交叉口优化设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇交叉口优化设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

Use Synchro to deisgn Signal Timing of Intersection

Yuan Liang

（WenZhou Urban Transport Research Department，WenZhou325027）

Abstract: The paper use Jinxiu Road and Huimin Road’s Intersection’s peak- hour volume, signal timing and traffic organize, which were surved on-site to simulate and evaluate the intersection’s traffic during afternoon’s peak hour with Synchro software. Then bring up some improved scenarios, and use Synchro software to optimize the intersection’s signal timing, and simulate them, get the best scenario at last.

Key words： Synchro signal timing, intersection optimization

中图分类号：U412.35文献标识码：A文章编号：

随着中国经济的快速发展，现代化城市规模的不断扩张，机动车保有量近年来大幅提高，给城市带来一系列问题，而交通拥堵则首当其冲，成为城市发展所面临的一大难题。提高道路利用效率是缓解该难题的有效方法之一，一般情况下，城市道路的车辆通行能力不是取决于路段、而是交叉口。因此，平面交叉口的设计及优化至关重要，它包括交叉口标志标线、交通组织管理、信号设置及配时等。在此，以温州市锦绣路-惠民路交叉口为例，对信号设置及配时进行优化设计。

现状描述

锦绣路是温州市区东西向的核心主干道，路段红线宽50m，三块板形式，标准横断面是5.5m人行道+5.5m绿化带+2m非机动车道+10.5m机动车道+3m绿化带+10.5m机动车道+2m非机动车道+5.5m绿化带+5.5m人行道，它东接新城大道、机场大道，通至龙湾，西接西山路、温瞿公路，通至瞿溪。

惠民路路段红线宽36m，是南北向的主要次干道之一，标准横断面是7m人行道+4m非机动车道+14m机动车道+4m非机动车道+7m人行道，现状北至江滨中路，南至温州大道。

锦绣路-惠民路交叉口呈规则十字型，各进口道已进行渠化设计，东西进口道由路段的3车道渠化为5车道，分别为1个左转、3个直行和1个右转，其中左转车道容许车辆掉头，南北进口道由路段的2车道渠化为4车道，分别为1个左转、2个直行和1个右转。

该交叉口现状采用固定式信号控制，平峰时段与高峰时段差别化设置。以夏季为例，17：30-18：00之间的信号设置与其他时段不同，该时段内的信号周期T=124s，相位设置和配时方案见图1，由此可计算得到有效绿性比。

将晚高峰小时交通量调查结果换算为标准小汽车（pcu），各转向的高峰小时系数见表1（高峰小时系数PHF越小表示交通量越集中于高峰15分钟，模拟计算出来的排队长度和延误则越大）。

表1 锦绣路-惠民路交叉口各转向PHF

现状仿真

通过现场观测与调查得到，该交叉口晚高峰小时机动车交通流量较大，东西向直行尤为明显，特别是东进口，现场观测的排队长达200m。在东西向直行流量远大于南北向直行流量，而东西向直行的绿信比却明显少于南北向的情况下，信号设置显然不合理。

接着通过Sychnro对交叉口的现状进行仿真，仿真的各项数据均来自交通调查，然后将仿真结果与现状观测情况作对比，以校核仿真过程中各项设置的合理性，最后利用合理的参数和步骤来设计优化方案。

仿真可以直观地、动态地模拟交叉口的运行情况。现状仿真中东进口直行车道第95百分位交通量排队长度为187.2m，延误为423.4s，与现场观测相似，仿真中其他进口道的运行情况与现状也比较吻合，即现状仿真合理。

优化方案

通过对交通量调查数据和现状仿真结果进行分析，特制定以下三个信号相位设置方案，分别对它们进行优化配时和仿真。

3.1 方案一

相位设置：保持现状晚高峰时段相位不变，即第一相位为东进口直行、左转（容许掉头），第二相位为西进口直行、左转（容许掉头），第三相位为南北进口的直行，第四相位为南北进口的左转。

利用Sychnro优化交叉口信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，得到最优周期T=100s，优化配时结果见图5。相位一中东进口直行时长33s，左转（容许掉头）时长20s；相位二中西进口直行35s，左转（容许掉头）时长22s；相位三中南进口直行时长22s，北进口直行时长23s；相位四中南进口左转时长22s，北进口左转时长23s。

信号配时优化时，容许早开/迟闭最优化，从图5Time Window中的Lead/Leg行可以看到每个转向的设置为早开还是迟闭，另外从下方的相位图中可以看出设置的具体时间。

3.2方案二

相位设置：第一相位为东西进口直行，第二相位为东西进口左转（容许掉头），第三相位为南北进口直行，第四相位为南北进口左转。

利用Sychnro优化信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，容许早开/迟闭最优化，得到最优周期T=130s，优化配时结果见图6。相位一中东进口直行时长43s，西进口直行时长48s；相位二中东进口左转（容许掉头）时长21s，西进口左转（容许掉头）时长26s；相位三中南进口直行时长30s，北进口直行时长29s；相位四中南进口左转时长32s，北进口左转时长31s。

3.3方案三

相位设置：与现状平峰时段的相位设置相同，第一相位为东西进口直行，第二相位为东西进口左转（容许掉头），第三相位为南进口直行和左转，第四相位为北进口直行和左转。

利用Sychnro优化信号周期长，优化范围为T=50~150s，每5s计算一次，容许早开/迟闭最优化，得到最优周期T=110s，优化配时结果见图7。相位一中东进口直行时长36s，西进口直行时长37s；相位二中东进口左转（容许掉头）时长23s，西进口左转（容许掉头）时长24s；相位三中南进口直行和左转时长均为24s；相位四中北进口直行和左转时长均为26s。

推荐方案评价

采用Synchro进行优化配时设计，在Time Window中直接显示评价交叉口运行状态的两个重要指标，即排队长度和延误。

表2 锦绣路-惠民路交叉口评价指标

因为交叉口的主要问题表现为东西进口道排队长和延误大，所以在此着重分析东西进口道的指标。

首先进行排队长度的分析，3个方案中东进口直行排队长度分别为97.6m、126.2m和108m，西进口道直行排队长度分别为56.2m、71.9m和63.5m，方案一的排队最短，其次是方案三，最后是方案二，南、北进口直行排队长度与东、西进口一致。从排队长度指标分析来看，方案一最优。

然后分析比较3个方案晚高峰时段的交叉口延误，分别为58.0s、59.6s和59.5s，差别不大，均处于E级服务水平。接着细化比较各方案东西进口道的延误，3个方案中东进口延误分别为66.9s、67.7s和68.5s，西进口延误分别为32.7s、40.4s和36.2s。方案一的延误最小，其次是方案三，最后是方案二。

综合分析排队长度和延误，方案一最优，是本次研究的推荐方案。

结语

利用Synchro软件进行交叉口信号配时的优化快速而又方便，不仅能得到各项具体配置参数，还能直观、形象地仿真出交叉口的车辆、信号等随时间动态变化的情况。

对锦绣路-惠民路交叉口的信号优化设置而言，方案一为最优方案。实际上，对交叉口进行改善优化时要综合多种措施将交叉口的通行能力最大化，例如需同时考虑交叉口标线设置及交通组织等。有时候还需综合考虑干线甚至周边路网的交叉口信号设置情况，根据实际情况确定采用单点控制、干线协调控制或区域协调控制。

篇（2）

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0044-02

MEDS是Municipal Engineering Design System的简称，中文名称为“市政道路与给排水工程综合协同设计系统”。它是以AutoCAD为平台开发，适应市政行业设计特点的一款专业软件，界面友好，人机交互性好，在市政道路排水设计中得到广泛的运用。

MEDS平面交叉口设计模块采用特征断面法确定各道口控制点，根据等分法绘制高程计算线网。MEDS提供了三种路拱形式：直线、二次抛物线和三次抛物线来加密设计高程。三种路拱形式的数学表达式如下：

