交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 摘要 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的不斷加快，城市交通擁堵問 題越來越嚴(yán)重，已成為制約城市發(fā)展的重要原因。交叉口是城市道路網(wǎng)的咽喉， 是交通堵塞和事故的多發(fā)地。因此，解決城市交叉口的交通擁堵及安全問題是 解決城市交通擁堵問題的重要環(huán)節(jié)。解決城市交通擁堵問題的關(guān)鍵在于如何合 理地組織城市交通，同樣，解決城市交叉口的交通擁堵及安全問題的關(guān)鍵在于 如何合理地進(jìn)行交通組織。論文首先對(duì)交叉口的交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)做了一些理 論研究，總結(jié)了目前國內(nèi)外關(guān)于交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)的一些方法；然后從 硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)兩方面詳細(xì)論述了平面交叉口的交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后， 針對(duì)立體交叉出入口交通運(yùn)行存在的主要問題，提出了解決的方案。 關(guān)鍵詞：交叉口交通組織硬件軟件 s t u d yo nt r a f f i co r g a n i z a t i o no p t i m i z e dd e s i g no fi n t e r s e c t i o n a b s t r a c t a so u rc o u n t r ye c o n o m yi s d e v e l o p i n gc o n t i n u o u s l ya n dt h ep r o c e s so f m o b i l i t yi ss p e e d i n gu pc o n s t a n t l y ，t h ep r o b l e mo ft h eu r b a nt r a f f i cj a mi s b e c o m i n gm o r es e r i o u sa n dt u r n st ob et h ei m p o r t a n tr e a s o no fr e s t r i c t i n gu r b a n d e v e l o p m e n t i n t e r s e c t i o ni st h et h r o a to fu r b a nr o a dn e ta n dt h ep l a c ei nw h i c ht h e t r a m cj a ma n dt h ea c c i d e n to f t e no c c u r t h e r e b y , h o wt os o l v et h et r a f f i cj a ma n d s a f eo ft h eu r b a ni n t e r s e c t i o ni st h ek e yo fs l o v i n gu r b a nt r a f f i cj a m t h ek e yo f s l o v i n gu r b a nt r a f f i cja mi sh o wt oo r g a n i z eu r b a nt r a f f i c a st h es a m e ，t h ek e yo f s l o v i n g t h et r a f f i e j a ma n d s a f ei nu r b a ni n t e r s e c t i o ni sh o wt o o r g a n i z e t r a f f i c f i r s t l y ，t h et h e s i se l a b o r a t e ss o m et h e o r e t i c a lr e s e a r c ho ft h eo p t i m i z e d d e s i g no f t r a f f i co r g a n i z a t i o ni ni n t e r s e c t i o n a n ds u m m a r i z e ss o m em e t h o d so f t h eo p t i m i z e dd e s i g no ft h et r a f f i co r g a n i z a t i o no ft h ei n t e r s e c t i o na th o m ea n d a b r o a d ；s e c o n d l y , t h et h e s i se l a b o r a t e st h eo p t i m i z e dd e s i g no ft h et r a f f i c o r g a n i z a t i o no ft h ep l a n i m e t r i ci n t e r s e c t i o nf r o mt h eh a r d w a r ea n ds o f t w a r ed e s i g n ； l a s t l y , t h et h e s i sp u t sf o r w a ds o m em e t h o d si no r d e rt os o l v et h em a i np r o b l e mo f t h et r a f f i cm o b i l i t yo ft h ee n t r a n c ea n dt h ee x p o r to ft h ef l y o v e rj u n c t i o n k e y w o r d s ：i n t e r s e c t i o n t r a f f i co r g a n i z a t i o n h a r d w a r es o f t w a r e 知識(shí)水壩為您整理 插圖清單 圖1 1 交通島2 圖1 2 交通標(biāo)線2 圖1 3 指示標(biāo)志3 圖1 4 導(dǎo)流設(shè)施3 圖1 - 5 研究流程圖6 圖2 1 平面交叉口的主要形式7 圖2 - 2 上跨式和下穿式立體交叉示意圖8 圖2 3 菱形立體交叉1 0 圖2 - 4 部分苜蓿葉形立體交叉1 0 圖2 - 5 苜蓿葉形立體交叉1 l 圖2 6 帶有集散車道的苜蓿葉形立體交叉一1 1 圖2 7 喇叭形立體交叉1 2 圖2 8 梨形立體交叉1 2 圖2 - 9 環(huán)形立體交叉1 3 圖2 1 0 定向式立體交叉1 4 圖2 1 l 信號(hào)交叉口自行車與機(jī)動(dòng)車沖突區(qū)示意圖1 