CN1594738A - 三块板道路与交叉口交通组织改良方法 - Google Patents
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Abstract
三块板道路与交叉口交通组织改良方法属城市道路设计与交通管理技术领域，采用人行道、机动车道、自行车道的道路断面分流的交通组织方式，并将机动车道、自行车道的排列顺序进行调整，运用左转机动车绕街坊行驶和远引交通自行车左转车辆远引交通的方法优化了交叉口的交通组织在交叉口采用两相位交叉口信号控制的情况下，使城市平面交叉口的通行能力与道路平均速度大幅度提高，可用于城市路网改造与新区路网建设。
Description
技术领域
本发明属于城市道路设计与交通管理技术领域。涉及道路断面设计、交叉口交通管理与控制。
背景技术
传统的道路断面交通组织为：人行道、自行车道(来)、机动车道(来)、机动车道(去)、自行车道(去)、人行道。根据自行车道(来)、机动车道(来)、机动车道(去)、自行车道(去)之间有无绿化带的情况又可分为一块板、两块板、三块板、四块板四种基本断面组织模式。本人以为，无论其具体断面形式如何，道路上的断面交通组织是一致的，本说明用三块板道路指代这一道路断面交通组织形式，下称传统三块板道路；狭义的三块板道路称为有分隔带的三块板道路。
传统三块板道路给城市交通带来了较多的问题。虽然已经采取很多措施改善交叉口与路段通行能力，但结果并不理想。
传统三块板道路的缺点
1.交叉口通行能力降低
传统三块板道路使交叉口的冲突点大量增加，交叉口成为城市路网中最常见、最普遍、最直接的交通拥堵发生源。陆化普等分别在中国北京和日本东京进行了交叉口饱和交通量和路口延误调查，认为自行车是导致交叉口机动车饱和通行能力较低的主要原因之一。国外专家也已认识到：在自行车流量较大的条件下，现行(如HCM)方法严重地高估了道路平面交叉口的通行能力。
2.微观用地开发模式恶化
我国城市路网普遍缺乏完善的支路体系，适于商业活动的土地供给不足，限制主干路商业开发的规定与经济规律背道而驰。自行车、步行、公交及其他机动车的捆绑式断面交通组织将消费主体最大限度集中起来。自行车具有轻便灵活，易停放的特性，宽敞的人行道刚好提供了停车场所，往往导致“交通性商业街”的产生。因此传统三块板道路对道路功能混合起到了推波助澜的作用。
行人过街困难
三块板道路断面尺寸大，必然造成行人过街困难。但最大的困难却是分隔护栏和道路断面形式造成的。设置分隔护栏的主要目的在于规范自行车的交通行为，而自行车的交通行为失范与自行车流量大、法不责众的思想观念有关，与自行车的灵活性有关，与城市道路的交通商业功能混合有关。步行只是无辜受害者。但步行者为了图方便，往往不顾危险，在武汉市1998年的交通调查中有所体现。其实，行人没有必要一次穿越马路。国外常见的做法是将人行横道错位，也就是行人可以在一侧道路没有车辆通行时，走到马路中间的安全岛上，然后平行道路与车流逆向步行6米左右，在此期间行人与司机可以彼此看到，行人过街很安全(《上海市平面交叉口规划设计规程》也建议使用该模式)。但一块板道路、具有分隔带的三块板道路却很难提供这样的安全岛。
3.道路拓宽成本高
从发达国家后小汽车时代对自行车的重视来看，从自行车的作用来看，以解决近距离交通为主的自行车不会，也不应该退出历史舞台。鉴于上述情况，自行车与机动车并行的局面还会持续一段时间。但自行车出行比例减少已成为事实，因此不少城市采用拓宽机动车道，缩窄非机动车道的做法。但具有绿化分隔带的狭义三块板道路，面临拆绿变路问题、路灯挪位问题，机动车道拓宽成本提高。
4.路段通行能力受损
从对向机动车的干扰来看，具有分隔带的三块板和一块板道路均会降低内侧机动车道的速度与通行能力。另外，具有分隔带的三块板道路可以利用绿化带的间隙，作为左转、右转车辆的侯驶区、出租车上下客区、公交站台。如果道路演变为一块板，路段机动车左转、右转的等待区域消失，当有自行车通过时，机动车必然减速或停止，路段通行能力依然受损。因此具有分隔带的三块板演变为一块板，也未必有利。
鉴于云路网模式存在的问题，目前往往采用如下措施提高交叉口通行能力。
1.交叉口秩序整顿
①采用隔离措施、增加专用车道
采取物理隔离设施，或施画交通标线的手段将机动车交通流和非机动车及行人分离，减少机动车、非机动车、行人在路段及路口的相互干扰。在条件许可的交叉口，可增加进口道数量，应尽量设置左右转专用车道，尤其是左转专用车道。
②完善交叉口内导流标线
整个城市道路网的交叉口逐个进行交通标线设计，在交叉口施画导流标线，使驾驶员清楚的知道车应该行在何处、停在何处。
③加强交通规则、交通安全教育
提高全民的交通安全意识和培养交通参与者的交通法规意识，创造良好的交通环境，有助于实现城市交通的科学化与管理现代化。
