交叉口渠化设计对通行能力的影响

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 system. 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 highly 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 Hohhot, 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235.2.1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，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：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、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，尝试建立以交通量为基础的交通冲突数学模型，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，由于该公式的应用具有一定的使用范围，对较低饱和度的交叉口才有达到优化的目的。1998年，顾怀中与王炜针对我国城市道路交叉口的交通流特性，提出了交叉口交通信号配时的模拟退火全局优化算法。该算法选用延误时间、停车次数及通行能力为优化目标函数，各性能指标的加权系数随交通需求的不同而变化，以适应不同交通状况下对配时优化的不同要求。2003年，葛亮等人针对我国城市交通的固有特色，研究了在不同配时方案条件下，直行与转向车流的延误计算方法。在现有定性化信号相位设计基本原则的基础上，深入研究了混合通行情况下的相位设计方案，提出了多相位控制适用的定量条件，结合传统的经验公式，经过深化与标定，提出了信号配时的优化方法。中国科学院自动化研究所高海军、陈德望、陈龙对F韦伯斯特-B柯布信号配时公式进行了改进，提出适合中国国情的交通路13信号配时计算公式。2005年，吉林大学杨兆升与王爽阐述了平面交叉13单点信号控制配时设计的具体方法和过程，以及各种交通信号配时参数的确定方法、标准及依据，并将其应用于长春市一个极具代表性的5路交叉口，在现有的配时方案基础上，设计了多个不同时段的新方案，并利用仿真软件Vissim对其进行模拟，从模拟结果中选取适当参数加以综合比较，评选出最优方案。2007年，北京交通大学邵春福、陈晓明阐述了行人定时信号控制研究的方法、技术和主要成果，给出行人信号配时设计步骤，在此基础上，展望行人信号控制研究发展动向。(4)在交叉口组织优化方面，2001年，北京工业大学马建明等人以独立信号交叉口为研究对象，采用信号配时、交通工程和交通管理等措施，利用微观仿真模型，提出了信号交叉口交通组织优化的设计方法，讨论了交通组织优化的评价方法、交通仿真机制和模型框架等关键问题。2002年，四川交通职业技术学院通过对平面交叉口的交通特性进行研究，提出了道路平面交叉口的交通组织与管制的具体方法和措施。2007年，长安大学南春丽从逼近性较好和易于计算机实现两个角度，对城市交通组织优化仿真模型中参数估计方法进行了研究，给出了极大似然估计法、范数理论的数据拟合以及三次B样条拟合方法，并对3种方法的特点和适用条件进行了比较。国内对于交叉口设计优化较为系统的研究主要集中在以下文献著作中，上海市2001年出版了工程建设规范城市道路平面交叉口规划与设计规程，对平面交叉口的规划和设计做出了规定和设计流程，以此来指导上海市平面交叉口的规划与设计；同济大学杨晓光于2003年编著了城市道路交通设计指南一书，书中在国内尚属首次从交通设计层面对于平面交叉口的渠化设计、信号配时等总结了改善设计的方法和技术。1.3.3 小 结通过对国内外的以往和最新的研究成果回顾可以看出，国内外对信号交叉口的研究很多很早，理论、技术各方面都比较成熟些。并且国外机动化程度高，基本上都是汽车交通，而在我们国家行人和自行车等非机动车出行方式还占很大比重，形成复杂的混合交通。