1、题 目 ： 交叉口渠化设计对通行能力的影响摘 要交叉口对任何国家而言，它都是道路交通节点的主要组成部分，作为交通流汇集最大的地方，也是一个城市里交通问题最为突出的地方，它直接影响着整个交通系统的正常运转。因此，研究渠化设计的一些基本原则和方法对我们一个国家，一个城市的通行能力是相当有必要性的。首先，我们将对城市中的交叉口进行分类，然后对每种类型的交叉口所存在的问题进行归纳，最后运用渠化设计中的原则和方法对其所存在的不同问题进行分析和研究，最后总结出一种可行的方法，并提出详细的渠化设计步骤和流程。而在这里，将会结合呼和浩特市的一些典型交叉口，运用渠化设计方法，来分析这些交叉口的有关问题，最后对这
2、几种方法进行相应的评价。关键词：交叉口；渠化设计；通行能力；分析；评价AbstractFor any country intersection concerned, it is the main road traffic node component, as the traffic flow The biggest place, also be gathered in a city where the most outstanding traffic problems, which directly affects the normal operation of the traffic sys
3、tem. Therefore, the study of some highly channelizing basic principle and design method of a country, a city with our traffic capacity of is quite a necessity. First, we will have on their city, then classify the intersection of each type of intersection summarized the problems in the design of high
4、ly channelizing, finally using principles and methods of its existing problems were analyzed and the different research, finally concluded a feasible method, and puts forward the detailed highly channelizing design steps and process. And here, will be combined with some typical intersection in Hohho
5、t, using highly channelizing design method, analyses of the intersection of the relevant problems, finally several methods for the corresponding evaluation.Keywords: intersection; Highly channelizing design; Transportation capacity; Analysis; evaluation 前 言通常我们在生活中所提到的交通是否良好，往往是看交叉口上的车流是否拥堵。在实际生活中，交
6、通系统作为我们社会经济系统中的一个子系统，它涉及到我们生活中的各个方面。而现代化的交通不仅是为社会经济发展而服务的，更是我们国民水平高低的一个标志。交叉口作为道路交通的咽喉，是城市道路交通的重要组成部分之一，也是市政工程建设中的一个重要内容。在道路交通中的运输效率，行车安全，畅顺快捷和通行能力，无不与交叉口的正确规划与设计有着密切关系。特别是改革开放以来，随着我国经济迅速发展，交通运输事业也有了长足发展，不论是城市道路，还是一般公路，都在进行着交叉口的新建和改建，而且还涌现出来数以千计的立体交叉口，它们不仅改变了我国交叉口的落后面貌，还说明了我国的道路交叉口设施建设进入了一个新的发展时期。但是
7、随着城市化的不断发展，交通供求之间的矛盾日渐突出，通行能力低，饱和度大等等。这些社会热点问题都应该是我们所关注和去研究的，可以让我们的市民迅速安全和便捷的通过交叉口。但是每个城市的发展程度不一样，它们的交通特点当然也不尽相同，而本文所探讨和研究的重点则是根据呼和浩特市交叉口的实际情况，在根据渠化设计的有关方法和原则设计出有特色的交叉口，可以大大地提高它们的通行能力等。目 录第一章 绪 论 .11.1 研究的背景 .11.2 研究的意义 .11.3 研究现状综述 .21.3.1 国外平面交叉口研究现状 .21.3.2 国内交叉口研究现状 .31.3.3 小 结 .6第二章 交叉口 .72.1 交
8、叉口的概述 .72.2 交叉口的交通特点 .82.3 平面交叉口交通调查 .92.4 平面交叉口交通管理 .9第三章 平面交叉口渠化设计 .103.1 交通渠化概述 .103.2 交叉口渠化的目的与作用 .113.3 交叉口渠化设计方法归纳 .153.4 交叉口渠化设计流程 .15第四章 平面交叉口的通行能力 .184.1 通行能力概述 .184.2 无信号交叉口通行能力 .194.2.1 行车规定 .194.2.2 交通流向分析 .194.3 信号交叉口通行能力 .204.4 环形交叉口的通行能力 .21第五章 典型十字交叉口分析 .235.1 范例简介 .235.2 交叉口概况 .235.
