最新城市道路交通咽喉防范对策.docx

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最新城市道路交通咽喉防范对策

城市道路交通咽喉防范对策

城市道路交通咽喉防范对策

【摘要】　　交通咽喉是城市路网中的关键地段，在研究提高城市道路服务水平、满足交通需求的进程中，关注交通咽喉问题，不仅能够促进咽喉区交通流有序的组织，又可兼顾于城市道路整体功能的发挥，所以对交通咽喉的形成机理进行深入研究，建立种种有效的咽喉疏导策略、寻找解决咽喉区交通问题的途径与方法，为制定相关的交通管理体系与政策奠定基础，具有较高的理论价值和指导意义。

　　交通咽喉是城市路网中的关键地段，在研究提高城市道路服务水平、满足交通需求的进程中，关注交通咽喉问题，不仅能够促进咽喉区交通流有序的组织，又可兼顾于城市道路整体功能的发挥，所以对交通咽喉的形成机理进行深入研究，建立种种有效的咽喉疏导策略、寻找解决咽喉区交通问题的途径与方法，为制定相关的交通管理体系与政策奠定基础，具有较高的理论价值和指导意义。

以往对此问题的研究，往往忽略了交通咽喉在其成因、特征等方面的不同，缺乏针对性，本文将交通咽喉分为静态和动态两大类，在此基础上对以上问题做一些探讨。

　　一、交通咽喉概述

　　1、交通咽喉的分类

　　根据交通咽喉的特征，可以将其分为静态交通咽喉和动态交通咽喉两大类。

静态交通咽喉可认为是在特定的城市路网体系结构中占重要地位、集中大量交通流，影响整个路网通行能力的区段，一般情况下，多为高等级干道的重要交叉点或其上的某一段。

动态交通咽喉可认为是在一定的道路条件下，由于突发或固定事件引起，致使在一段时间内某一路段或交叉口的通行能力同与之相连路段的通行能力严重不匹配，即极大的低于其通行能力，成为影响整个路段乃至局域路网交通能力充分发挥的制约和瓶颈.

　　2、交通咽喉的特点

　　静态交通咽喉交通流量大，是影响整个路网通行能力的关键路段，称其为咽喉，是因为它的位置重要，并不一定代表服务水平低，但就目前我国城市道路交通的水平，可以认为静态交通咽喉是拥堵的常发地段。

其具有如下特点：

①客观存在性，②可预见性，在进行充分的交通调查分析的基础上，可以判断出其位置；③易控制性，可以事先对其进行道路设施规划，信号设施布置，防止发生交通拥堵，提高通行效率，④静态交通咽喉不一定表现为交通拥挤。

　　动态交通咽喉具有如下特点：

①动态咽喉区的形成时间、地点、区域均为变化量，②一旦影响因素消失，道路恢复了原有功能，产生的阻滞交通的压力也随之消失，动态咽喉区的拥挤状况将逐步缓解甚至消失，③无法事先对动态咽喉区进行道路设施的规划、信号设施的布置，④组织交通流时，根据动态交通咽喉区形成的实际情况，分别对待；⑤动态咽喉区一般发生在路网的关键部位，如城市干道、主要交叉口等，并且咽喉区可以蔓延和传播，影响到路网的其它区域，如果将最初的动态咽喉区看成是“核心”，则这个核心是解决动态咽喉的重点；⑥动态咽喉区可以发生漂移，即随着一个动态咽喉区的疏解，道路原有功能的恢复，往往会产生另外一个动态交通咽喉区，⑦动态咽喉区的拥挤必然会引发一些混乱，不断延长的排队会引起上游交叉口或路段的堵塞，从而使已经形成拥挤的区域陷入非正常的交通状态，由于各种原因造成的拥挤还可以进行融合，非常复杂。

　　3、静态交通咽喉与动态交通咽喉的区别

　　动态咽喉区的形成一般是因为交通状态的改变，如违章停车、道路施工养护、交通事故、突发事件以及天气状况等，不同程度地造成交通状况的改变，引起拥挤甚至堵塞，往往具有时间或空间的可变性或不确定性。

静态交通咽喉是路网结构中固定的一段路段、交叉口或区域，通过路网结构分析，可以很明确地得出这些对城市交通来说相对固定的咽喉区，而且我们目前的一些研究手段和措施，例如立交、地道、信号调度等，大部分是针对这样的静态固有咽喉区的，并不适合动态咽喉区交通问题的解决。