5 圖3 1 時(shí)間分離法交叉口渠化圖和信號(hào)相位圖1 7 圖3 2 空間分離法交叉口渠化圖和信號(hào)相位圖1 8 圖3 3 北京市交叉口的時(shí)空分離法- 1 9 圖3 4 成都市交叉口的時(shí)空分離法1 9 圖3 5 南京市交叉口早期的時(shí)空分離法2 0 圖3 6 綜合放行法交叉口渠化圖和信號(hào)相位圖2 l 圖3 7 兩相位信號(hào)放行時(shí)的機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)渠化圖及相位圖一2 2 圖3 8 常見的交叉口導(dǎo)向車道線的設(shè)置2 4 圖3 9 交叉口擴(kuò)寬方式示意圖2 7 圖3 1 0 擴(kuò)寬交叉口2 8 圖3 1 1 交通島渠化交通示意圖2 9 圖3 1 2 指路標(biāo)志3 0 圖3 1 3 導(dǎo)向車道指示標(biāo)志3 0 圖3 1 4 禁令標(biāo)志3 0 圖3 1 5 掉頭標(biāo)志3 0 圖4 - l 飽和流率和有效綠燈時(shí)間3 5 圖4 2 相位設(shè)計(jì)流程圖3 7 知識(shí)水壩為您整理 圖4 3 不同的時(shí)間分離法信號(hào)相位圖3 8 圖4 4 空間分離法信號(hào)相位設(shè)置3 8 圖4 5 時(shí)空分離法兩相位配置圖3 8 圖4 6 時(shí)空分離法多相位配置圖3 9 圖4 7 時(shí)間分離法加空間分離法相位圖3 9 圖4 8 空間分離法加時(shí)空分離法相位圖3 9 圖4 - 9 輪放方式信號(hào)相位圖3 9 圖4 一1 0 常規(guī)四相位信號(hào)相序4 0 圖4 1 l 定時(shí)控制信號(hào)配時(shí)流程圖4 7 圖4 1 2 機(jī)非單行交叉口內(nèi)的沖突點(diǎn)情況4 8 圖4 1 3 兩相位信號(hào)時(shí)沖突關(guān)系圖4 9 圖4 1 4 兩相位信號(hào)交叉口機(jī)動(dòng)車四面禁左時(shí)的沖突關(guān)系圖4 9 圖4 - l5 遠(yuǎn)引式交叉5 0 圖4 1 6 街坊繞行5 0 圖4 1 7 開放環(huán)島時(shí)行人與非機(jī)動(dòng)車的交通組織5 3 圖4 1 8 非對(duì)稱環(huán)島擁堵與交通事故高發(fā)部位一5 3 圖4 1 9 環(huán)島人行道外側(cè)布置示意圖5 4 圖4 2 0 環(huán)島進(jìn)口信號(hào)控制渠化與信號(hào)相位設(shè)置5 5 圖4 2 1 環(huán)島進(jìn)口信號(hào)控制渠化與信號(hào)相位設(shè)置5 6 圖4 2 2 大型非對(duì)稱環(huán)島信號(hào)控制渠化與信號(hào)相位設(shè)置5 6 圖5 1 主路上跨式高架橋一6 2 圖5 2 上跨主路的分離式高架橋6 2 圖5 3 主輔路路段匝道口交通組織優(yōu)化方案6 3 插表清單 表1 - 1 信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)概況表 表4 - 1 交叉口類型與停車控制方式的關(guān)系 表4 2 交通量、事故情況與停車控制的關(guān)系 表4 - 3 某交叉口各進(jìn)口交通流量表 表4 4 信號(hào)交叉口穿越人行橫道的步行者飽和交通量 _ 弱弭“稻 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明我所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取 得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不 包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含本人或其他人在其它單位 已申請(qǐng)學(xué)位或?yàn)槠渌猛臼褂眠^的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的 所有貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了致謝。 學(xué)位論文作者簽名：必敲 簽字日期：田7 年z 月，7 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解金膽王些盔堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定， 有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱 和借閱。本人授權(quán)金目巴王些盔堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān) 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。 ( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書) 學(xué)位論文作者簽名：貓沒 簽字日期： 口7 年6 月，7 日 學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向： 工作單位：蜃髓若阢 通訊地址： i i 導(dǎo)師簽名 簽字日期 彳圳從 。7 年彳月，7 日 電話：眵7 艫7 l 釤 郵編： 致謝 本論文是在我的導(dǎo)師楊成斌教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在攻讀碩士學(xué)位的 三年時(shí)間里導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和淵博的學(xué)識(shí)都令我深感欽 佩，并將受益終生。在此謹(jǐn)向?qū)熤乱陨钌畹闹x意! 感謝導(dǎo)師為本文所傾注的 心血和三年來對(duì)我的辛勤培養(yǎng)、學(xué)業(yè)上的悉心指導(dǎo)以及生活上無微不至的關(guān) 懷! 感謝攻讀碩士學(xué)位期間同門師兄弟在學(xué)業(yè)和生活上給予我的關(guān)懷與幫助， 感謝所有支持和關(guān)心過我的老師和同學(xué)! 感謝父母和親人多年來對(duì)我的撫養(yǎng)和培育，是你們的支持才使我能夠順利 地完成學(xué)業(yè)! 感謝所有關(guān)心和幫助過我的人! 作者：張政 二o o 七年五月 第一章緒論 1 1 研究背景 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的不斷加快，城市交通擁堵問 題已越來越嚴(yán)重。