交通渠化在交通中的应用

交通渠化在交通中的应用

1交通渠化的应用随着社会经济的可持续发展和生活水平的不断提高，人们对道路和交通的需求逐渐增加。迅速增长的交通量给路网带来了巨大的压力,而交叉口作为路网的关键部分,更是首当其冲。例如,在广州,到1999年底,全市机动车数量为1108074辆,市区机动车为662416辆。这使得广州市区道路大部分时间处于满负荷状态,市区路口负荷更重。建设立体交叉桥是解决此类问题的有效方式,但由于其工程规模大,修建费用高,占地面积大,工期长等特点,使其在城市中的应用受到了较大的限制。交通渠化以其拆迁少、投资少、占地少,近远期易于结合,方便灵活等优点,在解决城市道路交通问题中具有重要的意义。交通渠化是在道路上采取各种物体分离的措施和方法,使不同方向、不同类型或不同速度的交通流按所划分的道路各行其道,互不干扰。对交通渠化的研究一直在进行[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],但基本局限于个别路口或特定类型路口的某一方面渠化方式的讨论,尚未有对整个交通渠化理论和各种方式以及其应用的系统研究。本文从交通渠化的原则出发,对各种传统和发展中的渠化方法进行研究,并以广州市的实例对其应用进行分析。2交通流和通行设施以往对交通渠化的研究,一般重视具体渠化方式的应用,而对其原则规范研究较少,系统性的研究则更少。这里从保证车流安全畅通出发,集中阐述应用具体渠化方式时应遵循的几个方面的原则。交叉口的设计:交叉口面积不可过大。过大的交叉口将使交叉口内交通流通行位置分散不定,车辆通过交叉口的时间过长,导致安全性和交通容量降低。交叉口的岔数以四岔以下为原则,四岔交叉口的冲突点为16个,五岔交叉口的冲突点达50个。过多的岔数,使交叉口交通情况过于复杂,应该避免。交通岛的设置:交通岛应设在行车轨迹最少通过的位置,布置交通岛应使行车自然方便,各交通岛的面积不宜太小,一般不应小于7m2。交通岛上的绿化必须醒目,高度不应超过12~15cm,以保证司机视野开阔,并且应考虑其对城市景观的影响。交通流的组织:交通渠化要尽可能地将不同车种、不同流向、不同速度的交通流分开,以减少相互冲突。各种车辆行驶路线应简单明了,其交叉点彼此之间应保持一定距离。交通流交叉时,应尽可能渠化成直角或近似直角交叉。交通流合流时,应以较小角度进行合流。实践证明,交通流以10°~15°合流时,合流速度差最小。车道设计:交叉口进口车道和出口车道应满足以下关系:进口车道数≤出口车道数,否则容易产生拥挤和阻塞。同时,渠化车道的宽度要保证最大外型尺寸的汽车转弯不受障碍。3渠化方式比较依据渠化的基本原则,根据具体环境条件的不同,交通渠化有各种不同的方法。在过去的渠化研究中,针对各种不同的具体情况提出了各种有效的渠化方式[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],但是缺少对渠化方式比较全面系统的研究。以下从七个方面,系统全面地分析交通渠化的基本方法,其中有传统渠化方式的综合,也提出了研究中的新的渠化方式。3.1修正未来交通流量在对交叉口进行设计与改造时,应尽量使其成直角相交。锐角的交叉口中,横跨与之交叉的车道的距离变长,而且这样的交叉口视野往往不良,容易发生交通阻塞和交通事故。要尽量避免错位交叉口,错位交叉口上交通流的交叉和交织比较复杂,容易引起交通混乱,将其改造成典型的十字交叉口可以简化交通流。对于交通流量较大的交叉口,为了提高通行能力,可以采取在交叉口一定范围内拓宽车行道宽度,适当增加交叉口进口车道线。在交通量相当大的干道上,如能为左、右转及直行分别准备专用车道,对渠化交通和提高交叉口的通行能力极为有利。拓宽交叉口宽度时,其增设车道的长度按下列原则考虑:进口车道长度y,根据红灯时停车等候的直行车辆数目来决定,主要应使右转弯车辆便于从停车等候的最后一辆直行车后面驶入增拓车道,一般为50~75m。出口段长度y′,为了使通过交叉口后速度很低的右转车辆不致影响横向道路上的直行车流,需要在横向道路上增拓一段加速或候驶段,其值一般为20~40m。增拓段的宽度应不小于3.0m(如图1)。3.2交通组织的限制根据交通岛的功用以及布置位置,可分为分车岛(分隔带)、中心岛、方向岛和安全岛。