静态咽喉区的道路交通服务水平不一定低，只是说在路网中的地位重要，而动态咽喉区的形成是因为道路原有功能不能得到充分发挥，可以说，绝大多数是以交通拥挤、堵塞甚至死锁为表征。

　　4、交通咽喉区与交通拥堵区的区别

　　借助于交通流的理论，用交通流最基本的3个参数——流量、流速、密度来分析拥堵，简单地说，密度增加，流速降低、平均延误大，即可认为是交通拥堵，拥堵的路段可以是整个城市道路网络体系的任意等级路段。

可以说，交通拥堵是普遍存在的现象，解决交通拥堵可以解决某个局部的交通状况，但所起的作用有限，某些不具备咽喉功能的路段的适当拥挤有助于缓解咽喉的交通压力，以牺牲局部小利益，保证全局利益的最大化，即提高整个交通网络通行能力。

　　交通咽喉则是整条道路甚至路网的瓶颈，是解决道路通行能力的关键，有“牵一发而动全身”的意思。

从系统论的角度看，是限制或提高整个道路通行能力的重要制约因素。

往往有效解决了交通咽喉拥堵的问题，可，以大大提高整个路网服务水平的效果。

总的来说，它主要形成于高等级的城市干道、主要交叉路口，就其直观的表现形式，可以是拥挤、堵塞，所以将交通拥挤、堵塞的一些理论用于交通咽喉的研究，具有可行性，更重要的是要将其放在整个交通网络中，动态地加以分析，“动静结合”，整体与局部相结合。

　　二、交通咽喉的形成机理

　　1.静态交通咽喉的形成机理

　　静态交通咽喉多为高等级干道的交叉点或交汇段，在一定时间范围内，必然存在着高密度的交通流，分布于有限的路网，只要城市路网容量客观存在，交通需求客观存在，交通咽喉就是客观存在且不可避免的。

　　在城市具体资料采集与交通调查的基础上，对所有的资料进行分析，将各种出行方式的空间OD量分配到具体的交通网络上，通过交通分配获得路段、交叉口交通量，做出城市道路网交通流量分布图，可以直观地判断出静态交通咽喉的位置。

例如，假定某城市的交通流量分布图如附图所示。

我们可以判定交叉口①、②、③、④、⑤和路段①—②为交通咽喉之所在，为进行交通管理工作提供依据。

在不具备交通调查现状资料或进行交通调查工作有困难的城市，也可以通过定性的分析，粗略地判断出静态咽喉的位置。

　　在交通需求与交通供给之间不平衡的大前提下，在过去一段长时期内“路紧扩路，桥窄修桥”解决交通问题的做法下，可以认为城市道路的等级与交通量相对应，交通咽喉客观存在于高等级城市干道、主要交叉路口比较集中的区域。

通过实际的分析，在少量的采集特定路段交通量的基础上，可以粗略地判定出静态交通咽喉的位置。

　　由于道路功能的转变、道路阻塞等原因引发城市路网结构的变化，静态交通咽喉就会转移到例如可替代路段的交叉口或其它的路段上。

这时可以用城市交通网络交通分配非平衡模型中的最短路径（全有全无）分配法、多路径分配法、容量限制—增量加载分配法、容量限制一多路径分配法等在实际工程中已广泛应用、效果良好的方法，对由于路网结构变化引发的变化交通量进行再次分配，然后重新判断出静态交通咽喉的位置。

一般情况下，最好是应用已有的相关计算机软件，用于减少工作量，提高判断的速度和准确性，争取做到“实时判断、快速定位”。

　　2.动态交通咽喉的形成机理

　　动态交通咽喉的形成及交通流特征可以从交通需求和供给两部分加以分析。

交通需求方面是指交通量的突然增加，超过了供给能力，产生拥堵，形成咽喉。

交通供给主要是由于某种原因致使道路通行能力下降，在一定的交通需求下，形成咽喉。

当然也存在两种原因共同作用形成的咽喉，这种情形下，往往咽喉区的交通状况更差，例如当路段交通量增大，车流密度增加时，更加容易诱发事故，而事故的发生又进一步使该路段的通行能力受到影响，致使咽喉区的交通更为混乱。