我國8 0 年代以前，城市建設(shè)發(fā)展緩慢，機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)也不是 很快，城市交通比較通暢。這個(gè)時(shí)期，國人對(duì)發(fā)達(dá)國家城市交通公害大惑不解， 甚至還為自己的城市不曾有此等公害而暗自慶幸。然而，城市交通擁堵就像人 體內(nèi)兇惡的癌細(xì)胞悄然滋生與擴(kuò)散一樣，開始“侵害”我們幾乎所有的大城市。 主要是8 0 年代之后，城市基礎(chǔ)設(shè)旅建設(shè)投資不足，造成嚴(yán)重的供需失調(diào)，各 大中城市普遍出現(xiàn)交通問題，同時(shí)由于機(jī)動(dòng)車開始劇增，交通堵塞嚴(yán)重，特別 是9 0 年代以來，機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)最快，車流更加集中，走不動(dòng)、停不下，交通矛 盾極其尖銳，交通擁堵問題已成為制約城市發(fā)展的重要因素。 1 2 問題的提出 造成城市交通擁堵的根本原因是“供不應(yīng)求”，對(duì)于交通設(shè)施的供給滿足 不了交通的需求。據(jù)資料顯示，北京路年遞增不足4 ，而車年遞增超過1 0 ，供需矛盾不斷激化，交通擁堵日益嚴(yán)重已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。那么如何解決 城市的交通擁堵問題呢? 不少城市采取了多修路的辦法，結(jié)果卻事與愿違，路 越修越多，可城市的交通卻越來越擁擠。這是因?yàn)榈缆返男藿▽?dǎo)致了新的交通 需求，間接刺激了汽車行業(yè)的發(fā)展，結(jié)果車的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于路的增長(zhǎng)速度， 形成了惡性循環(huán)。所以解決城市交通擁堵問題的關(guān)鍵不僅僅在于多修路，也在 于如何合理地組織城市交通，使車流、人流安全、快速地行進(jìn)，使得“供”滿 足“求”。 交叉口是城市道路網(wǎng)的咽喉，是交通堵塞和事故的多發(fā)地。如日本大城市 中的機(jī)動(dòng)車在市中心的旅行時(shí)間約i 3 發(fā)生在交叉口，交通事故的6 0 以上發(fā) 生在平面交叉口及其周圍；美國交通事故約一半以上發(fā)生在交叉口。川我國 交叉口的交通問題更為嚴(yán)重，首先，我國許多城市路網(wǎng)密度較低，干道間距過 大，支路短缺，功能混亂，屬于低級(jí)的交通系統(tǒng)，難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車交通的需 要；其次，許多城市路口由于道路占地有限，面積較小，且存在大量的非機(jī)動(dòng) 車流和人流，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人常常交織在一起，形成混合交通流， 嚴(yán)重影響了交叉口的通行能力。因此，解決城市交叉口的交通擁堵及安全問題 是解決城市交通擁堵問題的重要環(huán)節(jié)。同樣，解決城市交叉口的交通擁堵及安 全問題關(guān)鍵在于如何合理地進(jìn)行交通組織。 1 3 國內(nèi)外研究概況 1 3 1 平面交叉國內(nèi)外研究概況 下面從交叉口渠化交通、信號(hào)設(shè)計(jì)兩方面對(duì)國內(nèi)外研究情況進(jìn)行概述。 1 3 1 1 交叉口交通渠化設(shè)計(jì)的國內(nèi)外研究概況 1 9 8 6 年，曾靜康對(duì)深圳的平交路口進(jìn)行了綜合控制實(shí)驗(yàn)，在考察行人、 機(jī)動(dòng)車、自行車相互之間沖突的基礎(chǔ)上，以每一交通流通過路口可能遇到的“沖 突點(diǎn)串”為單位，提出了“綜合模式”的控制方法，其關(guān)鍵是尋求渠化、相位 和燈色三者的協(xié)調(diào)。1 9 9 1 年陳洪仁在道路交叉設(shè)計(jì)中提出了交叉口渠化的措 施。2 0 0 1 年，鄒聯(lián)賜和薛博在深圳市交通整治工程的基礎(chǔ)上，總結(jié)了交叉口 渠化的方法。2 0 0 1 年，上海市出版了工程建設(shè)規(guī)范城市道路平面交叉口規(guī) 劃與設(shè)計(jì)規(guī)程，對(duì)平面交叉口的規(guī)劃與設(shè)計(jì)作了規(guī)定，規(guī)定平面交叉口應(yīng)采 用交通島、路面標(biāo)線及交通流向標(biāo)志作渠化設(shè)計(jì)。 對(duì)于渠化的手段，我國學(xué)者也做了不少的研究，其中最為有效的是高出路 面的各種交通島，如分流島、中心島、方向島和安全島等( 如圖1 1 所示) ， 許多島可以一島多用。在交叉口還必須有一定的標(biāo)志標(biāo)線來引導(dǎo)車輛行駛，一 般交叉口常用的標(biāo)志標(biāo)線如圖1 2 ，1 3 所示。 圖1 1 交通島 j l 。一 圖1 2 交通標(biāo)線 圖1 3 指示標(biāo)志 國外的渠化設(shè)計(jì)研究較為成熟，一般都形成了規(guī)范或手冊(cè)。如美國的 m u t c d 手冊(cè)，介紹了各種渠化措施以及設(shè)施的尺寸、顏色和使用時(shí)需注意的 問題。日本的平面交叉路口的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中對(duì)交叉口的渠化作了很多論述， 認(rèn)為渠化對(duì)解決交通擁堵非常有效。其中。渠化的定義是：“為了減輕、改善 平面交叉路口處交通流的交錯(cuò)數(shù)量及性質(zhì)，在正常交通流不利用的位置設(shè)置適 當(dāng)?shù)膷u，規(guī)定車輛的行駛位置，誘導(dǎo)車輛按正常方向行駛，為行人提供避 車場(chǎng)所，以整頓交通流為目的，這就叫平面交叉路口的渠化。”【2 】 渠化的主要目的是規(guī)范車輛的行駛，減少車流的沖突，保護(hù)行人和非機(jī)動(dòng) 車。國外所用的渠化手段一般有交通島、導(dǎo)流設(shè)施、路障等?！? 1 各種不同形 式的交通島如中間島、安全島可以有效地分隔車流、保護(hù)行人。導(dǎo)流設(shè)施可以 使行駛車輛明確行駛路線，提高安全水平，如圖1 4 所示。路障的設(shè)置主要是 阻隔禁止通行的車輛，讓現(xiàn)有設(shè)旌為特定的對(duì)象服務(wù)。 圍1 4 導(dǎo)流設(shè)旄 1 3 。l ，2 交叉口的交通信號(hào)設(shè)計(jì) 我國在交通信號(hào)控制系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用方面起步較晚，1 9 7 3 年開始進(jìn)行單點(diǎn) 信號(hào)機(jī)的研制，1 9 8 5 年在北京“前三門大街”實(shí)現(xiàn)城市交通線控系統(tǒng)控制。 