9、2.1 周边环境概况 .235.2.2 交叉口现状 .245.2.3 交通运行现状 .245.2.4 交叉口信号配时与相位 .265.3 存在问题 .265.4 渠化方案 .285.5 改善前后对比 .295.6 小结 .33第六章 总结与展望 .346.1 研究成果 .346.2 研究展望 .34参考文献谢辞1第一章 绪 论1.1 研究的背景近几年来，随着人口的增长，国民经济的高速发展以及城市化的加速推进，道路交通量的需求急剧增长，在全国范围内的大中型城市的公路网都出现了严重的交通阻塞现象。引发了一系列的交通问题：道路拥堵，车辆秩序混乱，事故频发，运输费用高，环境影响大，能源消耗大等，整个城
10、市的经济发展也受到了严重制约，缓解交通问题已经到了刻不容缓的地步。而相对于大城市道路而言，交叉口是一个城市的咽喉之地，它是车辆与行人汇集，转向和疏散的必经之地，是交通问题最为突出的地方，关系到整个交通系统的正常运转，而且交叉口的交通特性是非常复杂，尤其是在我们的国家里。交通流量大，交通密度高，交通速度低，事故率较高等等这些因素约束了整个道路网的通行能力，使其成为整个城市道路的瓶颈地带。就是在这种情况下，交通渠化的概念应运而生，它是对于同一个平面上行驶的车辆和行人，采取物理分离的措施，是不同的交通流按所划分的车道“各行其道” ，互不干扰。它具有实用性强，经济性好，规模小，投资少，工期短，效果好，
11、安全性高等特点。运用渠化设计的基本原则和方法，可以大大提高大型平面信号交叉口的通行能力，是解决城市交通问题的重要举措。1.2 研究的意义道路交通是社会活动，经济活动的纽带和动脉，它对我们城市的经济发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。近几年来，随着城市化的加速推进，全国范围内的大中型城市基本上都出现了严重的交通阻塞现象，尤其是交叉口，它一直是交通研究的重点。交叉口不同于基本路段它是道路网中道路通行能力的“隘路”和交通事故的“多发源” 。在我国，出现这种紧张的局面主要有俩个原因，1:道路交通基础设施建设速度远远跟不上交通需求增长速度，道路交通设施运输能力不能满足交通需求而造成的交通阻塞：2
12、：道路交通管理设施落后，管理水平不高，道路交通结构不合理，现有道路交通设施的运输能力得不到充分利用而加重了交通阻塞。一般来说，解决道路交通拥挤的方法是降低道路交通负荷度，使道路通行能力能适应交通流的要求，而怎样提高交叉口的通行能力，降低饱和度是关键所在。在我们的实际生活中，通过采取各种2交通运行措施以提高交叉口的安全性和畅通性，如合理的交通信号配时，单向行驶，禁止左转等交通管制方式。还有就是交通渠化，它可以大大改善交叉口的通行能力，实行人车分流、右转、左转、直行，各行其道，互不干扰，还有规模小、投资少、工期短、效果好等特点，通过合理的交通渠化，车辆可以被限制在规定的路线上，可以有效地约束车辆和
13、行人的轨迹，降低交通事故，避免产生混乱、拥堵，可以使交通流以直角或近似直角相交，这样可以缩短交叉口的时间和距离，而且通过采用一些渠化设施的设置，可以为转弯车辆提供良好的行驶路线和条件，为行人提供安全岛等。对于任何一个交叉口都不可单独采用任何一项渠化措施，我们只有将这些措施有机的结合起来，根据交叉口的实际情况进行设计应用，才会达到满意的效果。总之，根据上述我们可以很清楚的知道，对交叉口进行渠化设计是非常有意义也很必要的事情，我坚信，通过合理的渠化设计，我们的城市交通会有一个安全、便捷、舒适的交通，会让我们有一个更好的生活环境。1.3 研究现状综述围绕平面交叉口这个热点问题，国内外学者和研究人员对
14、其进行了长期的大量的深入研究，而且也取得了很不错的研究成果。下面则从交叉口的交通冲突、信号控制、渠化设计和组织优化等几个方面对国内外研究现状进行阐述，分析对通行能力和饱和度得影响。1.3.1 国外平面交叉口研究现状早在 19 世纪，就有学者开始研究交通信号，用信号灯来指挥道路上行驶的车辆，控制车辆有序、便捷地进入交叉口的次序。1868 年，在英国伦敦Westminster 街口出现了世界上最早的交通信号灯，诞生了世界上第一个信号控制交叉口。从此以后，世界各国围绕着交叉口的研究不断地深入开展。英国、美国等发达国家率先对此进行了研究，他们以连续的交通流为前提，提出了左、右转专用车道、渠化交通设施等
15、方法，在交通管理方面采用信号控制与交通规则相结合的方法，如采用多相位控制、禁左等，来提高交通安全与通行能力。还有在交叉口交通冲突方面，1999 年，Mikko Rasanen 等人认为交通规则的优先权不同设置在引发冲突的因素中对机动车与非机动车的行为起决定作用。平面交叉口由于多个方向的交通流汇入，致使交通量大幅度增加，而且各方向行驶的车辆存在许多可能导致事故发生地潜在冲突点。因此在交叉口交通量大、3冲突点多，相应的所发生的交通事故也多。因此，国外多将交通冲突作为一种非事故统计的安全评价方法，已被世界各国广泛应用到交叉口的交通安全研究中，并已取得了许多成果。还有就是在渠化设计方面，国外的渠化设计