综合以上几个方面，按动态咽喉发生位置和原因的不同将其加以分类研究，其它各种复杂情况在此基础上都可加以综合分析得出。

　　①由于交通供给能力下降形成的动态咽喉区

　　影响交通供给的主要原因有交通事故、道路施工、道路上停车、行人违章等，由此产生的主要结果为道路的某几个车道被占用，交通供给能力降低，其中又可细分为“静”和“动”两种。

“静”是指车道被占用这样的事实，并且持续较长的时间，相对于道路环境来说，这种状况是静止的，例如，已发生的交通事故、道路施工等等，“动”主要指其造成供给能力变化的原因是变化的、运动的，在时间上有可持续性，例如，车辆在道路上的停车这种常见的事件，这其中就包括停车车辆的减速、加速、停止这3个最基本的动态阶段，行人违章通常指违章穿越道路或占用车道等等，这其中不但致因因素是动态的，其整个咽喉区车流也随着这不断变化的致因因素发生变化，所以分“动”、“静”这两种最基本的形式加以分析。

　　②道路上交通需求增大形成动态咽喉’

　　道路交通需求量增大的情况有很多种，例如上下班高峰的日交通高峰，这样时间比较固定、比较容易预测原因：

还有例如大型活动如体育场比赛、演唱会，电影等多人员的汇集和活动结束时的疏散，所利用的主要路段上交通需求量大增，或由于路网中某些路段因某种原因，如拥堵，而在其可替代的路段上形成的可转移交通量。

所有这些列举的原因均可能使道路交通需求急剧增大，并有可能超过道路的通行能力，这就存在着形成动态咽喉的可能。

　　③交叉口交通咽喉的形成

　　交叉口是道路网络的基本节点，也是网络交通流的瓶颈所在。

在这个有限的空间内，汇集了几条道路各种不同流向的交通流，故使交叉口处的交通非常错综复杂，常常影响路网的安全与畅通，十分容易产生拥堵。

道路交叉口内由于车流转向引起车流之间的冲突、交汇、分流等车流运动行为，使交叉口的交通特征比较复杂，其动态咽喉的形成分析也比路段复杂。

　　一般情况下，无信号交叉路口多是道路等级较低、交通流量不大的相交路段汇集而成，在城市道路网络体系中，均为非重要节点，并且均用停车标志和让路标志控制，通常可以满足交通需求，所以其基本不具备形成动态交通咽喉的可能性。

而网络体系中重要节点多为信号控制交叉口，此类交叉口不仅位置重要，交通量大，交通流也十分复杂。

立体交叉口由于立交的存在，使车流变得有序，无冲突点，所以在研究交叉口的动态咽喉问题时，应以平面信号控制交叉口这种情况深入研究。

　　平面信号控制交叉口是整个交通系统中最为复杂的环节，其设置交通信号灯的作用是在时间上将相互冲突的交通流进行分离，使之安全迅速地通过交叉口。

由于交叉口处的交通流存在冲突、分流、合流等形式，势必降低交叉口的通行能力，在信号控制时采用多相位，确实可起到分离这些交通流冲突的问题，但相位过多将使每个进口道车辆的实际可利用率很低，此外还将造成信号周期长、车辆排队过长，对驾驶员和行人都会产生心理上的影响，增加了车辆、行人违章的可能性，可能导致交通进一步恶化，形成恶性循环。

所以在交通流密度很大、接近饱和时，信号控制交叉口本身就由于以上两种制约因素的影响处于一个极易发生混乱的相对稳定状态。

进口道的进入车辆能力大于交叉口的通过能力，即交通流的“集”大于交通流的“疏”，存在着发生交通拥挤，形成动态交通咽喉的内在基本矛盾的制约，可以说交通流密度大的平面信号控制交叉口是动态交通咽喉形成的最常见地点。

　　三、对待交通咽候的策略

　　在充分认清交通咽喉的特点、形成机理的前提下，要对交通咽喉认真分析，区别对待，合理控制。

　　对静态交通咽喉，首先要承认其客观存在性，并对它在高峰小时等特定时段可能产生交通拥堵、堵塞甚至瘫痪要有预见性，采取措施如改善道路结构、加强交通管理，在防止其产生拥挤的前提下提高交通咽喉的服务水平、通行效率，进而提高城市路网的整体服务质量，做到“趋利避害”，变被动为主动，利用其在路网中的重要地位，提高服务质量，带动城市道路网服务水平的整体提高。

