下班车流高峰期间，一般直行和/或左转车辆需要等候两三个信号周期（每个周期平均3.5分钟）才能通过，节假日极端情况下白天大部分时间四个进口道后面都能看到长长的车流排队。武汉市政府以及相关交通部门从2003年开始就对该交叉口进行了相应的改造和控制，主要有进口道的渠化，交通管制，信号周期优化等等，但是效果都不是很理想。最近交通规划部门又规划在该交叉口修建一座三层立交，期望彻底改变xxx交叉路口长期拥堵的局面。三 交叉口现状分析1 路口道路和路口周围土地使用现状xxx路口为十字交叉口，但不是标准形式的十字路口，东进口和北进口之间的夹角约为75度而不是90度。东西向为主干道，路段上为双向6车道，进口道均为两条直行车道、一条专用左转车道、一条专用右转车道和一条非机动车道，右转车道主要以压缩进口车道和绿化带的宽度来实现。西进口道将公共汽车站设置在非机动车道右边，公共汽车主要利用非机动车道进行右转，很多直行公交车也在非机动车道停留后再左转。南北方向为次干道，路段上双向4车道，南进口道为一条直行车道和一条专用左转车道，北进口道为一条直行车道和两条专用左转车道。南北向各有一条右转专用道，同非机动车共用一个车道。交叉口东、西、北三个方向的进口道路面为沥青路面，而南面进口道路面为水泥路面，路况比较差。北进口道进行了拓宽措施，增加一条车道以供左转。交叉口四个方向都具有安全岛，作为行人过街时的停留之地。xxx路口位于建成区，附近的建筑密度比较高，有学校、银行、酒楼、机关、旅馆、住宅区等等，紧邻路口造价比较高的建筑有xxx南路西面的酒店（5层），xxx北路和珞瑜路相交处的湖北省机械进出口公司大楼（5层），其他的主要为矮层商用建筑。而xxx北路东临东湖，几乎不可能进行再开发。2 路口交通现状（1） 交叉口交通量现状分析近2、3年来，随着珞瑜路和其南北平行道路两侧城市建设发展，卓道泉路口的交通量急剧增长，目前xxx交叉路口的机动车交通流量非常大，早高峰小时交通量为6802pcu/h表3.1 xxx路口的高峰小时流量流向数据进口道流向东 进 口南 进 口西 进 口北 进 口左直右左直右左直右左直右交通量（pcu/h）1721281630912353223771304752697309922083148821331098（调查时间2007.3.12上午8:109:10） 图3.1 xxx路口的高峰小时流量流向图从调查的数据可以得到，xxx路口的主要流量分布在东西两个进口道，流量均超过了2000pcu/h，其中直行分别占其流量的60%左右，而南北进口道的交通流量也都超过了1000pcu/h，主要为左转流量，使得车辆从次干道转向主干道。下面对各个进口道的交通状况进行详细的说明：东进口道宽度为22m，在路段机动车道为3车道总宽度为11m，绿化带宽度5m，在距停车线30m处开始将靠近中心线的那条车道设为专用左转车道，在绿化带左边通过压缩进口道和绿化带宽度设置一条专用右转车道。其在停车线后3米处由4车道开始变为3车道，右转车道和其他3条车道被交通岛分离而与非机动车道连接到一起。公交车站设置在距路口100m处的绿化带左边。纵坡度为-1%。非机动车道宽度为6m，主要行驶自行车，但有时在车流高峰时段也允许机动车通过。西进口道的横断面形式和东进口相似，其纵坡度为1%。但是它的公交车站设置在非机动车道的右边，因而其非机动车道实际上是在行使机动车道的功能。交叉口东西方向的横断面现状图如图3.2 东进口横断面现状示意图（停车线后3m） 西进口横断面现状示意图（停车线后3m）（单位：m）东进口横断面现状示意图 （停车线处）西进口横断面现状示意图 （停车线处）图3.2 东西进口道方向不同地点横断面示意图（单位：m）南进口道宽度为11m，进口道为一条直行左和一条专用左转车道，右转车辆主要借用非机动车道行驶。纵坡度为-3%北进口道宽度为13m，在进口道为一条直行和两条专用左转车道，右转车也是借用非机动车道行驶。纵坡度为0。xxx交叉口的交通流以公共汽车和小轿车为主，其中合计有30路（含临时3路）约占总流量27%的公共汽车通过这个路口。