浅析城市交通存在的问题及缓解交通拥堵的方法

随着经济的持续发展，城市化和机动化水平不断提高，城市交通拥堵已经从一、二线大中型城市开始向三、四线小城市蔓延，而且将会随着城市化、机动化的加速发展愈演愈烈，直接影响广大人民群众的根本利益，成为制约经济发展的重要因素。因此，分析城市交通存在的问题，查找缓解交通拥堵的办法是我们交通管理工作者应当积极探索的重要课题。

一说到城市交通拥堵的原因，正常的回答就是“车多了，路窄了”，这实际上是从交通需求和交通供给这两个要素给出的答案。交通供给是指为了满足各种交通需求所提供的基础设施和服务，交通需求是指人和物在社会公共空间中以各种方式进行移动的要求。交通需求和交通供给共同组成了城市交通系统。当交通供给大于或与交通需求相对平衡时，城市交通系统就会高效率的运行，反之，城市交通系统就会出现问题。具体来说，当道路的实际通行流量小于或等于道路设计流量时，道路通行会很顺畅，而当道路的实际通行流量远大于道路设计流量时，就会形成有效堵塞，这种有效堵塞形成后，是无法简单的靠交通民警现场指挥就能疏导解决的。目前，我们城市交通供需关系大多呈现流量大、发生交通拥堵，交通供给不能满足交通需求时，通过新、改、扩建道路，提高交通供给的方式被动去应对，交通供给始终跟着交通需求走，殊不知道路的建设速度永远也跟不上车辆的发展速度，加之在交通供给中存在的诸多问题、这就使城市交通拥堵成为必然。

因此，必须学习欧美等发达国家和城市先进的交通供需理念，在具备完善的道路网结构等交通供给的基础上通过合理的交通设计来引导和控制无序的交通需求，让交通供给在供需关系中占主导地位，从根本上缓解城市交通拥堵问题。

2.1 城市平交路口存在的问题探索及应对措施

（1）平交路口存在问题的表现形式

一是路口过大、未作渠化处理或处理不彻底；二是出口车道通行不畅；三是进口车道未作展宽处理，延误车辆通过路口时间；四是不合理的实体渠化岛设置，降低右转车辆通行效率，影响慢行交通的安全；五是道路过宽，未设置行人二次过街设施；六是信号配时不合理；七是掉头车道设置不合理；八是路口公交站台设置不合理。

（2）平交路口交通组织的基本要求

一是尽量拓宽路口，增加进口导向车道与出口车道，使之与路段行车道的通行能力相匹配；二是尽量在车道渠化上做到寸土必争，在信号配时上做到分秒必争，不让路口出现空闲时间和空闲面积；三是尽量简化标线和信号，使之能明确地突出空间路权和时间路权；四是尽量地完善标志信息，使驾驶员有充分的反应时间。

（3）平交路口渠化需注意的问题

一是在同一信号相位时，出口车道数应大于等于进口车道数；二是路口导向车道的数量应大于路段车道数量；三是路口慢行交通车道进口宜窄、出口要宽，以加大对慢行车流的吸引力；四是尽可能利用路口有效空间面积，使冲突点相对固定和集中；五是路口进口处机非要有隔离，减小机动车的行驶阻力；六是在路口内要保证机动车有足够的行驶空间，以避免产生交通延误和交通事故；七是路段行车道要对着路口直行导向车道，并提前进行路面车道预示，以减少路段车辆并线变道；八是路口出口车道应施划成连续车道，减小车辆通过路口后的并线变道；九是结合路口放行方法设置非机动车禁驶区或后驶区；十是结合信号相位设置左转弯待转区或导流线。十一是根据路口线型条件，正确渠化人行横道、停止线、导向车道线、机非分道线。施划的原则是充分利用路口的面积，使各流向的交通流互不干扰，按不同流向、车种规定的行驶轨迹运行。