直线：

二次抛物线：

三次抛物线：

式中：h―高程计算线两端的高差；B―车行道宽度；ih―路拱横坡；x―计算点到路脊交点的距离。

1 优化案例

某平面交叉口由AC路和BD路十字相交，AC路为城市次干路，BD路为城市主干路，道路等级相近，交角接近90°，道路中线可作为路脊线。各道口设计指标见表1。

交叉口中心点设计高程为21.981m竖向路拱拟采用三次抛物线形式。根据上述参数，MEDS生成道口竖向设计图如图1所示。

图1中在交叉口的中部位置，等高线凸点明显，不够平顺圆滑，意味着在交叉口中部局部范围内不够平坦，主要行车方向上高程起伏较大。BD路道口横坡1.5%与AC的纵坡0.3%差距较大，BD路穿过AC路时横坡发生较大扭转，高程变化过急。考虑到交叉口内径向横坡不小于0.3%即可满足排水要求，该交叉口有条件将边界线整体抬高，即各弧顶处特征点高程有调升的余地。

由此，将道口横坡参数调整为：A、C道口横坡0.5%，B、D道口横坡1.0%，并设置路段横坡向道口横坡渐变过渡段，取横坡渐变率p为1/250，那么各道口渐变段长度为：

LAC=7.5×（1.5%-0.5%）/p=18.75 取5的整数倍20m

LBD=12×（1.5%-1.0%）/p=15

交叉口设置横坡渐变过渡段后的设计结果如图2所示。

比较图1和图2可以看出，图2中交叉口中部等高线较优化前明显平顺圆滑，交叉口更加平缓，AC和BD两个行车方向上高程变化均衡。

2 结语

使用MEDS在交叉口竖向设计中，通过整体抬高交叉口边缘弧顶特征点高程，并在道口路段设置横坡渐变过渡段，能明显优化交叉口竖向，使其既保证行车平稳顺畅又满足排水要求。

参考文献

篇（3）

Abstract: City road of our country is affected by historical and economic conditions, the development of road construction relative to other countries lag, but with the rapid development of economic construction of our country city, the rapid growth of traffic volume, the traffic appeared increasingly tense situation, congestion occurs frequently, the whole city economic development has been restricted, alleviate traffic congestion the problem is imminent. Combining the engineering examples of different types, propose solutions to further optimize the design of the intersections, the security problem of traffic organization of City road intersection and intersection capacity to further enhance.

Key words: Shenzhen city; city road; intersection; optimization design

中图分类号:[TU997]文献标识码：A文章编号：

引言

我国大部分城市的道路平面交叉口布局较为简单,往往是交叉口进、出口车道数与路段相等且非机混行严重，由于在同样车道数的情况下, 平面交叉口的通行能力只有路段的1/3--1/2,路段车速越高、车道数越多则交叉口拥堵情况越严重，因此交叉口往往成为城市交通的瓶颈。为了提高平面交叉口的通行能力, 适应城市交通发展的要求, 需要对干道交叉口进行渠化设计，使机动车、非机动车和行人在通过交叉口时,各行其道, 互不干扰，提高通行效率。

一、现状城市道路交叉口存在的主要问题

1.1交叉口车道渠化不合理

在城市道路设计中，交通量较小的支路与支路相交一般可不需进行交叉口增拓车道数，等级较高、交通量较大的主、次干道应增加交叉口车道数。通过渠化设计，设置专用左转道、右转道，保证交叉口的车流处于有序状态。从现状调查的城市道路交叉口来看，大多数平面交叉口的渠化设计有进一步优化的空间。

1.2路口车道数划分不合理

交叉口进出口车道数对整个道路网系统通行能力有较大的影响。因此，交叉口进出口的车道数一般多于标准路段（比标准路段多1到2个车道）。进口直行、左转及右转流向的车道数，应按流量比分配。现状存在交叉口进口车道数与标准路段一样，或直行车道数少于出口车道数，使得交叉口处的交通流不畅，造成交叉口通行能力低，增加交叉口处的交通隐患。

1.3非机动车及行人过街干扰成为瓶颈

行人、非机动车过街设施不完善或设置不合理，使得行人、非机动车过街困难，甚至出现行人和非机动车交通对道路的穿越与机动车交通之间存在严重的相互干扰，如右转机动车与行人过街，造成交通混乱，影响交叉口通行能力及安全。

1.4标志标线设置不合理

目前，每个城市几乎都有自己的一套交通工程做法，没有严格按照相关规范进行设置。现状存在的交叉口标志标线设置不合理的地方主要有：路口标志标线设置缺失、不清晰或者设置错误，旧牌作废后也没有及时更换；标志牌字体小。

1.5公交站点设置不够合理

为了方便居民乘坐公交车，一般将公交车站设置在道路交叉口的出口道，少部分情况设置在进口道。但是，现状设置在交叉口处的公交停靠站存在不合理的现象，如：公交停靠站设置在出口道时，其位置不符合规范要求，甚至公交停靠站直接设置在无展宽的出口道等。公交车辆的停靠站设置不合理，导致其他车辆不能快速的驶出交叉口，造成道路节点通行能力的下降，从而影响整个道路网的通行能力。

二、交叉口设计原则

2.1交叉口是交通冲突地点，为提高交通安全和通行率，在无信号控制的交叉口需要实行“路权”分配的标志和标线设置措施。

2.2为改善交通安全，交叉口需对机动车、行人、自行车交通采用规范化的交通安全和交通控制设计。

2.3新建平面交叉口，应以交叉口红线为依据，根据相交道路的类别以及设计车型、车速、交通流量流向，并考虑到未来发展的可能性进行设计。

2.4各类道路交叉口的进出口道应为行人安全过街或方便残疾人使用和通行提供必要的条件。

2.5平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线、并须满足视距三角形要求。视距三角形范围内，不得有任何高出道路平面标高1.2m 的视线障碍物。

三、交叉口平面设计步骤及方法

3.1交叉口平面设计步骤

城市道路交叉口平面设计步骤一般如下：

图1交叉口平面设计一般步骤图

其中，在考虑交叉口渠化问题时，应结合交叉口进、出口车道数、左转车道及右转车道设置一并考虑。

3.2交叉口平面设计方法

这里介绍交叉口平面设计方法时，按照设计步骤进行阐述。

（1）确定渠化参数：根据不同等级的道路，确定渠化段及展宽段长度，对于新建道路宜取大值，改建或者条件受限取小值，这里一般结合公交站台的设计一并考虑。

在进行渠化时，增加进口车道数的方式一般有压缩侧分带及中分带、道路中心线左移、红线拓宽等。

篇（4）

引言

交叉口是城市道路系统的重要组成部分，也是城市路网中最常见、最普遍、最直接的交通拥堵发生源及交通事故多发地点。对于信号控制的单点平面交叉口来说， 信号配时优化对于减少车流的平均延误、停车次数，提高交叉口的通行能力、服务水平起到至关重要的作用。目前，德国 PTV 公司开发的VISSIM 仿真软件在国内外应用最为广泛； 而且VISSIM 能直观、形象、详细地仿真出车辆、道路、交叉口、信号灯等随时间变化的三维动画状态，能真实、精确地重现交通网络交通运行状况，弥补了在拟定交通控制方案及对方案进行评价时因无法直观观测车辆在道路及交叉口的运行状况而引起的不足。

1 路口现状及分析

1.1 路口现状

1.2 冲突点与冲突区域分析

（1）冲突点：A路右转车辆与B路直行车辆形成的冲突点1；A左转车辆与B直行、左转、H直行的车辆形成的冲突点2、3、7；A直行车辆与B直行和H左转车辆形成的冲突点4、5；H左转车辆与B左转车辆形成的冲突点6；H直行车辆与B直行车辆形成的冲突点8；G左转车辆与E左转、C左转、D直行车辆形成的冲突点9、10、11；G直行车辆与E直行和右转车辆形成的冲突点12；D直行车辆与C左转车辆形成的冲突点13；I左转车辆与C直行车辆形成的冲突点14；E直行车辆和C左转车辆形成的冲突点15。