公共汽车的行驶方向主要集中在东西和西南两方向，分别有17路和8路；东北和西北两个方向分别只有一路公共汽车通过，而东南和南北（珞狮南路改造，临时3路公交）方向没有公共汽车。小轿车主要有私人轿车和出租车构成。约占总交通流量的70%。虽然该交叉口大部分是公共汽车和小轿车，但是车辆组成却较复杂。据调查通过该交叉口的车辆组成如表3.2表3.2 通过xxx交叉口的车辆组成货车大客车中型客车小汽车摩托车东进口4019145125488南进口8816926870142西进口9934764106782北进口11232277386xxx路口的机动车交通流量比较大，但其非机动车和行人的交通量相对却较小，据我们的调查，早高峰时段（89点）通过该交叉口的行人总量为421人次，原因可能是路口紧邻地方除了一所小学之外没有如购物广场这种能够吸引大量人群的建筑物，因而对行人交通将只考虑他们通过交叉口的安全问题。表3.3 通过xxx交叉口的行人流量人行道所处位置东南西北流量（人次）10297108114（2） 现状机动车行车速度据调查，大东门-xxx这一长度为5.8公里的路段中，2006年日平均速度19.3km/h，在交叉口附近因为各种原因要减速行驶，其日平均速度约为13.5 km/h，而对于比较拥堵的xxx交叉口来说其日平均速度11.2 km/h左右。具体到每一个进口道的行车速度，据我们的观察，北进口道的行车速度最快，大约有13.1 km/h，东西进口道的行车速度次之，大约有11.3 km/h，而南进口道的行车速度最慢，只有10.1 km/h。113 路口控制现状（1） 渠化措施和交通需求管理措施xxx交叉路口的渠化措施主要有以下几个方面：1、 进口道拓宽。东、南、西三个进口道均未实行进口道拓宽，只有北进口道在路口拓宽一条车道以供左转。2、 交通岛。在该交叉口中，四个方向都有安全岛，作为行人过街时的停留之地。安全岛的面积比较大，但是停留在安全岛的行人比较小，浪费了一些交叉口的土地空间。东西进口道设有右转导向岛，而南北进口道未设置。3、 路缘石。交叉口四个方向非机动车道右边都设置了路缘石，但是路缘石及其以上部分在大部分时间内都处于空闲状态。4、 标志标线。东、西、北3个方向的分道线和行车线比较清晰，xxx南路车道分道线模糊，驾驶员很难判定自己的行驶轨迹。四个方向的人行横道线比较清晰，停车线位于人行横道后1米处。交通需求管理措施。卓道泉路口东西方向的珞瑜路是连接武汉市汉口到武昌的航大线在武昌地区的延伸线，珞瑜路为严管路线，从上午7:30到下午5:30禁止货运车辆的通行。（2） 通信号控制现状xxx路口采用了四相位的信号控制，信号周期因时段而有差异，早高峰时期信号周期为213秒，具体相位方案如图3.3所示： 图3.3 xxx交叉口信号相位控制方案（早高峰）从图中可以看到，南进口道的直行和左转交通在同一相位内，而南进口左转车流量为912pcu/h ，直行车流量只有353pcu/h，当该相位的绿灯时间满足左转车流量时，将会浪费大量直行的绿灯时间。北进口道与此相似。分配给南进口道的绿灯时间有80s之多，绿灯时间过长，导致其它方向的红灯时间较长，增加了其车辆排队的时间和长度。4 机动车通行能力和延误的计算方法（1） 机动车通行能力的计算方法国内外通行能力的计算方法大多是根据本国交通流的特点研究出来的，所考虑的方面和所依托的原理不完全相同，应用最为广泛的是美国的饱和流率模型。根据我国交通流特性、交叉口基础设施、信号设计条件及行车道条件，国内学者提出许多计算信号交叉口通行能力的方法，较为普遍应用的方法主要有三种：城市道路设计规范中介绍的方法、停车线法、冲突点法。3为了设置左转待行区（冲突线法对左转待行区无效）12，在本设计中选用停车线法计算卓道泉路口现状道路、交通、控制条件下的机动车通行能力。停车线法以进口处车道的停车线为基准面，认为凡是通过该面的车辆就已经通过交叉口。