謝紅平 譚恒程 邱 林 簡(jiǎn)會(huì)東 張琴光

基于仿真驗(yàn)算的濱江路交叉口渠化及功能改善研究

謝紅平1譚恒程2邱 林1簡(jiǎn)會(huì)東3張琴光1

（1.云南省建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司路橋總承包部，云南 昆明 650051,2.西南交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，云南 昆明 650051；3.云南建投集團(tuán)交通建設(shè)股份有限公司，云南 昆明 650051）

以南濱路-煙雨路交叉口為例，分析了其功能定位及交通組織情況，深入剖析了現(xiàn)狀交叉口存在的問題，針對(duì)性給出交叉口渠化及功能改善措施，采用Aidaroe軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)算，并將優(yōu)化前后的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。得到：通過交通渠化、交安設(shè)施改善以及信號(hào)配時(shí)調(diào)整，提高了交叉口的通暢性和安全性，對(duì)類似實(shí)際工程案例具有很好的參考價(jià)值。

濱江路；交叉口；交通；仿真

0 概述

濱江區(qū)域作為多功能新型城市區(qū)域，濱江道路向著綜合性道路發(fā)展是一個(gè)必然的趨勢(shì)。但因設(shè)計(jì)考慮不足以及社會(huì)建設(shè)發(fā)展，濱江道路存在不同程度的擁堵、雜亂及事故頻發(fā)現(xiàn)象。南濱路作為重慶濱江道路中較為典型的一類，經(jīng)歷了三代濱江路的發(fā)展變化。以南濱路與煙雨路交叉口位置作為研究對(duì)象展開調(diào)查，對(duì)該交叉口現(xiàn)狀進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，針對(duì)性給出功能優(yōu)化措施，并仿真驗(yàn)算優(yōu)化效果，試圖為該交叉口以及類似工程案例提供一定的參考作用。

1 擬研究濱江路交叉口概況

1.1 地理位置與幾何條件

南濱路-煙雨路交叉口是以南濱路為主路的T型信號(hào)控制交叉口。自巴南區(qū)、南岸區(qū)至彈子石共有三條備選路線，南濱路作為其中一條距離較近的路線使得往返兩地之間的車輛較多選擇此條線路。早高峰時(shí)段自西向東行駛車流量較大，晚高峰自東向西行駛車流量較大。

此路口北側(cè)為在改造的南濱路景區(qū)，有廣場(chǎng)、臨江觀光步道、噴泉等景觀場(chǎng)所；東側(cè)為一個(gè)小型休閑廣場(chǎng)；東北向街道為1891商業(yè)街，兩側(cè)店鋪林立，夜間車輛川流不息；南側(cè)為酒店集群、餐飲集群，其位置與周邊店鋪如圖1所示。向西街道北側(cè)為臨江步道，晴天、節(jié)假日、黃昏休閑散步的行人較多，其中老人與小孩占比較大。

圖1 南濱路-煙雨路交叉口位置示意圖

南濱路為雙向四車道，兩方向進(jìn)口位置渠化均為90m，東進(jìn)口包含左轉(zhuǎn)、直行和直右混行三條機(jī)動(dòng)車道；西進(jìn)口包含一右轉(zhuǎn)、兩直行三條機(jī)動(dòng)車道。東進(jìn)口在人行道前設(shè)置待轉(zhuǎn)車道，出口位置均為兩直行車道。

煙雨路為雙向四車道，進(jìn)口處包含左轉(zhuǎn)、直右兩條機(jī)動(dòng)車道；南濱公園出口處只能右轉(zhuǎn)，但路口處未設(shè)置人行過街標(biāo)線，圖2為南濱路-煙雨路交叉口示意圖。

圖2 南濱路-煙雨路交叉口

1.2 交叉口交通需求與信號(hào)燈配時(shí)

通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查得知，南濱路-煙雨路交叉口機(jī)動(dòng)車組成主要為小汽車，其次是公交車，另外加部分摩托與其他車輛。