作為“七五”國家重大攻關(guān)項(xiàng)目，南京市在同濟(jì)大學(xué)的協(xié)助下開發(fā)了一套國產(chǎn) 智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)，但由于種種原因，一些重要功能如實(shí)時(shí)自適應(yīng)配時(shí)等 沒有使用。天津大學(xué)1 9 8 9 1 9 9 1 年研究開發(fā)的城市交通控制系統(tǒng)t i c s ( t r a f i l e i n t e l l i g e n tc o n t r o ls y s t e m ) 首次成功地把自學(xué)習(xí)智能原理應(yīng)用于交通信號(hào)控制 系統(tǒng)中，其產(chǎn)生也是受到人工智能和知識(shí)工程在其它領(lǐng)域成功應(yīng)用的啟發(fā)。t 4 國外在交叉口信號(hào)控制方面的研究開始較早，1 8 6 8 年英國倫敦燃?xì)庑?號(hào)燈的問世，標(biāo)志著城市路口信號(hào)控制的開始。之后，人們對(duì)城市路口信號(hào)控 制的研究經(jīng)歷了從固定周期到可變周期、從定時(shí)到實(shí)時(shí)、從點(diǎn)控到線控再到面 控的發(fā)展階段。對(duì)于交叉口信號(hào)設(shè)計(jì)，世界各國都展開了相當(dāng)多的研究，其中 比較典型的是英國交通與道路研究所( t r r l ) 于1 9 6 6 年開始研發(fā)的交通網(wǎng)絡(luò) 研究系統(tǒng)( t r a f f i cn e t w o r ks t u d yt o o l ，t r a n s y t ) ，澳大利亞從上個(gè)世紀(jì)7 0 年 代開始研發(fā)的悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)( s y d n e yc o o r d i n a t e da d a p t i v e i r a 伍cs y s t e m ，s c a t s ) 和英國交通與道路研究所( t r r l ) 于1 9 7 3 年開始研 發(fā)的綠信比、信號(hào)周期及相位差優(yōu)化技術(shù)( s p l i t c y c l e o f f s e to p t i m i z a t i o n t e c h n i q u e ，s c o o t ) 。 這三種系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容及特征如表1 1 所示。 表1 - 1信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)概況表 系統(tǒng)名稱研究單位特征原理 脫機(jī)操作的 由仿真模型和優(yōu)化模型組成，仿真用于 t r a n s y t 英國t r r l 定時(shí)控制評(píng)價(jià)配時(shí)優(yōu)劣，優(yōu)化用于優(yōu)化配時(shí) 實(shí)時(shí)以子系統(tǒng)為計(jì)算單位，根據(jù)車輛檢測(cè)的 s c a t s 澳大利亞 自適應(yīng)控制數(shù)據(jù)對(duì)多種方案進(jìn)行優(yōu)選 路網(wǎng)具有實(shí)時(shí)交通預(yù)測(cè)模型，根據(jù)實(shí)測(cè)參 s c o o t英國t r r l 實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)數(shù)，對(duì)交叉口作定最預(yù)測(cè)，再確定信號(hào) 自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)方案的路網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo) 1 3 2 立體交叉國內(nèi)外研究概況p 】 我國修建立體交叉起步較晚，5 0 年代初，烏魯木齊巧用地形在火車站前 修建了完整的環(huán)形立交，揭開了建設(shè)城市立交的序幕。1 9 5 6 年，北京開始在 京密引水濱河路修建了三處半苜蓿葉形部分互通式立體交叉。8 0 年代以前， 我國城市機(jī)動(dòng)車的數(shù)量不多，有限的道路設(shè)施尚能容納，只是在車流和人流特 別集中的個(gè)別交叉口因塞車嚴(yán)重而建設(shè)立交，這些立交的形式比較簡(jiǎn)單，以滿 足主要道路的交通流暢為日的，對(duì)周圍道路的互通性要求不高，在主要道路上 常建一座跨線橋或地道，匝道布置成苜蓿葉形，使機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車皆可通過， 例如北京市早期建設(shè)的立交。這時(shí)由于我國高等級(jí)公路還沒有發(fā)展起來，所以 在公路交通中，立交修建的很少。8 0 年代，城市機(jī)動(dòng)車開始大量增加，非機(jī) 動(dòng)車趨向飽和，且居高不下，由于全國城市道路網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中支路與干路的 比例嚴(yán)重失調(diào)，各種交通都集中在主干路上，交叉口處機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行 人相互干擾，交通堵塞經(jīng)常發(fā)生。在這種情況下建設(shè)的立交，往往是將機(jī)動(dòng)車 與非機(jī)動(dòng)車分層處理，或建造人行天橋，消除相互干擾，從而提高交通安全水 平與道路的通行能力，其形式以環(huán)形、苜蓿葉形立交為主。如北京建成的我國 第一座機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車分行的三層苜蓿葉形立體交叉一一建國門立交橋。 9 0 年代以后，我國城市機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)更快，平均年增長(zhǎng)率達(dá)到1 5 左右， 城市中主要道路的交通趨于飽和，市內(nèi)機(jī)動(dòng)車的行駛速度明顯下降。在這種情 4 況下，一些城市開始改造主干路，建成專供機(jī)動(dòng)車行駛的快速路，并且在這些 道路上建設(shè)了大量的立交。由于快速路的立交必須滿足車速快、流量大的要求， 所以原來習(xí)慣采用的環(huán)形立交、機(jī)非合用的苜蓿葉形立交普遍出現(xiàn)了問題，交 叉口的進(jìn)口道或交織段前出現(xiàn)了車輛滯留現(xiàn)象，一些城市開始在快速路上或主 干路上建設(shè)互通式立交，或在主次路上建設(shè)菱形立交，有的城市啟動(dòng)建設(shè)高架 的快速路或全互通式定向立交。