尤其是在交叉口这个热点问题上，我们国家的相对技术和理论也不是很成熟，实施起来的效果也不太理想，所以在目前，就单个孤立交叉口进行研究，采用渠化设计等方法来研究它对提高其通行能力，和缓和交叉口拥挤有一定的积极意义。第二章 交叉口2.1 交叉口的概述 交叉口是道路系统的节点，交通流汇集的地方，而且也是交通问题最突出的地方，关系到我们城市里整个交通系统的正常运转。交叉口是由两条或两条以上的道路相交而成，它是机动车、行人、非机动车的汇集、转向和疏散的必经之地，不仅是交通的咽喉之地，更是一个瓶颈地带。因此，正确设计道路交叉口，合理组织、渠化交叉口的交通，不仅可以大大地提高道路的通行能力，也对保障交通安全有着很重要的影响。在我们的实际生活中，道路交叉口可分为平面交叉口和立体交叉口俩种类型。 平面交叉口是道路在同一个平面上相交而成的交叉口，而在我们的实际生活中通常有T形、Y形、X形、十字形、错位、环形等形式。当车辆通过无交通管制的平面交叉口时，会因行使的方向不同而相互交叉形成冲突点。一般来说，当机动车在通过T形交叉口时有3个冲突点，在通过十字形交叉口有16个，通过五岔口时则有50个之多。假如还有非机动车通过路口的时候，冲突点则会有更多。其实每一个冲突点往往都是一个潜在的交通事故点。而且平面交叉口的交通组织在很大程度上影响着交通安全和通行能力。而且我们通常可以提高交叉口的道路交通建设，合理进行交通需求管理和交通系统管理，降低交通负荷，使通行能力适应交通流的要求。还有在我们的城市中最常见的平面交叉口，因不同等级的道路相交也形成了不同类型的交叉口，上海城市道路平面交叉口规划与设计规程中把平面交叉口分为六类：A型交叉口展宽及信号控制交叉口；B型设有让路标志或停车标志的优先控制交叉口；C型交叉口渠化；不设控制交叉口；D型小环岛交叉口；E型干路中心隔离带封闭，支路只准右转通行的交叉口；F型交叉口不展宽及信号灯交叉口。不同类型的交叉口在我们实际生活中应用于不同等级的道路情况。如下表所示。相交道路主干路次干路支路级级主干路AAA、EE次干路AAA、B、E支路级A、B、DB、C、D、F级B、C、D、F立体交叉口是道路不在同一个平面上相交而成的立体交叉，它将互相冲突的交通流通过高架桥和立交桥分别安排在不同的高程的道路上，这样既保证了交通流的通畅，也大大提高了交通安全。通常我们所见到的立体交叉口主要由立交桥、引道和坡道三部分组成。立交桥是跨越道路的跨路桥或下穿道路的地道桥，引道是道路与立交桥相接而成的桥头路，而坡道则是道路与立交桥下路面连接的路段。车辆往往都从匝道进入干道的路口为进口，从干道进入匝道的路口为出口。而且立体交叉口的布置设计，应考虑相交的道路的性质，它们的设计交通量和通行能力以及延误的大小，最后立体交叉口的间距应能保证足够的交织段和交通标志的距离。如果按交通功能划分的话，它可分为分离式和互通式。2.2 交叉口的交通特点 通过平面交叉口的实际分析，总结出平面交叉口的如下交通特点：1）交通量大，交叉口是各个不同方向行驶的交通流集散的地点，不仅机动车数量多，而且在同一时段也会有行人和非机动车通过；2）交通密度大，在有信号的交叉口，行驶的车辆则必需根据交通信号配时按排序地排队等候和前进，交通密度明显高于路段；3）行驶速度低，由于各种干扰因素，行驶的车辆为了保证交通安全，不得不低速行驶通过；4）冲突点多，各种车辆在交叉口集散，形成多个冲突点，其中以左转弯影响最大；5）混合交通干扰，因为没有一种有效的方法将不同类型的交通流分离出来，所以行人与非机动车对机动车影响很大；6）时间的不均匀性，由于高峰与非高峰时段的差别，它们在时间上存在着较强的不均匀性；7）交通设施集中，在交叉口中因交通组织优化的原因，集中了各种的信号灯、交通岛、人行横道、交通标志标线等大量的交通设施；8）对行车影响大，由于红绿灯的存在，行驶的车辆会减速、停车、重新启动、加速，对行驶的车影响较大；9）周围环境影响，由于地理位置的特殊性，在交叉口周围很容易用地不合理，也容易受周围建筑物的约束等，这些都不利于城市交通的发展；10）事故率较高，交叉口由于机动车、非机动车和行人的相互交织，易发生冲突，很容易发生事故。2.3平面交叉口交通调查交通调查是进行交通设计的基础，它是运用一种客观的手段，它是为了获得车和人在街道或公路系统的选定点处运动情况的真实数据。