CN104294724A - 主次两相位环道平面交叉口设计方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主次两相位环道平面交叉口设计方案。一种提高交叉口通行能力及减少相交道路延误的交通组织设计与交通控制方法，属交通设计与交通控制领域。该方法在传统平面十字交叉口基础上，将直行、左转、右转车流分离并渠化。相位分主次两级，一级两相位控制直行车流出入，二级两相位则在一级相位下配合直行车流控制左转车流的出入。相较于传统四相位平面十字交叉口，该方案通过渠化措施分离进口道各流向车流，利用信号灯消除冲突与交织，并缩短周期、减小延误，最终增加交叉口的通行能力。该方案仅需在传统灯控策略基础上，在相交道路进出口处增设信号灯，两进两出，并采用主次两相位信号策略联控。

Description

主次两相位环道平面交叉口设计方案

技术领域

 本发明涉及一种提高城市道路交叉口通行能力的交通组织和渠化方法，属于交通设计和交通控制领域。

背景技术

随着城市的发展，城市道路路网密度越来越大，人们对交通的需求也在不断的增加，城市道路建设已经不能满足人们的需求，所以对路网的组织管理显得尤为重要。在城市路网中，交叉节点处往往是交通通行的瓶颈，是交通延误的主要来源。据统计，在城市路网中，车辆在交叉口处的延误时间占全程时间的30%。由于交叉口处各方向的交通之间存在大量的分合流与冲突，也使交叉口成为事故多发点，城市道路上的交通事故有60%是发生在交叉口处。因此，如何正确的设计、组织交叉口范围内的交通是保证城市交通安全和通畅的关键。传统的平面十字交叉口一般采用四相位信号灯控制，信号周期较长，车辆停车排队时间较长，延误较大，因此交叉口的通行能力较低，在车流量较大的情况下，容易在各方向进口道造成长距离排队，导致交通拥堵。通过分析、创新、整合提出一种新型的十字交叉口的交通组织方案来均衡的解决上述问题。

发明内容

本次交通组织方案在传统十字交叉口方案的基础上进行优化，极大的提高交叉口通行能力。具体的设计方案遵循以下原则：（1）化交织为信号交叉，分而治之。将进口道的直行、左转、右转交通量进行分离，不同方向分道行驶，渠化各流向车道，充分利用交叉口空间资源，同时将冲突点固定在进出口处，利用信号灯控制，使交叉口内车流有序、高效的运行。（2）主次两相位绿波交通信号联控。传统十字交叉口控制方式为四相位信号控制。相比之下，本方案信号控制采用主次两相位，缩短周期时间、减小延误，并且本方案在信号灯控制处均为两相位，利于实现“绿波”协调控制。（3）提高行人及非机动车过街安全。人行过街与机动车道信号灯结合，设置专用行人过街信号提高安全性，同时，根据渠化设置解决了行人进入中心岛问题，使中心岛重新获得生机。（4）环岛形状的创新延伸。将传统意义上单一的圆形环岛进行变形，调整为四边形及凹四边形，四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广；凹四边形适用于地形条件受限，不易做成环岛的交叉口。设计方案利用车道渠化措施分隔进出交叉口的交通流，将交织转变为信号冲突点，并采用主次两相位信号控制方法进行控制，极大的提高了交叉口的通行能力。同时，“绿波”交通信号的协调控制也减少了停车次数与行车延误。本方案与传统的平面十字交叉口相比，解决了四相位信号控制周期长、延误大的问题，充分利用交叉口空间，提高了交叉口的通行能力。

