顧天奇 陸颋婷 劉文婷

（1.蘇州市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 蘇州 215007； 2.蘇州市公路管理處 蘇州 215007）

錯(cuò)位交叉口是一種特殊的平面交叉口，由距離較小的2個(gè)T形或多個(gè)T型交叉口組成。

由于單個(gè)T形交叉口的緊密相連，在交通渠化上，若作為一個(gè)交叉口處理，則因?yàn)榻徊婵诘拿娣e過大而影響車輛的通過；若分別割離開來考慮，則可能造成車輛的連續(xù)停車。

對(duì)錯(cuò)位交叉口的交通改善措施一般有2種方式：①對(duì)交叉口進(jìn)行信號(hào)配時(shí)、標(biāo)志標(biāo)線等交通優(yōu)化設(shè)計(jì)；②通過工程手段對(duì)道路及交叉口進(jìn)行改造。前者簡(jiǎn)單易行，但是隨著交叉口流量的增長(zhǎng)，信號(hào)相位的調(diào)整將陷入提升的瓶頸；后者一般投資較大，但是改造完成后一般可以消除沖突流向的基本矛盾。

本文以仲英大道—笠澤路錯(cuò)位交叉口改善設(shè)計(jì)為例，以流量預(yù)測(cè)為依據(jù)，對(duì)近遠(yuǎn)期方案提出相應(yīng)的交通改善措施。

1 研究問題描述

吳江市仲英大道北段（江興西路—笠澤路）道路形成于上世紀(jì)末，T形交叉口的南側(cè)后建設(shè)為振泰小區(qū)。隨著城市建設(shè)拓展，上位規(guī)劃將仲英大道向南延伸，作為市區(qū)南北向貫通主干道路，但與振泰小區(qū)位置矛盾。見圖1。

現(xiàn)狀交叉口范圍內(nèi)，笠澤路北側(cè)仲英大道已建（雙向4車道，有拓寬為6車道條件），南側(cè)仲英大道未建。南側(cè)規(guī)劃線在振泰小區(qū)西側(cè)布線對(duì)接線位，交叉口中心線錯(cuò)位105m。其中笠澤路—仲英大道交叉口轉(zhuǎn)向流量見表1。

圖1 吳江市仲英大道北段圖

表1 轉(zhuǎn)向流量表

隨著沿線地塊的開發(fā)，該節(jié)點(diǎn)交通運(yùn)行情況持續(xù)惡化，本設(shè)計(jì)中主要根據(jù)近遠(yuǎn)期流量的預(yù)測(cè)結(jié)果，給出北側(cè)仲英大道4改6的建設(shè)時(shí)機(jī)和近期交通優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以及遠(yuǎn)期工程改造方案。

2 交通預(yù)測(cè)

近遠(yuǎn)期交通量的增長(zhǎng)主要來自內(nèi)外2部分需求的增長(zhǎng)，其中近期的流量變化主要是由路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化引起的，遠(yuǎn)期的流量變化主要是由項(xiàng)目周邊地塊開發(fā)引起的。

2.1 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、模型選擇及技術(shù)路線

預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要根據(jù)吳江古城區(qū)、濱湖區(qū)用地規(guī)劃；吳江交巡警大隊(duì)提供的現(xiàn)狀主要交叉口流量數(shù)據(jù)，并參考蘇州相關(guān)規(guī)劃、指南中關(guān)于出行率分擔(dān)率的數(shù)據(jù)確定。

擬建項(xiàng)目交通分配方法采用隨機(jī)用戶平衡分配法（stochastic user equilibrium，SUE）。其原則的一個(gè)結(jié)論是對(duì)于一組OD對(duì)，在使用過程中所有可用路徑具有相同的最小成本。

路阻函數(shù)采用BPR函數(shù)，BPR函數(shù)是Trans CAD中默認(rèn)的交通分配函數(shù)，也是國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)證明較為有效的函數(shù)，在國(guó)內(nèi)交通規(guī)劃中最常采用的函數(shù)之一。

BPR函數(shù)是將路段出行時(shí)間表達(dá)為流量與通行能力之比的函數(shù)。其路阻函數(shù)公式如下：

式中：t為擁堵路段的出行時(shí)間；tf為路段自由流出行時(shí)間；V為路段流量；C為路段通行能力；α，β為調(diào)校系數(shù)。

SUE方法和BPR函數(shù)構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型是蘇州綜合交通規(guī)劃采用的模型。本次預(yù)測(cè)同樣采用這個(gè)模型。

2.2 交通預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)

在TRNASCAD平臺(tái)構(gòu)建路網(wǎng)，針對(duì)近遠(yuǎn)期等3種假設(shè)情況給出不同的預(yù)測(cè)結(jié)果，見表2。

表2 近遠(yuǎn)期3種假設(shè)預(yù)測(cè)結(jié)果表

3種近遠(yuǎn)期情景預(yù)測(cè)結(jié)果見圖2。

圖2 3種近遠(yuǎn)期情景預(yù)測(cè)結(jié)果圖

2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果分析

（1）預(yù)測(cè)結(jié)果顯示笠澤路與S230對(duì)接后，即使笠澤路將分流部分仲英大道北段（江陵西路～笠澤路）流量，仲英大道北段飽和度仍然較高（V／C＞1.2）；因此建議在南側(cè)仲英大道貫通前，提前實(shí)現(xiàn)北側(cè)仲英大道4改6的方案。