例如，上海以浦東開發(fā)，內(nèi)環(huán)線和高架路的建 設(shè)為契機(jī)，城市立體交叉的建設(shè)速度突飛猛進(jìn)。立交的形式和功能都有了進(jìn)一 步的發(fā)展，其中以內(nèi)環(huán)線的漕溪路立交，浦東地區(qū)的羅山路立交和龍陽路立交 以及南北高架和東西高架交匯處的延安路立交最為著名。 在國外，上個(gè)世紀(jì)2 0 年代初，新建城市中構(gòu)想采用多層空間交叉的高速 快速交通系統(tǒng)就已提出。1 9 2 5 年，德國最早開始修建公路立交，在此之后， 立交發(fā)展迅速，應(yīng)用最廣的是美國。1 9 2 8 年美國在新澤西州的兩條道路交叉 處修建了第一座首蓿葉形立交，這座立交不僅利用跨線橋?qū)蓷l主線從空間上 分離開來，而且利用四條小環(huán)道巧妙地將兩條主線連成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)主線之 間的車流轉(zhuǎn)換，這是一個(gè)跨時(shí)代的創(chuàng)造。1 9 3 0 年，美國又在芝加哥建成了第 一座拱式立體交叉橋，到1 9 3 6 年己建成1 2 5 座立交，隨后，為適應(yīng)交通量日 益增長(zhǎng)的需要，美國在洛杉磯建成第一座四層半定向式立體交叉，使立體交叉 開始向多層定向型方向發(fā)展。1 9 3 1 年1 9 3 5 年，瑞典在斯德哥爾摩建成了著 名的斯魯先立體交叉，該立交采用了3 個(gè)小環(huán)道的部分苜蓿葉式立交解決交通 問題。1 9 3 8 年加拿大在阿爾里格頓城附近建成第一座四路環(huán)形立體交叉。二 次世界大戰(zhàn)后，隨著汽車保有量的急劇增加，人類活動(dòng)時(shí)空觀發(fā)生轉(zhuǎn)變，要求 運(yùn)輸方式快速化，高速公路應(yīng)運(yùn)而生，傳統(tǒng)的平面交叉已不能適應(yīng)高速公路特 性的要求，代之而起的是空間立體交叉。 從上世紀(jì)5 0 年代中期開始，美、莢、法、德和日本等國開始大量修建高 速公路，立體交叉向多層化方向發(fā)展。進(jìn)入6 0 年代，澳大利亞、西班牙、墨 西哥、加拿大、南斯拉夫以及一些發(fā)展中國家也加入了大量修建立體交叉的行 列。到目前，各國陸續(xù)修建了大量的立體交叉，并逐步形成了不同的風(fēng)格。 縱觀立體交叉幾十年的發(fā)展歷程，我們可以看到，立交經(jīng)歷了一個(gè)從低級(jí) 到高級(jí)，從簡(jiǎn)易立交到大型立交，從形式單一到形式多樣化發(fā)展的過程。立交 的規(guī)劃與設(shè)計(jì)理論取得了相當(dāng)多的研究成果，并積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但目 前有的城市對(duì)立交方案的選擇以及立交的交通組織缺乏研究，使得修建的立交 難以充分發(fā)揮交通功能。本文將對(duì)立交的選型以及其進(jìn)出口處的交通組織進(jìn)行 重點(diǎn)分析。 1 4 研究?jī)?nèi)容與安排 論文主要解決交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。通過對(duì)我國交叉口混合交通 流特性的分析，從硬件設(shè)計(jì)( 渠化交通) 、軟件設(shè)計(jì)( 停車控制、信號(hào)設(shè)計(jì)、 交通管制) 兩方面解決平面交叉口機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人的交通沖突，并對(duì) 立體交叉的交通組織進(jìn)行了研究。 論文共分為五章，如下所示： 第一章通過對(duì)城市交叉口交通重要性的分析，提出解決交叉口交通問題 的關(guān)鍵在于如何合理地進(jìn)行交通組織，對(duì)國內(nèi)外在此方面的研究概況進(jìn)行了簡(jiǎn) 要論述，并介紹論文的主要內(nèi)容及安排。 第二章介紹交叉口的主要形式，對(duì)平面交叉與立體交叉進(jìn)行對(duì)比分析， 明確交通組織優(yōu)化的概念原則，分析我國混合交通流在交叉i i 處的交通特性， 提出交叉口交通組織優(yōu)化需解決的主要問題。 第三章提出平面交叉口交通組織的硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。論文主要對(duì)渠化 交通的具體措施進(jìn)行研究。 第四章提出平面交叉口交通組織的軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。從停車控制、信 號(hào)設(shè)計(jì)及交通管制三方面分別對(duì)平面交叉口的交通組織進(jìn)行分析，并對(duì)環(huán)島交 通進(jìn)行研究。 第五章對(duì)立體交叉的的交通組織優(yōu)化問題進(jìn)行研究。 第六章對(duì)論文進(jìn)行總結(jié)，并提出不足之處。 研究流程圖如下： 圖1 - 5 研究流程圈 6 第二章交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論 2 1 交叉口的主要形式”1 交叉口根據(jù)道路是否在同一平面內(nèi)相交分為平面交叉及立體交叉，下面分 別介紹平面交叉和立體交叉的主要形式及其對(duì)比分析。 2 1 1 平面交叉口的主要形式 平面交叉的形式取決于道路系統(tǒng)規(guī)劃、交通量、交通性質(zhì)、交通組織，以 及交叉日用地及其周圍建筑的情況。平面交叉口的主要形式有：十字形交叉， x 形交叉、t 形交叉、y 形交叉、錯(cuò)位交叉和多路交叉( 五條路或五條路以上 的道路交叉口) 等，如圖2 一l 所示。 j i 【 l 、一 ( - - ( a ) 十字形交叉( b ) x 形交叉( c ) t 形交叉 ( d ) y 形交叉( e ) 錯(cuò)位交叉( f ) 多路交叉 圖2 - 1 平面交叉口的主要形式 ( 1 ) 十字形交叉 十字形交叉的相交道路互相垂直或近于垂直。這種路口形式簡(jiǎn)單，交通組 織方便，街角建筑易處理，適用范圍廣，是最常見的交叉口形式。 ( 2 ) x 形交叉 x 形交叉是相交道路交角小于7 5 度的四路交叉。當(dāng)相交的銳角較小時(shí)， 將形成菱形加長(zhǎng)加寬的交通沖突帶，一方面使車輛通過時(shí)間較長(zhǎng)，另一方面使 駕駛員視線不暢，對(duì)交通極為不利，而且銳角街口的建筑也難處理，所以設(shè)計(jì) 時(shí)盡量使相交的銳角大一些。 ( 3 ) t 形交叉 7 t 形交叉的相交道路是在道路交叉處互相垂直或近于垂直的三路交叉。這 種形式的交叉口視線良好，行車安全，也是常見的交叉口形式，如北京的t 形交叉口約占3 0 ，十字形交叉約占7 0 。 ( 4 ) y 形交叉 y 形交叉是相交道路交角小于7 5 度的三路交叉。y 形交叉與x 形交叉均 為斜交路口，其交叉口夾角不宜過小，角度小于4 5 度時(shí)，視線受到限制，行 車不安全，所以，一般夾角宜大于6 0 度，適用于入城道路。 ( 5 ) 錯(cuò)位交叉 兩條道路從相反方向終止于一條貫通道路而形成兩個(gè)距離很近的t 形交 叉所組成的交叉即為錯(cuò)位交叉。由于其距離短，交織長(zhǎng)度不足而使進(jìn)出錯(cuò)位交 叉口的車輛不能順利行駛，從而阻礙貫通道路上的直行交通。因此在規(guī)劃與設(shè) 計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免此類交叉。 ( 6 ) 多路交叉 多路交叉是由五條或五條以上道路相交而成的交叉口，又稱為復(fù)合型交 叉。在城市路網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)盡量避免或減少多路交叉，以免造成路網(wǎng)交通組織 的復(fù)雜化。 2 1 2 立體交叉的主要形式 立體交叉的形式很多，目前世界上已建成的共有1 8 0 多種，其中最廣泛應(yīng) 用的有1 0 多種。立體交叉可分為分離式立體交叉和互通式立體交叉兩大類。 按跨越方式可分為上跨式立體交叉和下穿式立體交叉兩種。 ( 1 ) 上跨式和下穿式立體交叉 上跨或下穿指用于分離式或互通式立體交叉中的直行交通對(duì)地面線的相 對(duì)位置。 ( a ) 上跨式立體交叉 ( b ) 下穿式立體交叉 圖2 - 2 上跨式和下穿式立體交叉示意圖 上跨式立體交叉的主要交叉構(gòu)筑物高于地面交通設(shè)施( 見圖2 - 2 a ) ，而下 穿式立體交叉的主要交叉構(gòu)筑物低于地面交通設(shè)施( 見圖2 - 2 b ) 。 ( 2 ) 分離式立體交叉 分離式立體交叉是指上下層道路之間互不連通的立體交叉形式。在相交路 線的交叉處，無需建造轉(zhuǎn)向匝道，僅需建造供直行車流通過的立交橋或地道， 這種立體交叉稱為分離式立體交叉。 分離式立體交叉一般適用于道路與鐵路的立體交叉或高速公路與三、四級(jí) 公路之闖的立體交叉，即適用于道路等級(jí)、性質(zhì)或交通量相差懸殊的交叉口。 例如，在高速路與次要道路或支路相交時(shí)，采用分離式立體交叉可不受轉(zhuǎn)彎交 通的干擾，保證主要道路的交通快速通暢。在舊城區(qū)，由于路網(wǎng)密度大，交叉 口的間距短，為了增大互通式立體交叉的問距，在以直行交通為主的交叉口， 左轉(zhuǎn)彎交通可繞其它道路繞行時(shí)，常興建這種形式的立交橋。如上海大西路立 交橋，廣州的洪德路同福路立交橋，均屬此類型。 ( 3 ) 互通式立體交叉 上下層之間用匝道或其它方式連接的立體交叉稱為互通式立體交叉?；ネ?式立體交叉的設(shè)置取決于交通量、遠(yuǎn)景規(guī)劃及其在道路網(wǎng)中的作用，并且需要 結(jié)合地形、用地條件、投資量等因素。 下列情況一般需要設(shè)置互通式立體交叉； ( a ) 汽車專用公路間互相交叉，以及汽車專用公路與交通繁忙的一般公路 相交處； ( b ) 高速公路、一級(jí)公路與通往大城市，重要政治、經(jīng)濟(jì)中心，重點(diǎn)工礦 區(qū)的公路相交處，通往重要港口、機(jī)場(chǎng)、車站和游覽勝地的公路相交處，通往 重要交通源的支路起點(diǎn)； ( c ) 快速路與快速路相交，快速路與交通量大的重要主干路交叉口； ( d ) 對(duì)于主干路與主干路交叉口，當(dāng)現(xiàn)有交通量達(dá)到3 0 0 0 4 0 0 0 輛小 時(shí)，預(yù)測(cè)交通量達(dá)到5 0 0 0 6 0 0 0 輛d , 時(shí)，且通過路網(wǎng)調(diào)整，分流也難收效時(shí)。 互通式立體交叉依據(jù)交通組織是否在次要道路保留平面交叉又分為部分 互通式立體交叉和完全互通式立體交叉。 ( a ) 部分互通式立體交叉 部分互通式立體交叉是用部分匝道連通上下道路，或因受地物限制，或因 某方向交通量極少而不設(shè)匝道，仍然保留次要道路上的平面交叉，常用的形式 有菱形立體交叉和部分苜蓿葉形立體交叉。 ( i ) 菱形立體交叉 菱形立體交叉即用四條匝道呈菱形連接相交道路的立體交叉。主線上的左 右轉(zhuǎn)彎只有單一的進(jìn)出口，便于司機(jī)識(shí)別，主線上的直行交通不受干擾快速通 過。次要道路與匝道連接處存在兩處平面交叉，每處有三個(gè)沖突點(diǎn)( 如圖2 3 9 所示) ，需設(shè)置信號(hào)燈管制。菱形立體交叉占地少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用 于主次道路相交，次要道路上交通量不大的交叉口。 ( i i ) 部分苜蓿葉形立體交叉 主要道路的出入均為立體交叉，次要道路由于少設(shè)一條或幾條環(huán)形匝道而 保留平面交叉或限制部分左轉(zhuǎn)車通行。適用于主次道路相交的交叉口，或城市 用地拆遷困難的立體交叉口。此種形式的立體交叉，工程造價(jià)不高，但卻能獲 得顯著提高交通效率，該形式的立體交叉又稱為半苜蓿葉形立體交叉，如圖 2 4 所示。 圖2 3 菱形立體交叉 么 | 、 主線 川 圖2 - 4 部分苜稽葉形立體交叉 1 0 ( b ) 完全互通式立體交叉 完全互通式立體交叉，根據(jù)匝道形式的不同，可分為下列基本形式： ( i ) 苜蓿葉形立體交叉 苜蓿葉形立體交叉即交叉的右轉(zhuǎn)彎均用外側(cè)直接匝道連接，而左轉(zhuǎn)彎均用 環(huán)形匝道連通。這種立體交叉平面圖形似曹蓿葉，左、右轉(zhuǎn)彎匝道分設(shè)在四個(gè) 象限中，左轉(zhuǎn)車輛與直行車輛交織，過橋后轉(zhuǎn)入噩道，沿匝道右轉(zhuǎn)2 7 0 度，再 穿越交叉中心，即可駛?cè)胂嘟坏缆?，如圖2 5 所示。 i 一 - ，4 i 一如 ， ； i 圖2 - 5 苜蓿葉形立體交叉 為了保證干線上直行車輛的高速行駛，不受轉(zhuǎn)彎車輛進(jìn)出匝道的影響，國 內(nèi)多采用帶有集散路的苜蓿葉形立體交叉，以減少立體交叉范圍內(nèi)直行車與左 轉(zhuǎn)車的交織，如圖2 - 6 所示。 t 厶 勿卜 一， = - _ 、 f + 、 、 i 蔽! j 、7 一 渺 f 道 圖2 6 帶有集散車道的苜蓿葉形立體交叉 ( i i ) 喇叭形立體交叉 喇叭形立體交叉即以喇叭形匝道連接的三岔道互通式立體交叉，如圖2 - 7 所示。喇叭形立體交叉常用于t 形或y 形交叉口，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，行車安全方便， 但占地面積較大。喇叭形應(yīng)設(shè)在左轉(zhuǎn)彎車輛較多的道路一側(cè)，以利于主流方向 行車。 