為掌握南濱路-煙雨路交叉口車輛交通特性，在工作日早、晚高峰時(shí)刻對(duì)交叉口進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。通過人工計(jì)數(shù)觀察得到，此處交叉口交通流構(gòu)成以小轎車與公交車為主。以每個(gè)進(jìn)口停止線作為觀測(cè)面，以1h作為一個(gè)調(diào)查時(shí)段，分車流、車種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查。在經(jīng)過換算后，得出南濱路-煙雨路的交通流量統(tǒng)計(jì)，詳見表1、2。圖3、4為交叉口高峰交通流量流向圖。

表1 南濱路-煙雨路早高峰交通流量表（pcu/h）

表2 南濱路-煙雨路晚高交通流量表（pcu/h）

圖3 早高峰交通流量流向

圖4 晚高峰交通流量流向

濱江路-煙雨路交通組織采用信號(hào)定時(shí)控制，信號(hào)周期140s，詳細(xì)交通配時(shí)如圖5所示。

圖5 濱江路-煙雨路交叉口相位、信號(hào)燈配時(shí)

1.3 交叉口存在問題分析

通過對(duì)南濱路-煙雨路交叉口的分析可以得出此交叉口存在以下幾點(diǎn)問題：

1）工作日早、晚高峰南濱路東西向車流量很大，各個(gè)進(jìn)口均有不同程度的排隊(duì)擁堵現(xiàn)象。其中南濱路東進(jìn)口、西進(jìn)口擁堵排隊(duì)現(xiàn)象較為突出，早高峰南濱路西進(jìn)口直行排隊(duì)長(zhǎng)度達(dá)到82m，晚高峰南濱路東進(jìn)口直行、直右混行車道排隊(duì)長(zhǎng)度達(dá)到71m；南濱路東進(jìn)口左轉(zhuǎn)車道排隊(duì)達(dá)到62m。有些車輛在高峰擁堵時(shí)段需要等待兩個(gè)信號(hào)周期才能通過紅綠燈。圖6、7分別為交叉口早晚高峰排隊(duì)長(zhǎng)度與車輛延誤對(duì)比。

圖6 濱江路-煙雨路交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度分析

圖7 濱江路-煙雨路交叉口延誤對(duì)比分析

2）南濱路東進(jìn)口設(shè)置了左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)車道、直行等待車道，但未做相應(yīng)的信號(hào)燈配時(shí)，也未設(shè)置提示性電子標(biāo)志牌，導(dǎo)致在車輛等待過程中出現(xiàn)堵塞人行橫道的情況，如圖8所示。

3）人行過街設(shè)置了兩道人行橫道線，但是入口南側(cè)處路緣石有35cm高，且人行道立柱開口與斑馬線并不完全對(duì)齊，導(dǎo)致人們依舊聚集在單側(cè)人行道上，使得過街人群混亂、擁擠。

圖8 未設(shè)待行提醒信號(hào)燈

圖9 人行道設(shè)置缺陷

4）北側(cè)停車場(chǎng)出口處未設(shè)置明確道路標(biāo)線；同時(shí)該車道較窄，但仍舊存在違?，F(xiàn)象，使得道路變得更加擁堵，夜間用餐高峰期出現(xiàn)對(duì)向行駛無法錯(cuò)車的現(xiàn)象。

5）北側(cè)停車場(chǎng)出口與兩側(cè)廣場(chǎng)緊鄰，部分車輛駛?cè)?、駛出停車?chǎng)的速度較快，易造成交通事故，使行人產(chǎn)生危險(xiǎn)。該停車場(chǎng)內(nèi)側(cè)有多個(gè)餐飲店，甚至存在酒后駕車現(xiàn)象。

6）道路兩側(cè)未設(shè)置隔離護(hù)欄，部分行人為圖省事組團(tuán)橫穿馬路，尤其是夜間進(jìn)行完餐飲活動(dòng)的人群喜歡在江邊廣場(chǎng)、人行步道散步。商圈范圍全路段存在車輛在路邊隨停隨走或行人攔車情況，甚至部分行人酒后橫穿馬路，這都極大降低了濱江道路的安全性。

