交通精细化设计在某大型交叉口改造中的应用

何爱翠

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 项目背景

目前，在我国大力倡导城市更新的大背景下，提高既有道路的通行能力，完善城市路网功能，解决原有城市道路从规划到建设管理的过程中，只重视“工程技术”而忽视“功能设计”、重视“机动车设计”而忽视“人的设计”的工作日渐重要。由于当前城市道路的规划、建设、管理各阶段划分过于清晰，缺乏相互衔接与反馈，常显得“宏观有余而微观不足”、“规划有余而设计不足”，难以保障规划目标的落实，更缺乏精细化设计的理念和意识，导致各种交通问题的产生。

交通精细化设计是从人的交通和活动需求出发，实现道路空间的差异化使用，灵活设置道路的路幅形式、道路绿化带、街道家具、沿线出入口等设施，提高道路与沿线用地的协调性。

本次改造项目从交通安全、绿色交通的角度出发，力争将交通精细化设计的理念植入到城市更新中。

2 交叉口现状及存在的问题

2.1 交叉口现状

本次改造项目位于某老城区中心位置，周边地块开发强度大，建筑密集，有学校、宾馆、商铺、旅游景区等，商业较为成熟。道路交叉形式为十字平交，过街形式为人非混行，路面结构为沥青混凝土路面。现状交叉口俯视图和实景见图1，相交道路交叉情况见表1。

图1 现状交叉口

表1 相交道路交叉情况一览表

2.2 各进口道现状交通量情况

该市工作日共存在7:00—8:30、11:00—12:30、13:30—14:30、18:00—19:30 这4 个高峰时段，其中晚高峰流量最大。因此，本次交叉口流量调查选择了晚高峰。

信号周期情况：现状交叉口信号周期为115 s，共包含东西方向及南北方向2 个相位。其中东西向红灯时长67 s，绿灯时长45 s，黄灯3 s；南北向红灯时长52 s，绿灯时长60 s，黄灯3 s。

各进口道交通量情况：

西进口：左转216 pcu/h、直行432 pcu/h、右转202 pcu/h。

东进口：左转566 pcu/h、直行446 pcu/h、右转188 pcu/h。

北进口：左转300 pcu/h、直行1 152 pcu/h、右转144 pcu/h。

南进口：左转288 pcu/h、直行1 036 pcu/h、右转438 pcu/h。

2.3 现状交叉口通行能力分析

交叉口设计通行能力等于各进口道设计通行能力之和，进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之和[1]。

信号交叉口各进口道设计通行能力计算如下：

（1）1 条直行车道的设计通行能力Cs（pcu/h）为：

式中：Tc为信号灯周期，s；ts为信号周期内的绿灯时间，s；t0为绿灯亮后，第1 辆车启动，通过停车线的时间，s，可采用2.3 s；ti为直行或右行车辆通过停车线的平均时间，s/pcu；φ 为折减系数，可设为0.9。

（2）1 条直行右转车道的设计通行能力Cst（pcu/h）为：

（3）1 条直行左转车道的设计通行能力Cs1（pcu/h）为:

式中：B'1为直行左转车道中左转车所占比例。

（4）进口设有专用左转车道和专用右转车道时，进口道设计通过能力Ce1r（pcu/h）为:

式中：B1、BR分别为左、右转车占本面进口道车辆的比例。

专用左转车道的设计通行能力CI（pcu/h）为:

专用右转车道的设计通行能力CR（pcu/h）为:

经计算，现状交叉口通行能力及服务水平见表2、表3。

表2 信号交叉口机动车服务水平划分

表3 现状交叉口服务水平

2.4 存在的问题

拟改造交叉口现状为平面交叉口，交叉口面积过大，路权不明确，交通运行混乱，严重影响交叉口的服务水平和城市景观。存在的主要问题如下：

（1）行人过街困难。交叉口范围内车行道宽度均大于16 m，行人过街距离较长，1 个信号周期内无法过街，缺少行人二次过街等候区，存在严重的安全隐患。

（2）非机动车路权不明晰。交叉口范围内非机动车道设置不明确，导致非机动车与行人、机动车争抢路权。人非、机非混行，存在较大安全隐患。

（3）机动车通行效率低。交叉口面积过大且畸形交叉，缺少交通渠化设计，标志标线设置不合理，信号灯配时不科学，导致交叉口存在交通冲突易发、通行能力低、道路资源浪费等情况。