还有测定道路交通流以及与其有关现象的数据，并进行分析，从而了解与掌握交通流的规律，其目的是为了向交通城建规划与环保以及公安交通管理部门提供改善、优化道路的实际参考资料和数据。交通调查的对象主要是交通流现象，而与交通流有关的诸如国民经济发展、经济结构运输状况、城乡规划、道路等交通设施，交通环境、汽车的行驶特性、地形、气候、气象及其他安全设施和措施等均可作专项调查。主要调查内容有高峰和平峰的交通量、行车速度、密度、延误、OD调查、自行车调查等。而且现在还有交通设施调查，如交叉口几何参数，各进口的车道不只以及渠化情况等，交通信号设计调查有分时段的信号周期长度，相位方案和相位数，以及各相位的绿灯时间等。2.4 平面交叉口交通管理平面交叉口按交通管制方式不同，可分为全无控制交叉口，主路优先控制交叉口，信号控制交叉口，环形交叉口等几种类型。交叉口是道路网中道路通行能力的“隘路”和交通事故的“多发源”。国内城市中的交通阻塞主要发生在交叉口，造成车流中断，事故增多，延误严重。而且，不同类型的交叉口有不同的通行能力及不同的延误特征。据调查所得，小流量时，无控制交叉口的延误最低，大流量时，信号交叉口的延误最小，环形交叉口居中。一般情况下，各类交叉口的通行能力为信号交叉口环形交叉口无控制交叉口。而平面交叉口交通管理作为城市交通系统管理中最基本、最简单的形式，它可以达到的目的为：1）减少冲突点，交叉口交通安全的根本是减少冲突点，通常采用的方法是单行线、禁止左转弯等。2）控制相对速度，可采用严格控制车辆进入交叉口的速度；对于左转弯或右转弯要严格控制其合流角；必要时还可以设置一些隔离设施；3）重交通和公共交通优先，重交通流是指干道或主干道上的交通流，在通过交叉口是应给予优先权，比如可以在轻交通流上设置让路标志，或是延长在重交通流上的绿灯实际；4）分离冲突点和减小冲突区，因为交叉口上的交通流是比较复杂的，各种车辆在合流与分流的过程中所产生的车辆交叉进行，有的路径太接近，有的偏离太大，导致交叉口上冲突点增多和冲突区扩大，安全性大大降低。此时，运用分离冲突点和减小冲突区的原则能收到较好的效果。5）选取最佳周期，提高绿灯利用率，在有固定周期自动交通信号机的交叉口处，应对各方向的交通流常做调查，根据流量大小计算最佳周期和绿信比，以提高绿灯利用率，减少车辆在交叉口的延误。第三章 平面交叉口渠化设计3.1 交通渠化概述交通渠化就是在道路上用交通标志、标线或用高出路面的各种岛状构造物，或把路面漆刷成不同颜色，或利用护栏、分隔带、隔离墩及其他设施和方法，对行人与各种不同车型、不同方向、不同速度及不同运动状态的交通流进行引导、隔离和管制，使交通实体各行其道，互不干扰的安全而有序地运行，以达到分离和控制交通流的目的。而且交通渠化还有以下几个特点：1）实用性强，可以很有效地缩短机动车和行人通过路口的距离，大大地提高交叉口的通行能力和交通安全；2）经济性好，不仅规模小、投资少，而且工期短、效果好；3）安全性高，实现了人车分流，事故率大大降低；4）美观性强，种植上各种花草，不仅可以美化城市的环境，还可以使行人和司机缓解疲劳；5）综合性强，各种交通设施共同使用，协调布局。交叉口渠化设计总的要求应是有利于交通安全、提高通行能力和行车速度，减少延误和方便行车、行人，大大地提高通行能力和交通安全。综合起来有如下八条原则：(1)简单易懂，我们在实际生活中进行交叉口渠化设计的基本思路是尽量使交叉口简单、明确，使驾驶员及行人等道路使用者很容易理解交叉口设计的意图和明确它的作用。因此无论是道路使用者还是道路修建者，简单、明了的交叉口则是交通渠化的目的和原则。(2)符合规范，渠化的一切措施，如设岛、划线、建立各种标志，均应按国家有关规范的规定，其位置、颜色、尺寸大小、形状及高度等均应严格依据规范或标准的规定进行，不能随意变更和改动。而且平面交叉口渠化设计时应充分保证各个方向和各个车道的车辆和行人视距，交叉口附近的绿化栽植物和道路上的公用设施均应以不阻挡视线和不妨碍视线为原则，凡是妨碍视线的建筑或绿化均应拆除以确保行车视距要求。(3)明确路权 ，作为冲突点数量最多、密度最大的区域，我们在实际情况中应该明确交叉口范围内全部冲突点的路权，来避免车辆抢行，降低事故发生的概率，提高主路车辆通行速度和效率，保障主路的安全、快捷、畅通。