南梁坡交叉口现状分析和改造方案

南梁坡交叉口现状分析和改造方案摘要通过对南梁坡交叉口的道路、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，以得到南梁坡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AbstractThisarticletriestofindoutthemainreasonwhythemotorvehiclestravelthroughthearteriathroughtheanalysisoftherunningandcontrollingstatusoftheintersectionxxx,mainlythequalitativeandquantitativeanalysisofthecapacity,trafficdelays,speed,signalcycles,andthepeak-hourtrafficoftheroad.Thenwecangettherootcausesofjams,thereasonablereformmeasures,thecorrespondingtransformationprogramandtheeffectivenessevaluation.Astherecentintersectionhasnotyetbeenoptimizedandthetrafficcontradictionsareseriousthisarticlelaysitsemphasisontheimprovementoftrafficdemandmanagementandtrafficsupplymanagementandimprovethelevelofserviceoftheroadinhence.Keyword：trafficquantitytrafficcapacitydelayseffectivenessevaluation二概述1地理区位乌鲁木齐是新疆维吾尔自治区首府，全疆政治、经济、文化中心。地处天山中段北麓、准噶尔盆地南缘,是世界上距海洋最远的城市，著名的亚洲地理中心就位于乌鲁木齐市南郊30公里处。市区三面环山，地势东南高、西北低，平均海拔800米。属中温带半干旱大陆性气候,寒暑变化明显，昼夜温差较大，年平均气温6.4摄氏度，降水236毫米。现辖7区1县,总面积12000平方公里,其中规划区面积10800平方公里，建成区面积166.8平方公里。西红西路为乌鲁木齐市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；南梁坡北路为南昌南路，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；另一条东西向主干线西红西路公共汽车的交通量很大，因而经过南梁坡交叉路口的机动车辆非常多。南梁坡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2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。乌鲁木齐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。三交叉口现状分析1路口道路和路口周围土地使用现状南梁坡路口为T交叉口，但不是标准形式的T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，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。南梁坡路口位于建成区，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，其他的主要为矮层商用建筑。2路口交通现状（1）交叉口交通量现状分析近2、3年来，随着西红西路两侧城市建设发展，南梁坡路口的交通量急剧增长，目前南梁坡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南梁坡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8:10—9:10）从调查的数据可以得到，南梁坡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。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。南梁坡交叉口的交通流以公共汽车和小轿车为主，其中合计有10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两方向，分别有14路和905路；北向只有一路公共汽车通过，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通过南梁坡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西进口9934764106782北进口11232277386南梁坡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（8—9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西北流量（人次）102108114（2）现状机动车行车速度据调查，西红西路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13.5km/h，而对于比较拥堵的南梁坡交叉口来说其日平均速度11.2km/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13.1km/h，东西进口道的行车速度次之，大约有11.3km/h，而南进口道的行车速度最慢，只有10.1km/h。3路口控制现状（1）渠化措施和交通需求管理措施南梁坡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、西、北进口道均未实行进口道拓宽。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，南梁坡南昌南路分道线模糊，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。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/hT——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0.9一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/hT——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）；λ----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2~5s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0.04~0.230.130.80.32~0.390.350.60.13~0.280.200.90.41~0.450.430.70.22~0.340.28>10.50.5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。4南梁坡交叉口拥堵的原因分析（１）城市发展的溢出乌鲁木齐是我国西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。在西红西路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，从南昌路---到西红西路就有花卉市场、高等工业学校，南梁坡农贸市场，增加了路段的交通量。同时道路也在接受大学扩招的考验，南昌南路这一路段大约居住着2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、在乌鲁木齐周围开发了很多的新区，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西红西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。据乌鲁木齐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19901995200020042005年客运量（万人次）126399.599024.591316.0102656.0100958.0数据来源：乌鲁木齐市公安局（２）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。乌鲁木齐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。（3）交叉口设置的不合理性1、道路线形的限制。南梁坡交叉口并不是一个标准的T叉口，南梁坡北路与西红西路约为75度，这样，从南梁坡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。第二南梁坡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，特别是南昌南路，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