7）交叉口整體服務(wù)評(píng)價(jià)偏低，應(yīng)用Aidaroe仿真軟件進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)，早高峰時(shí)南濱路西進(jìn)口基本不能滿足功能使用；同樣，晚高峰時(shí)段南濱路東進(jìn)口服務(wù)評(píng)價(jià)亦整體偏低，如圖10、11所示。受COVID-19疫情影響，人們更多地選擇私家車、出租車，公共交通的使用率變低，這無疑又增大了道路的通行壓力。

圖10 早高峰仿真服務(wù)評(píng)價(jià)

圖11 晚高峰仿真服務(wù)評(píng)價(jià)

2 交叉口渠化及功能改善

1）在煙雨路口處設(shè)置右轉(zhuǎn)導(dǎo)流島，設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)車道。將紅綠燈燈柱改為能通過紅綠燈點(diǎn)亮同色LED燈柱，增加夜間可視性。在三個(gè)紅綠燈處設(shè)置LED電子指示牌用來提示過往車輛進(jìn)入等待區(qū)。

2）在南濱路段設(shè)置燈光標(biāo)線潮汐車道并對(duì)道路交通組織重新進(jìn)行規(guī)劃，早高峰在西進(jìn)口處設(shè)置150m長(zhǎng)臨時(shí)直線道路并點(diǎn)亮第三、第四車道直行燈光與路面標(biāo)志；同時(shí)點(diǎn)亮南濱路東進(jìn)口處第三出口直行燈光與路面標(biāo)志。南濱路西出口、濱江公園停車場(chǎng)紅綠燈提示“禁止進(jìn)入待轉(zhuǎn)車道”。

3）在未設(shè)置路邊綠化隔離帶的人行道設(shè)置不低于60cm、不高于100cm的人行隔離護(hù)欄，用來分離行人與車輛。

4） 將原先的普通白色條紋人行橫道更換為三維立體圖像人行道，提高人行道的辨識(shí)度，增強(qiáng)人行道對(duì)駕駛員的視覺沖擊效果，增強(qiáng)過街行人的安全保障。

圖12 交叉口渠化后模型

5） 重新對(duì)早高峰、晚高峰信號(hào)燈進(jìn)行配時(shí)，優(yōu)化后配時(shí)如圖13所示。

圖13 南濱路-煙雨路交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化

6）在濱江路公園停車場(chǎng)位置出口處設(shè)置右轉(zhuǎn)標(biāo)線并在出口路燈處設(shè)置右轉(zhuǎn)向標(biāo)志提醒駕駛員。公園停車場(chǎng)出口人群密集處設(shè)置2~3個(gè)非牛頓流體減速帶，能夠起到控制車速同時(shí)降低噪音的作用。另外，在夜間餐飲行為較集中、節(jié)假日等時(shí)段加強(qiáng)交警巡邏、盤查，來杜絕駕駛員違法行為的發(fā)生。

7）加強(qiáng)公園停車場(chǎng)公共管理，對(duì)違章停車、占用車道的行為及時(shí)制止，必要時(shí)采取強(qiáng)制措施，在提高道路通暢性的同時(shí)保證游客的人身安全。對(duì)早高峰、晚高峰的信號(hào)燈分別進(jìn)行配時(shí)與相位分配。

3 仿真驗(yàn)算

采用Aidaroe軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)算，輸入交叉口渠化之前的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將仿真結(jié)果與渠化之后的仿真結(jié)果做對(duì)比。

3.1 早高峰時(shí)段優(yōu)化效果

1）經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在早高峰時(shí)段，進(jìn)行渠化后的交叉口在時(shí)間延誤上有了很大的改善。煙雨路左轉(zhuǎn)車道延誤降低48.5%，南濱路西進(jìn)口直行車道延誤降低55%，交叉口平均延誤降低52%。

圖14 渠化前后延誤時(shí)長(zhǎng)對(duì)比（單位：s）

2）通過南濱路-煙雨路交叉口渠化前后排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比可以得出：早高峰時(shí)段，南濱路西進(jìn)口的直行車輛排隊(duì)長(zhǎng)度由原先的77.9m縮短到28.7m，縮減幅度達(dá)到63%。

