交叉口渠化及交通信號控制

道路交叉口設計交叉口渠化及交通信號控制09級道橋一班李顏

交叉口是道路網(wǎng)的瓶頸，60%的交通事故發(fā)生在交叉口及其附近，多數(shù)交通阻塞現(xiàn)象也發(fā)生在交叉口附近。所以，如何規(guī)劃、設計、運用交叉口，對于道路交通的暢通、安全極為重要。交叉口渠化就是針對與交叉口相關的各種問題，采取適當?shù)拇胧┮愿纳平徊婵诘男阅?。交叉口必要的、合理的信號控制對于提高路口通行能力、保障交通安全具有重要意義。

概述一.交叉口的渠化設計交叉口渠化設計的概念交叉口渠化設計的目的交叉口渠化應考慮的主要因素交叉口渠化設計的原則平面交叉口的拓寬渠化導流島的設計誘導線的設計1.

交叉口渠化設計的概念道路交通渠化就是在道路上用交通標志、標線或用高出路面的各種島狀構造物，或利用路面漆刷成不同顏色，或利用護欄、分隔帶、隔離墩及其他設施和方法，對行人與各種不同車型、不同方向、不同速度及不同運動狀態(tài)的交通流進行引導、隔離和管制，使交通實體像渠內水流一樣順著一定的方向和線路，互不干擾地安全而有序運行，以達到分離和控制交通流的目的。交叉口渠化設計投資少、見效快，對于提高道路網(wǎng)運輸效率有明顯的效果。一.交叉口的渠化設計2.

交叉口渠化設計的目的1)增大交叉口通行能力，提高道路通行效率道路實行渠化后，影響人、車通行的因素將減少，機動車之間、機動車與非機動車及行人之間的相互影響將減弱，通行能力加大，交通更為通暢。2)減少交通事故發(fā)生由于主客觀方面的原因，機動車、非機動車及行人在狹小的路面混行時，交通參與者行為的隨意性較大，相當一部分交通參增大通行能力，提高通行效率減少交通事故美化城市環(huán)境交叉口渠化設計的目的與者行為的隨意性較大，相當一部分交通參與者安全意識淡薄，導致交通秩序混亂，交通事故極易發(fā)生。將機動車、非機動車及行人通過渠化分流后，車輛、行人各行其道，從而分隔沖突點、分離交通流、控制沖突時的交通流線角度，交通行為有了導向，將極大地減少交通違章和事故。3)美化城市環(huán)境交叉口空氣質量是交叉口渠化設計環(huán)境效益分析的重要指標之一。據(jù)有關調查資料表明，交叉口延誤對于交叉口周邊區(qū)域空氣質量影響較大。因此改善交叉口交通組織，減少車輛排隊和延誤，對于改善汽車排放污染具有明顯的作用。此外，還可以壓縮交叉口內不必要的路面鋪裝，為主要交通流向提拱優(yōu)先通行條件。

3.交叉口渠化應考慮的主要因素交叉口渠化設計時應考慮多方面的因素，主要涉及人的交通特性、車輛交通特性、相交路段交通特性、交叉口交通特性、交通設施狀況、工程費用與效益、渠化的社會環(huán)境特性等方面。

4.交叉口渠化設計的原則道路交叉口的渠化設計總的要求應有利于交通安全、提高通行能力和行車速度、減少延誤和方便行車行人。綜合起來應該有如下八條原則：1)簡單易懂進行交叉口渠化設計的基本思路是盡量使交叉口簡單、明確。也就是說，“十字形”和“T形”交叉口問題最少，是最理想的形狀。所以在進行交叉口渠化設計的過程中，首先要將交叉口的形狀盡量設計成接近“十字形”或“T形”；其次，為使車輛以一定軌跡通過交叉口，要明確地設計交叉口連接部

和交叉口內部的幾何結構以及路面標線。使駕駛員及行人等道路使用者容易理解交叉口設計的意圖。

2)符合規(guī)范

渠化的一切措施如設島、畫線、建立各種標志，均應按國家有關規(guī)范的規(guī)定，其位置、顏色、尺寸大小、形狀及高度等均應嚴格依據(jù)規(guī)范或標準的規(guī)定進行，不能隨意變更和改動。3)有利安全不同車種、不同流向、不同速度的交通流應盡可能采用劃線或設置隔離墩(柱)或設島的方法，使其分道行駛，以減少相互干擾或碰撞，以利于行車安全。4)方便直接渠化時劃線、設島均應盡可能使行人和車輛的路線方便、直接、自然，可以最短時間或最短路程通過；切忌迂回、逆