（2）冲突区域（如图中方框内区域所示）：A、B、F、H路叉区域Ⅰ。A路车辆直行左转，B路车辆左转直行右转，H路车辆直行右转，均在此处汇合，且B和H路来向车辆以大型车辆居多，加之桥墩与东西方向呈锐角角度（约75度），H左转车辆转弯半径较大，使其它车辆正常行驶受到干扰，使车速降低。C、D、E、G路叉区域Ⅱ。E直行的车辆，沿路受到D直行和G直行车辆的干扰，E左转的车辆与C右转的车辆汇合与H路口处，此公共区域较狭小，车辆之间干扰的影响效果会加强，导致拥堵。C路向东行驶车辆与I路左转车辆交叉区域Ⅲ。高峰时段，由I驶出车辆较多，与C路上正常行驶车辆造成冲突。D和I路之间的C路段上小摊小贩众多，且抢道现象严重，在I路口还设有666路公交车站，公交车停站时对车辆的正常行驶的影响尤为严重。

1.4 数据分析

由表2和相关计算可知，A路道路服务水平一级，PHF为0.92，相对最通畅。C、D路服务水平四级，接近不稳定车流，有较大延误，司机还能忍受。E、F路次之，但因为其是单行路，总体车流压力不大。B路为最拥堵路段，服务水平六级，PHF值为0.61。主要冲突点在B路端口，由E来驶向B和由B来驶向F的车辆汇于此。

2 优化方案

针对上述现状分析，结合此路口其他拥堵因素，总结解决方案如下：

（1）禁行：加装禁令标志，桥下由北向南方向禁止通行，欲开往此方向车辆通过F路段向西行驶至头调路口（距本路段约200米）调头行驶； B、C路段出口禁止左转。从而大量减少车流冲突点。

（2）划分车道：在六个路段加画行车线，距路口五十米内画实线，禁止变道。规范行车秩序，减小事故发生率。

（3）加画行车标志，分离不同方向车流，减小同一车流冲突发生几率。

（4）A路段距出口30米内加装隔离带，防止车辆随意变道造车的行车冲突。

（5）加装信号灯：相位如图3，由韦伯斯特算法，得出第一相位绿灯时间18s，红灯18s，黄灯4s。第二相位绿灯14s，红灯22s，黄灯4s。设备购买、安装及电力问题由有关部门协调解决。

（6）加装探头：加强车辆违章监管，促使司机规范驾驶。相关设备由有关部门提供，监视屏安置在东丽区交通管理局。

（7）加强周边道路管制：将公交站点重新设置；画人行横道，保障学生安全；规范路边摊贩，减少对机动车道的占用。

（8）设置让行标志，减少交通冲突点的矛盾。民航小区出行车辆避让C路段直行车辆；桥下向北直行的车辆避让B路段直行车辆。

3 优化仿真

应用VISSIM软件对驯海路和津北公路交叉口按照优化计划进行优化仿真（仅针对方案中的车辆行驶方式的改变）如图4

仿真前后延误对比结果见表3。

由表3可以看出，通过对交叉口进行交通组织优化，分离轻、重交通流，较少冲突区域后，交叉口的延误时间明显缩短，平均延误为20.4s，服务水平达到为B级，车流基本通畅，延误较小。

4 结束语

文章应用VISSIM 微观交通仿真软件对驯海路民航大学路段进行优化仿真。首先通过对路口的介绍及车流量调查陈述路口相关参数及现状，再由道路服务水平和PHF对路口进行测评，得出每条路的服务水平等级，找出冲突点。在此基础上，结合路口环境及本身特点，提出优化改革方案，用VISSIM进行仿真模拟，得到相关评价指标。可知，模拟后的路口拥堵有一定缓解，证实了方案的有效性。

参考文献

[1]刘斌，王建蓉.基于VISSIM的城市道路平面交叉口仿真研究[J].甘肃科学学报，2012，4.

[2]宋睿.VISSIM和TSIS在交叉口拥挤改善设计中的应用对比[J].中国科技信息，2010，14.

篇（5）

中图分类号：U491.114；TP391.72文献标志码：A

Computer aided design system for urban road intersections

WU Zhizhou, YANG Xiaoguang

(Key Lab. of Road & Traffic Eng. of Ministry of Edu., Tongji Univ., Shanghai 200092, China)

Abstract：To improve road capacity, the computer aided design system for urban road intersections is designed and developed with software engineering idea, which is based on traffic design theories and methods for Chinese urban roads. Its data structures are designed reasonably, which can provide interfaces for the generation of traffic control scheme and development of traffic simulation and evaluation software. An example shows that the core models are consistent with the characteristics of Chinese urban roads and the efficiency of plane road intersection design can be improved greatly.

Key words：urban road; intersection; traffic design; computer aided design

0引言

交通问题已成为制约城市发展的关键因素之一，如何针对我国混合交通流的实情给出合理的应对策略已成为迫切需要解决的问题.[1]交叉口是道路交通系统的重要组成部分，是道路网的节点和枢纽，在城市道路网中的重要地位不言而喻.虽然交叉口的存在增加了交通流组织的复杂度，但保证交叉口的通畅，仅从道路的“平纵横”和“路基路面”等土木工程方面进行设计远远不够，只有依据道路的实际交通需求特征，以通行能力最佳化、交通安全为目标，从道路的空间和交通管理与控制结合方面进行交通设计，才可确保其功能的充分发挥.[2]

交通设计的内容和程序相当复杂，需要量化的工作繁多.如何进行交叉口的优化设计？如何对交叉口设计进行科学评价？如何将设计和评价有机地结合？在国内还没有完备的手段和工具，特别是没有针对中国城市道路与交通特点开发的交通辅助设计工具.因此，如何结合道路平面交叉通设计工作的特点，开发一套较为完善的交通设计与配时优化设计辅助系统，并提高设计的效率和科学性有着广泛的需求和实用价值.

1系统总体设计

1.1设计原则

该系统是“城市道路平面交叉通设计评价系统”的后续研究，结合实际交叉口设计的工作，系统从渠化方案的生成、信号控制方案的生成、方案的评价及方案的输出几个方面展开进一步研究.总体设计按照如下原则[3]展开：

(1)功能完备性原则.该系统应该包括一般软件系统的数据管理、存储功能和交叉通设计的各种优化调整功能.

(2)标准化原则.主要是指系统设计应符合计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)的基本要求和标准，同时系统所使用的专业术语、模型等也应符合国家规范或相关规程.当然，系统本身也具有推动交通设计工作标准化的功能.

(3)系统性原则.系统的各个功能模块应有机结合，便于系统未来的升级与发展.这一点在系统数据结构的设计上显得尤为重要.

(4)兼容性原则.数据应具有可交换性，即应该选择标准的数据格式，实现数据与其他相关软件的交换共享.

(5)实用性原则.系统设计中的数据组织应比较灵活，可以满足不同应用分析的需求，真正做到能够解决用户所关心的问题，为生产实践和科研教学服务.

(6)可扩充性原则.系统的总体设计应该采用模块化结构设计，模块的独立性强，模块的增加、减少或修改均对系统影响很小，便于对系统进行改进和扩充.

1.2系统总体构架

系统采用项目管理的方式，每一个交叉口采用一个数据库进行管理，主要内容包括：项目的基本参数、交叉口的交通需求参数(如流量、流向等)、交叉口的空间位置参数(如红线宽度、路段长度等)、时间设计参数(信号控制方案的参数)、方案评价参数(通行能力、排队长度、总体延误、服务水平等).系统后台集成成熟的交通设计理论和模型，通过函数库、规则库和优化算法库支持系统功能的实现，总体结构见图1.

结合交叉口设计的实际流程，系统逐步生成交叉口的设计方案，在实际应用过程中，用户可以根据具体需要调整相应的参数.系统也将结合评价的参数和规则库，辅助用户生成决策方案.其实现流程见图2.[4]

2系统功能模块设计

在总体设计原则指导下，在功能设计上系统遵循以下原则展开：

(1)功能结构的合理性.即系统功能模块的划分要以系统论的设计思想为指导，合理进行集成和区分，功能清楚、逻辑清晰、设计合理.