1）一条直行车道的设计通行能力计算公式在我国现行城市道路设计规范以及交通工程参考书中,信号交叉口通行能力按进口车道功能根据停车线法原理可以得到一条直行车道的设计通行能力计算公式具体形式如下： 1 式（2-1）其中： 一条直行车道的设计通行能力，pcu/ h T 信号灯周期，s 信号灯每周期的绿灯时间，s 绿灯亮后第1辆直行车启动、通过停车线的时间，s,取2.3 直行车辆通过停车线的平均时间，s,取2.5 折减系数,取0.92） 一条左转车道的设计通行能力计算公式同样根据停车线法，我们可以的到类似的一条左转车道的设计通行能力计算公式： 式（2-2）其中： 一条左转车道的设计通行能力，pcu/ h T 信号灯周期，s 信号灯每周期的绿灯时间，s 绿灯亮后第1辆左转车启动、通过停车线的时间，s，实地测量 左转车辆通过停车线的平均时间，s，实地测量 折减系数,取0.9根据实地调查观测，我们得到第一辆第1辆左转车启动、通过停车线的时间的时间为3.6s，左转车辆通过停车线的平均时间为3.0s。（2） 延误的计算方法信号交叉口机动车交通的延误是反映车辆在信号交叉口上受阻、行驶时间损失的评价指标。影响延误的因素众多，涉及交叉口几何设计与信号配时的各个方面，能够综合反映交叉口的几何设计、交通组织和信号配时的状况和问题16延误计算需分别估算各进口道每车平均信控延误；进口道每车平均延误是进口道中各车道延误之加权平均值；整个交叉口的平均延误是各进口道延误之加权平均值。交叉口各车道延误采用下式计算： 式（2-3） 式（2-4） 2 式（2-5）式中：d各车道每车平均信控延误（s/pcu）；均匀延误，即车辆均匀到达产生的延误（s/pcu）；随机附加延误，即车辆随即到达并引起超饱和周期所产生的附加延误（s/pcu）；-交叉口的饱和度，即v/c；T周期时长（s）； x所计算车道的饱和度；CAP所计算车道的通行能力（pcu/h）；T分析时段的持续时长（h），取0.25h；e单个交叉口信号控制类型校正系数，定时信号取e=0.5；感应信号e随饱和度与绿灯延长时间而变，绿灯延长时间为25s时建议的平均e值如表4：表3.4 平均e值表xe平均值xe平均值0.040.230.130.80.320.390.350.60.130.280.200.90.410.450.430.70.220.340.2810.50.5由于右转车不受信号灯控制，延误主要是行人过街引起，为简单起见，本文只研究信号控制引起的延误，右转车延误暂不考虑。5 现状服务水平（1） 服务水平概述交通服务水平是指道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量，如可以提供的行车速度、舒适、方便、司机的视野以及经济、安全等方面所得到的实际效果与服务程度。目前服务水平大体按下列指标划分：1、饱和度为交叉口实际小时交通量v 与通行能力c 的比值, 即= v/c。它反映了交通的繁忙程度,可定义为交叉口各机动车进口道的负荷系数加权值, 即式中为整个交叉口的饱和度；n 为交叉口机动车进口系数；qi 为第i 机动车进口道的负荷系数, 也即该进口道的饱和度；Qi为第i 机动车进口道的交通量。此式取相应进口道的交通量Qi为权。2、速度比(E ) 以通过交叉口的机动车行驶速度S 与相应路段上(主要指上游路段) 的区间平均速度S 0 的比值表示, 即E=S/S0速度比E 反映了交叉口交通畅通的程度。3、红灯平均阻车长度(L ) 即红灯时间被阻排队车辆平均数。其确定可按下述过程进行:对于信号交叉口某进口道上红灯时间L 辆被阻排队车辆中的第j 辆车( j = 1, 2, L ) 来说, 从上一个绿灯相位结束到下一个绿灯相位开始, 并起动超过停车线所花费的时间B j 称作“候驶时间”, 它的计算公式如下B j = R + f + Gj式中R 为红灯时间；f 为上一绿灯相位结束黄灯开始后, 第一辆被阻在黄灯时间内的被阻时间, 根据实测f 一般为2 秒左右；Gj 为这一列被阻车队中第j 辆车由起动到超过停车线所需的时间。4、延误（D），交叉口是交通延误发生的主要场所,所以常用平均延误时间作为其中一个最重要的评价指标。延误包括司机的不舒适感,受挫感,燃料消耗以及驾驶损失时间,它不仅反映了交叉口交通畅通与否,也反映了交叉口的服务经济性。