向、急轉或有可能引起碰撞的尖銳角度。5)保證視距平面交叉口渠化應充分保證各方向各車道的車輛和行人的視距，交叉口附近的所有綠化栽植和街道上的公用市政設施均應以不阻擋視線、不妨礙視線為原則，凡是妨礙視線的建筑物或綠化均應拆除或砍伐以確保行車視距要求。6)美觀醒目交通島的路緣石必須醒目、美觀、高度一般不超過12～15cm，因為過高的島狀物對司機會產生心理壓力,過低了有沒有約束作用，同時還要鮮明清晰，使人有沒的感覺。7)便于認識平面交叉口的渠化方案要盡可能的簡單明確，一般采用比較集中的大島。一般來說在5～7m2之間，既能一目了然，

也不過多占用土地。8)位置合理各種交通島的位置應設置在沒有車流通過（或者通過比較少）的死點處，既不妨礙交通，又能限制車輛的活動范圍，減少沖突區(qū)。9)簡單明了，切忌復雜渠化交叉口的設計方案應力求簡單明了，避免過于復雜的方案，以利于交通組織。渠化設計的方法應根據(jù)交通工程原理和汽車行駛性能予以認真考慮，一般應注意以下幾點：

①分清主次道路、保證主要流向暢行對主次干道相交的交叉口，渠化時次要道路可以彎曲或適當遷就主干路，保證主要流向的通行暢通。

②保護轉彎車流在不同方向交通流之間設置分隔帶以防止可能的車流沖突并保護轉彎車輛和橫向行駛車輛。對大量的轉彎車流應優(yōu)先考慮，提供方便。右轉車輛比例比較大的交叉口，如有可能應設置右轉車道。通常設置右轉車道的方法是拓寬進口。

③調整車道寬度渠化交叉口車輛的寬度，應以保證最大外形尺寸的車輛能順利地實現(xiàn)轉彎運行，不受阻礙亦不致過分降低車速，但亦不宜過寬，造成可以兩車并行的假象。

④標線明確車道線、停止線、轉彎箭頭，都應保持清除明確，模糊時應及時更新。

上述基本要求、使用原則和布置方法應根據(jù)交叉口的道路交通、環(huán)境等具體條件靈活運用，切忌生搬硬套。應根據(jù)就具體條件，適當變動，但在任何時候，都應保證交叉口行車和行人的安全和暢通。交叉口渠化設計示意見表1。

平面交叉口渠化目的與作用表1

5.平面交叉口的拓寬渠化交叉口拓寬渠化是最常用的渠化方式之一。通過拓寬平面交叉口，增設左、右轉專用車道并予以渠化，可以實現(xiàn)交叉口各向分流，使車輛有秩序地行駛以提高通行能力。

采用拓寬交叉口的方法，通常工程量不大，可以收到很好的效果。一般拓寬后可提高通行能力30%左右，在有條件拓寬交叉口時應首先采用此方法。拓寬的方式一般有三種：

①對進口道的右側進行拓寬，增設右轉彎車道。②對進口道的左側進行拓寬，利用中央分隔帶偏移道路中心線占用對向的車行道部分寬度，增設左轉彎車道。③交叉口進口道的左右兩側同時拓寬。當現(xiàn)有簡單平面交叉口通行能力不能適應實際的交通量，經常發(fā)生擁擠、阻塞和事故，或車速、安全性大大降低時，應考慮進行交叉口的拓寬渠化。根據(jù)我國道路交通的實際情況，參照國外的研究成果，建議在主干道與次干道上，當交通量在2000～5000輛/d以上時，可采用拓寬渠化的方式。

6.導流島的設計渠化交叉口導流島通常布置在交叉口內車行道的“死區(qū)”，即行車軌跡很少壓到的空間范圍或不作行車之用的區(qū)域。導流島一般設在較大的、不規(guī)則的、復雜的交叉口上，它將進入交叉口的不同方向的交通流指引到不同的車道或者是規(guī)定的線路上，以防止車流偏離方向。交叉口設立導流島后，通過限制行車路線，可以減少車輛沖突、提高交叉口的行車安全和通暢。右圖是典型導流島設置示意。導流島的形狀和位置可以通過作圖分析或現(xiàn)場實驗確定，其基本原則是應與車輛的行駛軌跡相吻合。許多畸形復雜而不規(guī)則的交叉口，往往布置導流島能收到很好的效果。

導流島除了起到引誘、分離交通流的作用，還可以兼作安全島和分車帶。導流島的大小必須保證司機能夠清楚地確認其存在和易于識別。導流島一般用路緣石在路面上圍起來，特殊情況下可以采用路面交通標志線代替，或者用有色路面來區(qū)分，其實施方法按照國家標準《道路交通標志和標線》（QB5768-1999）中的有關規(guī)定執(zhí)行。當在導流島內要設置信號、照明以及標志牌等設施或兼作行人安全島時，必須用路緣石構造。7.誘導線的設計左轉交通對交通的流暢和安全有很大的影響，特別是與對向直行車輛之間的沖突。因此，為了明確交叉口內左轉車輛的行駛和等待位置，以及交通流在交叉口內曲線行駛的方向，宜采用誘導線來誘導車輛。設置的誘導線過多將會引起交叉口內的混亂，因此設