（2）近期，仲英大道－笠澤路節(jié)點(diǎn)流量相對(duì)較小，可采用平面交叉口過渡；遠(yuǎn)期如采用平面錯(cuò)位且不拓寬北側(cè)車道規(guī)模，路段和節(jié)點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生較大的擁堵，應(yīng)結(jié)合工程方案改善。

（3）下穿對(duì)整個(gè)節(jié)點(diǎn)的通行能力有較大的提升，交叉口飽和度也進(jìn)一步減小；建議遠(yuǎn)期實(shí)施南北雙向2車道下穿。

3 近期信號(hào)優(yōu)化方案

錯(cuò)位交叉口的信號(hào)優(yōu)化有2種方案：①按2個(gè)交叉口信號(hào)協(xié)調(diào)、綠波控制，適用于錯(cuò)位距離較長(zhǎng)、交叉口流量較不平均的交叉口；②按一個(gè)大交叉口組織相位，適用于錯(cuò)位距離較短、交叉口流量較平均的交叉口。

項(xiàng)目錯(cuò)位60m（停車線距離），按180s信號(hào)周期初步考慮，停車長(zhǎng)度較小，且進(jìn)口流量均為城市主干路較為平衡。因此按1個(gè)大交叉口的方案考慮。

3.1 信號(hào)周期計(jì)算原理

將錯(cuò)位交叉口視為1個(gè)十字交叉口，采用單點(diǎn)信號(hào)控制。單點(diǎn)控制方式以交叉口車輛的延誤作為效益指標(biāo)決定信號(hào)周期長(zhǎng)度和綠信比。一般采用Webster延誤公式：

式中：D為每輛車的平均延誤，s；C為信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)，s；λ 為綠信比；q 為交通流量，pcu／h；χ 為飽和度。

若使總延誤最小，則dD／dC＝0，用近似解法，可得定時(shí)信號(hào)的最佳周期長(zhǎng)度C0

式中：L為每個(gè)周期的總損失時(shí)間，s；l為動(dòng)損失時(shí)間，s；I為綠信號(hào)間隔時(shí)間，s；i為一個(gè)信號(hào)的周期內(nèi)的相位數(shù)；A為黃燈時(shí)間，s；y為流量比；Y為組成周期的全部信號(hào)相位的各個(gè)最大y值之和。則各相位ide實(shí)際綠燈時(shí)間g為

3.2 信號(hào)周期及交叉口交通組織的確定

按照近期流量確定的交叉口信號(hào)配時(shí)及交通組織見圖3。

梅里公寓南開口車輛右進(jìn)右出，從西來的車輛需進(jìn)入仲英大道左轉(zhuǎn)；振泰小區(qū)被開口車輛右進(jìn)右出。

3.3 平交口評(píng)價(jià)

在遠(yuǎn)期地塊完全開發(fā)后，沿用平面交叉口信號(hào)控制，得到的排隊(duì)延誤普遍達(dá)到E級(jí)及以上（延誤－服務(wù)水平關(guān)系見表3），其中南北左轉(zhuǎn)及東西直行延誤為66.9s，達(dá)到F級(jí)（改造交叉口一般服務(wù)水平不能小于E級(jí)，新建交叉口不能小于D級(jí)）。

表3 延誤－服務(wù)水平

4 遠(yuǎn)期工程方案

在該節(jié)點(diǎn)，考慮了笠澤路下穿仲英大道、笠澤路上跨仲英大道、仲英大道下穿笠澤路等3個(gè)立體交叉方案。從以下約束條件進(jìn)行綜合比選，結(jié)果見表4。

5 結(jié)語

本文分別從近期相位優(yōu)化和遠(yuǎn)期工程改造入手，在基于transacad預(yù)測(cè)的近遠(yuǎn)期流量基礎(chǔ)上給出了錯(cuò)位交叉口的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)錯(cuò)位交叉口配時(shí)公式給出了近期的信號(hào)方案。最后在主要約束條件比選下選擇了推薦的遠(yuǎn)期工程方案。

表4 不同工程方案的綜合比選

［1］ 宋培抗.城市道路交叉口規(guī)劃與設(shè)計(jì)［M］.天津：天津大學(xué)出版社，l995.

［2］ 陳 濤，魏 朗.城市錯(cuò)位交叉口交通通行特性［J］.交通工程學(xué)報(bào)，2003（1）：62－67.

［3］ 劉文婷，馬萬達(dá).平面道路錯(cuò)位交叉口的信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方案研究［J］.上海公路，2007（3）：61－64.

［4］ 楊兆升，王 爽.基于Vissim仿真軟件的交通信號(hào)配時(shí)研究［J］.交通與計(jì)算機(jī)，2005，（1）：7－11.

［5］ 李建紅.錯(cuò)位交叉路口工程措施和管理措施［J］.城市道橋與防洪，2004（6）：95－98.

［6］ 吳江規(guī)劃局.吳江市綜合交通規(guī)劃（2007－2020）［Z］.吳江：吳江規(guī)劃局，2006.