即“全盘皆活”的大好局面。

　　对于动态交通咽喉，因为其必然伴随着严重的交通拥挤而产生，是城市交通的“顽疾”之所在，对于这类咽喉要做到“严防死守、减少发生”。

要做到这一点将十分困难，需要进行大量的工作，但若效果显著，城市交通的面貌将大为改观。

　　四、交通咽喉拥堵的防范与疏导

　　交通咽喉拥挤形成也是多种因素共同作用的结果，要解决咽喉拥挤问题，必须从系统工程的角度加以全面的考虑，解决的方法与对策可以从两个方面考虑，一个是战略方面，另一个是策略方面。

战略方面是“治本”，即从长远的方面考虑，从根本上消除拥挤，咽喉问题，合理规划城市用地布局，明确土地功能，优化交通结构，降低交通流发生的时间和空间强度，从源头上防止咽喉拥挤的形成。

这也是解决该问题的最有效的方法，但是这样做需要长期的过程，并且要求规划、管理等各部门的统一协调，制定统一的城市发展战略，保证各项措施的顺利实施，才有可能取得预期效果。

策略方面虽然是“治标”，但在短期内能起到很好的效果。

减缓交通压力，主要从扩大交通容量，包括新交通设施的建设、既有交通设施的有效利用和引导交通需求方面，涉及的内容为进行交通需求管理。

　　1.针对静态交通咽喉

　　由于静态交通咽喉具有可预见性的特征，其防范目标相对明确，可以做到有的放矢，主要是从合理规划路网、扩大交通容量出发，使交通流尽可能均匀分布于整个路网上，减少大交通流量的主要干道的交叉与汇集，采用合理的立交、地道的形式，减少交通冲突，另外要合理化交通设计，加强交通管理，利用交通渠化等交通设计手段及信号调度等管理方法，增加道路通行能力，即提高道路的利用效率，来防止静态交通咽喉的发生，并提高路网服务水平，同时这也是疏导静态交通咽喉的重要措施。

　　2.针对动态交通咽喉

　　采用的疏导措施应该主要从两个方面来考虑，一是从道路供给能力的角度，尽快恢复和提高道路或交叉口的通行能力，二是从控制流量需求的角度进行疏导。

可概括为如下几个原则：

①对拥挤不太严重的动态咽喉区，可采用信号调节手段：

②对严重拥挤的动态咽喉区可采用信号控制和禁止某方向通行的手段，③对已经形成环形死锁的动态咽喉区，需采用外围禁止车辆进入，内部禁止转向的强制措施进行疏导。

　　在以上几个原则的基础上，可得出动态咽喉疏解的一般思路为：

　　如果是独立的交叉口拥堵所形成的动态咽喉，疏导方案要考虑几种可能的拥堵情况，若是单一方向的拥堵，可采用调节该交叉口绿信比，适当延长拥堵车道的绿灯时间，若是双向拥堵，可采用调节该交叉口信号周期的方式，还需要考虑拥堵的程度，对不太严重的拥堵，只需调节该交叉口的信号设置，但若是严重的拥堵，则要考虑相临交叉口的信号灯的调整，以减少上游路口的流量输入、加快下游路口的输出。

　　如果是以干道为主的带状拥堵形成的动态咽喉，主要限制进入主干道的车流，同时加大主干道车流的流出，根据各路口流量到达率的变化，重新设置各路口的绿信比、周期和相位差。

　　对于由于动态咽喉蔓延、飘移形成区域性交通拥堵，产生的区域动态咽喉问题，疏导时可将该动态咽喉区域看作是一个虚拟的“交叉口”，而进出该区域的路段，被看作为该“交叉口”的进出口。

要调整外围的信号灯，以限制车辆的进入，必要时要禁止车辆入内，在整个动态咽喉区内部也要尽快以疏通主干道为目的，进行信号灯调节。

　　对于已经形成死锁的咽喉区，其基本的疏解思路是内部车辆强制直行，外部车辆禁止直行，根据实际路况，执行左转或右转的分流措施。

　　动态交通咽喉的理论涉及多种复杂因素，无法用精确的数量关系描述，而且环境复杂多变，某些因素很难定量估计，其疏解也要从城市综合运输系统3个子系统的角度来考虑，侧重于城市交通管理系统。

以上涉及的动态交通咽喉的疏导策略有很多种，但每一项对策几乎都不能独立地发挥其功能，若要取得最优的效果，必须在实际操作时依赖于若干相关措施的协同作用，系统地加以解决