④加强交通执法
对机动车、非机动车和行人违章严格执法，从交通执法的角度促进人们建立交通法规意义上的优先通行概念。
2.交通信号优化
我国在混合交通的交叉口信号组织方面进行了大量的探索，主要包括以下模式：
①非机动车禁驶区模式
该模式又称作“左传自行车二次过交叉口”，也就是左转自行车与行人一齐过街。自行车仅在自行车道上行驶，取消了机非冲突点，不仅适于大路口，也适于小路口，即使在无信号灯的情况下也可以良好运行；适于多相位，也适于两相位。
②时空分离模式
该模式提供单独的自行车相位，仅适于自行车流量较小的交叉口。否则在此期间，各方向的自行车大量汇入，容易产生阻塞。
③非机动车按相位模式
即自行车按照机动车相位走，要求交叉口面积较大，左转自行车与左转机动车同时放行，需要多相位配时，一般为四相位，见图2。
3.建设简易或复杂立体交叉口
这是提高交叉口通行能力的最有效办法，但建设资金较大，占地较多，不具有大范围实施的可能性。即使建设自行车与机动车的简易立交，机动车交叉口的问题依然存，通行能力提高幅度较小。
4.交叉口取消左转机动车
①纯机动车交叉口取消机动车左转起到的作用
左转车辆沿街坊绕行和远引交通是常见的交叉口改善措施和组织方式(见图3、4、5)。交叉口各车道饱和通行能力采用上海市平面交叉口规划设计规程建议指标，直行进口车道基本饱和流量取1800pcu/h，左转取1800pcu/h，右转取1650pcu/h。表1为纯机动车情况下沿街坊绕行和远引交通模式交叉口通行能力计算结果。
表1：纯机动车交叉口四相位交通组织模式通行能力计算
| 东西南北进口 | 左 | 直 | 右 |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 |
| 非红灯时间(秒) | 12 | 28 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 8 | 24 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 1 | 1 | 0.8 |
| 行人过街修正系数 | 1 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 饱和流量(pcu/h) | 180 | 1080 | 660 |
注：1)进口车道为双向四车道路口
2)交叉口进口设有专用右转与左转车道
表2：纯机动车交叉口远引交通模式通行能力计算
| 东西南北进口 | 左 | 直 | 右 |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 |
| 非红灯时间(秒) | 20 | 40 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 16 | 36 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 0.9 | 1 | 0.8 |
| 行人过街修正系数 | 1 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 饱和流量(pcu/h) | 324 | 1620 | 660 |
注：1)进口车道为双向四车道路口
2)交叉口进口设有专用右转与左转车道
表3：纯机动车绕街坊行驶模式通行能力计算
| 东西南北进口 | 左 | 直 | 右 |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 |
| 非红灯时间(秒) | 40 | 40 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 36 | 36 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 0.9 | 1 | 0.8 |
| 行人过街修正系数 | 0.5 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 |
| 饱和流量(pcu/h) | 364 | 1620 | 660 |
注：1)进口车道为双向四车道路口
2)交叉口进口设有专用右转与左转车道
3)右转车辆通过街坊道路过交叉口
对于四相位交通组织，左转量是影响交叉口通行能力的关键因素。虽然可以增加左转灯时，但也就意味着其他方向绿灯灯时的降低；对于远引交通来讲，右转车道同时还承担着左转变右转的车辆，右转车道是决定交叉口通行能力的关键；对于左转绕街坊行驶来讲，可以采用左转与右转均在街坊内行驶的方式，街坊道路的通行能力是决定交叉口通行能力的关键。但不管怎样，左转绕街坊行驶模式、远引交通模式的交叉口通行能力与交叉口适应性均高于四相位交叉口(见表1、2、3)。