设置交通岛或画线标志(阴影岛)使交通流分开成为隔离行车。方向岛:大多设置在车行道的死点上,用以引导不同方向的车流,限制行车路线和减少车流的冲突。具体位置由试验确定——由大多数车流行驶轨迹所形成的无交通的路面。根据我国的城市建设经验,采用集中的大岛比用混乱分散的小岛为好。方向岛一般采用缘石围成高于路面的实体岛,当岛面窄小时,可采用路面标线表示的隐形岛。方向岛的边缘线形为直线与圆曲线的组合,其端部最小圆曲线半径为0.5cm。利用布置的方向岛,可以限制行车方向,也能限制车道宽度,控制车速,达到优化交通组织减少事故的目的。安全岛:在计算行车速度大于60km/h的公路上,若平面交叉处横穿的行人较多,且横穿距离较长,则应设置安全岛,以确保行人安全。人行横道的长度如果超过行人在红灯时间所走的距离(一般15~20m),也需要在道路上设置安全岛。交通岛的标界及端部处理:交通岛根据其大小、位置和用途可以采用缘石、路面标线和路面边缘标界等方式来标示边界。交通岛的端部应醒目明了,并在外形上能诱导车辆前进方向。3.3单向行行驶道路采用分道行驶使司机和行人都容易辨明行车方向,控制车辆行驶即限制某些车辆通过和限制左转,简化交通组成。结合区域交通组织管理,还可以将路窄、交叉口距离短的路段,据其条件规定为单向行驶道路。但应纵观现有的整个道路网系统,慎重从事,不然可能排解了某个路口的交通混乱,但加重了附近路口的交通负荷和混乱。此外还可以根据交通量的变化特性,设置潮汐车道以及封闭某些干道的支路等来保证交通的畅通。3.4交通渠化岛的交通流组织平面交叉口可根据实际情况设置相应的标志、标线和信号,以配合交通渠化岛组织交通流。在交通量大和横穿行人多的平面交叉可以设置栅栏和绿篱,以防止行人在人行横道以外穿越车道。在特殊情况下,对视距不良的小型平面交叉可设置反光镜。3.5立体交叉的形式这里主要是立体交叉与平面渠化相结合的方式,是一种比较新的渠化思路。根据国内外城市立体交叉建设的经验,当某立体交叉口入口车流达到机动车4000辆pcu/h,非机动车达到2万辆以上时,应设置立体交叉。在城市中,在用地面积、建设经费等有限的情况下,修建完全分离式的立体交叉由于占地面积过大,建设费用过高,而受到很大的限制。这样立交与平面渠化相结合的方式就成为首选。例如,在主干道的直行方向修建跨越式立交桥,其左右转和支路上交通流采用平面渠化交叉的方式。此外,在立交匝道口处往往要设置渠化设施,分叉点转角处半径可为0.6~0.9m,汇合点交通岛端部转角半径采用0.25~0.50m为宜。3.6交通流量的限制设置港式停车场或者使植物做设置分隔带是路段渠化的重要措施。在干线或车道数较多时应设置中央分隔带,若受用地条件限制也可用中央隔离栅取代。在非干线道路,画中央分隔线即可。有非机动车道的情况,当机动车或非机动车流较大时,为了减少相互干扰应设置分隔带或分隔栅,考虑有效利用道路资源一般设置可移动的分隔栏。机动车或非机动车流量较小时,可画线分隔。此外,路段上,为了减少公交车停车时对后面车辆的影响,在条件允许的情况下,设置港湾式停车场是非常有效的措施,但是一般的港湾式停车场仍然会给自行车的通行带来阻碍。在人行道较宽的情况下,可以在停车场前后设置供自行车推行上人行道的斜坡(如图2),这种方式处于研究中,实际应用尚未普及。3.7行人步行道宽度混合交通是我国城市交通的一大特点。因此,渠化中应仔细考虑非机动车道和人行道等设置。非机动车道宽度应该允许最宽车辆有超车和并行可能,但由于城市用地面积有限,在城市干道上,往往限制一些占地面积大的非机动车行驶。如果单纯按自行车来设计,并不考虑超车,则自行车道可以按下面的方法来设计。人骑在自行车上的净空:高2.50m,安全净高0.25m,整个自行车道要求净高2.75m;车把宽度0.50m,两侧横向摆动安全净空0.25m,两侧安全距离0.25m,自行车道宽一般不应小于1.5m。人行道中供行人步行的宽度可以这样来计算:行人步行道宽度(一侧)(m)=一条步行道宽度(m)×高峰小时人流量(单侧双向)(人/h)一条步行道的通行能力(人/h)(1)×高峰小时人流量(单侧双向)(人/h)一条步行道的通行能力(人/h)(1)一条步行带的通行能力可以按以下公式计算:N人=1000VL=1000VL(2)N人—一条步行带的通行能力/(人/h);V—行人步行速度/(km/h);L—行人前后的间距/m。