5、交叉口条件考虑交叉口几何组成、视距条件、进口道类型及宽度等来衡量交叉口条件的好坏。6、管理水平考虑有无导流设施、交通警指挥、标志标线是否齐全清晰、公交车辆的站点离交叉口的远近以及信号配时方案优劣等。另外, 还应考虑乘客及驾驶员在交叉口处的感受、停车次数、交通噪声、大气污染等指标。4 由于我国的道路服务水平仍在调查研究之中，按城市道路规划与设计中借鉴美国的规定，把服务水平分为六个等级。A级畅行车流。特征为交通量少、车速高、交通密度低，驾驶员在客观许可的条件下可按自己的意愿控制车速而无任何干扰和延误。B级稳定车流。特征为车速开始受到交通条件的限制而有所降低，但驾驶员仍能较为自由地选择合理的车速。C级稳定车流。特征为车速开始受到较大交通量的影响，驾驶员已不能自行决定车速，但还能得到较满意的车速。D级接近不稳定车流。特征为车速受到相当大的影响，能勉强维持所需要的车速，行车性和舒适性变得较差。E级不稳定车流。特征为行车不畅，车速很低，处于时开时停状态，交通量接近于道路的通行能力。F级强制车流。特征为能勉强行驶，车速极低，道路通行能力低于实际交通量。出现排队甚至完全堵塞现象。5（2） xxx交叉路口服务水平的评价1、交叉口交通能力的计算根据前面介绍的计算通行能力的方法，可计算xxx路口现状的通行能力。（1）东进口通行能力计算直行通行能力：左转通行能力：东进口通行能力：（2）南进口通行能力计算直行通行能力：左转通行能力：南进口通行能力： （3）西进口通行能力计算直行通行能力： 左转通行能力： 西进口通行能力：（4）北进口通行能力计算直行通行能力：左转通行能力：北进口通行能力：因此，整个交叉口的通行能力：计算结果如表3.5表3.5 交叉口通行能力与交通量比较方向东 进 口南 进 口西 进 口北 进 口交叉口左直左直左直左直交通量（pcu/h）17212819123537713046973095105通行能力（pcu/h）986844024889868445027531792、交叉口现状行车延误（1）东进口（主路方向）延误计算直行延误： 左转延误： 东进口延误：（2）西进口（主路方向）延误计算直行延误：左转延误： 西进口延误：东西进口平均延误（3）南进口（支路方向）延误计算直行延误： 左转延误： 南进口延误： （4）北进口（支路方向）延误计算直行延误： 左转延误： 北进口延误：南北进口道延误：因此，整个交叉口平均延误： 计算结果表明如表3.6：表3.6 交叉口延误方向东 进 口南 进 口西 进 口北 进 口交叉口左直左直左直左直延误（s)438.9471.6637.9117.298.4486.7331.7143.1434.9结果表明，xxx路口现状延误比较严重。有1个方向的机动车需要等待一次红灯， 4个方向的机动车辆需要等待两次及以上的红灯时间（早高峰期间交叉口信号周期时长为213s），而东西进口道的延误要比南北进口道的延误大。根据上面计算的xxx路口的通行能力和延误以及调查得到的交通量数据见表3.7表3.7 xxx路口交通量、通行能力、延误汇总方向东进口南进口西进口北进口交叉口左直左直左直左直交通量（pcu/h）17212819123537713046973095105通行能力（pcu/h）98684402488986844502753179v/c1.761.872.270.720.781.901.541.121.60延误（s)438.9471.6637.957.698.4486.7331.7143.1434.9由表25可知xxx路口除了西进口左转方向和南进口直行方向的v/c1以外，其他所有方向的v/c都大于1；而延误也比较严重，整个交叉口的平均每车延误长达7分多钟。同时该交叉口的速度比E=11.2/19.3=0.580.7，比较低。根据上面的描述，该交叉口的服务水平处于D级，低于规范上规定的服务水平，不能满足各种城市交通方式的需求，因而需要对其进行合理的改造以提高服务水平,以满足驾驶者的各种需要。