（4）现状停车场位置影响道路交通。交叉口范围内的西南、东南角设有社会车辆停车场，并且侵入道路红线，出入口位于交叉口范围内，严重影响道路车辆通行。

3 优化改造方案

3.1 交叉口渠化设计

对大型交叉口进行渠化设计，从而有效压缩交叉口内的空白面积。设计时，主要通过交通岛与路面标线相结合的方式来分隔或控制冲突的车流，使之进入一定的路线，从而满足平面交叉的基本要求。其目的是通过渠化来减少冲突或明确分开冲突，以控制交通流，调整冲突角度，减少或降低事故风险。

经过渠化设计的平面交叉在时间、空间上得到了充分利用，提高了交叉口的通行能力并增加了其安全性。

3.1.1 设计原则[2-3]

（1）根据现状道路走向及控制坐标进行线位布设，局部予以调整优化，使交叉线路利于车流通行。

（2）如遇周边既有建（构）筑物等特殊情况，则在坚持规划总体走向与规范要求前提下，灵活采用设计指标，适当调整。

（3）根据道路等级合理设置交叉口形式、沿线建筑物出入口等。

3.1.2 道路平面设计方案

本次拟改造交叉口平面线位严格按照现状线位执行。针对交叉口面积大、畸形交叉的特点设置实体交通岛进行导流。对具备拓宽条件的进口道增设左右转弯专用车道。优化标志标线与信号控制，设置左转弯导向线、待行区等，减少交通冲突。优化人行、非机动车过街通道的设置，用彩色沥青铺装非机动车道，明显区分路权，各行其道。

交叉口渠化设计图见图2。

图2 交叉口渠化设计图

3.2 进出口道设计

进口道的交通流转换是造成路段拥堵和交通事故的主要因素。设计中重点考虑进口道的左右转弯专用道，给予足够的距离以保证交通流转换；右转进入出口道主线进行展宽段汇入设计，保证有序高效并线。

3.3 公交停靠站设计

公交车停靠站一律设置在交叉口出口道，根据展宽段进行一体式停靠站设计，减少对主线行车的影响。根据交通量情况，停靠站长度按2 个泊位考虑，设计长度15 m，满足公交车安全上下客及顺利进出站的需求。

3.4 行人与非机动车过街设计

在交叉口过街通道设计中，将“人文交通、绿色交通”的理念植入其中，优先考虑无障碍通行，渠化交通岛最小面积为65 m2，可以充分保证行人、非机动车完成二次过街的驻停等待需求以及过街的安全性。

非机动车专用过街通道使用彩色材料铺装，明确区分路权，并在交通岛上划定非机动车等待区域，保证非机动车的有序驻停和顺畅过街。

为提升夜间行人过街及“低头族”的过街安全性，本次交叉口改造在进行标线更新的基础上，开创性地采用智慧发光斑马线地砖作为辅助[4]。灯控路口能正确识别道路交通信号控制机各灯组的灯色信号；非灯控路口可智能感应过马路的行人和非机动车辆，从而使发光砖的闪烁方式发生改变，增强交叉口行人过街的识别度，保障过街安全（见图3）。

图3 改造后交叉口夜景图

3.5 交叉口节点美化设计

拟改造交叉口位于城市门户，又是城市景区的一部分，因此，在交叉口的改造中考虑景观设计尤为重要。本次通过定制花箱的装饰和智慧发光斑马线的夜景点缀，将原来空旷、单调的交叉口景观改造成色彩丰富、景色灵动的城市节点，塑造了“一点一景”的街头景观（见图4），展示了城市的魅力与活力。

图4 改造后交叉口夜景图

4 方案实施后通行能力分析

交叉口优化改造方案实施后，东、西、南、北4 个进口道通行能力均有效提升，交叉口的服务水平达到B 级。改造后的交叉口服务水平见表4。

表4 改造后交叉口服务水平

5 结 语

城市交通精细化设计是城市更新的主要内容，通过精细化设计，可挖掘道路潜能，提升交通安全，美化城市环境，达到缓解和疏通城市交通的效果。