(2)功能结构的完备性.根据系统的应用目的要求，功能齐备，适合各应用目的.

(3)系统各功能的独立性.各功能模块应相互独立，各自具备一套完整的处理功能，且功能相互独立，冗余度最小.

(4)功能模块的可靠性.各模块的稳定性好，操作可靠，数据处理方法科学、实用.

(5)功能模块操作的简便性.各子功能模块应操作方便，简单明了，易于掌握.

遵照设计原则和总体框架，系统研发共包含6大模块：基础信息输入模块、渠化方案生成模块、配时方案生成模块、方案优化分析模块、方案评价分析及辅助决策模块和方案输出模块.

2.1基础信息输入模块

该模块输入的主要信息包括工程基本信息和交叉口的描述信息，流量信息(机动车、非机动车、行人等)，交叉口空间参数及准静态参数设置；基本配时参数(相位、相序、基本参数)，优化配时参数和优化目标参数，方案评价参数(车道宽度校正、坡度及重车校正、左转校正、右转弯半径校正、行人影响校正、自行车影响校正参数等).实现的基本功能主要包括数据编辑(删除、修改)，部分数据的可视化显示与交互式操作，数据的容错性分析及提示等.

2.2渠化方案生成模块

该模块在红线宽度的范围内，根据各进口道的流量与流向分布，生成初始的渠化方案，包括车道数、车道功能(组合)、车道渐变段的长度等.应用于该模块的基本理论及方法主要包括交叉口进出口道车道匹配理论、流量比均衡理论、饱和流量及通行能力计算方法等.该模块主要生成交叉口渠化设计初步方案，并作为配时优化设计的输入参数.

2.3配时方案生成模块

该模块设计中打破传统配时方案设计过程中的对称性设计原则，其主要存在以下3个问题：(1)信号阶段间不均衡性，即没有按照交通需求配置通行时间；(2)信号阶段内不均衡，即信号阶段内某些车流提前放完造成时空资源浪费；(3)信号阶段连接处时间损失，即相位相序单一，缺乏对交通对象特征的分析.基于不对称原则、信号阶段内均衡原则和灵活合理的相位相序原则进行组合相位的设计，系统开发时则采用相位相序模板实现上述技术原理.

2.4方案优化分析模块

该模块结合评价参数和用户优化目标，从系统自带的模型库中给出相应的优化建议，用户可通过半自动或手工方式完成对控制方案各参数的优化，其应用的主要核心技术有信号周期优化模型与算法、绿信比优化模型与算法、多目标优化函数建模等.

2.5方案评价分析及辅助决策模块

该模块主要实现以下基本功能：节点交通需求基本分析、进口道饱和流量分析、节点通行能力基本分析、节点服务水平基本分析、节点综合评价分析等.选用的评价指标有通行能力及饱和度、延误及服务水平、停车率、排队长度等.在对上述指标的评价过程中，根据实践经验的积累，提出合理的辅助决策建议供用户参考，通过调整相应的参数用户可以得到更加合理的设计方案.评价分析模块设计流程见图3.

2.6方案输出模块

该模块主要实现下述输出功能：节点交通需求基本分析、节点通行能力基本分析、节点服务水平基本分析、节点综合评价分析、节点优化方案相位相序图、优化方案各类参数表等.同时，为了满足用户统计报表的需要，系统还提供将基本参数及评价结果直接导入到Excel表格中的功能.

3系统数据结构设计

数据结构是整个系统设计的重点和难点，好的数据结构将使得后期的系统开发事半功倍，且易于系统维护和升级.

一个完整的城市道路平面交叉口的交通设计方案主要包括交叉口的道路条件(包括渠化及附属设施等)、交通条件(各车流和行人的组成结构、流量流向、到达规律等)、信号控制方案(相位相序、各信号相位的控制车流、控制参数等)等3个方面的对象数据及其相互间的关系.结合系统的数据流和操作流，总结国内外一些交通控制系统的先进经验，可以设计出系统的数据结构.

需要指出的是，由于采用面向对象的程序设计方法，因此基本采用面向对象方法的类/对象/实例(包括类的属性和方法)进行数据结构的表达，而不是一般数据库常用的ER图.

图4给出系统数据结构的最高层数据抽象，共包括3大部分，即路段类LinkList，交叉口类IntersectionList和交叉口群类GroupList.其中TJSIG为城市道路交叉口的基础父类， GroupList用于存储优化设计的交叉口群的基础索引数据(目前系统的开发只是针对单个交叉口，该数据项为将来的系统扩展留有数据接口)；IntersectionList主要用于存储交叉口总体层面的数据(如综合评价数据等)，为衔接交叉口群与进出口道道路的名称提供索引，并存储交叉口信号控制方案的数据，提供信号控制方案与所控制的对象车流(或客流)之间的对应索引；LinkList主要用于存储交叉口的进出口道名(索引ID)、各向车道数、车道功能、车道基本参数(含几何参数和交通条件修正参数等)、流量流向条件等数据，并提供各进口车道、各车道分担流量、各流量组的信号控制相位3者之间的相互关系索引.

4系统模型应用与评价分析

4.1规划模型建立过程与实例化

为了验证系统模型的科学性和有效性，结合广中路―中山北一路交叉口的实际情况，运用上述模型进行信号方案设计.

具体思路如下：通过对交叉口现场调研发现，由于交通信号控制方案的不合理造成车辆排队过长，导致高架道路下匝道车流无法及时疏散，是本次交通问题症结之所在.因此，在这种情况下，燃油消耗与机动车尾气排放量不是主要考虑因素.为了简化问题，本次设计将这两个因素在目标函数中的权重值取0(选取交叉口车均延误最小为优化目标)，这样处理更能反映问题的本质.其他约束条件如下：

(1)安全性约束条件.通过分析可知南北向行人过街最短绿灯为20 s，东西向行人过街最短绿灯为17 s.

(2)服务水平约束条件.改善后整个交叉口的服务水平应不低于D级.

(3)可靠性约束条件.控制各股车流的饱和度不超过0.9.

(4)不出现超长排队.经实测，内环线高架道路下匝道长度为250 m，下匝道距离广中路―中山北一路交叉口约200 m.因此，如果要控制车辆排队不影响高架道路主线运行，排队长度应不超过450 m.以高架道路出口匝道的直行车流量为准计算得C

4.2核心原则体现及对混合交通流的考虑

系统信号配时的两个原则即信号阶段间均衡原则和信号阶段内均衡原则，主要体现在相位相序的安排和设计上，经过系统模型计算推荐得出的方案见表1.

图 5系统操作主界面通过分析可知：经过该系统生成的设计方案取得的效果很好，达到预期目标.同时，也充分验证本系统内核模型的实用性.

5结束语

在很多城市的道路网络中，平面交叉口成为路网容量和通行能力的瓶颈.日常的交通拥挤，大部分是由于平面交叉口的通行能力不足造成的.如何提高平面交叉路口的通行能力是国内外普遍关心的话题.本系统开发的目的在于探索适应我国城市道路交通实际的单个交叉口优化设计理论与模型，以充分挖掘城市道路交叉口时空资源和提高服务水平为基本目标，以灵活、稳定、安全和节约资源为宗旨，以交通设计技术、交通流理论及交通控制与管理理论为基础展开研究，提出交叉口优化设计与信号优化配时理论、模型及应用技术，并最终采用计算机辅助系统的形式加以集成应用，为城市建设和管理部门提供技术支持，达到提高我国城市交通运行效益的目标.

系统从现有平面交叉口和规划平面交叉口两方面进行分析，主要针对十字交叉口和T型交叉口，研究成果使交叉口的优化设计与分析进一步科学化、系统化、效率化，并对规划和设计工作起指导和反馈作用，对于平面交叉口规划与设计方案的优选及完善也有重要意义.系统界面友好，功能完备，提高了交通设计的效率和科学性.通过系统测试和具体应用，验证其科学性和实用性.在后续开发中，系统将基于GIS平台进一步展开研发.

参考文献：

[1]杨晓光. 城市道路交通设计指南[K]. 北京: 人民交通出版社, 2003.