6 xxx交叉口拥堵的原因分析（） 城市发展的溢出武汉市是我国中部城市圈中的核心城市之一，近年来经济发展带来了交通拥堵。在卓道泉路口附近，急剧上升的城市活动主要体现在以下几个方面。1、在主干道两边新建了太多可以吸引大量人群的设施，从珞瑜路大东门-到关山口这一路段就有易初莲花，亚贸商场，群光广场，电脑城，中商平价，鲁巷购物中心等六家大型商场，而且这种趋势还在延续。这将大量的交通量吸引到该道路上，增加了路段的交通量。同时道路也在接受大学扩招的考验，从街道口-关山口这一路段大约居住着12万大学生，而大学生是购物行为的主体之一，对于对行人没有什么控制行为的道路系统来说，就意味着每一天将有大量的人群肆无忌惮的横穿马路，司机们为了避让这些潮水般的行人，不得不减缓行车的速度，使得道路的延误时间增加。2、在武昌周围开发了很多的新区，比如说纸坊，南湖等等，这些新区的开发吸引了大量的居民和从业人员，而作为城市主干道的珞瑜路和平行道路就成为了输送这些人群的纽带之一。3、私家车拥有量增长迅速，私人小汽车的出行比例呈上升趋势。据武汉市公安管理局的调查，从1990年到2005年公共汽、电车的年客运量不升反降（见表3.8），这说明行驶在道路上的私家车以及出租车的数量在一年一年的增加，道路上承受了大量的额外交通流量。表3.8 公共汽、电车年客运量指标/年份1990 1995 20002004 2005 年客运量（万人次）126399.5 99024.5 91316.0 102656.0 100958.0 数据来源：武汉市公安管理局（） 交通规划的不足交通规划作为确定交通发展目标和水平，提出发展交通的重要技术和经济指标，分析道路交通的总体需求，确定道路交通设施的总体发展水平的重要工具，在城市发展中起着至关重要的作用。武汉市的交通规划的不足可能是因为缺乏系统性的交通规划工作安排，使得在道路设计中显得比较盲目，在道路建设中始终处于被动状态，总是在问题出现后才想办法亡羊补牢，采取的措施不可避免的只在短期内解决问题。从技术层面上讲，武汉市的交通规划缺乏细致和严谨的需求分析，很难科学预测未来交通需求的发展趋势，提出可靠的基础设施建设战略，和配套的组织管理策略和政策。但值得欣慰的是现在武汉市已经开始认识到交通规划的重要性，成立了几个比较大的交通规划机构，并撰写了武汉市未来5年甚至20年的交通规划文献。（） 道路发展的滞后性随着国民经济的高速发展，居民生活水平的不断提高，机动车特别是私家车越来越多，据统计，2005年，武汉市全年新注册机动车数5.8万辆，总量达到了65.3万辆，较上年净增加约3万辆，增长率约为4.7%。在机动车总量中，客车拥有量约25.5万辆，约占39.0%；货车拥有量约8.5万辆，约占13.1%；摩托车拥有量为25.2万辆，约占38.6%。私人机动车在2005年拥有量达到41.0万辆，占全市机动车总量的62.9%，比上年增加了约3.5万辆。其中，私人客车比上年增加3.2万辆，增长27.2%，达到15.0万辆。而十五期间武汉市机动车拥有量增长了29.8万辆，年均增长率13%，其中各车年均增长率达到23%。7表3.9 武汉市机动车历年增长量年份/指标客车货车其它合计摩托车其他机动车 合计 大客小客合计大货小货合计1990531514399197142601814063400813539229502298610927019958491464155490631382239305531230524648620148179904200014138764529059026840321115895150801715642842435460920042822619447822270444160484129257219291251156375796233022005288982259602548583861046811854213033025170930395652713十五期间年平均增长量32854529450501602939459621十五期间年平均增长率(%)23.0 7.743.08.01.313.0数据来源 武汉市公安交通管理局私人机动车拥有量从18.9万辆增长到41.0万辆，年增长率16.8%，而私人客车更是以44.7%的年增长率迅猛发展。