城市道路交叉口通行能力提升方案研究

城市道路交叉口通行能力提升方案研究

1成都市对策建议随着城市的发展，道路和道路之间的交通量逐渐增加，不同交通之间的干扰影响日益严重。尤其在交叉口位置，由于需要兼顾各方向的交通，路口的通行能力小于路段的通行能力。加之机动车、非机动车、行人过街相互干扰、抢行，路口成了城市交通的堵点，也制约了城市道路总体通行能力的提高。成都市由于地处平原，非机动车及行人出行量比较大，路口相互干扰情况更为严重。本次研究选取了成都市现有的比较典型的5个交叉口，研究了提高通行能力的方案，尤其是减少慢行交通的干扰后，对提高交叉口的通行能力的影响。2慢行桥设置根据交叉口的现状情况，对提高通行能力的方案进行研究，包括工程方案及非工程方案。主要包括以下内容:(1）设置路口慢行天桥，无慢行干扰后，路口机动车通行能力提高率。(2）修建慢行天桥与机动车分离式立交进行交通量提高率比较。(3）优化信号配时后的通过率比较。(4）停车线前移后的通过率比较。3车桥下mdc与地面交通网络分离该交叉口为比较典型的十字路口，位于中心城区，已按成都市标准实行了机非时空分离（机非时空分离法是指将机动车、非机动车在路口内用实体隔离实现空间分离，同时以信号控制实现时间分离，机动车按平交口信号灯控制、非机动车按环交口同步信号灯控制的方法。此方法减少左转弯自行车与直行汽车的冲突点，避免自行车与汽车混合行驶，是成都市通用的交叉口管理方式）。两相交道路八宝街、东城根街均为比较重要的主干道。现状交叉口车道数及流量见图1。3.1计算非延迟干扰的改善率3.1.1燃油消费法3.1.1.折减该4道路能力目前信号周期为160s，其中东直46s、西直38s、东左25s、西左18s、南直66s、北直57s、南左23s、北左15s。t1=2.3s,tis=2.5s,ψS=0.9。现状通行能力计算如下:(1）东进口a.一条直行车道的设计通行能力b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(2）西进口a.一条直行车道的设计通行能力b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(3）北进口a.一条直行车道的设计通行能力b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(4）南进口a.一条直行车道的设计通行能力b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减该交叉口当前理论通行能力为：3.1.1.基于通行能力分析，我国面进口道的设计通行能力比现状提高了8.如将该交叉口进行改造，修建人行过街天桥，修建后的车道布置与信号配时与现状相同。但因为行人抢行等干扰消除，机动车通行能力可相应提高，取折减系数ψS=1.0，则交叉口的通行能力为：(1）东进口a.一条直行车道的设计通行能力NS=3600×[(46-2.3)/2.5+1]/160=416(pcu/h)b.本面进口道的设计通行能力=3×416/(1-0.24-0.11)=1920(pcu/h)c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(2）西进口a.一条直行车道的设计通行能力NS=3600×[(38-2.3)/2.5+1]/160=344(pcu/h)b.本面进口道的设计通行能力=3×344/(1-0.09-0.33)=1779(pcu/h)c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(3）北进口a.一条直行车道的设计通行能力NS=3600×[(57-2.3)/2.5+1]/160=515(pcu/h)b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力d.专用右转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减(4）南进口a.一条直行车道的设计通行能力b.本面进口道的设计通行能力c.专用左转车道的设计通行能力因Nl>Nl’，故计算折减设置慢行天桥后该交叉口理论通行能力为：改造后其通行能力比现状提高了8.6%。3.1.2右转车道通行能力一条右转车道的通行能力为：Sn=1200α,其中α为在行人干扰条件下，右转车道通行能力折减系数。根据有效绿灯时间（20～60s）取值0.63～0.54。