浅析现代式回转交叉路口的设计研究

2017-10-20 10:10徐俊
数码设计 2017年9期
关键词:交通安全

徐俊

摘要:城市道路平面交叉口在城市道路网中居于核心地位,也是交通事故最集中的地方。英国为了解决道路圆形交叉路口的各种问题,最先开发了回转交叉路口(roundabout),1966年开始在所有的回转交叉路口中引进了“优先权(give-way)”制度,即对进入交叉路的车辆中有最远回转路径的车辆给予优先权。欧美及韩国等交通先进国家为了提高交通安全度及缓解交叉口的拥堵压力,对回轉交叉路口进行改善,演变出了今天的现代式回转交叉路口。 本文首先分析我国平面交叉口存在的普遍问题,介绍外国现代式回转交叉路的事例,并对我国现代式回转交叉路的设计进行初步研究。

关键词:现代式回转交叉路口;交通安全;信号交叉路口;交叉路口改善

中图分类号:U49 文献标识码:A 文章编号:1672-9129(2017)09-289-02

Abstract:Theintersectionofurbanroadplaysakeyroleintheurbanroadnetwork,anditisalsothemostconcentratedplaceoftrafficaccidents.Inordertosolve variousproblemsinBritainroadtrafficcircle,firstdevelopedarotaryintersection(roundabout),startingin1966introducedthe"priorityintherotaryintersection ofall(give-way)"system,thatisthefarthestrotarypathofavehiclegivingprioritytoenterthecrossroadvehicles.EuropeandSouthKoreaandothertransporta- tion advanced countries, in order to improve traffic safety and alleviate intersection congestion pressure, the improvement of the rotary junction, evolved today's modernrotaryjunction.Thispaperfirstanalyzesthegeneralproblemsexistinginourcountry'sintersection,introducestheexamplesoftheforeignmodernrotary intersection,andstudiesthedesignofthemodernrotaryintersectioninourcountry.

Key wordS:Keywords modern rotary intersection; traffic safety; signal intersection; intersection improvement

1 前言

日常生活中,会经常使用或者听到转盘路(Rotary)、回转交叉路口

(Roundabout)等专业用语,但是这些用语之间仍然会存在混淆。这些交叉口的共同特点是以物理性的圆形交通岛为中心、车辆逆时针方向行驶的平面交叉路口中的一种。区别点是驾驶者需要遵守的通行规则、运营的方 式和几何构造的特性不同。

分类 现代式回转交叉路 转盘路

另一方面,1966年,英国交通安全专家们为了解决交叉路口的安全和效率问题,在圆形交叉路口的基础上进行了改造,不使用大规模的转盘路,而是使用中小规模的回转交叉路。在欧美及韩国专家对运营方式和优 先权制度的不断完善下,演变出了今天的现代式回转交叉路。现代式回转 交叉路与其他交叉路相比,在降低事故发生率、提高通行效率、降低能源 消耗、绿色环保等方面有着明显的优势,欧美、澳洲、韩国等交通先进国家都在使用,并根据各国的情况完善设计规则。

进入方式

设计目的

- 让行(回转车辆优先通过权)

- 使车辆进入交叉路时速度减低,并增加安全性

- 插入式进入

- 流畅的交通疏通

2 我国城市道路平面交叉口存在的主要问题

回转部分设计

- 为降低速度对回转半径有限制 -大的半径使得回转流畅

(1)交叉口几何构造问题。由于我国城市道路网规划上的历史原因和

进入部分设计中央交通岛

-进入速度限制:30~40km/h

- 为了使进入速度降低,调整进入角度

- 为了使速度降低以及进出方向分离,必须设

置分离交通岛

- 曲线半径大部分是 25m 以内

- 在市中心使用直径最小为 2m 的超小型回转交叉路

- 连接道路与进入部分的连接角

度尽可能的减小

- 为了提高进入速度,使用大的曲线半径

- 没有限制,尽可能的使用大的直径

地形原因,很多城市的道路网中,交叉路口存在很多弊端,特别是在一些

老城区。比如,交叉口不规则,多支交叉口混乱,新建道路在建设时期对建 成后的交通量预测不充分,交叉口规划时几何构造设计不合理等问题,使交叉口通行能力不足,容易造成交通拥堵和交通流混乱,加大了发生交通事故的危险性。

< 表 1> 现代式回转交叉路与转盘路的差别点比较

19世纪初,美国和法国等地开始使用转盘路,1920年以后开始规定车辆进入转盘路有优先行使权。后来随着车辆逐渐增多的情况,为了解决 全方面的交通疏导问题,对转盘路中心回转区域进行不断扩大的改造。这样的改造使得交通安全方面的问题大量发生,19世纪60年都后期开始逐渐转变为使用信号灯交叉路口。