[2]同济大学, 上海市交巡警总队. 城市道路平面交叉口规划与设计规程[S]. 1999.

篇（6）

1工程背景

某市政工程为所在地方政府重点建设的国家遗址公园保护工程，工程规划面积20.37km2，遗址公园核心区域占地面积4.1km2。该工程建成后将与工程以南和以西既有市政设施相连接，为确保该工程建成投运后能具有良好的城市设施条件，并达到当地平均市政基础设施建设水平，故在区内规划出多条市政工程管线，并在空间上将各条单体管线进行了合理规划与安排，确保其横向排列有序，纵向交叉合理，并与西南现有市政管线顺利连接。

2市政工程管线综合优化途径

2.1管线综合设计

为进行该国家遗址公园保护工程各单体工程管线的空间位置，防止各类管线之间发生干扰和冲突，必须在工程规划阶段加强管线综合优化设计，充分考虑各类管线属性、用途及可能的影响，进行路径的合理安排，尽可能使各类管线顺直、简短、集中。传统的市政工程管线设计理论较为侧重条框式定性分析，设计过程也常常将管线网络整体布局和城市整体规划割裂，并未进行管线网络综合布局的考虑，所采用的设计方法更加依赖既有经验，也就是说在各类管线空间相对位置等的确定方面均过于依赖既有的设计实践经验，从而增大主观因素对设计过程的干扰。在进行该国家遗址公园保护工程综合管线设计过程中，主要针对一项或几项管线方案进行规划模型的构建，并采用最优化方法进行模型求解，以求解的结果作为该市政工程管线综合优化设计的依据。采用非线性规划模型进行市政工程管线的空间管位确定，并在取值范围内进行最优解的计算，采用定性与定量相结合的分析方法，能有效避免人为因素对管线位置确定的不利干扰，保证设计过程及结果的科学性和最优化[1]。

2.2交叉口竖向设计

所谓市政工程管线综合交叉口竖向设计主要是指在道路等的交叉口位置进行各类管线空间位置的合理规划设计与布置，既保证各类管线之间间距符合设计及安全运行的要求，又能节省空间，减小土方开挖量和工程成本。交叉口往往是城市交通运输的关键部位，交叉口管线设计的科学与否直接影响交通管线运行的安全性与效率，所以，管线综合交叉口竖向设计是市政工程管线设计的重要部分，关系到管线网络安全运行及市政工程社会效益的顺利发挥。

2.2.1设计原则

就设计原则而言，首先应严格控制交叉口管线埋深，既能有效减小工程量和施工规模，控制施工成本，又能避免地下水对地下管线可能的腐蚀。第二，应减小除地形制约之外不必要的弯曲设置，因为管道弯曲会导致传输过程中管道压力及能量方面的损失，导致施工难度、管道运营成本及施工成本等均增大。此外，还应加强对交叉口处有限地下空间的开发利用，且管线之间水平及垂直净距均应严格按照《城市工程管线综合规划规范》及相关规范[2]所要求的最小净距确定，条件允许的交叉口最好设置管线敷设综合沟，为日后维修及维护提供便利。

2.2.2设计方法——最小埋深法

该方法是进行市政工程交叉口竖向设计的过程中必须确保雨、污排水等重力流管道严格根据单体管线的具体要求进行其最小埋深等参数设计，并根据设计结果顺次确定市政工程交叉口空间内管线的交汇点以及雨污排水等各类管道实际埋深。在进行雨污排水之外非重力流管线交叉点埋深确定时，必须先按照设计最小埋深埋设上层管线，再据此合理确定出下层管线埋深。如果雨污排水等重力流管道和雨污排水之外非重力流管线埋深存在冲突，则应严格按照重力流管线优先的原则[3]进行处理。采用该方法进行市政工程管线交叉口的竖向设计能充分利用有限的地下空间，并为市政工程其余部分的建设实施提供空间资源。采用该设计方法能有效控制市政管线的埋深，减小土方开挖和施工成本，但是为获得最小的埋深，可能会导致部分管道弯曲数量的增加，反而导致施工难度和工程费用上升以及管网流体力学环境弱化，管道内所运输的介质穿过交叉口后动能损失程度和能耗增大，使运行费用不降反增。最小埋深法的实施步骤主要为：①根据市政工程设计方案确定出地下管线种类和交叉点属性（见图1（a））；②如果存在雨、污排水等重力流管线和重力流管线的交叉，则应根据重力流排水管段设计水力要素进行管线竖向交叉点处管底标高Z1、Z2的确定，且Z2＞Z1，根据标高值和管线交叉点处污水管管径的取值D1进行重力路管道垂直间距的确定，即Z2-Z1-D1≥d（d为规范所规定的任意两管线交叉的垂直净距最小值，取值具体见表1），如果此式成立，则所对应的Z1、Z2值便是管线交叉点所对应的管底标高，返回第一步；如果此式不成立，则应返回后再次进行管段水力计算，之后再重复以上过程，直至此式成立。③如果存在非重力流管线和非重力流管线的交叉，则应在竖向空间从地表自上到下进行各类管线的排序，本工程管线序列为电力管线→电信管线→热力管线→燃气管线→给水管线→雨水排水→污水排水管线，且按照设计原则中所提出的优先原则进行各交叉点处管线管底标高的逐一确定：非重力流管线交叉点处管径表示为D上和D下，根据管线次序确定其上层管线的类型，并通过相关规范确定管线的覆土深度最小值Tij，将该值与市政工程管线特定埋深最大值P进行比较，对比结果表示为M，则上层管线管底埋深应为：相关规范所规定的最小埋深原则及方法在市政工程管线设计及实际操作中的应用，便形成了本市政工程管线交叉处最小垂直净距的相对稳定结果，具体见表1所示。

3结束语

通过对国家遗址公园保护工程管线综合优化设计问题的分析表明，市政工程管线综合交叉口竖向设计是管线综合设计中的关键性环节，且其设计难度大，需要考虑的因素多，最小埋深法对于受到人防及地铁等地下构筑物影响而地下空间受限的道路交叉口处管线竖向设计较为适用，能较好地解决部分管线需要下穿人防、地铁等构筑物而导致管线埋深、施工及日常维护难度增大等问题，降低施工难度及管线日常维护成本。

参考文献：

[1]吴君炜.山地城市市政管线规划优化布置初探[J].低碳世界,2020(8):112~113.

篇（7）

1.1 管线综合优化设计过程中，应力争达到以下两个优化目标：

l）在保证管线必要覆土深度的情况下，尽量减小各种地下管线的总埋深。

2）在满足各种管线水平间距的情况下，使管线尽量布置在非机动车道下，若必须在机动车道下敷设管线时，应尽量避开车辙部位，以避免车辆通行对管线造成损坏。

1.2.在管线综合设计中，为保证设计进程快速、有序，设计成果科学、优化。需要遵循如下一些优化设计原则：

l）充分了解城市的整体规划和建设现状，理清整体规划和建设现状同管线综合设计的关系，找出其中影响和制约管线综合平面设计的因素，避免设计过程和成果的孤立、片面。

2）了解相关法律、法规、政策、规定及各专业管线的特殊要求，使管线综合设计做到有法可依，设计成果复合相关政策规定及各专业管线的特殊要求。

3）管线综合规划应同城市规划同步进行、有机结合，使两者相互制约、相互促进，增强管线规划设计意识，避免出现类似于主体工程建设己基本竣工，才做管线规划设计的不合理现象。

4）全面收集设计地段现状管线的准确信息，特别是像地下管线这类准确测量比较困难的管线信息，确保设计工作对现状信息的准确把握。通过对现状信息的准确把握，可以保证设计成果更加符合现场实际情况，避免施工过程中施工图与现状不符，需要进行临时修改，增加额外的人力、物力和财力的投入。

2.管线综合优化设计方法

2.1 整体思路

针对管线综合设计中的某一项或几项内容构建数学规划模型，通过运用运筹学中的最优化方法在可行的域值范围内对该规划模型进行求解，并使用得到的这一模型的最优解作为管线综合优化设计的某种依据，进而实现设计方案与设计过程的优化。