圖15 渠化前后排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比（單位：s）

3）下圖為渠化前后早高峰交叉口服務(wù)水平對(duì)比。從圖上可以看出交叉口早高峰的服務(wù)水平有了顯著的提升。

圖16 渠化前后服務(wù)水平對(duì)比

3.2 晚高峰時(shí)段優(yōu)化效果

1）由數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，在晚高峰時(shí)段，進(jìn)行渠化后的交叉口在時(shí)間延誤上有了很大的改善。煙雨路左轉(zhuǎn)車道延誤降低11.1%，南濱路西進(jìn)口直行車道延誤降低13.6%，南濱東進(jìn)口左轉(zhuǎn)車道延誤降低21%，南濱路東進(jìn)口直左車道延誤降低24.2%，交叉口平均延誤降低15.6%。

圖17 渠化前后延誤時(shí)長(zhǎng)對(duì)比（單位：s）

2）通過南濱路-煙雨路交叉口渠化前后排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比可以得出：晚高峰時(shí)段，南濱路東進(jìn)口的直行、左轉(zhuǎn)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度由原先的110.7m縮短到22.9m，縮減幅度達(dá)到79.3%，但由于南濱路東進(jìn)口左轉(zhuǎn)車流量與南濱路西進(jìn)口直行車流量均較大，使得西進(jìn)口排隊(duì)長(zhǎng)度有所增長(zhǎng)，但交叉口整體通行能力上升。

圖18 渠化前后排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比（單位：s）

3）下圖為渠化前后早高峰交叉口服務(wù)水平對(duì)比。從圖上可以看出交叉口的服務(wù)水平有較為顯著的提升。

圖19 渠化前后服務(wù)水平對(duì)比

3.3 小結(jié)

由以上數(shù)據(jù)分析可以看出，東西相位的車輛延誤明顯降低，交通暢通，交叉口的通行能力得到較大提升，說明此優(yōu)化方案提高了交叉口的通暢性。同時(shí)，交叉口兩側(cè)實(shí)現(xiàn)了人車分流，行人與車輛各行其道，交通組織變得井然有序，交叉口的安全性也得到很大程度的提高。

4 結(jié)論

以南濱路-煙雨路交叉口為例，分析了其功能地位及交通組織情況，深入剖析了現(xiàn)狀交叉口存在的問題，針對(duì)性給出交叉口渠化及功能改善措施，采用Aidaroe軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)算，并將優(yōu)化前后的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。主要結(jié)論如下：

1）因?yàn)I江路兼具交通、服務(wù)功能，早晚高峰排隊(duì)擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重；現(xiàn)有交通信號(hào)及指示設(shè)計(jì)存在缺陷，不能很好地適應(yīng)實(shí)際需求；同時(shí)由于司乘人員素質(zhì)高低不一，更增大了濱江路交叉口安全隱患。

2）通過交通渠化、交安設(shè)施改善以及信號(hào)配時(shí)調(diào)整，針對(duì)性地對(duì)南濱路-煙雨路交叉口進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

3）借助Aidaroe軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)算對(duì)優(yōu)化前后交叉口通行能力進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證得到優(yōu)化方案提高了交叉口的通暢性和安全性，對(duì)類似實(shí)際工程案例提供參考。

[1]樊賽連.基于城市轉(zhuǎn)型的山地濱水區(qū)城市設(shè)計(jì)策略與控制[D].重慶大學(xué),2010.

[2]李旭.面向潮汐擁堵的交叉口可變車道設(shè)置與控制方法研究[D].2014.

[3]汪先為.有機(jī)城市思想下的山地城市濱水區(qū)城市設(shè)計(jì)方法研究[D].重慶大學(xué),2016.

[4]李寧.考慮慢行交通的平面交叉口交通組織優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2017.

[5]汪篤彪.基于交通沖突技術(shù)的城市道路近距離交叉口安全性研究[D].重慶交通大學(xué),2018.

G322

A

1007-6344（2021）04-0342-03