16、研究较为成熟，利用合理的渠化设施，使不同的交通流按所划分的车道“各行其道” ，互不干扰，大大提高了交通安全和通行能力。他们对左转弯车道的设置、控制冲突点、保持出入口车道位置对应、数量平衡，合理利用交通岛，合理设置标志线、进口道宽度、进口道车道数等做了大量研究，另外关于交叉口渠化、交叉口交角、交叉口缘石半径也有相关的研究。目前，渠化设计在国外一般都形成了规范或手册。如美国的 MUTCD 手册，介绍了各种渠化施以及设施的尺寸、颜色以及使用时需要注意的问题。日本的平面交叉路口的规划与设计中对交叉口的渠化作了很多论述，认为渠化对解决交通拥堵非常有效。其中，渠化的定义是：“为了减轻、改善平面交叉路口处交
17、通流的交错量及性质，在正常交通流不利用的位置设置适当的岛 ，规定车辆的行驶位置诱导车辆按正常方向行驶，为行人提供避车场所，以整顿交通流为目的，这就叫平面交叉路口的渠化。而在信号控制方面，20 世纪 80 年代以前，单点交叉口信号控制配时设计大多采用 F.VWebster-BMCobbe(FB)的理论与方法。这一理论的基本点是：车辆通过交叉口时，以其受阻延误时间为唯一的衡量指标，然后对信号配时方案进行优化。之后，更多地学者进行了相关研究。而现代交通信号控制类型五花八门，但是单个交叉口的交通信号控制仍然是运用最为广泛的控制方式。比如定时信号控制就是各种控制方式中最基本的一种控制方式，在实用上，由于
18、设备简单、投资最省、维护方便，现在仍是被广泛采用的一种控制信号；在技术上，这种控制技术的基本原理还是其他控制方式配时的基础。1.3.2 国内交叉口研究现状在我国研究平面交叉口这个领域，最早有北京工业大学、同济大学、北京市政设计研究院等单位。例如 1985 年，北京工业大学针对灯控平交路口混合交通的通行能力进行了研究。之后，我国交通工作者借鉴国外先进的交通研究理论与经验，结合我国的交通特征，对信号交叉口进行了大量研究。(1)在交叉口交通冲突方面，2004 年，王海星等人针对我国交通冲突技术发展尚处于起步阶段，交通冲突数据统计尚不充分的现状，研究了交通量和交通事故、交通冲突的密切关系，尝试建立以交
19、通量为基础的交通冲突数学模型，4力求更加准确地对平面交叉口进行安全评价，克服传统的基于事故统计的安全评价方法的不足。而吉林大学交通学院景春光、王殿海研究了混合交通环境下机动车、自行车和行人的冲突情况对交叉口通行能力的影响。提出设置左转自行车相位和自行车、行人相位提前截止等解决方案。并建立了左转自行车相位设置流量临界值的概念和自行车、行人提前截止时间的计算模型，这些理论成果可用于解决混合交通环境下机动车、自行车和行人的冲突问题。2006 年，北京交通大学钱大琳等人运用概率统计、混沌时间序列中小样本数据方法，分析了干扰对混合交通流速度的影响，结果表明干扰不影响混合交通速度的随机性，但是会降低混合交
20、通的速度，而自行车群的干扰对机动车运行速度的影响大于单辆自行车，并且机动车车头时距在自行车周期性干扰下，其运行特性将由随机性变为混沌特性，接着从微观角度提出了干扰的计算方法。北京交通大学学生张志远，对非机动车交通流的特征、交叉口非机动车交通与机动车交通相互干扰的状况进行了调查分析，提出了非机动车在较大交叉口应尽量采用设置左转专用相位的设计方法。2007 年，单晋，罗崴针对我国城市道路交叉口存在的非机动车交通问题，分析了交叉口区域左转、直行、右转非机动车流的各类交通冲突，以及常见的交叉口非机动车违章行为所引起的交通冲突，并从设施设计、信号相位组织、交通管理等角度提出了相应的对策，对于指导我国城市
21、道路交叉口交通规划设计有现实意义。(2)在渠化设计方面，2005 年，佟炳勋针对“饱和、超饱和“状态下运行的城市道路网中，为充分利用平交路口交通空间、灯时设置，在疏导交通缓解平交路口交通阻塞时，传统的路口渠化设计方法，已部分不能适应当前城市道路交通量骤增的形势，对路口渠化长度和拓宽车道渐变段长度的确定，提出了新的补充意见。2006 年，北京交通大学赵伟等人在参考国内外设计经验的基础上，从左转车道设置的原则、设置左转车道的常用方式、左转车道的长度和宽度等角度对左转车道的设计问题进行了探讨，提出对左转车道进行合理偏移可有助于提高驾驶员的视距。2007 年，窦瑞军从理论上分析了交叉口处产生交通阻塞的原因，并结合具体工程提出在交叉口范围内采取渠化交通管理措施，讨论了渠化交通的适用原则、技术要求和应用方法。实现了引导车流按一定路径行驶，从根本上消除或减少冲突点、分流点和合流点，提高交叉口的通行能力，真正实现人车分流。(3)在信号控制方面，国内基本上依据英国 Webster 公式来计算信号周期，