(2)规划不合理问题。城市道路车道数的多少以及流量的多少,直接影响交叉口的面积和车辆通过的时间。交叉口面积过大,容易引起车辆通 行轨迹混乱,导致冲突点的增多,研究发现,一般十字信号灯交叉口的冲 突点有 82 个;另外,交叉口面积过大,会增加进入车辆的清空时间,造成信号周期过长、等待车辆堆积等问题,降低了交叉口的通行能力,也会加 大发生事故的危险性。

再由FDK 算法[3]的重建公式:

(3)控制及运营不合理问题。交通信号灯的设置高度、距离、方式的不 合理,导致信号灯可见性降低,红绿灯时间分配不能满足交通的需要,黄 灯时间普遍偏少;机动车与非机动车冲突严重,我国大多数城市在平面交叉口采用机动车与非机动车同一相位控制,无法满足自行车等的通行需要;随着送餐、快递业务的快速发展,摩托车、电动车的使用数量在不断增加,信号灯的运营方式不合理,造成非机动车驾驶员普遍越线待行、无视 信号等违反交通法规的现象增多。

3 外国现代式回转交叉路口事例

(1)英国。19 世纪 60 年代中期,英国最先开始使用回转交叉路,并在 1970 年以后通过设置让路标志和提供回转车辆通行优先权等方式进行优化。为了应

对不同地形、不同交通量,不仅使用基本 < 图 1 > 英国魔术回转交叉路

型的回转交叉路,还使用超小型和魔术回转交叉路等新型的回转交叉路。Maycook and Hall 的 中将 84 个现代式回转交叉路的负伤事故的相关问题进行了研究。研究结果显示,现代式回转交叉路中通过的车辆每 1 亿台平均事故发生率约为 27.5 台。最近,英国专家们在优化的现代式回转交叉路的基础上,不断对提高安全性、提高行人及非机动车便利性等方面进行研究和完善。

(2)法国。19 世纪 70 年代起,法国开始使用最小型的回转交叉路,到

现在为止,法国设计使用的回转交叉路的数量是英国的 3 倍,特别是西南部的南特市,面积只有65km2,市内及周边却使用了1500多个回转交叉路,是全世界回转交叉路使用最活泛的城市。法国不仅仅在市中心使用回 转交叉路,还设计使用城市 - 高速公路连接型、城市轨道线结合性、立体回转交叉路等多样性的现代式回转交叉路。

速度低的环境下使用。超小型回转交叉路非常小,有很窄的行人通道,中央交通岛可以通过,使车辆能通过又便利通过。

(2)城市小型现代式回轉交叉路。所有连接道路都是单一车道进入回 转交叉路,此回转交叉路在使用效果上可以满足所有设计需求。设计此回 转交叉路的客观原则是为了使行人更加安全的,更加效率的通过交叉路口。几何学角度来说,此回转交叉路中不设计中央交通岛,设计有行人区 域和突出的分离岛。

(3)城市 1 车道现代式回转交叉路。此回转交叉路,所有的连接道路都是单一车道进入,并且只有一条回转车道。此回转交叉路中内接圆的直 径更大,并且进入、驶出道路都有一定角度。并因此原因与城市小型回转交叉路区分。进入·回转·驶出的车辆可以以更高的速度行驶。尽管相对于城市小型回转交叉路来说有更大的内接圆,但是相对于速度来说,为了加强行人与非机动车使用者的安全,速度还是会有一定的降低。

(5) 郊区 2 车道现代式回转交叉路。此回转交叉路的平均速度在

80~100km/h(50~60mph)范围之内,在城市的郊区设置。此回转交叉路具有 2 个进入车道,或者 1 个以上的连接道路,这是与城市 2 车道现代式回转交叉路的区别所在。并且为了提醒驾驶者注意降低到适当的速度,同样需要在进 入交叉路前设置交通调整装置。

4.2 规划设计标准。现存平面交叉路转换成现代式回转交叉路的审核转换标准是以该交叉路的交通量为基准。一般情况下,往返 1 车道的小型回转交叉路预测平均通过交通量为 20000 辆/ 天,往返 2 车道的预测平均通过交通量为 32000 辆/ 天,如果相应的交叉路口预测交通量超过规划标准,则需要进行分流或者改为信号灯交叉路。但是考虑初期国内驾驶者、行 人等对现代式回转交叉路的设计不习惯原因,需要更仔细的调研及预测。

分类 设计要素 超小型现代式城市小型现代式城市1车道现代式城市2车道现代式郊区1车道现代式郊区2车道现代式

回转交叉路 回转交叉路 回转交叉路 回转交叉路 回转交叉路 回转交叉路

< 图2 > 法国城市- 高速路连接型回转交叉路 < 图 3> 法国城市轨道线结合型回转交叉路 < 图4> 法国立体型回转交叉路

(3)美国。美国的 South Golden Road(南戈尔登路),原先是一般性的平面交叉路,为了增加安全性及美观性,将其全面性的改造为现代式回转型交叉路。并在回转交叉路的基础设施的设计上有很大改造,增加了非机动 车专用道、特殊指示标志牌等,对比改造前后,事故发生数量以及事故发 生率都大大降低。具体比较如下所示:

分类 引入前 引入后 变化率渊%冤

总事故件数 158 84 -46.84

每月事故件数 4.39 3 -31.66

每百万英里事故件数 9.1 3.6 -60.44

总伤害件数 31 1 -96.77

每月伤害件数 0.86 0.01 -95.85

每百万英里伤害件数 1.6 0.09 -94.368

< 表 2> 美国现代式回转交叉路引入前后比较

(4)韩国。韩国很多一般性生活道路用途的平面交叉路,考虑非信号运营方式后改善为现代式回转交叉路。安全性方面有很大的改善效果。韩国金堤市的金堤警

察所路口进行了现代式回转交叉路的改造,<图5>韩国金堤市小型回转交叉路

为了使大型车辆便利的通过,回转部1车道设计为3.5m,2车道设计为

4.0m,并且中间设置了0.5m的隔离带,整体回转车道宽设计为8m。对比改造前后效果,事故发生率大大降低。

4 我国现代式回转交叉路设计初探

4.1 现代式回转交叉路分类。根据交叉路面积的大小,回转车道的数量,周边土地的使用量,道路环境的不同,可以分为六种:超小型回转交叉 路、城市小型现代式回转交叉路、城市 1 车道现代式回转交叉路、城市 2 车道现代式回转交叉路、郊区 1 车道现代式回转交叉路、郊区 2 车道现代式回转交叉路。

(1)超小型回转交叉路。此交叉路在城市中使用,平均速度在 60km/h(35mph)

以下低速通过的回转交叉路。这种小型的

交叉路,设计时要在禁止右转弯以及运行

< 图 6> 超小型回转交叉路

一般 车道数 1 1 1 2 1 2

事项 分离交通岛 路面 突出 突出 突出 突出 突出

標示 标示 标示 标示 标示 标示

设计标准车辆 小型车 小型车/公交车 大型车辆 大型车辆 大型货物车 大型货物车回转回转车道设计速度

部分 渊km/小时冤 16-19 16-20 20-25 23-30 23-30 25-35

内接圆直径(m) 13-25 25-30 30-40 45-55 30-40 55-60

中央交通岛直径(m) 2-17 13-22 18-32 25-37 23-32 35-42

回转车道宽度(m) 4-6 4-6 4-6 9-10 4-6 9-10

进入 进入处最大设计速度

部 分 (km/ 小 时) 25 25 35 40 40 50

进入处半径(m) 8-14 8-30 11-30 30-61 12-37 39-80

进入处车道宽度(m) 4-5 4-5 4-5 7.5-8.5 4-5 7.5-8.5

< 表 3> 不同类型的现代式回转交叉路设计要素

4.3 转换标准。为了更全面的提高交通安全度以及提高交通通行能力,需要根据交通量的大小进行转换规划,共同使用一般平面交叉路口和回转交叉路口,更好地发挥各自的作用。在进入交叉口的各车道的交通量 为 125-450 辆 / 时时,可以使用现代式回转交叉路,能够更有效的减少路口处的等待时间,降低拥堵;进入交叉口的各车道交通量为 100-150 辆 / 时时,考虑经济性和道路周边的情况,使用无信号灯路口或者超小型现代式回转交叉路;当进入交叉口的各车道交通量为 400-500 辆 / 时时,根据交通流的特性、道路环境等情况,使用信号灯交叉路。特别是左转车辆比率超过 30%的交叉口,适合使用信号灯交叉路。

5 结论

现代式回转交叉路是车辆通过连接道路进入交叉口,经过设置在中央的交通岛,逆时针方式和让路的方式低速通过交叉口。相对于信号灯交 叉路口而言,可以减少复杂的信号灯系统以提高通行效率;不仅仅可以减少普通碰撞事故的发生数量,还可以降低有死伤者的严重交通事故的发生率(在法国有重伤者以上的情况的交通事故减少了 79%的经验);在运营费用和维护管理费用方面,现代式回转交叉路可以更好的节省费用,更好地达到绿色交通活性化的效果。如果现代式回转交叉路和信号灯交叉路相结合使用,能够达到降低交通拥堵率、减少交通事故数量、节省能源 使用、减少污染排除的预期效果。

参考文献:

[1]城市道路交叉口规划设计规范,2006. [2]Roundabouts:An Informational Guide(SecondEdition), 2010.

[3]徐循初城市道路与交通规划[M].北京:中国建筑工业出版社,2005,184-188.

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