②传统三块板道路与现有路网体系不适于远引交通和街坊绕行
绕街坊行驶与远引交通要求具有适合的支路与绕行可能。从我国支路缺乏的情况来看，绕街坊行驶难以实施；从道路断面来看，左转机动车远引交通没有足够的转弯半径，也难以实施。而且，即使道路具有中间分隔带或路网条件允许，也会存在自行车与机动车的矛盾，即要么造成自行车道效率较低，要么机动车道效率较低。分析如下：
虽然可以采用自行车二次过交叉口的方法减少自行车对机动车的干扰，从而实现自行车的两相位信号控制，但难以避免直行自行车与左转变右转的机动车、与本来的右转机动车发生冲突。如果考虑机动车优先，那么取消机动车左转面临自行车通行能力下降问题。路段机动车车道数量越多、转向机动车比例越大，自行车通行能力越低。如果自行车与机动车具有同样的路权，即转向机动车让直行自行车，那么自行车道交通量越大、饱和度越高，机动车的转向通行能力越低，导致机动车的交叉口通行能力越低。因此如果取消机动车左转，传统三块板道路不可能使机动车与非机动车同时达到饱和。
但主干路两侧具有较多的交通吸引点，机动车与非机动车的OD点具有较高的重合性，极易出现机、非干路的功能叠合现象。所以在这种道路断面组织情况下，对于机动车与非机动车交通量较大的路口，不适合采用取消机动车左转的方法，所以我国目前多使用四相位红绿灯控制(见图2，2-1为南北向左转相位，2-2为南北向直行相位，2-3为东西向左转相位，2-4为东西向直行相位。如果某一方向左转量较小，也可以采用三相位)。
发明内容
本发明的目的就是提供一种使城市平面交叉口的通行能力与道路平均速度大幅度提高的三块板道路与交叉口交通组织改良方法。
本发明的技术构思是：
改变道路机动车与自行车道的排列顺序，采用绕街坊行驶、远引交通的办法实现交叉口信号灯的两相位控制，提高交叉口通行能力，减少机动车与自行车之间的干扰。
本发明的技术解决方案是：
1.改变道路断面交通组织形式
本发明首先改变传统的道路断面交通组织形式，新的道路断面交通组织形式排列顺序为：人行道1、机动车道3、自行车道2、自行车道5、机动车道4、人行道6(见图9、图10)。
2.机动车转向交通组织
采用绕街坊行驶、远引交通方式取消机动车左转。交叉口采用两相位信号控制，见图6、7(图中的虚线代表自行车流线。图6中6-1为南北向通行相位，6-2为东西向通行相位。图7中7-1为南北向通行相位，7-2为东西向通行相位，7-3、7-4为图10中15、17转向点的相位配置，7-5、7-6为图10中18、16转向点的相位配置)。假设交叉口的方位为：上北、下南、左西、右东。图6中的6-1流线图为南北向通行时的机动车与自行车交通组织，6-2流线图为东西向通行时的机动车与自行车交通组织。该交叉口禁止左转，左转车辆应首先直行过交叉口，然后右转进入街坊道路，然后右转回到交叉口，再直行到达期望出口。现在以南到西的左转车辆为例进行说明：这些车辆在绿灯开启时直行通过交叉口，然后在图9的21的位置右转进入绕行车道(图9中的19)，然后回到交叉口的东进口，等到相位二时再通过交叉口，直行进入交叉口的西出口。其他方位的左转与之类似。图7为采用远引交通方式取机动车左转的交通信号控制与流线组织图。还是以南到西的左转车辆为例，用图10进行说明。这些车辆在7-1相位时直行通过交叉口，然后在图10的左转车辆侯驶区停下(图10中31所示的车道)，等机动车转向绿灯开启后，然后左转进入交叉口北进口右转车道，在交叉口右转后进入交叉口西出口。其他方向的左转与之类似。
3.自行车转向问题的解决
由于交叉口只有两个相位，自行车被机动车流线包围，在通常情况下，左转、右转自行车会与直行自行车、机动车发生冲突。这里利用自行车转弯半径较小(小于3米)，停车占地面积较小的特点(小汽车侯驶面积约26平米/辆，自行车侯驶面积为1.4到1.5平方米)，采用自行车近距离远引交通、设立不同方向自行车侯驶区的方法解决自行车的转向与侯驶问题。即安排转向自行车在机动车与自行车本向车流之间停放(见图8，图中粗虚线内带有箭头的部分即为转向车自行车侯驶区，共8个，有局部重叠，但使用时间不同)，等另一方向绿灯开启后，转向自行车与直行自行车一起通过交叉口(流线组织与信号控制见图6、7，图中的虚线代表自行车流线。图6中6-1为南北向通行相位，6-2为东西向通行相位。图7中7-1为南北向通行相位，7-2为东西向通行相位，7-3、7-4为图10中15、17转向点的相位配置，7-5、7-6为图10中18、16转向点的相位配置)。建议不同方向的自行车车道采用不同颜色的彩线标识流线与等候位置，以解决等候区的重合问题。
考虑到自行车的安全，本方法将自行车停驶线安排在机动车道退后1米的范围之内，自行车停车区的面积可以达到35平米，足以停放20辆自行车。如果红绿灯周期按80秒考虑，交叉口自行车流量按1.2万辆考虑，左、右转自行车每周期约10到20辆(左、右转各自约占15到29％)，因此转向自行车的安置没有问题。