(4)控制冲突点，在我们的实际生活中，为了降低事故率，往往通过交叉口渠化和合理的设置来减少冲突点的数量，还有就是通过固定冲突点的位置，把冲突点限定在最小的区域内，来分离冲突点的位置，以控制冲突的严重程度，大大地提高交通安全。(5)设置左转弯车道，设置左转弯车道，可以使车辆从直行的密集的交通流中安全划分出来，不仅减少直行车辆的延误，而且还可以增加直行车道上的通行能力和提高其交通安全，大大地降低交通事故率。（6）合理利用交通岛，通过设置交通岛，可以有效地规范车辆行驶轨迹，避免行驶的车辆在进出口大范围地游移，而且还可以将交通岛作为安全岛使用，为行人和自行车提供安全避让的空间，提高通行安全。（7）合理设置标志标线，标志标线是我们日常生活中明确路权，引导交通的外在表现方式，在设计的过程中，设置的标志标线应能准确表达渠化设计的意图，不仅要靠近于其生效的位置，更要尽量符合驾驶员的信息要求。（8）合理设置交叉口绿化，交叉口作为城市里交通系统的重要节点，它的美观也是很重要的，因此我们要加强对它的绿化建设，醒目、美观的交通岛对行人和司机有着很强的视觉美感，也可以加强一个城市的形象。3.2 交叉口渠化的目的与作用交叉口是制约道路网整体效率发挥的关键，典型城市的研究结果表明，若道路网中的所有平面交叉口进行渠化，则路网容量可以提高40-50，交叉口渠化规模小、效益大。交叉口渠化目的与作用见表。类型未渠化时渠化以后目的与作用减少冲突面积指引汽车行驶，减小了车辆在交叉口的冲突范围，降低了车辆和行人过街时发生事故的概率增大交叉角度使对向车辆以较大角度交叉减少车辆行驶冲突的面积。缩短交叉时间，为司机提供判断车辆的相对位置和行驶速度的最佳条件减小汇入角使交通流以1015的合理角度，以最小的速度差进行合流，使汇合车辆可利用最小车头间距束窄进口宽度缩小进口宽度或使进口道路弯曲，使驶入交叉口车辆有明确方向并降低速度，尽可能使干道车辆少受影响分隔车流分散交叉口内的冲突点，使车辆在交叉口的固定区域内交叉通行，减少冲突面积禁止左转弯限制车辆驶入禁区，防止车辆转错车道减少直行车辆的延误设置三角形方向岛，禁止左转弯，减少冲突碰撞布设交通设施设置分隔岛和交通设施便于组织行车分车道转弯减轻右转车辆对直行、左转车辆的影响设左转候车道布置渠化岛控制交通流，划分左转、右转专用车道，使车辆各行其道，互不干扰设侯驶车道设置侯驶车道，供转弯车辆与交叉车辆避车等候或转向停靠使用，起到分离交通流、保护转弯的作用通过上述这些方法，我们可以很清楚地了解到渠化目的在于以下几个方面：1）大大提高机动车的通行能力，更好的地优化组织交通，便于各种车辆汇集、变换方向；2)提高行车速度，可以使机动车以较高的速度经过交叉口；3）减少车辆冲突点，降低交通事故率；4）节约时间，提高车辆运转能力；5）减少轮胎磨损，降低油耗，延长路面寿命，降低运输成本。3.3 交叉口渠化设计方法归纳结合生活中的实际情况,并参考相关文献资料,对已有交叉口的渠化方法进行了总结,归纳出以下20种交叉口的渠化方法：（1）分清主次道路,主要道路优先,保持原有车流状态；（2）适当增加交叉口车道数；（3）车道密度适当；（4）右侧拓宽；（5）左侧拓宽；（6）左、右侧同时拓宽；（7）保持转弯车流；（8）明确标线；（9）减少交通流在交叉口的冲突面积,减少车辆和行人过街发生碰撞的概率；（10）增大交叉口角度:使交通流尽可能成直角交叉,减少发生冲突的面积,缩短交叉时间；（11）减小汇入角:使交通流以小的合流角度、以嘴角的角度差进行合流,使汇合车辆可利用最小的车头间距；（12）缩窄进口宽度:缩小进口宽度或使道路弯曲,使驶入车辆降低速度并尽可能使干道车流避免碰撞；（13）分隔车流:分散交叉口内的交叉点,使车辆在交叉口的固定区域内交叉通行,减少冲突碰撞；（14）禁止左转弯:限制车辆驶入禁区,防止转错车道,设三角形方向岛,禁止转弯；（15）布设交通设施:设置分隔岛供布设用,组织行车；（16）分道转弯:采用分道转弯的措施以减少过多的道路面积,减少铺装,节省费用；（17）设行人过街安全岛:利用行车不用地带布设交通岛缩短行人过街暴露在车流中的时间和距离,起到保护行人安全的作用；（18）增设左转弯候车道:布设渠化岛,划分左转、右转专用车道,使车辆各行其道,减少相互干扰；（19）设置候驶车道:供转弯车辆与交叉车辆避车等候或转向停驶用,起到分离交通流,保护转弯和横穿道路的车辆的作用；（20）交叉口连续流的设计。