四、附图说明

图1：主次两相位圆形环岛平面交叉口设计方案（类型A）；图2：类型A交通组织与相位图；图3：主次两相位圆形环岛平面交叉口设计方案（类型B）；图4：类型B交通组织与相位图；图5：主次两相位圆形环岛平面交叉口设计方案（类型C）；图6：类型C交通组织与相位图；图7：主次两相位四边形环岛平面交叉口设计方案（类型D）；图8：类型D交通组织与相位图；图9：主次两相位四边形环岛平面交叉口设计方案（类型E）；图10：类型E交通组织与相位图；图11：主次两相位四边形环岛平面交叉口设计方案（类型F）；图12：类型F交通组织与相位图；图13：主次两相位凹四边形环岛平面交叉口设计方案（类型G）；图14：类型G交通组织与相位图；图15：主次两相位凹四边形环岛平面交叉口设计方案（类型H）；图16：类型H交通组织与相位图。

五、具体实施方式

下面根据不同的设计方案进行详细的说明：1、方案交通组织分析：类型A：方案如图1所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹渠化为环形车道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹渠化为直行车道。每个进口道的直行和左转车流，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流换道驶入环形左转车道，直行车流直接驶入直行车道。该方案通过车道渠化分隔交叉口内部空间，并将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，进而提高整个交叉口的通行能力。该方案保证信号灯处直行车道对齐，避免行车错误，提高行车安全，符合驾驶习惯。交通组织方案如图2所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图2所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的十字或环形交叉口。类型B：方案如图3所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹渠化为环形车道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹渠化为直行车道。每个进口道的直行和左转车流，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流换道驶入环形左转车道，直行车流直接驶入直行车道。该方案通过车道渠化分隔交叉口内部空间，并将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，进而提高整个交叉口的通行能力。该方案保证信号灯处直行车道对齐，避免行车错误，提高行车安全，符合驾驶习惯。该方案在类型A的基础上，增加环岛内直行车道数，增加直行车道的排队车道长度，避免交通量大时影响环道交叉口。交通组织方案如图4所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图4所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于直行交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型C：方案如图5所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹渠化为环形车道，直行车道进入右转环形车道。每个进口道的直行和左转车流，通过信号控制有序驶入交叉口内。该方案通过车道渠化将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，进而提高整个交叉口的通行能力。该方案在类型B的基础上，将直行车道渠划为单独的右转环道，所有流向车流均在环道内行驶。交通组织方案如图6所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图6所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于地形受限，不易在环岛内设置直行车道的环形交叉口。类型D：方案如图7所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，将环形交叉口形状调整为四边形，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹进入四边形环道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹进入直行车道。对于每个进口道的直行和左转，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流左转进入四边形环道，直行直接驶入直行车道。该方案通过车道渠化将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。交通组织方案如图8所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图8所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于地形条件有限，可根据地形条件调整四边形形状，该方案适用条件更强。类型E：方案如图9所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，将环形交叉口形状调整为四边形，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹进入四边形环道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹进入直行车道。对于每个进口道的直行和左转，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流左转进入四边形环道，直行直接驶入直行车道。该方案通过车道渠化将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。该方案在类型D的基础上，增加四边形环道内直行车道数，增加直行车道的排队车道长度，避免交通量大时影响环道交叉口。