些么孓 圖2 - 7 喇叭形立體交叉 ( i i i ) 梨形立體交叉 當(dāng)相交道路成t 形立體交叉時(shí)，可采用此種交叉形式，如圖2 - 8 所示。梨 形立體交叉對(duì)主要道路的車流直通，其余車輛一律繞環(huán)道單向行駛，這種繞環(huán) 道行駛的交通組織易為駕駛員熟悉，行車安全、方便。但因車輛在環(huán)道上需要 交織行駛，故環(huán)道的通行能力受到一定的限制。 囪2 8 梨形立體交叉 ( i v ) 環(huán)形立體交叉 環(huán)形立體交叉對(duì)直行車輛的行駛沒有影響，但左轉(zhuǎn)彎的車輛需要繞環(huán)道行 駛才能轉(zhuǎn)向，除了環(huán)道上還有平面交織外，其它部位完全消滅了平面交叉，如 圖2 - 9 所示此種形式的立體交叉占地大小介于菱形立體交叉和苜蓿葉形立體 交叉之間，適用于高速道路與其它干道相交或兩條高速道路相交。特別是交叉 口改建，對(duì)于四周建筑物不能大量拆遷，交叉口用地受到很大限制時(shí)，宣采用 此種立體交叉形式。 高速道路與其它干線相交時(shí)，其交叉環(huán)道可以設(shè)計(jì)為圓形或橢圓形。如果 交叉點(diǎn)的左轉(zhuǎn)彎車輛較少，則橢圓形環(huán)道的效果比較好。應(yīng)使其短軸方向沿高 速道路方向，以縮短隧道( 或跨路橋) 長(zhǎng)度；長(zhǎng)軸則沿其它干線方向，便于直 行車輛行駛。 相交道均為高速道路時(shí)，圓形環(huán)道的效果較好，可以保證各條高速道路的 車輛行駛通暢，但立體交叉結(jié)構(gòu)物則相應(yīng)增多。 ( a ) 橢圓形環(huán)形立體交叉( b ) 圓形環(huán)形立體交叉 圖2 9 環(huán)形立體交叉 ( v ) 定向式立體交叉 定向式立體交叉為各個(gè)方向均設(shè)有真接的連接匝道的立體交叉形式，保證 了交通的便捷、通暢和安全，提高了通行能力，是互通式立體交叉的最高形式， 如圖2 1 0 所示。由于這種立體交叉的橋梁多，工程量大，造價(jià)高，一般用于 直行與轉(zhuǎn)彎交通量大的高等級(jí)道路相交處。上海延安路一一重慶路交叉處就采 用了此種交叉形式。 圖2 1 0 定向式立體交叉 與其它形式的立體交叉相比，定向式立體交叉的轉(zhuǎn)彎匝道更流暢，轉(zhuǎn)彎半 徑大t 更適合快速運(yùn)行。由于四條左轉(zhuǎn)匝道兩兩向背，各占兩個(gè)層面，加上直 行交通的兩個(gè)層面和地面交通層( 公交車、自行車、行人) ，故總體高度較高， 最上層橋面標(biāo)高為3 2 3 5 m 。其造型簡(jiǎn)潔、美觀，但橋梁集中設(shè)置構(gòu)造較復(fù)雜， 需要大跨度、多層次的交叉結(jié)構(gòu)物，是各種立體交叉中造價(jià)最高，交通最完善 的一種立體交叉形式。 2 1 3 立體交叉與平面交叉的對(duì)比分析 立體交叉以空間分隔車流的方式，雖能避免車流在交叉口形成沖突點(diǎn)， 減少延誤，保證交通安全，提高通行能力和運(yùn)輸效率，可解決因平面交叉而產(chǎn) 生的問題，但卻不能完全替代平面交叉。首先，立交工程浩大，修建費(fèi)用高， 占地面積大，修建工期長(zhǎng)；其次，由于相交道路的性質(zhì)、占地、工程投資等限 制，還不可能全部修筑完全互通式立交，有時(shí)還需建造部分互通式立交，此類 立交保留了部分平面立交，平面交叉問題依然存在；再次，在城市內(nèi)修建立交， 還會(huì)帶來分割城區(qū)、影響街區(qū)目照條件、于擾電波、妨礙視線、破壞景觀，給 行人帶來不便等問題?！? 】因此，平面交叉口仍是我國交叉口的主要形式。 2 2 交通組織優(yōu)化的概念與原則陋】 釘 2 2 1 交通組織優(yōu)化的概念 交通組織優(yōu)化是指在有限的道路空闊上，科學(xué)合理地分時(shí)、分路、分車種、 分流向使用道路，使道路交通始終處于有序、高效的運(yùn)行狀態(tài)。 對(duì)于交叉口的交通組織優(yōu)化的基本要求是：盡量擴(kuò)寬路口增加進(jìn)口導(dǎo)向車 道和出口車道，使之與路段行車道的通行能力相匹配；盡量在車道渠化上做到 寸土必爭(zhēng)，在信號(hào)配時(shí)上做到分秒必爭(zhēng)，不讓路口出現(xiàn)空閑面積和空閑時(shí)間； 盡量簡(jiǎn)化標(biāo)線和信號(hào)，使之能明確地突出空間路權(quán)和時(shí)間路權(quán)；盡量地完善標(biāo) 志信息，使駕駛員有充分的反應(yīng)時(shí)間。 2 2 2 交通組織優(yōu)化的原則 在進(jìn)行交通組織優(yōu)化時(shí)必須考慮以下原則： ( 1 ) 交通分離原則 在交叉口內(nèi)將不同類型、不同方向、不同速度的車輛，以及行人與車輛， 在時(shí)間或空間上進(jìn)行分離。比如標(biāo)線渠化的作用是明確不同交通流的空間路 權(quán)，而信號(hào)相位的作用是明確不同交通流的時(shí)間路權(quán)。 ( 2 ) 交通量控制與調(diào)節(jié)原則 在交叉口對(duì)不同交通性質(zhì)的車輛進(jìn)行引導(dǎo)、限制。比如交叉口禁左、限速、 設(shè)置專用道等。 2 3 混合交通流的交通特性 我國城市交通擁擠的原因除了供需不平衡外，主要?dú)w結(jié)于我國城市交通本 身具有混合交通流特性。由不同車流、不同車型和不同轉(zhuǎn)向構(gòu)成的混合交通流 所造成的交通問題是目前我國城市交通較突出的問題之一。 混合交通流是由機(jī)動(dòng)車流、非機(jī)動(dòng)車流和人流中的兩種以上混合而成?；?合交通流的實(shí)體構(gòu)成包括公共汽車、自行車、出租汽車、私家車及行人等。各 種交通流在通過交叉口時(shí)互相干擾，造成交叉口秩序混亂，通行效率下降，交 通事故不斷發(fā)生。其中最為嚴(yán)重的是機(jī)非之間的沖突以及行人與機(jī)動(dòng)車之間的 交通沖突。d o ( 1 ) 機(jī)非之間的沖突 在我國，城市中的非機(jī)動(dòng)車主要是自行車。與機(jī)動(dòng)車相比，自行車具有尺 寸小、轉(zhuǎn)向靈活的特點(diǎn)，但其穩(wěn)定性差，沒有安全防護(hù)設(shè)備。它所形成的交通 流不均勻，特別是在信號(hào)交叉口，不像機(jī)動(dòng)車那樣呈線性跟隨并保持一定的橫 向和縱向距離，而是呈現(xiàn)出一種“集團(tuán)狀”的交通流，成團(tuán)向前行駛，與其它 交通流易產(chǎn)生沖突，并形成一個(gè)沖突區(qū)，如圖2 1 1 所示。 i l l 1 2 】 機(jī)動(dòng)車線路 一自行車縫路 機(jī)j e 沖實(shí)點(diǎn) c = ：= 】機(jī)非沖突區(qū) 圍2 - 1 1 信號(hào)交叉口自行車與機(jī)動(dòng)車沖突區(qū)示意圖 1 5 ( 2 ) 行人機(jī)與動(dòng)車之間的交通沖突 行人與機(jī)動(dòng)車的交通沖突主要原因有兩個(gè)：行人違章和交通管理設(shè)施不完 備。 