2.2 基本步骤

1）选择适合的数学规划类型

在众多数学规划方法中，主要内容包括：线性规划法、非线性规划法、动态规划法、多目标规划法、几何规划法等。对于以上几种不同的数学规划方法，其模型构造与求解难度不断增加。在管线综合优化中我们选择非线性规划模型作为研究方法，其原因有二：

①简单的线性规划不能表述大部分实际问题；

②通过构造非线性规划模型不仅可以很好地反映实际问题，而且针对这类模型已经开发出了许多求解方法，可以避免像其他一些规划模型那样只能建立表达式而无法求解的尴尬局面。

2）构造目标函数

非线性规划的目标函数应是因变量关于自变量的表达式，并要求表达式的值 （目标函数值）达到最小或最大。对于管线综合设计，可以假设道路下各种市政工程管线的埋深和各管线与道路中心线的距离为自变量，通过对上述这两个自变量分别进行数学计算（可以采用线性以外的任何运算）形成两个目标函数。而后对第一个目标函数求最小值，对第二个目标函数求最大值，即可以体现“各工程管线埋深浅，且尽量布置在非机动车道下”的管线综合优化设计。

3）确定约束条件

在实际问题中，所选择的自变量往往都有一个合理的取值范围，这就形成了对非线性规划模型的约束条件。

3.管线综合交叉口竖向设计的基本步骤

管线综合交叉口竖向设计是管线综合设计的重要组成部分，它以管线综合平面设计成果为基础，针对交叉口处管线种类多，数量大的特点，在管线综合竖向设计成果的基础上，对各种管线在穿越交叉口处的空间位置进行优化布置，其设计过程一般按如下步骤进行。1）在已完成的管线综合平面布置图的交叉口处分别标出各管线的管径和距道路中心线的距离。2）对同种管线的汇合点用该种管线的专用符号进行标记。3）确定交叉口处的路面标高和路面坡度。4）在水力计算表中查出重力流管线汇合点处不同方向管段的管底标高，以及各管段的坡度。5）通过计算分别确定重力流管线与其他管线各个交叉点处重力流管线的管底标高。6）检查雨水管线和污水管线交叉点处是否冲突，如发生冲突返回排水专业重新计算，如不发生冲突进入下一步。7）依据规范中管线发生冲突时的避让原则和管线间距要求，逐一确定各管线交叉点处的管底标高。8）检查各交叉点处的数据，并对其中的不合理部分进行优化，形成最终的管线综合交叉口竖向设计成果图。

参考文献：

[1] 钱七虎，陈晓强.国内外地下综合管线廊道发展的现状、问题及对策[J].地下空间与工程学报.2007， 3（2）：191-194。

篇（8）

现代城市道路平面交叉口以“十”字交叉和“T”型交叉为常见形式，然而在漫长的城市发展历程中，由于种种历史原因，旧的城市路网虽然在形式上不尽合理，但在相当长的时间内仍要发挥其交通功能，不能被完全取代，五岔路口这种特殊的交叉口形式就是在这种背景下形成的，如何优化五岔路口的交通组织，最大程度的提高路口的通行能力，是值得设计者去思考的问题，本文结合合肥市北一环与亳州路、长丰路交叉口工程实例，列举了该路口存在的主要交通问题，并有针对性的提出了合理的交通组织优化方案。

一、现状路口概况

北一环与亳州路、长丰路交口位于合肥市中心城区西北端，属于老城区范围，北一环为城市主干道，呈东西方向，是合肥市环加射路网的重要组成部分，交通量较大，该路口北一环主线双向4车道下穿亳州路，辅道双向4车道；亳州路为城市次干道，呈南北方向，双向4车道，与北一环斜交60度角；此处长丰路只有南向1个方向，双向2车道，机非混行。本交口现状交通组织为：北一环方向西侧5进2出，进口道2左2直1右转；北一环方向东侧6进2出，进口道2左1直1右转；亳州路南北向均为3进2出，进口道1左1直1右转；亳州路方向为2进2出，进口道1直左1直右。

二、存在问题及对策

（一）问题1：交叉口进出车道数及渠化长度与现状交通流量不匹配，不能满足现状交通需求。根据现状早晚高峰小时机动车交通流量调查结果，机动车北一环东进口、亳州路南进口车流量较大，但车道数仅有3或2车道，易发生过长排队，造成较大的延误；同时由于多股车流在一个相位汇集与出口道的2个车道上，造成交叉口内部车流挤压，影响下一个相位的放行，严重时导致交叉口内部拥堵，如北一环东出口的2个车道常常发生拥堵。对策：利用部分机非隔离带及路边宽度，拓宽增加进出口车道数使之匹配。具体措施为：1、亳州路南进口西侧拓3米绿化带，进口道由3车道增到4车道，东侧增设渠化岛提高右转通行能力；2、优化北一环东进口左转和调头交通组织，北一环往亳州路和长丰路方向左转各设置2个车道，并设置独立的调头车道；北一环东出口由2车道增到4车道，缓解多股车流的合流造成的拥堵以及右转与直行的冲突。（二）问题2：行人过街距离较远，中间无驻足岛，安全隐患较大，且机非混行，慢行无专有相位，冲突严重，影响交叉口的通行效率。根据现场调查结果，北一环为合肥市骨架路网的重要组成部分，其主线下穿亳州路，道路断面较宽，行人横穿北一环过街人流量较大，虽有人行灯但却无专有相位，与亳州路方向左转冲突严重，同时机动车无独立车道，机非混行，非机动习惯跟随机动车左转。对策：非机动和行人一体化设计，并设置行人驻足安全岛。具体措施：1、非机动与机动车采用栏杆隔离，如长丰路进口现状机非混行，无专用非机动车道，利用右侧绿化拓出3米的非机动车道。2、设置中间驻足岛，减少一次性过街长度，保证行人过街安全，并在岛上设置专门的行人信号灯，加强对慢行交通的引导。3、非机动和行人一体化设计，采用相同的通行规则，提高通行能力20-40%，降低冲突概率30-50%。（三）问题3：交通语言不正规，且缺乏多级指示。现状交通标志信息量不足，信息不连续，重要的信息未重复提示，如分道行驶标志，道路三级预告标志等，地面交通标线也不完善。对策：完善交通语言系统，增设方向指示和路面文字辅助信息；增加交叉口范围内渠化和导流线，增设左转弯待行区。具体措施：1、分道行驶标志增设道路名称辅助信息，指路标志应配置简洁、清晰、明了的五岔路口图形。2、地面车道标线应有道路名称作为二次辅助提示信息；交叉口内应设置路口导向线，辅助车辆行驶和转向，同时应设置左弯待转区，提高路口通行能力。（四）问题4：交叉口信号控制和设置位置和信号灯型式有待优化。亳州路南向放行与长丰路南向放行交通冲突较大，主要原因是亳州路和长丰路南向左转放行时均有两个方向，因此产生3个冲突点；现状信号灯为立柱式，灯型较矮且距离较远，驾驶员很难看清甚至跟车者根本看不到。对策：设置近远灯，信号灯杆改为悬臂式，优化信号相位相序和配时，提高交叉口通行能力，减少延误。具体措施：1、通过近远灯组合设计，将远灯改为悬臂式，解决了机动车视距问题；2、将现状4相位优化为5相位。相位1为亳州路南北向直行放行，右转不受控，南北向过街人行放行，时长22秒；相位2为亳州路南北向左右转放行，亳州路北进口右转让行，时长25秒；相位3为北一环东西向直行放行，左转待转，东西向人行过街放行，时长25秒，相位4为北一环东西向左右转放行，北一环东西向右转让行，时长51秒，相位5位长丰路但路口放行，时长23秒；5相位信号周期146秒。（五）问题5：停车组织混乱，路边停车和占用人行道停车严重。图2北一环与亳州路、长丰路交叉口优化方案天庆大厦在亳州路进口道和长丰路进口设置了出入口，并在门前设置约50个停车位，影响进出口道通行能力；人行道被占用，甚至还有施画线；交叉口60米范围内出口道路边停车影响其通行能力。对策：取缔不合理停车位，加强交通管理，优化天庆大厦停车场交通组织。具体措施：1、取缔慢车道上的停车位，加强对交叉口范围内的停车管理，减少随意停车现象；2、优化天庆大厦前停车场交通组织，亳州路南出口道上的开口位置南移，合理设置机非绿化开口，长丰路上只设置进口，亳州路上开口为右进右出。通过一系列优化措施，该路口的交通组织得到明显改善，具体见下表1：