行人步行速度平均值在0.55~1.70m/s,规范值采用1.0m/s。以上求得的步行道宽度加上植树、立杆、橱窗和房地散水等用地宽度即得到人行道宽度。但在用地面积受限的情况下,为了提供机动车更多行驶空间,适当地缩减人行道宽度也是可以考虑的。而人行横道的宽度取决于过街人流的数量,一般情况比路段人行道要宽,常用4~10m。按照《城市交通规划设计》规定,当进入交叉的总人流量达18000人次/h、或交叉口一个进口过街人流量超过5000人次/h,且同时在交叉口一个进口或路段上的双向交通量超过1200pcu/h时,可规划设计人行天桥或地道。人行天桥造价较低,占地面积相对较小,但影响城市美观。过街地道造价高,工程量大,但通行能力也较大,对城市美观影响也较小。在设置时应该根据实际需要,综合考虑城市美观及对环境的影响来选择。4渠化的应用途径前面提到,广州市的交通形势严峻,而交通渠化是解决这一问题的有效途径之一。事实上,目前渠化已经在广州不少交叉口和路段上使用并且取得了比较好的效果。其中一部分是完全的平面渠化交叉口,如天河交叉口;一部分是立交与平面渠化相结合的交叉口,如广园东-永福路交叉口。4.1道路交通状况的改善天河交叉口是指天河路与天河东路的交叉口,这是广州市平面渠化的典型路口之一。天河区是广州市新兴的城市中心,经济较发达,科研实力强大。附近有6所大学,4家电脑城,以及天河城广场、宏达商业城等大型商业城和一些居民小区。这些都使天河交叉口面临着严峻的挑战,曾经一度出现经常性阻塞的现象。1999年广州市对此路口进行了改造,大大改善了此路口的交通状况(如图3)。该路口通过设置4个大型交通岛实现对车流的引导,留出右转专用车道,减少了右转车与其他方向车辆的冲突,起到分车岛的作用。并方便了行人分次过街,保护了行人,起到安全岛的作用。通过对交叉口的拓宽,增加了车道数,设置了左转专用车道。在信号控制中设置了左转专用相位,使左转车流与其他方向车流分离。通过渠化与信号灯控制的配合,将各个入口各方向的车流从时间或空间上完全分开,保证了此路口交通的安全和畅通。天河交叉口的渠化,大大改善了渠化前交通拥挤的现象,是比较成功的例子。但由于该路口交通负荷实在太重,高峰期仍然出现较长排队和较大延误,这个只能通过区域交通组织的改进或改建立交来解决了。4.2交通岛出口结构及流场广园东路是一条修建完工不久的快速干道。广园东路与永福路的交叉口是一个立体交叉和平面渠化相结合的交叉口,交叉口上空立交纵横交错,立交桥下是进行了渠化的平面路口(如图4),图4主要绘出平面渠化部分,横贯东西的为广园东路,由南向进入交叉口的为永福路。该路口西进口车辆直行流量很大,所以使之从高架路上通过,走高架路的不同分支可以分别通向广园东路东段和广汕公路。西进口右转车通过交通岛C分为两股,一股上高架路驶向内环,一股驶向高架路底下的永福路。交通岛C的形状使两股车流能顺利地分开平稳过渡。这里特别值得注意的是,在东口左转入南口的交通流同样也存在驶入永福路或上高架路的问题。交通岛D则起分离这两股交通流的作用。交通岛C和D将不同流向的车流提早分开,并且在位置7处使用了信号灯控制,避免了在此位置附近产生分流的混乱。从图4中可以明显看出交通岛A、B、C、D利用其位置和线形对交通流的合流和分流起了良好的引导作用。此外,交通岛A、B还起了安置高架桥桥柱的作用。在渠化与信号灯控制的配合下,此交叉口不同方向的车流和人流实现了从时间或空间上完全分离。而且此交叉口总体面积大,车行道宽,路面条件好,绿化优良。实地考察表明,此路口通行能力大,秩序井然,是立交与渠化结合的成功例子。5建立和完善我国未来的道路交通管综上所述,交通渠化是一种投资少、工期短,实现容易而效果显著的交通组织管理方法。本文对常用的各种渠化方式进行了系统化,并通过广州实例进行分析研究。实践表明,交通渠化能改善交通环境,提高交通安全性,具有显著的社会效益和经济效益。在实践中,应灵活应用各种渠化方法,并且把握渠化的新思路。(1)明确渠化中道路交通系统的整体概念。必须将渠化放在整个道路交通系统中考虑,考虑渠化与路网组织,交通流分配等其他交通组织方式的相互联系和影响,把交通渠化与各种先进的交通管理技术相结合,力求最佳的效果。(2)继续发展立交与平面渠化相结合的方式,结