交通组织方案如图10所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图10所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于直行交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型F：方案如图11所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，将环形交叉口形状调整为四边形，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹渠化为四边形环道，直行车道右转进入四边形环道。对于每个进口道的直行和左转，通过信号控制有序驶入交叉口内。该方案将每个方向的车流分道行驶，并将冲突点通过信号灯进行固定，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。该方案在类型E的基础上，将直行车道渠划为单独的右转环道，所有流向车流均在环道内行驶。交通组织方案如图12所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图12所示，第一相位：南北向交通绿灯时，先东西向交通排队等待，此时清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于地形受限，不易在四边形环岛内设置直行车道的环形交叉口。类型G：方案如图13所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，将环形交叉口形状调整为凹四边形，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹进入凹四边形环道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹进入直行车道。对于每个进口道的直行和左转，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流左转进入凹四边形环道，直行驶入直行车道。该方案通过车道渠化将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。交通组织方案如图14所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图14所示，第一相位：南北向交通绿灯时，先东西向交通排队等待，此时清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于地形条件有限，不适合渠划为环岛的交叉口。类型H：方案如图15所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，将环形交叉口形状调整为凹四边形，在进口处将各流向车流进行分离，并渠化车道：左转车道按照传统十字交叉口左转车流行驶轨迹进入凹四边形环道，直行车道按照传统十字交叉口直行车流行驶轨迹进入直行车道。对于每个进口道的直行和左转，通过信号控制有序驶入交叉口内，左转车流左转进入凹四边形环道，直行驶入直行车道。该方案通过车道渠化将交织点转变为信号冲突点，利用信号灯组织冲突车流，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。该方案在类型G的基础上，增加凹四边形环道内直行车道数，增加直行车道的排队车道长度，避免交通量大时影响环道交叉口。交通组织方案如图16所示，将原灯控式十字交叉口的控制形式进行改进，在进口道将各流向车流进行分离，渠化各流向车道，并采用主次两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。信号控制采用主次两相位信号控制形式，详细相位分布如图4所示，第一相位：南北向（主相位）交通绿灯时，在此相位下分次级两相位，先东西向交通排队等待，清空环岛内交通流，然后东西向驶入环岛排队等待；第二相位：东西方向交通绿灯时类同。适用条件：该方案适用于地形条件有限，且直行交通量较大的交叉口。2、几何设计:圆形环岛半径、四边形环岛及凹四边形环岛转弯半径要满足环道计算行车速度的要求，具体取值参照规范，环岛计算行车速度可取路段计算行车速度的0.5倍，环岛内车道宽度一般取值为4.0~5.0米。环岛交织段长度按照环岛计算行车速度取值，具体取值参照规范。3、信号灯控制:主路与环岛换道处增设信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，减少延误，提高通行能力。4、行人交通组织:行人交通组织要使行人能够快速安全的通过交叉口。在合适的位置设置人行过街横道，能使过街距离最短有利于行人安全。人行横道位于环岛与相交道路交点处，与机动车道信号灯结合，设置专用行人过街信号灯提高安全性，由于机动车道为两相位，行人需二次过街通过道路，需设置行人二次过街渠化岛，该方案可增加行人过街机会与次数，同时提高行人过街安全性。并且通过渠化设置位置，合理设置人行横道使环岛周边行人可以进入中心岛，使中心岛重新获得生机。5、交通安全设施设计:由于这种方案与传统的环形交叉口有所不同，影响驾驶员驾驶习惯，需要对交叉口的交通安全设施设计进行详细设计，使交通安全设施能够指导驾驶员正确驾驶，保证行车安全。例如，提前使用引导和指示标志传达车道方向；使用限速标志保证行车的舒适和安全；使用禁止通行标志，来帮助驾驶员减少错误概率；在相邻车道为对向通行时，设置护栏提高对向行车安全等。

Claims (2)

1.一种提高交叉口通行能力及减少相交道路延误的交通组织设计与交通控制方法，属于交通设计与交通控制领域，该方法在传统的“十字平面交叉口”基础上进行改进，该方案将传统的十字交叉口四相位的特性进行规避，通过运用物理分隔，渠化各进口道各流向车道，并将交织点通过信号灯进行固定，分离交叉口内的交织点，增加进口道的通行能力，提高整个交叉口的通行能力，在交叉口进口与出口处增设信号灯，并采用主次两相位信号控制，将各处信号灯控制点进行联控，采用两进两出的交通控制形式，提高交叉口通行能力。

2. 根据权利要求1所述的交叉口交通组织设计方案，其特征在于将传统的十字交叉口进行改进，采用车道渠化将进口交通流进行分离，不同方向的交通量分道行驶，在车流交织点处采用主次两相位的信号灯控制，适用于四路及以上道路交叉的交叉口，交叉口范围以及各流向车道数根据交通量等具体情况设定，要满足道路几何设计的要求，交叉口左转车道可渠化成顺时针环岛，也可与直行车道平行，同样，直行车道可渠化成逆时针环岛，也可以保持直行，其特点在于各个方向分道形式，交通控制形式为主次两相位。