(1）东西向东西向右转折减系数：东西向右转车道通行能力各为：1200×0.58=696(pcu/h)东西向右转车实测流量:173+552=725(pcu/h)南北向右转折减系数：南侧右转车道通行能力:1200×0.62=744(pcu/h)右转流量占右转车道通行能力：（725+283)(2×696+744)=47%实测该交叉口总流量N=6801(pcu/h)改造后其通行能力比现状有所提高，通行能力提高了（525+173）/6801=10.3%。3.1.3测产品的通行能力实测法为现场模拟无非机动车及行人干扰情况下，实测交叉口的通行能力。本次在2010年5月20日晚高峰对该路口实施临时交通管制，禁止非机动车及行人通行，实测交通流量进行前后对比情况见表1。3.2信号源时间优化该路口没有慢行交通独立信号配时，无优化可能。3.3交通争取时间该路口斑马线宽15m，经观测，停车线前移后每个信号周期可为直行车争取6s时间。每小时为直行交通争取时间为：3600/160×6=135(s)该路晚高峰现状通行量为6801pcu/h，其中直行车4184pcu/h，直行提高量为：4184/3600×135=157(pcu)。直行流量提高率：157/4184=3.8%路口流量提高率：157/6801=2.3%。3.4顺街段下达局晚高峰南北直行2209pcu/h，占路口总量32%；东西向直行1975pcu/h，占路口总量29%。现状南北双向7车道，东西双向8车道。该路口中心距南、北隧道口分别为300m和200m，距长顺街路口中心250m。南北向无条件设置立交。东西向设置短立交，可提高该路口通行能力约29%。东西向设置穿越该路口和长顺街路口的长立交，可提高该路口和长顺街路口各约20%的通行能力。3.5预应力钢筋混凝土结构(1）环形慢行天桥方案修建连接四方向的环形天桥长280m，宽5m；单侧梯道面积180m2，钢结构。(2）下穿隧道方案东西向下穿隧道。框架桥长100m，宽20m;U形槽长2×180m，宽20m。钢筋混凝土结构。(3）上跨桥方案东西向上跨桥。桥梁长300m，宽18.5m；引道长2×80m，宽18.5m。预应力钢筋混凝土结构。工程方案经济比较见表2。3.6道路通行能力分析(1）鉴于八宝街路口已采用机非时空分离法交通方式，慢行交通只对右转机动车产生干扰。高峰时段右转机动车仅占路口总流量的15%，占现状右转车道通行能力的47%，故消除慢行干扰后仅在理论上可提高路口通行能力8.6%～10.3%，对占路口交通总量85%的直行和左转通行能力没有提高。(2）修建慢行天桥后，在优化信号配时和前移停车线两方面均对该路口机动车通行能力影响不大。(3）建议修建东西向长立交，下穿或上跨八宝街和长顺街两个路口，可提高两个相邻大型路口通行能力各约20%左右。4机非时空分离该交叉口为比较典型的丁字路口，位于中心城区，已按成都市标准实行了机非时空分离。两相交道路金盾路、南大街均为比较重要的主干道。现状交叉口车道数及流量见图2。4.1计算非延迟干扰的改善率因该路口两个方向慢行过街采用独立配时，慢行交通与机动车无冲突点、无交织点，不能计算无慢行干扰提高值。4.2信号源时间优化4.2.1当前交叉口信号的定时系统(1）相位分配见图3。4.2.2独立配时，空间上分段分配信号配时stage4为两个方向慢行过街独立配时。修建慢行天桥后，该配时将分摊到机动车的配时上。优化信号配时计算出该路口机动车通行能力提高率如表4。4.3取消停车场前的悬挂率该路口斑马线宽仅有10m，路口较小，且直行车只占路口总流量的43%，故停车线前移提高率可忽略不计。4.4配置分离式砌块提升率该路口道路两侧建筑密集，无拓宽条件，因此无设置机动车立交的条件。4.5慢行交通抢道(1）从信号配时上分析，该路口理论上慢行交通与机动交通相互无干扰。但因路口狭小，常有慢行交通抢道，造成机非干扰较大。(2）该路口无设置机动车立交的条件。(3）如在西、南方向修建“L”形慢行天桥，重新分配信号配时，高峰时段可提高路口机动车通行能力约21%左右。建议修建慢行天桥。5慢行大桥建设的工程应用(1）设置慢行天桥后本次研究的5个路口机动车通行能力提高率见表5，其余路口的研究过程类似，不再赘述。(2）对于已实施机非时空分离法的十字路口，设置慢行天桥仅能提高右转机动车和部分左转机动车（如北打金路口南北向左转）的通行能力。(3）十字路口右转机动车流量仅占现状右转车道可能通行能力的20%～47%，并与公交车混行（右转车道与公交专用道共用一条车道），故提高右转机动车通行能力对提高整个路口的通行能力意义不大。(4）大型十字路口设置慢行天桥后，现状停车线可前移约15m，可提高机动车通行能力2.3%～2.5%。(5）给慢行交通独立配时的三叉路口，设置慢行天桥可提高机动车通行能力约22%左右。(6）目前以本研究为前提，经过相关工程论证