（4）提高平面交叉口通行效率常用方法

一是利用城市道路行车道宽度和导向车道宽度的差异，增加导向车道的数量，对路口进行展宽设计。国家关于车行道设置的标准为：机动车道，大于60KM/小时的道路，大型车或混行车道，应为3.75米,小型车专用车道为3.5米; 小于等于60KM/小时的道路，大型车或混行车道，应为3.5米,小型车专用车道为3.25米。路口导向车道的宽度，进口车道小型汽车一般设计为2.75m—3.25m，不低于2.7m。出口车道3m—3.5m。因此，在进入路口时可利用削减车道宽度的方法，通过50m_80m的导向车道长度的渐变，增加进口车道数（出口车道宽度一般不作压缩）。

二是合理渠化左转弯导向车道。在保证出口车道通行的前提下，合理调整中心（线）护栏位置，通过道路中心线左移增加左转弯导向车道，但要避免直行车道对着对向道路中央护栏。

三是合理渠化右转弯导向车道。在路口线形宽度允许条件下，根据右转弯车辆行驶轨迹，通过压缩非机动车道（不小于6m）或机非绿化带的方法，施划右转弯导流线。开辟右转弯导向车道。

四是科学设置掉头车道。常规的路口掉头设计大多采取在交叉口停车线上游设置，但此种设计极大的影响了左转车道的使用效率，且需要加装车辆掉头辐助信号灯进行控制，在左转只有一条车道且左转车辆较多时，此种方式不可取。可采取两种方式来解决，一是在掉头车辆需求不大时，与左转车辆同步在路口内部进行掉头；二是当掉头车辆需求较大时，可在进入路口前的左转弯展宽渐变段设置无障碍掉头点，有道路中央绿化隔离的，利用绿化隔离带设置掉头车辆保护区，无中央绿化隔离带的，利用车道展宽的空间用护栏设置掉头车辆保护区。

五是优化信号配时。对主干道路口使用协调式信号机，进行区域信号灯配时，实行绿波控制；对单个路口配时，

原则上一个相位周期不大于120秒，分相位统计流量，在路口未安装流量检测设备的情况下，可采取现场抽样调查的方法，统计一个相位周期各相位通过的车辆数（要求一次性清空等待放行车辆），根据各方向的流量统计来确定相位周期和分配各相位时间，同时，兼顾行人通行（行人通过路口的最低时间，一般为道路宽度乘1.2）。

六是灵活设置左转弯车道的位置。左转弯车道位置的设定，国家法律和相关规范没有明确规定，可根据路口交通流量、流向等实际情况进行确定，因此。有些情况下，可以采取左转车道右置的方法来缓解交通拥堵，提高路口通行效率。左转车道右置主要能解决三个方面的问题。一是解决相邻的交叉路口距离较近且车流量较大时，车辆直行通过第一个路口后，无法在第二个路口完成变道左转；二是减少路段公交车进出公交站台的变道次数；三是在采取中央隔离的道路上，增加路口掉头车辆的转弯半径，提高直行车辆的通行效率。

七是设置行人二次过街设施。一是利用转角曲线扩展空间设置；二是利用道路中央分隔带设置，有道路中央绿化隔离的，利用绿化隔离带设置行人二次过街等待区，无中央绿化隔离带的，压缩车道的空间用护栏设置行人二次过街等待区。

八是调整不合理的路口公交站台。公交站台在路口的设计，应设在出口车道，距离路口50米以外，车辆较多的城市主干道应设在100米以外。

2.2 城市路段存在的问题探索及应对措施

（1）存在问题的表现形式

一是路段对各类交通流未进行分离或分离不彻底；二是路段出入口设置不合理，影响路段通行效率；三是路段行人过街设施设置不合理，经常出现畸形人行横道线；四是慢行交通不通畅、不连续，影响车辆通行。