本发明所达到的有益效果是：
三块板改良模式具有较大的优越性，在交叉口通行能力、车速方面可比原有模式提高10到20％，机动车与自行车之间的干扰大幅度降低。对于目前的一块板、两块板道路、四块板、两块板道路，只要道路宽度或允许拓宽的宽度足够，机动车与非机动车流量较大，该方法均可行。在华北一带，这样的道路有很多，而且这些城市的自行车流量一般较大，因此应用前景广阔。本发明期望通过目前的三块板改良大幅度缓解城市交通压力，进一步建设完备的支路体系，形成自行车专用路网，最终将自行车从主干路转移出去。然后将自行车专用道转变为公交专用道，为公交的升级奠定基础，从而实现城市交通的良性发展。
附图说明
图1：传统三块板道路交叉口平面布置图
该图为常见有分隔带三块板道路的道路断面与交叉口平面布置方式。图中的1、6为人行道，2、5为自行车道，3、4为机动车道，7为人行横道。图中的箭头代表车道行驶方向。交叉口进口段各拓出一条左转、一条右转专用车道。
图2：传统三块板道路交叉口交通信号控制
该图为三块板道路的常见交叉口交通信号控制方式。虚线代表自行车流线，实线代表机动车流线。2-1为南北向左转相位，2-2为南北直行相位，2-3为东西向左转相位，2-4为东西向直行相位。箭头前加短线表示该方向不放行。
图3：纯机动车交叉口--左转机动车绕街坊行驶交叉口交通信号控制图
箭头前加短线表示该方向不放行。3-1为一相位，3-2为二相位。
图4：纯机动车交叉口左转机动车远引交通模式交叉口交通信号控制图
箭头前加短线表示该方向不放行。4-1、4-3、4-5为一相位，4-2、4-4、4-6为二相位。4-1与4-2为交叉口信号控制相位，4-3、4-4为图5中转弯点10、13的相位配置，4-5、4-6为图5中的9、11转弯点相位配置。在交叉口的实际运行中，图5中的10、13、9、10转弯点一般按照交通规则的转向车辆避让直行车辆的规定执行，图5中的10、13、9、10转弯点可不考虑设置红绿灯。
图5：纯机动车交叉口左转机动车远引交通模式交叉口平面布置图
图中1、6为人行道，3、4为机动车道，8为公交站点，7为行人过街横道。9、10、11、13为左转车辆转弯点，12为中央隔离带。图中的箭头代表车道行驶方向。交叉口进口段各拓出一条右转专用车道。
图6：交叉口改良模式交通信号控制--左转机动车绕街坊行驶图
该图为三块板道路的常见交叉口交通信号控制方式。虚线代表自行车流线，实线代表机动车流线。6-1为南北直行相位，6-2为东西向直行相位。箭头前加横线表示该方向不放行。
图7：交叉口改良模式交通信号控制--左转机动车远引交通图
该图为三块板道路的常见交叉口交通信号控制方式。虚线代表自行车流线，实线代表机动车流线。图7中7-1为南北向通行相位，7-2为东西向通行相位，7-3、7-4为图10中15、17转向点的相位配置，7-5、7-6为图10中18、16转向点的相位配置。箭头前加横线表示该方向不放行。
图8：交叉口改良模式非机动车交通流线组织图
该图为图9的局部放大图。主要用于说明自行车在改良模式下的交通流线组织。图中粗虚线内带有箭头的部分即为转向车自行车侯驶区，共8个，有局部重叠，但使用时间不同。图中14为转向自行车侯驶区，7为人行横道。
图9：交叉口改良模式--左转机动车绕街坊行驶交叉口平面布置图
图中的1、6为人行道，2、5为自行车道，3、4为机动车道，7为人行横道，8为港湾式公交停靠站，19、24、22、23为左转车辆绕行车道，20为大型车辆侯驶区。该图所绘制的绕行道路与主路间的距离较小，实际操作时可以将其加大。图中的箭头代表车道行驶方向。交叉口进口段拓出一条右转专用车道。
图10：交叉口改良模式--左转机动车远引交通交叉口平面布置图
图中的1、6为人行道，2、5为自行车道，3、4为机动车道，7为行人过街横道，8为港湾式公交停靠站，15、16、17、18为左转车辆转弯车道，转弯半径为12米，31为左转车辆侯驶区。交叉口进口段拓出一条右转专用车道。
图11：自行车绿波交通组织与远引左转机动车可利用空档分析图
假定交叉口间距L＝400米，红绿灯周期为T＝80秒。如果采用其他信号周期结论一致，即在离开交叉口L/3位置存在左转机动车穿越空当。
图12：改良模式的基本路网交通流线组织图
图中26所指的实线为机动车流，27所指的虚线为自行车流；25所指的交叉口为绕街坊行驶模式(具体平面处理见图9)，30所指的交叉口为远引交通模式(具体平面处理见图10)；28为自行车支路与自行车干路交叉口、29为机动车支路与机动车干路交叉口。具体平面处理见图13。
图13：改良模式的支路交叉口处理图