3.4 交叉口渠化设计流程交叉口渠化设计是一个比较复杂的过程，需要在大量资料调查分析的基础上，按照一定的步骤进行设计。平面信号交叉口设计流程如图所示：(1)交通调查阶段对于信号交叉口渠化设计的交通调查，主要包括以下几个方面： 交叉口几何构造调查包括对相交道路的性质、各进口道的宽度、原有车道的布置、原有的渠化设施等的调查。 交叉口交通状况调查包括对分专向的非机动车和行人流量、分转向分车种的机动车流量、交叉口混乱现状以及周围土地利用状况等的调查。交叉口信号配时调查包括对分时段的信号周期长度、相位方案、相位数、各相位绿灯时间等的调查。(2)渠化设计阶段该阶段主要是根据调查所得资料，按照前面的设计原则进行具体设计。机动车渠化设计根据路口宽度划分机动车道，并根据左转、直行、右转机动车交通量进行合理的车道组合，充分利用交叉口的几何形状，对左、右转车道进行渠化设计。需设置左、右转专用车道时，应对路口位置进行拓宽。具体拓宽方法参见前面交叉口拓宽部分内容。拓宽段与正常路段之间以过渡段相衔接，过渡段长度参照相关规范确定。非机动车渠化设计根据交叉口处非机动车交通量，以及机动车与非机动车存在的冲突类型，选取合适的非机动车渠化方式。行人渠化设计在交叉口处施划人行横道，在道路宽度过大时，在道路上设置安全岛。(3)方案确定阶段对前面的设计方案是否与信号配时相协调，并满足相应的设计原则作出判断，进行修改，最终达到最佳的渠化设计方案。交叉口几何构造调查交叉口交通状况调查交叉口信号配时调查问题分析与对策交叉口渠化设计机动车渠化设计非机动车渠化设计行人渠化设计是否与信号配时相协调并满足设计原则确定渠化设计方案交通调查阶段渠化设计阶段方案确定阶段是否信号交叉口渠化设计流程图第四章 平面交叉口的通行能力4.1通行能力概述 通行能力指的是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一断面的最大车辆数。它又称为交通容量。进行通行能力的分析也就是在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。道路通行能力是表示道路所能承担车辆通过的能力。因此，通行能力按作用性质可分为三种：1）基本通行能力，是指公路组成部分在理想的道路、交通、控制和环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数；2）可能通行能力，是指一已知公路的一组成部分在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下。该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大辆数；3）设计通行能力，是指一设计中的公路的一组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，在所选用的设计服务水平，1h所能通过的车辆最大辆数。而影响道路通行能力的主要因素是道路条件、交通条件和交通外环境等。道路条件指的是道路几何组成状况，如车道数、车道宽度、侧向余宽、行车视距、纵坡、路面状况、沿线街道化状况等；交通状况指的是交通流的车辆组成和分布规律特性，如交通量大小、混合车种、行人、非机动车干扰等；交通外环境指的是道路交通以外的自然条件，如沿线地形、地物、景观、气候等。这三方面因素组合起来直接影响行车速度和道路通行能力。 最后，我们在分析公路的通行能力时离不开交通运行质量。因此，它必须与服务水平的分析计算一起进行。通常情况下，在达到基本通行能力之前，交通量越大，交通密度越大，而车速越低，运行质量也就越低，即服务水平越低。在达到基本的通行能力之后，则交通量不可能在增加，而是运行质量越低交通量越低，但交通密度仍越大，直至车速及交通量均下降至零为止。4.2无信号交叉口通行能力4.2.1行车规定在无信号灯控制的交又口上，我国未采取其他交通管理措施。按照惯例，主要道路上的车辆，优先通行，通过路口不用停车，一直通过。沿次要道路行驶的车辆，让主要道路上的车辆先行，寻找机会，穿越主要道路上车流的空档，通过路口。主要道路上能够通过的车辆多少，按路段计算。