（2）路段交通组织常用方法

一是严格实行道路中央和机非隔离，道路中央和机非隔离一律不留开口，避免各类交通元素互相干扰；二是检查慢行交通的设置，确保慢行道路的平整性和连续性，避免慢行车道通行不畅后，行人、非机动车挤压机动车通行空间；三是对道路两侧的出入口一律采取右进右出的交通组织措施；四是合理设置路段行人过街设施。人行横道线要求垂直于道路设计，可采取错位设置的办法，在道路中央利用中央隔离设施设置行人过街保护区。

3.1 路口条件简述、原有信号控制方案

赭山路与银湖路交叉口是芜湖市主干道相交的关键路口，赭山路东西走向，银湖路南北走向，承担大量的城市交通。其周边用地大多是居住小区、医院等，属于有高强度出行生成及吸引的居住用地，有大量的交通需求，尤其通勤交通强度大。交叉口原有道路条件如表1和图1所示。交叉口原有信号控制方案采用对称放行的四相位信号控制方案，非机动车直行、左转与机动车同时放行，绿灯间隔时间均配以3s黄灯，无全红时间，如表2所示。

表1 赭山路与银湖路交叉口原有道路条件

图1 赭山路与银湖路交叉口原有道路渠化

表2 赭山路与银湖路交叉口原有信号控制方案

3.2 问题分析及对策

（1）机动车通行能力不匹配

一是进出口通行能力不匹配，如图2所示。主要表现在南进口有4条直行车道，北出口只有3条出口车道。二是通行能力与车道数划分不匹配，主要表现在西直行、左转机动车道均为2条，但西直行饱和度已大于1，通行能力严重不足，而西左转饱和度却小于0.4，通行能力有较多空余。

图2 机动车通行能力不匹配问题分析

对策：调配进出口车道数，调整进口车道功能。

（2）非机动车通行与等待空间不明确 

主要表现在东西方向大部分非机动车占用机动车进口道通行，南北方向大部分非机动车利用机动车辅道通行，如图3所示。造成机动车通行能力下降，非机动车通行存在安全隐患。

图3 非机动车通行问题分析

对策：渠化明确非机动车通行与等待空间。

（3）过街距离较长，行人过街困难

主要表现在东西和南北方向一次过街距离已达40米（超过15米），中间却没有设置安全岛，如图4所示。行人一次过街所需时间过长，影响机动车通行效率，另一方面行人等待红灯时间也相应增大，容易造成行人闯红灯现象。

图4 行人过街问题分析

对策：增设行人二次过街设施和信号控制方案。

（4）交通流量偏大分布不均，排队长度过长溢出

早、晚高峰流量大，如图5所示，其中南直行和右转、北直行和左转早晚高峰流量均偏大，晚高峰西直行流量偏大大，东进口由于车辆排队溢出，流量已失真。东和西直行、东和西左转、南和北左转、南和北右转存在较大流量差异。

东进口已排队溢出影响下游交叉口，如图6所示，早高峰南、北直行和北左转排队超过100米，晚高峰西直行排队超过120米、北直行排队超过150米。

图5 交通流量分布分析  

图6 车辆排队问题分析

对策：调整信号相位设计和配时方案。

3.3 优化方案

（1）解决机动车通行能力不匹配问题

南进口减少一条直行车道，使南进口3条直行车道与北出口3条车道匹配，把减去的车道空间留给非机动车道；西进口一条左转车道改为直行车道，以匹配西进口直行流量多、左转流量偏低的通行能力情况。如图7所示。

图7 机动车通行能力匹配调整

（2）解决非机动车和行人过街通道问题

设置彩色铺装的非机动车专用道，运用引导线明确左转通行空间，增加非机动车直行和左转车道渠化，如图8所示。在道路中间增设行人过街安全岛，如图9所示，缩短行人一次过街距离，结合二次过街方式使行人过街更便捷、安全。