该图为图12中交叉口28、29的处理方式。28为自行车支路与自行车干路交叉口、29为机动车支路与机动车干路交叉口
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明。
1.交叉口平面布置与基本交通组织方案
结合机动车左转绕街坊行驶、远引交通，本发明构建了以下两种交叉口交通组织方案与平面布置方式，见图9、10，原有三块板道路见图1。改良模式交叉口灯时配置与流线组织示例见图6、7。
1)绕街坊行驶模式设置大型车辆专用侯驶区(图9中的20)，这样可以解决大型车辆转弯半径不足的问题。根据交通规则，转向车辆应避让直行车辆。
2)远引交通改良模式将机动车左转转弯点设在离开本交叉口约1/3交叉口间距的位置。由于自行车速度一般为机动车的1/3(见图10中的15、16、17、18为转弯点的位置)(如果相邻交叉口距离大，交叉口相位差约等于信号灯周期长，则转弯点为离开交叉口的1/6交叉口间距处)，此处刚好有半个周期可以通过(见图11)。
3)为了避免左转车辆与直行车辆发生冲突，远引交通模式在左转转弯点应设置红绿灯。当可以在绿灯期间内通过交叉口停车线的车辆经过之后，在该点(图10中的15、16、17、18)沿进入交叉口方向行驶的直行机动车为红灯、进入与离开交叉口的自行车为红灯，左转机动车为绿灯。该点左转绿灯灯时可按15到20秒考虑(见软盘动画与图7的15、17与16、18路口的交通组织)。如果左转量很大，可考虑增加一个左转转弯车道。
2.自行车、机动车与两侧支路的联系、行人过街问题
每隔一段距离(约130米到200米)，可以将自行车道与其他道路相接，该处需设置斑马线与红绿灯，那么自行车与行人可以有接近半个周期的时间穿越单侧机动车道(支路与干路交叉口组织见图13中的28交叉口，28交叉口在路网中的位置见图12中的28)。行人穿越2条机动车道约需要6秒，自行车约5秒。支路交通量较小，而且应保证机动车至少有半个周期的有效绿灯灯时。因此建议行人与自行车每周期的绿灯时间按红绿灯周期的一半减去10秒考虑，相位差服从机动车绿波交通需求，行人与自行车绿灯信号应比实际容许的绿灯时间提早8到10秒关闭，以便及时清空交叉口的行人与自行车。可在绿化带内设置分隔栏杆、这样自行车不可能随意穿越绿化带与机动车道。
3.公交站点设置
为了不影响右转车并入正常车道、有利于公交运行，所以公交站点应当设置在交叉口出口拓宽段以外。远引交通改良模式可采用加长出口拓宽车道的方法解决这一问题。而绕街坊行驶改良模式则存在公交与左转车流交织问题。如果公交在绿灯之初进站，乘客上下时间约20到30秒，即使将公交站点迁到拓宽段以外，在绿灯期间由于直行车道车流密度较大，公也难以及时进入前进车队；如果公交在绿灯中期或后期进站，完成上下客任务之后，出口路段刚好为空，不会出现左转车流与公交出站车辆交织问题。所以本文认为公交出站车辆应避让转向车辆，这对公交运送速度基本没有影响，因此图9的公交站点布置也是可行的。但图9的公交站台长度有限，如果公交发车频率较大，可能导致公交不能及时进站，会出现较大问题。这时，可以在交叉口出口段之外增设港湾式公交停靠站。
4.适用范围与主要技术参数
①交通量与红绿灯信号周期
自行车交通流量较大的城市宜采用三块板道路改良方式。适于交叉口机动车流量小于7000到9000pcu/h，自行车流量较大的交叉口。机动车道可以采用双向4车道或6车道，红绿灯周期宜采用60到90秒。
②现状道路适于采用改良模式进行改造的基本尺寸要求
改良模式完全适于新区(待建)路网的规划与建设；适于垂直或具有较小偏角的四岔口。对于现状城区路网改造来讲，需满足以下条件：
1)交叉口远引交通改良模式适用于旧城区路段断面大于或可以拓宽到35到40米以上的道路，其交叉口进口道路断面与出口道路断面现状尺寸或允许拓宽尺寸不宜小于52米，拓宽段长度不宜小于100米。
2)如果附近支路能够满足左转绕街坊行驶要求，应首先采用交叉口绕街坊行驶改良模式。该模式适用于旧城区路段断面大于或可以拓宽到35到40米以上的道路，其交叉口进口道路断面与出口道路断面现状尺寸或允许拓宽尺寸不宜小于52米，拓宽段长度不宜小于100米。
3)如果交叉口附近没有适合绕行的支路，交叉口绕街坊行驶改良模式适用于旧城区路段断面大于或可以拓宽到35到40米以上的道路，其交叉口进口的道路断面与出口的道路断面现状尺寸或拓宽后的尺寸不宜小于70米，拓宽段长度不宜小于100米。
4)可采用本说明附图的道路布置方式，也可以增加机动车车道数和自行车车道数；可采用绿化分隔带分隔机动车与非机动车，也可以采用划线或隔离栏杆。
5.路网改造措施选择