次要道路上能够通过多少车辆，受下列因素影响：主要道路上车流的车头间隔分布、次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间、次要道路上车辆跟驰的车头时距大小、主要道路上车流的流向分布。这种路口的通行能力，等于主要道路上的交通量加上次要道路上车辆穿越空档能通过的车辆数。若主要道路上的车流已经饱和，则次要道路上的车辆一辆也通不过。因此，无信号交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。事实上，在无信号交叉口，主要道路上的交通量不大，车辆呈随机到达，有一定空档供次要道路的车辆穿越，相交车流无过大阻滞。否则，需加设信号灯，分配行驶权。4.2.2交通流向分析 在无信号交叉口，次要道路上的车流，每一流向都面临与之发生冲突的交通流。例如，次要道路上的右转车流与主要道路右侧车道的直行车流发生侧向摩擦、合流。主要道路上的右转车流，驶近交叉口时，由于没使用或没及时使用转弯信号，致使次要道路上右转车流产生误判，行进受到影响。次要道路的直行车流与主要到路上所有车流都有冲突、摩擦。次要道路的左转车流与次要道路的右转车流、直行车流、主要道路上的各股车流发生冲突、摩擦。此外，主要道路上的左转车流与主要道路上的直行、右转车流也有冲突、摩擦。由此可见，主要道路上车流存在的可穿越间隙，有多股车流争相利用。而且无信号交叉口的通行能力如下表所示：主要道路为二车道主要道路交通量400500600次要道路交通量250200100主要道路为四车道主要道路交通量100015002000次要道路交通量10050254.3信号交叉口通行能力中国道路交通管理条例规定，在没有实施多相位信号灯控制的交叉口，绿灯亮时，允许各行驶方向的车辆进入交叉口。红灯亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道行进，但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶。黄灯亮时，已越过停车线的车辆继续行驶，通过交叉口；没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯。1.十字形交叉口的设计通行能力十字形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）一条直行车道的设计通行能力计算公式式中 一条直行车道的设计通行能力（pcu/h）； 信号灯周期（s）；tg 信号每周期内的绿灯时间（s）；t0 绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间（s）；ti 直行或右行车辆通过停车线的平均时间（s/pcu）； 折减系数，可用0.9。车辆平均通过停车线的时间与车辆组成、车辆性能、驾驶员条件有关。设计时可采用本地区调查数据。 （2） 直右车道通行能力计算公式 式中 一条直右车道的设计通行能力（pcu/h）。（3） 直左车道设计通行能力计算公式 式中 一条直左车道的设计通行能力（pcu/h）； 一条左车道中左转车所占比例。（4） 直左右车道设计通行能力计算公式 式中 一条直左右车道的通行能力（pcu/h）。（5）交叉口进口道的设计通行能力前已提及，进口道的设计通行能力等于进口各车道设计通行能力之和。此外，也可根据本进口车辆左、右转比例计算。进口设有专用左转与专用右转车道时，进口道设计通行能力计算公式式中 设有专用左转与专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力（pcu/h）；本面直行车道设计通行能力之和（pcu/h）；、 分别为左、右转车占本面进口道车辆的比例。专用左转车道设计通行能力为专用右转车道设计通行能力为4.4环形交叉口的通行能力环形交叉口是自行调节的交叉口。这种交叉口是在中央设置中心岛，使进入交叉口的所有车辆都以同一方向绕岛行进。车辆行驶过程一半为合流、交织、分流，避免了车辆交叉行驶。环形交叉口的有点是车辆连续行驶，安全，不需要设置管理设施，避免停车，节省燃料，噪声低，污染小。同时，起到美化城市的作用。缺点是占地大，绕行距离长。非机动车和行人较多及有轨