图8 非机动车通行与等待空间调整

图9 增设行人二次过街安全岛

（3）信控方案优化

路口早、晚高峰时段信控优化主要目标是缩短东进口排队长度，解决排队溢出问题，并兼顾统筹其它指标优化。由于在不失真情况下东进口直行、左转流量均比西进口流量大，因此在相位设计上东进口采用相位搭接，在配时设计上保持原有周期并合理设计绿信比，尽可能向东进口倾斜，以解决对向交通流不平衡性问题。在非机动车控制方面，增设非机动车专用信号灯和专用相位，解决非机动车对机动车的冲突和干扰，以及非机动车清空时间不足问题。在行人过街控制方面，在中间安全岛设置二次过街信号灯，通过搭接相位方式增加行人绿灯时间，同时精细化计算绿灯间隔时间，以满足行人清空要求。如图10所示。

图10 信号控制优化方案

3.4 优化效果

（1）通行能力有效提升

优化后早、晚高峰总流量分别达到了6104pcu和6611pcu，分别增加了350pcu和514pcu，分别提升了6.1%和7.6%，东进口总流量变化最大，分别增加了445pcu和514pcu，分别提升约29.9%和32.1%。早高峰南进口减少了60pcu，约占该进口流量的3.6%，晚高峰西进口流量减少了190pcu，约占该进口流量的17.9%。如图11所示。

图11 机动车流量提升对比

非机动车流量早高峰从4470辆增长到6187辆，增加1717辆，增长率38.4%。晚高峰从4811辆增长到6151辆，增加1340辆，增长率27.9%。如图12所示。

图12 非机动车流量提升对比

（2）饱和度有效均衡

早、晚高峰东进口机动车饱和度与晚高峰西直行饱和度明显降低，其他进口有不同程度升高。早高峰标准差改善前后均为0.19，晚高峰标准差从0.26降至0.18。考虑道东进口流量失真问题，东进口直行饱和度偏低，北进口饱和度偏高，其他均在0.5-0.8之间，运行情况良好。如图13所示。

图13 机动车饱和度对比

非机动车南、北进口饱和度明显降低，西进口饱和度提升，如图14所示。

图14 非机动车饱和度对比

（3）延误明显减少

早高峰总平均延误从390.5s降低至82.8s，减少78.8%，东进口延误改善最为明显，直行与左转车道分别从1000多秒降低至37s和48.8s；晚高峰总平均延误为355.0s降低至80.9s，减少了77.2%，东进口直行与左转车道分别从1000多秒降低至36s和150.4s。其他方向的延误有不同程度的增加，北进口左转延误较为严重，达到160.3s。如图15所示。

图15 机动车延误对比

（4）排队长度明显降低

早高峰排队长度东进口直行与左转从大于580m降低至105m和140m，降低81.3%和75.0%，从需要5-6次停车至极少需要二次停车。北进口左转由于绿信比降低，排队增加较为明显，从119m增加道196m，增幅较大，二次停车率较高。其他进口变化幅度不大。

晚高峰东进口直行与左转从580m降低至91m和147m，降低了83.8%和73.8%，左转部分车辆需要二次停车。西进口直行由于增加了一条机动车道，排队状况明显好转，从126m降低至49m，左转排队稍有增长，但幅度不大。南进口减少一条直行车道后，直行排队从91m增长道112m，左转排队基本保持稳定。北进口左转由于绿信比降低，排队增加较为明显，从91m增加道112m，直行略有减少，从168m减少至126m。

排队长度优化对比如图16所示，交叉口实施效果如图17所示。

图16 机动车排队长度对比

图17 交叉口实施效果

4 结束语

解决城市交通供需平衡问题是解决城市交通拥堵的根本性问题，交通供给和交通需求是相互作用、相互影响的，科学合理的认识、理解和掌握两者发展和两者之间的主、被动关系，对缓解城市交通拥堵至关重要。本文从交通供给和交通需求的平衡调控为出发点，以芜湖市典型交叉口的设计作为切入展开了分析和应用验证，结果表明，交叉口的交通效益明显提升，交通拥堵得到有效缓解。

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