置的誘導線應控制在最少數(shù)量。

誘導線的設置誘導線通常設置在交通流發(fā)生彎曲形成不規(guī)則行駛軌跡、或跨越其他交通流的地方，因此與其他路面標線相比，容易磨損，要特別注意維護管理。

二.交通信號控制交通信號控制的概念交通信號控制發(fā)展概況交通信號控制方式的種類與功能交通信號控制的設計程序

1.交通信號控制的概念

交通信號控制(TrafficSignalControl，TSC)是依據(jù)路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)，對交通信號進行初始化配時和控制，同時根據(jù)實時交通流狀況，實時調整配時方案，實現(xiàn)交通控制的優(yōu)化。交通控制從被控區(qū)域的最小延誤時間出發(fā)，獲得最佳的配時方案，是系統(tǒng)化最優(yōu)的思想。交通信號控制是時間分離的一種交通組織形式，通常是在停車讓路控制的基礎上，根據(jù)交叉口的交通流量、車輛延誤、交通沖突、行人安全和事故記錄以及交叉口所處位置等，考慮信號設置的必要性。2.交通信號控制發(fā)展概況-早在19世紀，人們就開始研究交通信號，用信號燈指揮二.交通信號控制

道路上的車輛交通，控制車輛進入交叉口的次序。1868年，在英國倫敦Westminter的街口出現(xiàn)了最早的交通信號燈，不同于現(xiàn)在的三色信號燈，它只有紅綠兩種顏色。

-1926年，英國人在Wolverhampton安設了第一座自動交通信號機。

-到20世紀60年代，世界各國開始研究控制范圍較大的信號聯(lián)動協(xié)調控制系統(tǒng)，建立模擬各交叉口交通流狀況的數(shù)學模型，以解決信號配時的優(yōu)化問題。3.交通信號控制方式的種類與功能

1)控制方式的種類信號控制有各種各樣的方式，其分類也有很多種。在此考慮選擇控制方式的方便性，將信號控制分為點控、線控和面控。點控指獨立控制各信號機，線控指同時控制沿道路連

線的幾個信號機，面控是指把城市道路網(wǎng)分區(qū)域進行控制的方式。決定交叉口控制方式為點控還是線控目前為止無固定的標準，一般來說，可根據(jù)如下情況進行綜合判斷：

①相鄰交叉口間距越小，線控的必要性越大。

②交通量(線方向)越多，線控的必要性越大。

③相鄰兩個信號機之間交通流的脈動越大，線控的必要性越大。

④當相鄰交叉口飽和度的差很大、最優(yōu)周期長不同但不是相差整數(shù)倍或整數(shù)分之一的周期長的情況下，應把實施線控的損失和不采用線控的損失進行比較后再決定是否采取線控。

點控方式定周期控制交通感應控制行人信號控制交通信號控制方式的種類交通信號控制方式的種類線控方式(“綠波控制”)定周期控制交通感應控制

面控方式定時式脫機操作控制感應式聯(lián)機操作控制

2）點控方式

點控方式適用于相鄰信號機間距較遠，線控無多大效果時，或者因各相位交通需求變動顯著，其交叉口的周期長和綠信比的獨立控制比線控更有效的情況。

①定周期控制定周期控制是對應于交通需求的變動參數(shù)，將一天分為幾個時間段，相應于不同時段設定不同的周期長、綠信比等信號控制參數(shù)，由時鐘來控制變換參數(shù)的控制方式。這種控制方式適用于交通量的變動模式基本固定并可以預測的情況，但因某種原因變動模式發(fā)生時要修改控制參數(shù)。

②交通感應控制交通感應控制方式是對應于交通狀況的變動進行實時控制的方式，是根據(jù)使用車輛感測器測得的比較短時間的交通

需求的變動，改變綠燈時間和周期長的控制方式。這種控制方式又分為半感應信號控制和全感應信號控制兩種。半感應信號控制的控制參數(shù)

控制參數(shù)主要道路最小綠時次要道路初期綠時次要道路最大綠時單位延長綠時③行人信號控制人行橫道的信號控制方式有“定周期控制”和“按鈕式控制”。繁華街、車站周圍以及辦公區(qū)、商店街等地點全天都有行人穿越橫道，即使在高峰時間以外也大致平均每一分鐘有一人以上的交通需求量，所以進行定周期控制為好。按鈕式控制適用于需求量隨時間變動顯著，存在著幾乎無人過街的時間段或需求量不大的時間段（如購物、通勤等所用的生活道路）等情況。3）線控方式線控方式把一條道路延長線上的連續(xù)幾個信號機在時間上相互聯(lián)系起來進行信號顯示，通過減少車輛停止次數(shù)，縮

短停車時間達到使交通暢通的目的。另外，此種控制方式有助于形成適當速度的交通流。線控的主要特點是對幾個信號機設定共同的周期長（系統(tǒng)周期長）和確定各信號時間上的相對關系即相位差。

①定周期控制線控方式定周期控制與點控制