对于道路断面较宽的一块板道路，可以采用划线方式，施工费用较低；对于具有分隔带的三块板道路(双向四条机动车道)，如果自行车道接近7米，可以缩窄人行道，将自行车道拓宽为两条机动车道，路段部分绿化隔离带不动，按自行车实际交通量确定交叉口自行车左转、右转侯驶区大小。对于具体交叉口来讲，改良交叉口可以采用远引交通与左转绕行相结合的办法。路网改造应从局部路段开始，但应注意搞好宣传，妥善处理施工期间路段部分的机动车、自行车内外换道问题。
改良方案技术经济分析
1.比较条件与通行能力计算
交叉口为标准十字形，路段自行车道为双向6车道，机动车道为双向4车道；步行流量适宜；路段交通量可以使交叉口通行能力接近饱和。交叉口平面布置见图1、9、10。由于机动车右转车辆在通过交叉口时基本不受影响，所以把这一部分作为交叉口通行能力比较内容的意义不大。左转与直行之间的比例关系是影响交叉口通行能力的关键因素，如果某一入口的左转或直行流量最大，且左转比例较大，那么这一进口为最不利入口，这一进口决定了交叉口的通行能力与信号配置。左转与直行比例一般在1∶10到1∶3之间。表4、5、6为左∶直∶右比例为1∶8∶1情况下计算出来的不同交叉口组织模式的通行能力(该表采用上海市工程建设规范《城市道路平面交叉口规划与设计规程》建议指标与建议公式进行计算)。为了全面分析交叉口改良模式的通行能力与适应性，采用左∶直比例1∶3/1∶4/1∶5/1∶6进一步进行比较，计算结果见表7，计算方法同表4、5、6。
表4：三块板道路改良——绕街坊行驶模式(80秒周期)
| 东西南北进口 | 机动车 | 自行车 | ||||
| 左 | 直 | 右 | 左 | 直 | 右 | |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 | 2000 | 2000 | 2000 |
| 非红灯时间(秒) | 80 | 40 | 80 | 40 | 40 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 11 | 36 | 80 | 36 | 36 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 0.72 | 1 | 0.83 | 1 | 1 | 1 |
| 行人过街修正系数 | 0.5 | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 | - | - | - |
| 饱和流量(pcu/h) | 589 | 1620 | 680 | 900(辆/h) | 2700(辆/h) | 1000(辆/h) |
| 实际流量(pcu/h) | 150 | 1200 | 150 | 208 | 970 | 208 |
| 饱和度 | 0.25 | 0.74 | 0.22 | 0.23 | 0.36 | 0.21 |
表5：三块板道路改良——远引交通模式(80秒周期)
| 东西南北进口 | 机动车 | 自行车 | ||||
| 左 | 直 | 右 | 左 | 直 | 右 | |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 | 2000 | 2000 | 2000 |
| 非红灯时间(秒) | 15 | 40 | 80 | 40 | 40 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 11 | 36 | 80 | 36 | 36 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 0.83 | 1 | 0.83 | 1 | 1 | 1 |
| 行人过街修正系数 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 | - | - | - |
| 饱和流量(pcu/h) | 270 | 1620 | 680 | 900(辆/h) | 2700(辆/h) | 1000(辆/h) |
| 实际流量(pcu/h) | 150 | 1200 | 150 | 208 | 970 | 208 |
| 饱和度 | 0.55 | 0.74 | 0.22 | 0.23 | 0.36 | 0.21 |
表6：原三块板四相位交叉口(96秒周期)
| 东西南北进口 | 机动车 | 自行车 | ||||
| 左 | 直 | 右 | 左 | 直 | 右 | |
| 车道数(条/进口) | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 | 1 |
| 基本饱和流量(pcu/h) | 1800 | 3600 | 1650 | 2000 | 2000 | 2000 |
| 非红灯时间(秒) | 12 | 36 | 36 | 12 | 36 | 80 |
| 有效灯时(秒) | 8 | 32 | 32 | 10 | 32 | 80 |