三、设计要点总结

结合上述案例分析的结果，我们可以归纳出五岔路口的交通组织优化有如下设计要点：（一）通过路口渠化，使路口进出口车道数与交通需求匹配；（二）实行慢行一体化设计，设置安全岛，快慢车道应隔离；（三）设置完善的交通标志、标线系统，重要信息重复提示；（四）合理布设信号灯的位置，优化信号相位、相序和配时；（五）路口范围内的道口应优化交通组织，减少对路口干扰；（六）提高交叉通管理力度，减少路口范围乱停车现象。

四、结语

合肥市北一环与亳州路、长丰路交叉通组织优化方案充分利用现有条件，实现了在最少投资和最小改造范围的条件下对路通组织的最大优化，远期还可通过完善周边路网，对五岔路口的交通量进行分流的方式提高路口通行效率；总体来讲本次归纳的优化设计要点对今后类似五岔路口的优化处理有一定的借鉴意义。

参考文献：

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中图分类号：S611 文献标识码： A

引言

近些年来，城市建设速度加快，机动车的数量也随之增长迅猛，这便导致了城市交通的现实状况变得越来越无力承受。大范围拥堵的问题频发，对城市交通的通行效率产生了极大的影响，大气污染问题也随之加剧，资源浪费现象严重。基于此，本文提出城市交叉口德优化设计方案，并阐释大体的思路，以期能够更好地解决以上问题。

一、当前形势下城市的交叉口所存在的各种问题

1、不很合理的车道数的划分

在道路的交叉口的车道的数量已经成为路口的车辆可以顺利实现通行的一个重要的指标，通常上说，在道路的交叉口总是会比普通的道路多出1到2个车道，主要还是为了让更加多的车辆在通行的信号灯亮起的时候可以用最短时间内便可以通过，防止在路口处延误太多时间。不仅如此，在某些交通路口处还需要进行单独分配，具体地分配出左转车道，分配出右转车道，这都将会很好地提升机动车通行效率。然而在对许多的城市进行实际的考察之后，发现多数的交叉口却并未添加车道的数量，甚至出现减少的状况，这样的话便大大地降低了机动车在通行方面的效率，也就同时增加了事故的发生率，追尾和刮擦事故频发现象明显。

2、不合理的交叉口的车道的渠化设计

进行渠化的设计，主要目的在于借助右转道和左转道的巧妙设计，从而使得交叉口在交通上变得更加流动，然而对城市的道路进行实际观察后发现，支路和支路之间缺乏明显的渠化设计，因此车辆在会车的时候不得不采用降低车速的方式来确保行车安全。城市的道路的交叉口的无渠化的设计或者渠化的设计并不充分的怪现象很多，这也就在某种程度上加剧了城市交通方面的拥堵。

3、设置不合理的非机动车道和公共汽车站

在城市的建设的初期，交通的管理人员由于没能形成较为长远的理念，于是仅仅依据当时的发展的规划来进行道路的建设，然而在这短短的几年以后，道路上的车流规模和人群的增长速度便会远远地超过预期。由于大量的行人和非机动车在流动性上会过大，因而导致了机动车的速度会很低。并且在实际道路上，行人和非机动车在过街设施上也并不完全，因此在过马路的时候难度也会很大，从而不断地产生和机动车的互相干扰，从而降低了安全的保证。通常意义上说，公交的站台都需要设置在城市交叉口的出口位置外的一段距离上，并要采用展宽式的出口道。然而实际的情况却往往是这样的，一些公交车站会被设置在完全没有任何展宽余地的道路的边上，会离城市的交叉口特别近，这便导致了在上下班的高峰阶段时交通拥挤现象极易产生，并且公交车的数量比较多的时候，总是会产生把整个的交叉口都堵死的恶劣现象，最终导致交叉口的通行能力的大大地下降。

4、设计不合理的交通标志

现阶段，每个城市在交通标志上都各有特点，这便导致一个现象，外地的司机当进入一个陌生的城市的时候总是很难把全部的交通标志等看清懂。甚至有时候由于交通标志的字体太小，距离远一点的话完全看不清，而等到距离近了以后再看的时候，已经来不及了。另外，经过了多年使用，道路上的交通车道的引导线也变得模糊或者甚至出现了重叠问题，从而给驾驶员造成很大的困扰。

二、城市道路的交叉口的交通组织的优化设计分析

1、交叉口的交通渠化的设计

城市交叉口作为道路的网络交通中整体效率得以充分发挥的关键点，相关数据证实，假如对于城市的道路网中的一切平面的交叉口实现渠化，那么路网的容量就将能够提高至少三成以上。不容忽视的是实现交叉口的渠化的代价是相对比较小的，然而效益却是非常大的。具体上来说，交通的渠化主要指的是借助道路上的标志线或者岛状结构物来对行人和车辆加以交通流引导等方面的措施，使得交通能够像流水那样依照需要的方向和路线运行，从而达到互不干扰的效果。在交叉口进行交通的渠化设计时，务必要增加和上游路段相比多出一倍的车道的数量，在进口的位置，要适当地对车道在宽度上加以压缩，在最困难的时候甚至可以压缩到3.0米，借助预测流量从而确定具体的车道的数量。在对交叉口进行改建设置的时候，最小的宽度也要达到2.8米，要比普通的车辆的宽度宽大约约0.2米，借助实测或者预测的办法对宽度合适与否进行测定。在15min之内，当每个信号的周期内的左转车的平均的流量达到2veh的时候，就能对左转的专用车道进行设置了，当车的平均流量已经达到了10veh的时候就可以设置两条左转专用车道了。除此以外，进行右转专用道或者直右混行车道的设计工作时，还要对进口道的长度加以计算。

2、交叉口的展宽的设计

交叉口的渠化的设计并没有改变道路的总宽度，因此在展宽的设计当中，就要对道路的总宽度加以调整。通常意义上说，在道路的交通量比较大的时候，交叉口依然使用灯控交通的时候，交叉口在拥挤方面的效果还是较为明显的。假如在道路两侧实行增加车道的措施，就能够更好地对交叉口的通行条件进行改善，从而大大提高通行的能力。当右转的交通在需求量很大并且作为主要的交通方向的时候或者右转的车辆所需要的车速比较高的时候应当设置专门的右转车道。

3、交叉口调头过街设计

随着城市车辆数量的增多，车速不断加快，在一些快速路上的小交叉口已经不允许进行直线左转了，于是会产生大量的车辆将会在下一个大路口进行调头处理。调头比左转向更难控制，因为其涉及到的路面较大，比较容易发生与其他机动车与非机动车的碰触。对于平面交叉口中，转变多是急转弯，车辆在调头时，需要的道路面积更大，这就需要加宽的路面来保证，避免在中途产生停车再倒车的形式，造成大量车辆拥堵。车辆调头一般发生在车辆数量多或是道路等级较高的场合，调头车道的设计与车辆构成、行车速度与调头位的设置有很大的关系。

4、逆向可变车道交通设计

在一些城市内部的大型道路交叉口，左转车辆或调头车辆数量非常多时，往往会产生过长的压车现象，甚至占满两个交叉口间的一整条左转道路交通可变车道实景行车道。这时每个信号灯周期只通过20veh车左右，造成了大量的等待时间。在进行优化设计时，可以借用对向车道，进行紧急通行，相当于左转车道数量的增加，而不对对向的车流产生任何影响，需要注意的是在交叉口调头的车辆需要在可变小车道口进行调头，避免在大交叉口进行调头。逆向可变车道口同样有指示灯与指示图，以供对路况不熟悉的车辆驾驶员观看了解。需要注意的是，在智能可变车道口的交通信号，会延迟约5s变为绿灯，同时会提前五5s变为红灯，主要目的是为了避免过早进入对向车道，正在进行的车辆对已经可以通行的对向车道上的车辆产生通行影响。