在我國，行人違章現(xiàn)象比較普遍，具體表現(xiàn)為紅燈期間強(qiáng)行穿越機(jī)動(dòng)車流 的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。對(duì)于兩相控制的信號(hào)交叉口，轉(zhuǎn)彎車流量較大時(shí)，行人要等 待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能過街，時(shí)間一長(zhǎng)，行人往往不愿等待，一旦轉(zhuǎn)彎車流出現(xiàn) “可穿越空擋”即冒險(xiǎn)穿越，不但影響了后繼車輛的速度，而且對(duì)交通安全造 成很大的影響。 除此，我國許多地方的交通管理設(shè)施的不完各也是造成行人與機(jī)動(dòng)車的交 通沖突的重要原因。我們?cè)谄矫娼徊婵诮?jīng)?？梢钥吹竭@樣的現(xiàn)象：行人在與其 同向行駛的機(jī)動(dòng)車綠燈期間過街，剛走上人行道時(shí)綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，在過交叉口 處轉(zhuǎn)為紅燈，此時(shí)，機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)，行人往往處于毫無安全保障的車道上，只能 等候車輛空擋穿越，或乘機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)速度較慢之時(shí)，強(qiáng)行穿越。另外，當(dāng)綠燈 亮?xí)r，行人開始穿越，而此時(shí)往往對(duì)向綠燈末期駛?cè)氲能囕v還未完全通過交叉 口，不可避免地形成了行人與機(jī)動(dòng)車的交通沖突。 為了避免機(jī)非沖突和行人與機(jī)動(dòng)車的交通沖突，除了加強(qiáng)安全教育和監(jiān)督 以外，很重要的一方面就是合理地進(jìn)行交通組織。 2 4 本章小結(jié) ( 1 ) 根據(jù)形式和功能的不同，交叉口分為平面交叉口和立體交叉口。平面 交叉口的主要形式有：十字形交叉，x 形交叉、t 形交叉、y 形交叉、錯(cuò)位交 叉和多路交叉等；立體交叉可分為分離式立體交叉和互通式立體交叉兩大類。 通過對(duì)平面交叉與立體交叉的對(duì)比分析，指出目前我國交叉口的主要形式為平 面交叉口。 ( 2 ) 闡述交通組織優(yōu)化的概念與原則。 ( 3 ) 通過對(duì)混合交通流特性的分析，指出我國的交通組織不僅需要解決機(jī) 動(dòng)車之間的沖突，還需解決機(jī)非沖突和行人與機(jī)動(dòng)車的交通沖突。 1 6 第三章平面交叉口交通組織的硬件優(yōu)化設(shè)計(jì) 3 1 交叉口放行方法的研究 3 1 1 放行方法的分類及適用條件【8 】 交叉口放行方法的確定，即選擇交叉口機(jī)動(dòng)車放行方法與非機(jī)動(dòng)車放行方 法的組合。由于我國是混合交通結(jié)構(gòu)，交叉口放行方法僅選擇機(jī)動(dòng)車是兩相位 還是多相位是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而是需要按照交叉口的幾何條件和機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng) 車流量特點(diǎn)，來選擇機(jī)動(dòng)車放行與非機(jī)動(dòng)車放行的組合形式。也正因?yàn)槲覈?混合交通結(jié)構(gòu)，所以無論路段上機(jī)動(dòng)車流與非機(jī)動(dòng)車流的分離有多徹底，在交 叉口內(nèi)總有機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人的沖突存在，因此。交叉口放行方法就成 了減少交通沖突的關(guān)鍵。 平面交叉口的放行方法有以下四種：時(shí)間分離法、空間分離法、時(shí)空分離 法和綜合放行方法。 ( 1 ) 時(shí)間分離法 時(shí)間分離法實(shí)質(zhì)上是在信號(hào)周期內(nèi)拿出一個(gè)專有相位放行行人和非機(jī)動(dòng) 車。在此相位中，機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈為全紅燈，非機(jī)動(dòng)車和行人信號(hào)燈為全綠燈， 行人和非機(jī)動(dòng)車可以從不同方向上迅速通過交叉口。該放行方法的交叉口渠化 圖和信號(hào)相位圖如圖3 1 所示。 i i i | 吾蓁 i lf 廬 i i l一 ，一 行人自行車 l f l 相位 豳3 1 時(shí)間分離法交叉口渠化圖和信號(hào)相位圖 1 7 該放行方法起源于日本，適用條件為行人流量大、機(jī)動(dòng)車流量適中、非機(jī) 動(dòng)車流量小的交叉口。我國山東威海市采用此種放行方法，由于適合威海市的 流量條件，效果較好。上海市在淮海路上的三個(gè)交叉口采用這種放行方式試驗(yàn)， 由于非機(jī)動(dòng)車含量高，在行人相位中放不空交叉口各方向上的非機(jī)動(dòng)車，致使 交叉口內(nèi)秩序混亂，交叉口的通行能力下降了2 0 左右。在試驗(yàn)了一年后， 這種放行方式正式撤銷。北京市于2 0 0 0 年在月壇北街首汽交叉口進(jìn)行這種放 行方法試驗(yàn)，由于交叉口較大、非機(jī)動(dòng)車含量高，在行人相位中不同流向的非 機(jī)動(dòng)車交叉沖突嚴(yán)重，不僅影響了交叉口秩序，而且降低了交叉口的通行能力。 由此可見，該種放行方法適用于沒有非機(jī)動(dòng)車或非機(jī)動(dòng)車流量很小的小交 叉口。如果交叉口太大，對(duì)角線上行人過街時(shí)間超過3 0 秒，會(huì)大大減少機(jī)動(dòng) 車通過的有效綠燈時(shí)間，降低通行能力。 ( 2 ) 空間分離法 空間分離法實(shí)質(zhì)上是讓非機(jī)動(dòng)車按機(jī)動(dòng)車相位走，不設(shè)單獨(dú)的非機(jī)動(dòng)車信 號(hào)燈，只設(shè)機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈和行人信號(hào)燈。該放行方法的交叉口渠化圖和信號(hào)相 位圖如圖3 2 所示。 一 圖3 2 空間分離法交叉口渠化圖和信號(hào)相位圖 空間分離法要求行人、非機(jī)動(dòng)車嚴(yán)格按照信號(hào)燈的指示行進(jìn)，不在交叉口 中間停留。由于交叉口