| 转弯半径修正系数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 行人过街修正系数 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 |
| 车道宽度修正系数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 大车修正系数 | 1 | 1 | 1 | - | - | - |
| 饱和流量(pcu/h) | 150 | 1200 | 275 | 208(辆/h) | 2000(辆/h) | 1000(辆/h) |
| 实际流量(pcu/h) | 150 | 1200 | 150 | 208 | 970 | 208 |
| 饱和度 | 1.0 | 1.0 | 0.54 | 1.0 | 0.49 | 0.21 |
表7：不同左转比例情况下的交叉口最不利进口通行能力
与交叉口通行能力比较(不计右转)
| 传统三块板道路(96秒周期) | 机动车(pcu/h) | 自行车(cyc/h) | ||||
| 1*左 | 2*直 | 合计 | 1*左 | 3*直 | 合计 | |
| 左∶直＝1∶3 | 300 | 900 | 4800 | 333 | 1000 | 5333 |
| 左∶直＝1∶4 | 253 | 993 | 4987 | 281 | 1125 | 5625 |
| 左∶直＝1∶5 | 215 | 1068 | 5137 | 239 | 1157 | 5750 |
| 左∶直＝1∶6 | 187 | 1125 | 5250 | 208 | 1250 | 5883 |
| 绕街坊行驶(80秒周期) | 机动车(pcu/h) | 自行车(cyc/h) | ||||
| 1*左 | 2*直 | 合计 | 1*左 | 3*直 | 合计 | |
| 左∶直＝1∶3 | 540 | 1620 | 8640/7200 | 900 | 2700 | 14400/12000 |
| 左∶直＝1∶4 | 405 | 1620 | 8100/7200 | 675 | 2700 | 13500/12000 |
| 左∶直＝1∶5 | 324 | 1620 | 7776/7200 | 540 | 2700 | 12960/12000 |
| 左∶直＝1∶6 | 270 | 1620 | 7560/7200 | 450 | 2700 | 12600/12000 |
| 远引交通(80秒周期) | 机动车(pcu/h) | 自行车(cyc/h) | ||||
| 1*左 | 2*直 | 合计 | 1*左 | 3*直 | 合计 | |
| 左∶直＝1∶3 | 405 | 1215 | 6480 | 431 | 1293 | 6900 |
| 左∶直＝1∶4 | 324 | 1296 | 6480 | 420 | 1680 | 8400 |
| 左∶直＝1∶5 | 270 | 1350 | 6480 | 391 | 1958 | 9400 |
| 左∶直＝1∶6 | 231 | 1388 | 6480 | 361 | 2167 | 10114 |
注：1)由于出口通行能力限制、路段上多个自行车出入口的存在、考虑过交叉口后不再出现停车延误，绕街坊行驶改良模式的交叉口最大机动车通行能力(计入右转)最大为7200pcu/h，最大自行车通行能力为12000cyc/h。表中“/”后的数字包括右转车辆；
2)均未考虑大车折减；
3)当左转机动车辆比例较大时，需考虑增加远引点(图10中15、16、17、18)的左转灯时，会使自行车通行能力受损。如果左转量很大，可以考虑增加机动车左转转弯车道。
2.技术经济比较
①路段、交叉口饱和度、绿波带速分析
从交叉口通行能力来看，改良模式均优于传统三块板道路交通组织模式。对于改良模式来讲，路网通行能力主要受出口段通行能力制约，而原有模式主要受交叉口通行能力制约。根据绿波交通组织规律，交叉口相位差最好为红绿灯周期的一半(或一个周期，这里按半个周期考虑)，绿波带速等于交叉口间距除以红绿灯周期的一半。无论原有模式如何合理配置信号周期与相位，绿灯期间的路段饱和度总是小于交叉口，而且容易出现机动车与非机动车通行能力矛盾问题，因此交叉口信号周期决定的相位差往往大于车流密度决定的路段行驶时间，车辆总是飞奔到下一交叉口静静等待绿灯到来。而改良模式改变了这一现象，周期缩短依然可以保证较低的交叉口饱和度，交叉口红绿灯周期主要根据路段车流密度决定，更适于绿波交通组织。
②交叉口延误分析
由于改良模式交叉口通行能力大、周期短，在同样的交叉口交通量情况下，交叉口延误较小。所以改良模式明显降低了交叉口延误。