结语

城市道路系统整合设计明确了道路建设的意义已不仅是解决好交通问题，同时要解决道路沿线的土地利用、生态环保、景观旅游等多重问题，道路设计和建设更人性化。城市道路及其所在城市道路网络作为城市系统的有机构成部分，在可持续的现代城市发展理念下，要与开放的自然、生态、城市社会系统的协调和融合。

参考文献

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随着城市现代化建设的不断加深，机动车数量也日益增多。在为城市交通带来巨大压力的同时，也增加了交通事故的发生概率。尤其是在道路的交叉口处。是交通拥堵与交通事故的多发区。因此，要充分考虑当地城市的实际情况，采取更加适应本地交通的设计方案，对城市道路的交叉口处进行优化设计，降低事故发生率，提升交通运行效率。

一、城市道路交叉口存在的问题

（一）车道划分问题

就一般情况来说，城市道路系统的运行能力取决于道路交叉口的进出口车道多少。相对于标准车道，交叉口处应该留有多1至2个车道的余地。使进出车辆时能够宽松、不拥挤。并且要根据实际车流量，来分配进出方向的车道数目。

当前道路交叉口的设计，容易出现交叉口处没有多设车道、以及进出交叉口车道划分与实际车流量状况不符等问题。

（二）车道渠化问题

渠化路口，是通过对路口车流量以及交通特征的掌握，而实现划分人与车、车与车各自通口、进行交通导流的方法。渠化路口可以有效的提高道路通行能力、降低事故发生率、保障生命安全。

在交通设计中，除了一些支路相交不需设置渠化之外，在具有一定级别的道路上，一旦有两条及以上的车道交汇，就需要使用渠化设计。当前城市交通建设中，却经常出现不设渠化以及渠化不合理现象。

（三）标志线设置问题

因为交通指示牌安装和路面标志线划线是错时进行的，指示牌安装在前，路面划线在后，而在路面统一划线时容易产生误差。致使出现道路指示牌和路面标志线指向不一这种低级错误。

还有的标志线，设置过于复杂，让行车行人急切之间看不懂标志线所表达的意义。

对于交通标志线，国家已经出台相关规定，进行统一标准。但现在许多地区和城市，由于对技术规范的重视程度还不够。所以还是各自有各自的做法，致使标志线设置的不合理、不统一、不清晰、增加了出现安全事故的风险。

（四）非机动车问题

很多城市中都会出现的一个现象是：交叉路口处车辆右转，而行人横过马路。两者都在面对绿灯的情况下，也会发生冲突。交通设计的不完善可见一斑。而非机动车以及行人在过交叉路口时，也由于交通设计达不到标准的原因而无法保障安全。在交通高峰期，容易产生拥堵情况。造成交通混乱。

二、城市道路交叉口设计要求

交叉口处，要保证经过车辆与行人的安全性。根据车流量常态，合理设置信号灯。对于未装设信号灯的路段，需要设有相关标志。

通过交通设计，需要对机动车辆与非机动车辆、行人采取科学有效的分隔手段。使用正规的交通控制方法。

对于交通交叉口的设计建设，要以整个城市、区域为考虑对象。设计要结合城市未来发展规划进行。

城市道路的平面交叉口位置的设置，要便利人们的生活。交叉口转角处的规划红线，需要严格按照规范以及技术标准进行设计。

三、城市道路交叉口设计方法分析

（一）平面交叉口立面设计

在对城市道路交叉口进行设计的过程中，要对主干道交叉处是否存有坡度进行考察。设计交叉位置应该选择在平稳、宽敞的地域；两城市地区的道路相交，相交道路等级相同的情况下，如果交叉处存有坡度的话，要首先消除其横坡。保证交叉口平面的平稳。对于不同等级的道路相交，则以其中等级较高的道路为参照。保证高等级道路平稳；交叉口处需要使得相交道路中有一条以上具有一定纵坡，在下雨天可以使得道路通畅排水，不会造成积水现象；城市道路在交汇处，尽量保证其横坡坡度不大。工程完成后要求达到的高程应与周边道路、建筑保持协调。

（二）平面交叉口的类型

平面交叉口按照道路相交条数、道路相交角度、道路相交位置可以划分为T形、Y型以及设有转弯道口和加宽路口等三路相交形式。以及十字形正交、斜交、加宽路口与错位等四路相交形式。除此之外，还有环形交叉与多路相交形式。

这些交叉口类型都有着自己的优势与不足，在设计过程中，要结合城市交通的实际情况，经过仔细分析，科学论证后，选择最为适合的交叉口。保证交叉口的安全性以及合理性。

远景年高峰时段通过交叉口的车辆最多数目，就是“设计小时交通量”。计算设计小时交通量，对交叉口的选择具有十分重要的意义。

相交道路的条数，以及道路之间相交的角度也是选择交叉口的重要依据。交叉口的形式，主要参照交通路网的结构。一般十字形交叉，多用于棋盘型道路结构。而多路交叉与斜交，则多用于棋盘对角型路网。

T形交叉，是一种非渠化交叉方式，交叉两条道路应均保持正常宽度。适用于次级道路的交叉；

渠化T形交叉，适用于直行车辆较多，并且具有大量转弯车辆的情况。是在T形交叉的基础上，增设渠化路面标线以及路岛。来分流可能发生冲突的车辆与行人；

简单十字形交叉，这种交叉方式，设置简单、应用范围广。两条道路成直角交叉，适宜于各种形式的道路交汇；

加宽路口形式交叉，适用于通行车流量很大的地方，当直行车辆近乎占满全部车道时，那么道路宽度势必不能满足车辆转弯的需求。所以，应该根据具体情况适当增加转弯路口宽度、增设、拓宽路面；

环形交叉，也就是通常所说的转盘道，是指在多条道路交汇的中心处，设置一个中心岛。让进入交汇中心的车辆全部逆时针单向行驶，围绕中心岛转到所需路口驶出。这种环形交叉方式，不使用信号灯中断车流的方式，而是通过进入环形路的车辆不停低速转行，降低了车辆冲突的危险性，保障行车安全。但与信号灯方式相比，这种结构占地面积大，通行能力较弱。

（三）加强交叉通控制

对于车辆左转问题，需要在设计时增设左转弯待转区。即在左转弯车道上划出虚框，虚框延伸到交汇路口中间。当交汇路口的绿灯亮起时，需要左转的车辆，首先进入左转弯待转区等待。当直行车辆行进结束后，再进行左转。一般实施左转弯待转的道路，都是单向三车道以上的道路。这种方法可以减轻交通拥堵状态，提高机动车通过量，降低车辆滞留数目。

在交通道口处，设置交通岛、标线和对车道进行渠化。促使交汇路口人车分流，机动车与非机动车分流。保证交通通畅有序。

（四）优化专用车道

为了防止交通拥堵，因而设置专用车道，以预防紧急事态的发生。然而事实上，有很多设计，虽然在转弯处设置了向左或者向右的专用车道。可却没有考虑到道路实际使用状况与车流量情况。导致，左右专用车道闲置，而直行路段上却极其不畅。

因此，在进行设计之前，要对该城市地区的实际车流状况进行仔细分析，综合考虑后，根据道路的实际使用情况对专用车道进行设计。

四、总 结

通过交叉路口的优化设计，可以很大程度上解决交通拥堵的问题。在通常情况之下，出现交通拥堵的原因，就是大量的车辆在堵塞在交通路口处。有鉴于此，在城市建设过程中，对交叉口的设计建设要充分考虑该地区的实际情况。采取科学、有效、合理的方法。提高交通运行效率。

参考文献：

[1]别一鸣，王殿海，赵莹莹，等.干线协调交叉口多相公交信号优先控制策略[J].华南理工大学学报：自然科学版，2011，39（10）：111-118.