表3.10 武汉市私人机动车历年增长量年份/指标私人客车私人摩托其他私人车合计20002371814965415791189163200135100189288214022457902002538462103002533228947820038694821263429194338776200411817922644230973375594200515035422921830926410498年均增加量2532715913302744267年均增长率（）44.78.914.416.8图3.4 武汉市历年私人客车拥有量增长趋势然而城市道路的建设没有跟上机动车辆增加的速度。武汉市道路面积率从1990年到到2005年只增加了5.4个百分点（从5.6%-11.0%）7，道路的发展严重的滞后于车辆拥有量的增加。表3.11 武汉市道路发展状况 指标年份道路里 程（公里）道路面积 (万平方米)路网密度(公里/平方公里)道路面积率（%）人均道路面积 （平方米）1990122210596.55.63.11995130714215.76.23.92000133215355.56.43.92005217436256.111.08.8国家规范-5.47.115207-15数据来源 武汉市城市管理局，城投公司。（） 交叉口设置的不合理性 1、道路线形的限制。xxx交叉口并不是一个标准的十字型交叉口，xxx北路与珞瑜东路的夹角约为75度，这样，从xxx北路左转的车辆行驶的距离将比其他几个路口要长，延误也就相应的大，同时由于它的行驶距离比较长，在这个相位结束下一个相位开始的时候，有些车辆并不能顺利地行驶到相应的车道上，仍然行驶在交叉口范围内，这样必然将影响下一个相位的车辆行驶。第二xxx交叉路口处于一个洼地，东、南、西三个方向的地形都比它高，使得车辆在刚过交叉口就要面对爬坡，特别是xxx南路，其纵坡度约为3%。2、信号周期设置的不合理。在信号控制交叉口中，信号周期一般在40秒和180秒之间，并且不推荐长周期，因为周期过长，不但不能明显提高通行能力，而且车辆延误会随之增加，出行者若停车等待的时间过长，会极大地增加出行者的烦躁感。10但是xxx路口的早高峰时段信号周期长达213秒，导致该交叉口有6个方向的饱和度超过1，整个交叉口的平均饱和度达到1.60；5个方向的延误超过一个信号周期，整个交叉口的平均延误达到439.4s，比两次信号周期时间还要长。表3.12 饱和度和延误方向东 进 口南 进 口西 进 口北 进 口交叉口左直左直左直左直v/c1.761.872.270.720.781.901.541.121.60延误（s)438.9471.6637.957.698.4486.7331.7143.1434.9（） 交叉口交通组织的不合理性1、行人和非机动车对机动车的干扰。红灯行，绿灯停，这是最基本的交通规则，但是有很多行人和非机动车喜欢乱闯红灯，在我国现行的交通法规中对行人和非机动车的限制远远低于机动车驾驶员的限制，因而机动车驾驶员不得不必让这些人和非机动车，从而增加了机动车在交叉口的延误。2、机动车驾驶员交通意识的浅薄。在通过该交叉口时，我经常看见在红灯期间，直行车辆为了抢时间行驶在左转专用车道上或者右转专用道上，严重影响了这两个方向的行车。第二，需要通过对向的摩托车和电动车本应该走交叉口，但是他们常常是右转后走旁边的人行横道。3、公交车站对交叉口的影响。西进口道的公交停靠站设置在非机动车右边，且离交叉口非常近，只有30m，直行的公共汽车必须左转才能到达路口，这样就会与西进口道的右转车（主要是小轿车）产生冲突点，产生延误。（） 其它原因车辆组成的复杂性。通过xxx路口的车辆组成比较复杂，既有公共汽车、小轿车、中型面包车、小型商务车；也有东风汽车、敞篷车。还有摩托车、电动车等等。据调查通过该交叉口的车辆组成如表3.13表3.13 通过xxx交叉口的车辆组成货车大客车中型客车小汽车摩托车东进口4019145125488南进口8816926870142西进口9934764106782北进口11232277386车辆的复杂性使得该交叉口的进口道不得不设置的比较宽，浪费了车道资源。四 平面交叉口线形设计和控制方法1 路口渠化交叉口拓宽渠化是最常用的渠化方之一，渠化可以配合专用左转车道，专用右转车道的设置，以保证进口道各向车流的顺畅通过。车辆进入交叉口的驶入段，车速降低，按车道行驶，因此可以适当缩减车道宽度 。在交叉口入口渠化和设置左转车道和/或右转车道的过程中，如果存在宽度限制，可以通过缩减车道宽度实现增加车道数量。车道宽度的设定以保证交通安全、提高运行效率、便于车辆行驶、舒适为原则。一般车道宽度为 2.753.50m。当渠化设计中道路宽度有困难时，直行车宽度可以缩减到 2.75m（小型车辆）或 3.00m（大型车辆），左、右转车道以 3.00m 为基准，可适当调整，但一般不小于 2.75m,最小不得小于 2.50m。8。在出口段要考虑车辆加速通过路口，车道宽度应比进口段宽，一般与路段车道等宽。 此外，右转车道的曲线段部分，应考虑路面加宽， 路面加宽值e与右转车道半径R的关系见表4.1。表4.1 路面加宽值与右转车道圆曲线半径关系表5在拓宽渠化设计时，除了对进口进行拓宽外，当存在交通需求，而且用地条件允许时可以对交叉口出口进行拓宽，增设车道。根据交通需求和路口条件，拓宽和增加进口车道的方式一般有三种：1、对进口道的右侧进行拓宽，增设右转弯车道。2、对进口道的左侧进行拓宽，利用中央分隔带偏移道路中心线占用对向的车行道部分宽度，增设左转弯车道。3、当交通需求非常大，而且路口条件允许时，交叉口进口道左右侧同时拓宽。（1）右转弯车道渠化设计当右转交通量大或右转车辆的速度高、行人过街量大时，通常应设右转专用道。是否将右转车从直行车流中分流出来，应视进入交叉口的直行车道混合交通量大小以及右转车所占的比例而定。根据国内的经验，当路段上直行直行交通量达到允许通行能力的70以上，而右转车所占比例在15以上时应该设置右转车道。通常右转弯车道的设置有两种方式：外加平行车道和有右转渠化岛的右转专用分离式车道。（2）左转弯车道渠化设计左转车辆在平面交叉口的转向行驶对直行交通影响很大，容易引起交通事故和降低通行能力。因此，除了单向行驶的单车道道路或者设计速度低于60km/h、交通量低于500辆/h并且左转车比例很小的双车道道路，一般应在交叉口进口设置左转车道。 左转车道的设置长度根据交叉口交通量和左转车比例确定，一般可以取40100m。常见的左转车道设置方式有以下两种：车道中心线的移动和车道宽度的减少图4.1 移动车道中心线将交叉口进口道的中心线向左移，腾出左转车道的宽度，如图 4.1 所示。在实施过程中，通常要缩小出口处的宽度和进口处各车道的宽度。去掉中央分隔带当中央分隔带宽度与欲设置的左转车道所必须的宽度相当时，可以将中央分隔带消除来设置左转车道，如图4.2。在仅仅消除中央分隔带不能完全满足左转车道的宽度时，可同时减少车道宽度来保证左转车道宽度来保证左转车道的宽度。9图4.2 去处中央分隔带设置左转车道图示2 信号控制的设计 在平面交叉口设置信号控制的目的，是通过为不同流向、不同种类交通流提供通过路口的时间路权，从时间上消除路口内交通流的冲突点。优化信号配时可减小城市道路网络上的车辆延迟、降低交通事故、减小环境污染和燃油消耗，从而可有效利用道路设施。在还不具备条件实现自适应的面控系统的情况下，可在单个交叉口进行优化配时，其设计内容一般包括以下三部分:(1)选择信号控制方式；(2)信号相位方案设计；(3)信号配时计算。（） 信号控制方式选择1、定周期控制 交叉口交通信号控制均按照事先设定的配时方案进行，也称定时控制。一天只有一个配时方案的称为单段式定周期控制;一天按不同的交通量特点(如早晚高峰、平峰和周末全天等)采用几个配时方案的称为多段式定周期控制。定周期控制所需的设备简单、成本较低、维护方便，被广泛采用。相比单段式周期控制，多段式可适应不同交通情况，特别是具有明显潮汐特点的交叉口。定周期控制方式需要根据路口交通运