③用地发展导向分析与交通体系升级
可在绿化带内设置分隔栏杆、加高路缘石，这样自行车不可能随意穿越绿化带与机动车道，机动车也不可能跨越路缘石随意停放，从而最大限度规范机动车与自行车出入口。如果主干路的机动车与非机动车出入口确定下来，那么商业开发将以垂直主干路的支路为主，从而理清主干路的交通功能。对于两侧现有的商业建筑，可以在人行道上划线，允许自行车双向通行，不至于大幅度降低主干路两侧店面的吸引力，但不允许自行车经人行道过干路交叉口。路网交通组织见图12。从今后发展来看，改良模式中间的自行车道具有转移自行车，演变为公交专用道的可能。
④人车矛盾
对于行人过街来讲，原有模式与改良模式均存在彼此干扰问题，但右转车道的饱和度一般很低，如果行人过街数量不大，该干扰不会造成交叉口通行能力下降。改良模式还可以诱导支路发展为公共活动空间(人流量较大、出入口较多的街道空间)，所以主干路交叉口行人过街数量会降低，通过支路穿越主干路的行人会增加。在这个位置可采用行人二次过街方式，绿化隔离带可以提供行人过街安全岛。因此改良模式有利于减少人车矛盾。
⑤交通用地效率分析
交叉口间距按400米考虑，原有三块板道路用地为32559平方米，绕街坊行驶改良模式为40038平方米，远引交通改良模式为34820平方米，在交通用地比例比原有三块板模式提高28.6％(绕街坊行驶模式)、6.9％(远引交通模式)的情况下，交通体系通行能力提高了37％以上(绕街坊行驶模式)、23％以上(远引交通模式)；自行车通行能力提高了49％以上。单位交通用地完成的交通量明显提高。如果交叉口间距按500米、600米考虑，三块板改良模式的交通用地效率会更高。
⑥左转比例与非高峰适应性分析
如果交叉口左转比例较大，原有交通组织模式通行能力下降较大。而改良模式可以在达到同样的通行能力的情况下缩短周期，那么每个周期的转向车辆减少，拓宽车道容许的左转比例可以提高，并能保持直行车道通行能力基本不变。而且，交叉口内的自行车侯驶区面积较大，也可以容许较高的自行车转向比例。自行车左转比例、交通量与机动车的左转比例、交通量几乎无关。在非高峰时间内，改良模式可以缩短信号灯周期，在同样信号灯周期条件下，通行能力依然高于原有模式。
Claims (7)
1.三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：
a.道路断面交通组织：道路分为人行道、机动车道、自行车道，
b.交叉口机动车交通组织：交叉口各相交道路的道路断面交通组织方式均采用机外自内-模式；主交叉口采用两相位信号控制；采用绕街坊行驶、远引交通方式取消机动车左转，
c.交叉口自行车交通组织：与主路交叉口的机动车采用同样的相位配置，也可以根据实际交通量结合机动车相位配置对自行车交通的相位略作调整，但依然为两相位；利用自行车转弯半径较小、停车占地面积较小的特点，采用自行车近距离远引交通的方法减少冲突点，即原本在主路交叉口转向的左转自行车可先直行通过交叉口，然后再右转180度，返回交叉口，等另一方向为绿灯时，再右转进入期望出口段，或者先在交叉口等候，等另一方向为绿灯时右转，等待时机再左转180度，返回交叉口，再直行进入期望出口段；设立不同转向方向自行车侯驶区，以此解决自行车的左转与右转车辆的侯驶问题，即安排转向自行车在机动车与自行车本向车流之间侯驶，等另一方向绿灯开启后，转向自行车与直行自行车一起通过交叉口；不同转向方向的自行车车道采用不同颜色的彩线标识流线与等候位置，以解决等候区的重合问题。
2.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：将人行道(1)、人行道(6)布置在街道两侧，以两侧的步行道为参照物，从一侧步行道到另一侧步行道的道路断面交通组织依次为：人行道(1)、机动车道(3)、自行车道(2)、自行车道(5)、机动车道(4)、人行道(6)。
3.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：街道仅在一侧布置步行道。
4.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：街道两侧布置路肩。
5.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：街道一侧布置路肩。
6.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：自行车道与机动车道之间布置分隔带或划线分隔。
7.根据权利要求1所述的三块板道路与交叉口交通组织改良方法，其特征在于：自行车道的行驶方向采用靠道路左侧行驶的交通规则。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |