城市道路平面交叉口安全設計

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摘 要城市道路平面交叉口是城市路網(wǎng)的咽喉所在,在這里各個道路方向的機動車、非機動車、行人均有直行或轉向的要求，這樣勢必會產(chǎn)生交通的相互干擾，引發(fā)事故。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，約有 59%的交通事故發(fā)生在交叉口地帶，居所有交通事故類型的首位。交叉口的安全狀況對整個區(qū)域的交通安全水平有著十分重要的影響。為了提高城市道路交通安全性能，減少交通事故的發(fā)生，有必要對城市道路平面交叉口的安全狀況做出合理的評價。城市道路平面交叉口交通安全評價，是公路建設者及管理者規(guī)劃設計道路和改造道路的依據(jù)和基礎，也是交通安全系統(tǒng)工程的基本內容。本論文介紹了平面交叉口安全評價的意義、安全影響因素、平面交叉口的形式及交通特性；介紹了交叉口安全評價的常用方法，并具體說明了交通沖突方法。論文主要采用交通沖突的方法對交叉口的安全水平進行評價，結合實例鑒別出危險交叉口，并用事故率法和交通參與者主觀安全度評價法對鑒別結果進行對比，驗證了運用交通沖突方法評價交叉口安全狀況的有效性。最后結合分析依據(jù)，提出平面交叉口的安全改善措施。在撰寫過程中參閱了大量的相關文獻資料，在參考文獻中未能一一例出，借此向這些文獻資料的原作者表示衷心的感謝。關鍵詞： 平面交叉口 交通沖突 安全評價 改善措施第一章 概 述 41.1 平面交叉口安全評價的意義 41.2 平面交叉口安全影響因素 41.2.1 交叉口的視距 .41.2.2 交叉口的轉彎半徑 .51.2.3 道路條件 .61.2.4 信號燈黃燈時間和全紅時間的影響 .61.2.5 橫向交通干擾較多 .71.3 平面交叉口的基本形式及其交通分析 71.3.1 平面交叉口的形式 .71.3.2 平面交叉口的交通分析 .81.4 平面交叉口安全評價方法 91.4.1 評價方法介紹 91.4.2 本論文應用交通沖突方法的解釋 11第二章 利用交通沖突技術的交叉口安全評價 132.1 交通沖突技術概述 132.1.1 交通沖突的基本定義 132.1.2 交叉口交通沖突的分類 .132.1.3 交通沖突的發(fā)生過程 .152.1.4 交通沖突與交通事故的關系 .162.2 交叉口安全水平的評價 162.2.1 交通沖突的判別和觀測 .162.2.2 交叉口安全評價實例 .19第三章 交通沖突方法的驗證分析 233.1 用事故率法檢驗 233.1.1 用事故率法計算 .233.1.2 結果分析 233.2 交通參與者主觀安全度評價檢驗 243.2.1 樣本的選取 243.2.2 方法的應用說明 .253.2.3 評價結果及分析 .25第四章 交叉口交通沖突的改善措施 274.1 減少交叉口交通沖突的道路改善 274.2 改善交叉口的交通管制 .30第五章 結論與展望 335.1 論文結論 .335.2 今后展望 .33參 考 文 獻 34致 謝 35第一章 概 述1.1 平面交叉口安全評價的意義道路與道路相交的部位稱為道路交叉口。道路交叉口把各條道路連接起來，形成網(wǎng)絡。由于相交道路上的各種車輛和行人勻須匯集于交叉口后，才能轉向其他的道路，這時車輛和車輛之間、車輛和橫過道路的行人之間相互干擾，降低行車速度，造成交通阻滯，又容易產(chǎn)生交通事故。平面交叉口是城市道路交通網(wǎng)的重要樞紐，也是交通事故的危險點。據(jù)資料統(tǒng)計，美國平面交叉口事故數(shù)占總事故數(shù)的 36%左右；城市交通事故的 60%—80%發(fā)生在平交路口；國內的交通事故抽樣統(tǒng)計表明，發(fā)生在交叉口的交通事故數(shù)約為 30%。由此可見，平面交叉口對整個道路交通系統(tǒng)交通安全水平有著十分重要的影響。因此，建立有效的交通安全評價方法，對深入研究平面交叉口交通安全措施，提高道路交通安全水平有十分重要的意義。1.2 平面交叉口安全影響因素1.2.1 交叉口的視距為了保證行車安全，車輛在進入交叉口前一段距離內，必須能看清相交道路上的車輛運行情況，以便能夠安全地通過交叉口，或及時停車避免發(fā)生碰撞。這一段距離應不小于車輛行使時的停車視距。由于視距三角形以最不利的情況來繪制，即最靠左邊的第一條直行車道與相交道路最靠中的一條車道所構成的三角形。在視距三角形內不得有阻擋駕駛人視線的物體存在。圖 1 交叉口視距三角形1.2.2 交叉口的轉彎半徑為了使交叉口上右轉彎車輛能保持一定速度沿曲線軌跡行使，交叉口轉角處的路面邊緣或緣石應做成圓曲線，其曲線半徑在城市道路稱為緣石半徑。緣石半徑過小，會引起右轉車輛降速過多，或導致右轉車輛向外侵占直行車道，引起交通事故。由于各類車輛性能不同，其要求的最小轉彎半徑也不一樣，在一般十字路口，緣石半徑的取值，在城市主要交通干道路口半徑取 20~25m；交通干道及居住區(qū)道路半徑取 10~15m；住宅區(qū)街坊道路區(qū)取 6~9m;隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展，交通車輛向大、長、快方向發(fā)展，為了不使右轉彎車輛的速度降得太低，在條件允許的情況下，應盡量爭取采用較大的緣石半徑。－圖 2 轉角半徑不足引起行車侵占相鄰車道及緣石半徑的圖示1.2.3 道路條件國內外對道路安全事故的統(tǒng)計結果為:80%~85%的交通事故是駕駛員的因素造成，5%~10%的事故是由于車輛造成，僅 10%甚至更低的事故是因為道路造成的。這一結果表明，人的因素是導致交通事故的主要原因，道路是次要因素。這種說法過分夸大了人的因素在交通事故中的作用，而忽視了道路條件在預防( 或誘發(fā) )交通上事故中影響作用的傾向。前蘇聯(lián)學者季沃其金對蘇聯(lián)境內的 13000 起事故進行分析，在充分的考慮了事故地點的特征后得出結論：不良的道路交通條件是 70%交通事故發(fā)生的直接或間接原因。由此可以看出交叉口的設計和交通控制方式是對交通安全十分重要的影響因素，此外交通工程設施的設計也是很重要的，包括標志、標線、誘導設施等。1.2.4 信號燈黃燈時間和全紅時間的影響交叉口是否設置信號燈不僅要參考通行能力的需求，還要考慮安全的因素。信號周期過長、信號相位設置不合理尤其是黃閃時間和全紅時間的設置不合理，將增加發(fā)生事故的風險。世界各國的交通條件各有差異，所以各國制定信號周期的具體數(shù)字不盡相同。但原則上大多根據(jù)通行能力和延誤等理論方法，考慮各自的交通實際情況后制定出各自的依據(jù)。在信號交叉口高速行駛往往會導致機動車駕駛員在黃燈期，有時甚至是在紅燈期進入交叉口而發(fā)生闖紅燈違規(guī)，一般來講，闖紅燈沖突在交叉口所有沖突中占有比較高的傷害比率。因此，在道路交叉口正確設置左轉車輛的黃色信號燈和全紅(所有方向信號燈均為紅色)的時間長度，能夠提高交叉口的效率和安全1.2.5 橫向交通干擾較多交叉口與路段的安全性評價最大的區(qū)別之一就在于交叉口的特殊地理條件決定了大量的行人、非機動車的橫穿行為，造成了機動車、非機動車和行人的相互干擾多、沖突點多，從而增加了事故的風險性，尤其是增加了道路用戶中的弱者也就是非機動車、行人的危險性。在路口專門設置行人和非機動車信號相位，固然可以減少沖突的可能性，但是卻是以犧牲路口的通行能力為代價，延長了信號周期，增加了延誤，無論是非機動車、行人還是機動車駕駛員，都極容易產(chǎn)生焦躁的心理，也伴隨產(chǎn)生了闖紅燈的行為，從而加大了交通事故發(fā)生的可能性。1.3 平面交叉口的基本形式及其交通分析1.3.1 平面交叉口的形式（1） 十字型交叉口兩條道路互相垂直或近于垂直相交。這種十字形交叉口的形式簡單，交通組織方便，街角建筑容易處理，適用范圍廣，常用于相同等級或不同等級的道路相交，是最基本的平面交叉口形式。（2） X 字型交叉口兩條道路以銳角或鈍角斜交。當相交的銳角較小時，將形成狹長的交叉口，對交通不利（特別是左轉彎車輛） ，銳角街口的建筑也難處理。所以這種形式的交叉口很少使用。（3） T 字型交叉口、錯位交叉口和 Y 字型交叉口一般用于主要道路和次要道路相交的交叉處，主要道路應設在交叉口的順直方向，以保證干道上車輛行駛暢通。在特殊情況下，例如一條為盡端的式的主要干道與另一條主要干道相交十，可以采用 T 字型交叉。在主干道上應盡量避免設錯位交叉口，因為容易造成錯位道口之間的交通阻塞以至發(fā)生交通事故。（4）多路交叉用于多條道路交叉處，用地較大，交通組織復雜。最多不宜超過五條道路相交。圖 3 平面交叉口的形式a、 十字形交叉口；b、X 形交叉口；c、T 字形交叉口； d、錯位交叉口；e、Y 字形交叉口； f、多路交叉口 1.3.2 平面交叉口的交通分析（1）交叉口對道路交通的影響交叉口是道路交通的咽喉，在這里，各個道路方向的機動車、非機動車、行人均有直行和轉向的要求，這樣勢必會產(chǎn)生交通的相互干擾，引發(fā)事故和造成交通阻塞。根據(jù)統(tǒng)計資料，約有 59%的交通事故發(fā)生在交叉口地帶，居所有交通事故類型的首位。此外，車輛在通過交叉口時，由于信號控制及其他因素干擾，將產(chǎn)生很大的延誤，延誤時間約占整個行程時間的 31%，而這 31%中約有 40%是非信號因素引起的，由此可見，正確地設計交叉口，合理的組織交通，減少交叉口對道路交通安全的不利影響，具有重要的現(xiàn)實意義。（2）. 交叉口交通跡線交錯分析交通跡線是指車輛行駛的軌跡線，即交通動線。在交叉口處，由于車輛行駛方向各不相同，交通跡線必然存在大量交錯的情況，交錯點的大量存在便是產(chǎn)生交通事故和引起交通延誤的主要原因。交錯點大致可分為三種類型：分流點（分岔點）：同一行駛方向同一車流中的車輛向不同方向分開的地點；合流點（匯合點）：來自不同行駛方向的車輛以較小的角度向同一方向同一車流匯合的地點；沖突點（交叉點）：來自不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉，然后向不同方向行駛。在交錯點處，車輛都存在碰撞的可能性，其中以左轉車輛與對向直行車輛或直行車輛與相交道路直行車輛所產(chǎn)生的沖突點對交通影響最大，其次是合流點，再次是分流點。1.4 平面交叉口安全評價方法 1.4.1 評價方法介紹目前，交通安全評價有兩類：一是以事故統(tǒng)計為基礎的直接評價法，另一類是非事故統(tǒng)計的間接評價法。常用的直接評價法有交通沖突法、事故率法和事故絕對數(shù)法等；間接評價一般采用交通參與者主觀安全評價法。①交通沖突方法交通沖突技術自上世紀 50 年代在美國開始應用。它的最初目的是為了調查通用汽車公司的車輛在駕駛時是否與其它車輛一樣。該法很快被一些交通安全組織應用于預測評價交叉口潛在事故數(shù)和鑒別系統(tǒng)缺陷中。1970 年以后，該法被加拿大和一些歐洲國家使用。1979 年以后陸續(xù)在巴黎、瑞典、西德、比利時等國家舉辦了國際沖突技術會議，并出版了國際交通沖突會議論文集。目前，交通沖突技術在世界許多國家得到廣泛應用，成為國際上用于定量研究多種交通安全（特別是地點安全）問題及其對策的重要方法。通過一系列的沖突研究可以得到結論：交通沖突技術是深入分析事故集中地點的診斷工具，是鑒別事故危險點重要的可行手段；交通沖突技術應用事故危險點前后比較研究有較好的效果，應用于交通安全的評價也能得到滿意的結果；交通沖突技術是為特定公路使用者（行人、駕駛員等）提供預知危險狀態(tài)的可靠方法。本文在第二章將利用交 通 沖 突 的 方 法 對 交 叉 口 的 安 全 水 平 進 行評 價 。②事故率法事故率法是評價平面交叉口交通安全水平常用的方法之一，事故率法是用一種相對指標來表達道路交通安全水平，具有較強的可比性。事故率法模型為：事故率= （1-1）百 萬 車 ）（ 次入 數(shù)相 應 時 間 內 總 的 車 輛 進事 故 次 數(shù) /106?即： 610365??LADTNH式中： ——億車公里事故率；AH——年交通事故次數(shù)；N——年平均日交通量；DT——道路里程（ ） 。Lkm該方法考慮了事故數(shù)與流量數(shù)的相應關系，指標比較合理，但因事故統(tǒng)計的不完全性致使評價結論欠缺真實性、缺乏事故嚴重性程度的考慮等。③事故絕對數(shù)法事故絕對數(shù)法根據(jù)事故絕對數(shù)的大小鑒別危險交叉口。用事故絕對數(shù)指標進行評價采用四項指標即用事故次數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)，直接經(jīng)濟損失來表示。④交通參與者主觀安全度評價法道路交叉口的安全程度，一方面可以用平均每年的事故數(shù)來評價，另一方面，也可以從交通參與者在通過路口時所反應出的安全度來評價。這種方法可以直觀地反映出道路參與者對現(xiàn)有交叉口的滿意情況，及交叉口存在的問題。但存在著缺乏可靠度的弊端。交通參與者的主觀安全度，可以通過調查問卷的方式來了解。除了上述幾種交叉口安全評價方法外，還有一些評價方法如事故質量控制法、灰色系統(tǒng)理論評價法、計算機輔助評價等方法，這些方法在實際應用中需要建立復雜的模型在這里不做具體說明。1.4.2 本論文應用交通沖突方法的解釋長期以來我國和世界大多數(shù)國家均采用事故統(tǒng)計的方法進行交通安全的評價。然而實際應用中發(fā)現(xiàn)以事故統(tǒng)計為基礎的安全評價指標結果常常不很理想。原因在于：（1）事故的稀有性導致安全評價周期延長事故的發(fā)生是稀有的，資料表明，我國城市主要交叉口事故年平均數(shù)僅1.5—5 起，因而導致安全評價往往需要較長的事故統(tǒng)計時間才能保證其可信度，因為人們相信長期統(tǒng)計評價效果和短期統(tǒng)計評價效果是不同的。（2）事故統(tǒng)計的不完全性致使評價結果缺乏真實性由于事故定義和事故統(tǒng)計規(guī)定的限制，以及事故統(tǒng)計管理的缺陷使事故統(tǒng)計過程中存在一定的統(tǒng)計盲區(qū)，即在事故的發(fā)生、立案、統(tǒng)計到公布過程中要漏掉或篩掉許多事故，在發(fā)達國家如瑞典，警方統(tǒng)計公布的事故數(shù)僅為實際發(fā)生數(shù)的 20%，我國約為 30%。（3）事故的不可逆性使事故原因分析困難交通事故屬不可逆事件，事故處理機關一般只是對已發(fā)生的肇事現(xiàn)場進行勘查記錄，要實現(xiàn)事故過程的完全真實再現(xiàn)幾乎是不可能的，因而很少也難于準確地分析其成因。鑒于上述說明，可見傳統(tǒng)的事故評價方法存在著“小樣本、長周期、大區(qū)域、低信度”等特點與缺陷。因此通過開發(fā)非事故評價系統(tǒng)來改善安全評價的效果與可信度就具有重要的意義。交通沖突技術是事故分析評價的積極補充和完善。這一技術可以解決事故評價中一些難于克服的基本問題，同時還可以解決事故發(fā)生前的狀態(tài)問題，如當事人肇事前的違章行為及違章性質、對事故危險的反應、采取的避險行為等。綜上所述，交通沖突技術具有“大樣本、短周期、小區(qū)域、高信度”的統(tǒng)計學優(yōu)勢，可以通過定量測定“準事故”的嚴重沖突的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)事故統(tǒng)計方法，實現(xiàn)小區(qū)域地點快速評價的目的。因此本論文主要采用交通沖突法進行研究分析。第二章 利用交通沖突技術的交叉口安全評價2.1 交通沖突技術概述2.1.1 交通沖突的基本定義交通沖突的概念始于 20 世紀 60 年代末的美國通用汽車公司，在 70 年代初的英國和瑞典得到推廣，隨后澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、德國等國陸續(xù)使用這一新技術。為了比較和統(tǒng)一不同研究機構對交通沖突的認識，一個國際間的協(xié)作組織被建立，并于 1977 年在奧斯陸召開了首屆國際交通沖突學術年會，會上正式提出了交通沖突的標準定義，即：兩個或多個道路使用者在一定的時間和空間上彼此接近到一定程度，此時若不改變其運動狀態(tài)，就有發(fā)生碰撞的危險，這種現(xiàn)象稱為交通沖突。2.1.2 交叉口交通沖突的分類（1）同向沖突同向沖突發(fā)生在第一車（即前行車）減速或方向改變時，跟隨其后的第二輛車處于可能前后碰撞的危險狀況，此時第二輛車以剎車或改變行駛方向閃避的動作，避免發(fā)生碰撞后，繼續(xù)通過交叉路口，這種同向沖突有 4 種類型：①同向左轉沖突 （圖 2-1）②同向直行減速沖突當車輛通過交叉口時會有減速動作，使得跟隨在第一輛車后的第二輛車處于一種可能碰撞的危險狀況。③同向右轉沖突（圖 2-2）當?shù)谝惠v車減速欲右轉時，跟隨其后的第二輛車，處于一種可能碰撞的狀況，而采取剎車或改變行駛方向閃避的動作。④同向變換車道沖突（圖 2-3）（2）對向左轉沖突（圖 2-4）當對向車道上駛來的車輛采取左轉時，使直行的車輛處于可能與左轉的車輛對撞或側撞的狀況。（3）穿越交通沖突（圖 2-5）當?shù)谝惠v車轉向或直行穿越具有優(yōu)先通行權的干道時，干道上的最接近車輛，處于可能產(chǎn)生前后碰撞、側撞或擦撞的情況，而采取剎車或改變行駛方向閃避的動作防止碰撞，然后才繼續(xù)通過交叉口。這種穿越交通的沖突有下列幾種情形：① 由右端車道穿越?jīng)_突② 由左側車道穿越交通沖突（4）紅燈右轉沖突① 由右端紅燈右轉沖突當右端車輛紅燈右轉，使具有優(yōu)先通行權的干道車輛處于可能擦撞或前后追撞的狀況。② 對向紅燈右轉沖突（圖 2-6）對向紅燈右轉沖突，發(fā)生在信號交叉口的左轉專用相時，對向車輛在紅燈時右轉，與左轉時相的車輛可能產(chǎn)生側撞、擦撞或前后追撞的情況。（5）行人與車輛沖突當車輛通行時，行人在其前方穿越，可能引起的碰撞危險，使駕駛員必須采取剎車或改變行駛方向閃避的情形。（6）二次沖突在前面所述的沖突情形下，當?shù)诙v車采取剎車或改變行駛方向閃避的動作后，隨行其后的第三輛車處于一種可能碰撞的危險狀況，而必須采取剎車或改變行駛方向閃避的情形。圖 2-1 同向左轉沖突 圖 2-2 同向右轉沖突圖 2-3 同向變道沖突 圖 2-4 對向左轉沖突主干路 圖 2-5 穿越交通沖突 圖 2-6 對向紅燈右轉沖突2.1.3 交通沖突的發(fā)生過程交通沖突的發(fā)生過程可用圖 2-7 表示。由圖可以看出，交通沖突發(fā)生的兩個必備條件是有交通沖突點的存在以及在沖突點處有交通行為者通過。交通沖突可能發(fā)生的兩種結果是交通事故或正常行駛。 成功失敗圖 2-7 交通沖突的發(fā)生過程從圖 2-7 可以看到，交通沖突作為一種事故隱患，它可以由于駕駛人采取了及時和正確的避險行為而得以避免交通事故的發(fā)生，同時也可能由于駕駛人感知、判斷、操作的失誤而導致嚴重后果的出現(xiàn)。這兩種可能性，既取決于沖突的嚴重值的大?。‵ ） ，同時也取決于交通行為者的避險能力（S ） 。那么，交通事故的發(fā)生機理可以表示為：若 S〉F 則安全通過；若 S〈F 則發(fā)生事故。2.1.4 交通沖突與交通事故的關系交通沖突的實質是交通行為不安全因素的表現(xiàn)形式，其發(fā)展可能導致事故發(fā)生，也可能因采取的避險行為得當而避免事故發(fā)生，因而事故與沖突存在著極為相似的形式，兩者的唯一差別在于是否發(fā)生了直接的損害性后果。事故與沖突的關系可用沖突的嚴重性進行描述。根據(jù)交通危險事件的嚴重性又可具體分為無干擾通過、非嚴重沖突、嚴重沖突和事故，其數(shù)量關系呈塔形分布，如圖 2—8。交通沖突研究的關鍵在于判定嚴重沖突，以及確定嚴重沖突與事故的定量關系。交通行為者交通沖突點交通沖突避險行為交通事故正常情況無干擾通過圖 2—8 交通沖突與交通事故的分類關系2.2 交叉口安全水平的評價交通沖突的程度和交通事故的發(fā)生有著十分密切的聯(lián)系，嚴重沖突導致交通事故的機率要大于非嚴重沖突導致交通事故的機率。因此，交通沖突程度的界定是交通沖突技術應用的一個重要內容，也是以沖突為基礎的安全評價的關鍵問題之一。2.2.1 交通沖突的判別和觀測（1） 判定指標的選擇判定嚴重沖突和非嚴重沖突的指標很多，理論上而言，綜合時間、距離、速度指標可以對沖突嚴重程度判定得更準確。但由于進入交叉口的交通流的復雜性，使綜合指標的標定比較困難。有研究表明：當進入交叉口的車輛速度在較小的范圍內變化時，用單一指標衡量能得到較滿意的結果。目前，多數(shù)沖突研究組織采用先估算速度，進而判斷車輛距可能發(fā)生事故的時間，如果小于某一臨界值，則為嚴重沖突，否則為非嚴重沖突。美國公路研究所提出的臨界值為 1 秒，瑞典是 1.5 秒。在對我國平面交叉口沖突狀況分析研究的基礎上，選擇車輛距事故發(fā)生的距離作為判斷沖突嚴重程度的標準。因為從感覺上看，距離比時間更直觀，如果事先測定交叉口的各種距離作為參考距離，在這種參考距離下，可對車輛間的距離進行較精確的判斷。（2）判定指標的確定衡量沖突嚴重程度的車輛距事故發(fā)生的距離指標與車輛制動特性、車速等有密切的關系。汽車制動過程如圖 2-9 所示。0t12t3t4t5t圖 2-9 汽車制動過程圖為駕駛員發(fā)現(xiàn)危險情況至開始出現(xiàn)反應動作所需要的反應時間； 為駕駛員把右腳移動到制動踏板上0t 1t所需要的時間； 為開始踏下踏板到汽車上出現(xiàn)制動力所經(jīng)過的時間； 為制動力增長時間； 為制動2t 34t力達到最大值以后的持續(xù)制動時間； 為停車后到制動力解除所需要的時間。5t汽車制動距離是指從駕駛員開始踏制動踏板起至制動停車為止汽車所駛過的距離，即 、 與 內汽車駛過的距離。2t34t內汽車駛過的距離為： （2-1）2t 20tVS?內汽車駛過的距離為： （2-3 3max361j?2）內汽車駛過的距離為： （2-3）4t 8223ax30max4tjtVjS??為汽車最大制動減速度， ，如表 2—1； 為汽車制動初速度，maxj 2/s0。s/表 2-1 各類型車輛的最大制動減速度汽車類型 最大制動減速度小型車 7.4中型車 6.2大型車 5.5時間減速度則總的制動距離為：（2-4）432SS??（2-5）23maxax203201)1( tjjVt?由于 ，則高階可忽略， 近似為：13?t S（2-6）max20320)1(jVtS??根據(jù)我國車輛設計標準 ，車輛制動系統(tǒng)協(xié)調時間如表 2-2，經(jīng)875?GB測定 均值為 ，則 值如表 2-2 所示。2ts09.3t表 2—2 制動系統(tǒng)協(xié)調時間及制動力增長時間汽車類型 制動力增長時間（秒） 制動系統(tǒng)協(xié)調時間（秒）總質量〈4.5 噸 ≤0.24 ≤0.334.5 噸≤總質量≤12 噸 ≤0.36 ≤0.45總質量〉12 噸 ≤0.47 ≤0.56當觀測到車輛有異常行為時，如車輛間的距離大于制動距離，則沖突不嚴重；如車輛間的距離小于制動距離，則有可能發(fā)生碰撞并認為發(fā)生沖突，甚至沖突很嚴重，因此以車輛制動距離作為判別沖突嚴重程度的標準，則制動距離即為臨界距離。如果車輛在采取避險行動時小于等于該臨界距離，則視為嚴重沖突通常情況下，進入交叉口所有車輛的速度不會有大的變化，在進行沖突調查時需要調查該交叉口車輛速度的大致范圍。（3）沖突觀測地點的選擇沖突觀測地點的選擇有兩種方法，一是事故危險點，公眾或駕駛員反映安全感低的交叉口，并根據(jù)經(jīng)濟水平和交通管理的需要有選擇地進行觀測，當然，最佳的做法是對上述情況的交叉口都進行觀測研究，以提高整個系統(tǒng)的安全水平；另一種純粹是根據(jù)實際交通管理和安全分析的需要而選擇交叉口。2.2.2 交叉口安全評價實例沖突與事故之間有良好的線性關系，嚴重沖突可以反映交通系統(tǒng)安全變化趨勢，也能反映安全感的大小。事故發(fā)生越多的地點，安全性越差。一個路口的安全狀況很大程度上取決于這個路口在車輛進入路口到駛出路口是否會與其它方向的來車發(fā)生沖突，及沖突的嚴重情況。若這個路口是安全的，那么所發(fā)生的沖突數(shù)就會非常少，同樣交通沖突發(fā)生次數(shù)較高的路口，其安全水平就是不樂觀的。通過到錦州市交通管理部門調研得知， ，一個交叉口平均每年所發(fā)生的事故數(shù)僅為 2~3 起左右，有些路口每年甚至不發(fā)生交通事故。因此單就事故數(shù)來判斷就顯得有些牽強。每個交叉口的信號相位周期內都會有沖突的發(fā)生，如直行車與對向左傳車，右轉車與直行車等。由于各個路口的幾何尺寸，信號相位設定不盡相同，即便是規(guī)模相當?shù)慕徊婵?，其沖突數(shù)也會有很大的差別，因此本章采用觀測嚴重沖突的方法進行評價?！緫檬纠浚罕疚耐ㄟ^對錦州市中央大街與宜昌路交叉口、中央大街與和平路交叉口和中央大街與上海路交叉口連續(xù)三天的嚴重沖突數(shù)量實地觀測來判別三個交叉口的安全情況。筆者從 4 月 2 號開始，連續(xù)三天，分別在每天的上午7：00~8：00 ，中午 11： 30~12：30，下午 5：00~6 ：00 三個時段觀測同一交叉口，獲取每個交叉口三個時段的交通狀況影象資料（攝影設備使用 Panasonic NV-GS188 攝相機） 。經(jīng)過反復觀看錄象，從而統(tǒng)計出各交叉口各時段的嚴重沖突數(shù)，如表 2-3，2-4 ，2-5 所示。表 2-6 為各個交叉口三個時間段嚴重沖突總數(shù)統(tǒng)計表。表 2-3 中央大街與宜昌路交叉口嚴重沖突統(tǒng)計表中央大街與和平路交叉口 早 7：00～8：00 中 11：30～12：30 晚 5：00～6：00嚴重沖突 /次 30 29 46表 2-4 中央大街與和平路交叉口嚴重沖突統(tǒng)計表中央大街與宜昌路交叉口 早 7：00～8：00 中 11：30～12：30 晚 5：00～6：00嚴重沖突 /次 32 37 49表 2-5 中央大街與上海路交叉口嚴重沖突統(tǒng)計表中央大街與上海路交叉口 早 7：00～8：00 中 11：30～12：30 晚 5：00～6：00嚴重沖突 /次 49 33 55表 2-6 各交叉口三個時間段嚴重沖突總數(shù)統(tǒng)計表各交叉口每天嚴重沖突總數(shù)/次中央大街與和平路交叉口 105中央大街與宜昌路交叉口 118中央大街與上海路交叉口 137（1）各路口交通概況本論文所選定的三個交叉口其交通特性和路口的幾何空間布置基本相當，故概括如下：東西走向 4 車道，上下行機動車有中央隔離帶，同向機—非車道無隔離帶；南北方向 6 車道，上下行機動車有中央隔離帶，同向機—非車道無隔離帶；信號相位為二相位信號燈。（2）交叉口安全水平的判定①由表 2-3、2-4 ，2-5 可以看出，在上午 7：00~8 ： 00 這個時間段中中央大街與上海路交叉口的嚴重沖突數(shù)量最多達到 49 次，其次是中央大街與宜昌路交叉口其嚴重沖突數(shù)為 32 次，中央大街與和平路交叉口的嚴重沖突數(shù)在這一時間段最少為 30 次。那么在這一時間段各路口的安全情況（按由好到次）排序為：1.中央大街與和平路交叉口2.中央大街與宜昌路交叉口3.中央大街與上海路交叉口②在中午 11：30~12 ：30 這個時間段中央大街與宜昌路交叉口的嚴重沖突數(shù)最多為 37 次，其次是中央大街與上海路交叉口為 33 次，中央大街與和平路交叉口的嚴重沖突數(shù)最少為 29 次。那么在這一時間段各路口的安全情況（按由好到次）排序為：1.中央大街與和平路交叉口2.中央大街與上海路交叉口3.中央大街與宜昌路交叉口③在下午 5：30~6 ：30 這個時間段中央大街與上海路交叉口的嚴重沖突數(shù)最多為 55 次，其次是中央大街與宜昌路交叉口為 49 次，中央大街與和平路交叉口的嚴重沖突數(shù)最少為 46 次。那么在這一時間段各路口的安全情況（按由好到次）排序為：1.中央大街與和平路交叉口2.中央大街與宜昌路交叉口3.中央大街與上海路交叉口從上面的統(tǒng)計分析中可以看出，中央大街與上海路交叉口在每天有兩個時間段的嚴重沖突數(shù)最多，僅中午這一個時間段的嚴重沖突數(shù)較少排在安全水平的第二位。而中央大街與和平路交叉口在每天的三個時間段其嚴重沖突次數(shù)均最少。故依據(jù)交通沖突理論，可以認定中央大街與上海路交叉口為危險交叉口，其次是中央大街與宜昌路交叉口。中央大街與和平路交叉口的嚴重沖突次數(shù)均最少，故是安全的。（3）結果分析：這三個交叉口的主要沖突形式是直行車與對向左轉車的沖突，右轉機動車與同向直行非機動車和行人的沖突。這是因為這三個交叉口都沒有專用左傳相位且各交叉口的空間幾何尺寸較小，所以嚴重沖突的數(shù)量較多。對比三個路口的嚴重沖突統(tǒng)計表和交叉口安全判別結果可以發(fā)現(xiàn)嚴重沖突的發(fā)生具有很強的隨機性，在一天中的不同時段，其嚴重沖突的次數(shù)會發(fā)生一定的變化。這是由于每天的不同時間段通過交叉口的車流量不近相同，但一般都是早、晚的車流量大一些而中午相對會少一些。由交警部門獲取的三個交叉口事故數(shù)據(jù)（表 2-4）看出：表 2-4 三個交叉口連續(xù)三年交通事故數(shù)表2004 年事故次數(shù) 2005 年事故次數(shù) 2006 年事故次數(shù) 合計中央大街與和平路交叉口 0 1 1 2中央大街與宜昌路交叉口 1 1 2中央大街與上海路交叉口 2 1 0 30用交通沖突技術分析的結果與實際數(shù)據(jù)基本相符。第三章 交通沖突方法的驗證分析在上一章，已經(jīng)用交通沖突的方法對錦州市中央大街的三個交叉口做出了安全評價，為了進一步說明該方法的有效性和實際應用價值，在這里將用事故率法和道路參與者主觀安全度評價法，對評價結果進行校核。3.1 用事故率法檢驗事故率法是評價平面交叉口交通安全水平常用的方法之一，事故率法是用一種相對指標來表達道路交通安全水平，具有較強的可比性。3.1.1 用事故率法計算事故率法模型為：事故率= （3-1）百 萬 車 ）（ 次入 數(shù)相 應 時 間 內 總 的 車 輛 進事 故 次 數(shù) /106?將表 2-4 中的相關數(shù)據(jù)帶入公式 3-1 可得：（1） 中央大街與和平路交叉口事故率= 4.12806 百 萬 車 ）（ 次 /（2） 中央大街與宜昌路交叉口事故率= 95??百 萬 車 ）（ 次（3） 中央大街與上海路交叉口事故率= .36百 萬 車 ）（ 次 /3.1.2 結果分析以上計算結果表明，中央大街與上海路交叉口的事故率最高為 0.22 次/百萬車，其次是中央大街與宜昌路交叉口為 0.19 次/百萬車，事故率最低的是中央大街與和平路交叉口。在上一章中已經(jīng)用交通沖突的方法對中央大街與和平路交叉口、宜昌路交叉口和上海路交叉口進行了交通安全評價并確定出由于在三個交叉口中，中央大街與上海路交叉口處的嚴重沖突數(shù)量較多，且各個交通主體間的沖突距離較近，因此判定該交叉口為危險交叉口。從事故率法的計算結果可以看出，中央大街與上海路交叉口處的事故率在三個交叉口事故率中最大為0.22%，這一結果與第二章中用交通沖突方法判定的結果一致，既三個交叉口中中央大街與上海路交叉口為危險交叉口。3.2 交通參與者主觀安全度評價檢驗道路交叉口的安全程度，一方面可以用平均每年的事故數(shù)來評價，另一方面，也可以從交通參與者在通過路口時所反應的安全度來評價。這種方法可以直觀地反映出道路參與者對現(xiàn)有交叉口的滿意情況，及交叉口存在的問題。交通參與者的主觀安全度，可以通過調查問卷的方式來了解。3.2.1 樣本的選取為了運用這種方法對交通沖突方法進行檢驗，筆者特制作了 3 份調查問卷，如表 3-1。分別用于收集機動車駕駛員，騎自行車人及行人對所訪察的交叉口的安全度情況。每份調查問卷均取 100 個樣本。表 3-1 道路參與者調查問卷編號 機動車駕駛員的答案 騎自行車人的答案 行人的答案1 問題（1）＿問題（2）＿ 問題（1）＿問題（2）＿ 問題（1）＿問題（2）＿2 問題（1）＿問題（2）＿ 問題（1）＿問題（2）＿ 問題（1）＿問題（2）＿… … … …★問題：（1）您在通過這個路口時感覺緊張嗎？ A.緊張 B.不緊張（2）您在通過這個交叉口時感覺擁堵嗎？ A.擁堵 B.不擁堵表 3-2 道路參與者主觀安全度統(tǒng)計表安全度評價 機動車駕駛員 騎自行車人 行人認為中央大街與和平路叉口是安全的 65% 32% 40%認為中央大街與宜昌路交叉口是安全的 41% 28% 33%認為中央大街與上海路交叉口是安全的 30% 25% 25%3.2.2 方法的應用說明在實際調查中筆者發(fā)現(xiàn)，有些人對某一問題的回答不是十分明確，例如對于問題（1）可能會得到類似“不確定”的答案，那么，這就需要利用模糊評價的方法加以分析。這種評價方法需要請數(shù)位專家，對各個答案進行打分，得到每一答案的權重?，F(xiàn)舉例說明如下：假如對于問題（2）根據(jù)實際需要就可以設置為以下三個答案：A.擁堵 B.不擁堵 C.一般。請 10 位專家對三個答案打分，得到各個答案的權重值如，答案 A 0.2 ； B 0.8；C 0.5 若規(guī)定 0.5 為臨界值，那么就可設在 0～0.5 之間為不安全，在 0.5～1.0 之間為安全。在 100 個樣本中，選擇 A 的有 20 人，選擇 B 的有 50 人，選擇 C 的有 30 人。由公式：（3-ifαS??2）其中設 S—安全度—每一樣本數(shù)量i?—權重值if可得：S=20×0.2+50×0.8+30×0.5=59 ，再除 100（因樣本數(shù)量為 100）等于 0.59＞0.5 則是安全的。這種方法可以非?？陀^地反映出道路參與者對該交叉口的主觀安全感覺，但由于在本論文中不要求達到這種精度且主要問題在于無法獲取多位專家的權重值。因此，為簡化起見，每個問題只設置兩個答案。3.2.3 評價結果及分析這三個交叉口的信號燈均采用二相位信號，沒有分車道信號，這樣，當某一進道口顯示綠燈時，左轉車輛、直行車輛、右轉車輛、自行車、行人同時開始通過路口會與對向的來車和行人產(chǎn)生沖突，影響交通安全。由上面的統(tǒng)計表 3-2 看出，中央大街與和平路交叉口行人的安全度最高達到 40%，而中央大街與上海路交叉口行人的安全度最低為 25%，在現(xiàn)場觀測時發(fā)現(xiàn)，行經(jīng)中央大街與上海路交叉口的行人很多，并且人行橫道線也已十分模糊，在該路口大部分行人還能夠辯清斑馬線并按線行走，但有些行人的行走跡線就非?；靵y，易與車輛發(fā)生沖突。同樣，該路口的騎自行車人對這個路口的安全度也較底，原因也十分明顯，自行車道處在機動車道和人行道的中間，因騎自行車人對汽車的干擾比較畏懼，往往會向人行道一側靠近，而行人的行走跡線又十分散亂，為了躲避行人就會拐向機動車道造成了騎自行車人的緊張情緒。機動車駕駛員在通過該路口時為了躲避騎自行車人和行人也會因為感到緊張或擁堵而覺得不安全。在中央大街與和平路交叉口，三個交通主體對這一路口的主觀安全感都是較高的，這是由于在距該路口約 80m 處（靠近火車站方向）設有東西方向過街人行橫道分流了一些過街行人，因此在該路口通過的行人數(shù)量相對較少，機動車駕駛員與騎自行車人在通過該路口時會感到行人的干擾較少，故相應增加了交通參與者通過這一路口時的安全感。以上的分析，都從各個角度證明了交通沖突方法在判定交叉口安全水平的適用性和正確性。第四章 交叉口交通沖突的改善措施研究平面交叉口安全水平可以為道路設計者和維護者提供規(guī)劃及改善道路的依據(jù)，其主要目的是在于采取切實有效的措施來減少平面交叉口的事故次數(shù)，以改善整個道路交通系統(tǒng)的安全狀況。因此，本文在這里針對平面交叉口發(fā)生交通沖突較為頻繁，對交通安全影響較大這一問題提出了幾點改善措施。4.1 減少交叉口交通沖突的道路改善不良的交叉口道路條件是造成平面交叉口處交通沖突發(fā)生頻繁的主要原因，在第一章中已經(jīng)介紹了平面交叉口交通安全的影響因素，在這里針對交叉口交通安全的影響因素提出了采取環(huán)形交通、簡化路口、單向交通、交通渠化、擴大交叉口空間及改善交叉口的人行橫道和自行車道的方法，現(xiàn)分述如下：（1）環(huán)形交通環(huán)形交通是讓進入交叉路口的車輛一律饒島作逆時針單向行駛，至所要去的路口即行駛離的交通組織方式，由于駛入環(huán)道和駛出環(huán)道的車輛都是右轉，沒有左轉彎車流，不形成交叉現(xiàn)象，從而消除交叉沖突點。在交通量不大，非機動車流不大且左轉彎車輛比例較大的交叉路口，為減少左轉彎車流的影響，避免燈控路口的周期性阻滯，環(huán)形交通是一種有效方式。（2）簡化路口相交道路的條數(shù)對交通沖突點數(shù)量帶來急劇的變化，相交道路的走向和形式對沖突角有直接的關系。交叉路口相交道路的條數(shù)越少，產(chǎn)生的交通沖突點越少，交叉路口的走向和形式越簡單越規(guī)則，越有利于改善沖突角。因此可以對復雜的多岔路口進行改造，使路口簡化，以減少沖突點，改善沖突角。（3）單向交通在交叉路口某一分岔或某幾條分岔道路實行單向交通，由于減少了這一分岔道路上另一方向進入交叉路口的交通流，因而使交叉沖突點明顯減少。如果將單向交通與信號燈相配合，則可完全消除沖突點。因此，合理組織單向交通可以大大減少交通沖突，提高安全度。（4）交通渠化 交通渠化就是在道路上劃線，或用綠化帶和交通島來分隔車道，使各種不同性質和不同速度的車輛，能象渠道內的水流那樣，順著規(guī)定的方向，互不干擾的行駛。交叉口的渠化設計核心是分離不同性質的交通流，減少沖突點的數(shù)目，避免交通流之間的相互干擾，其首要目的是改善交通安全，其次是提高通行能力。組織渠化交通可以有效的解決道路上的交通擁擠和阻滯，減少交通沖突，保證交通安全。它對解決交叉口的復雜交通問題，尤為有效。常用的渠化方法有：①交通島交通島作為行人和非機動車過街的安全島，可減少機動車干擾，提高行人和非機動車的安全度；為設置交通控制設備提供場地；渠化設計中交通島的目的包括：分隔交通流的沖突點，控制沖突的角度、減少額外的路面面積、調節(jié)和指示交通流恰當?shù)乩媒徊婵冢瑸閮?yōu)先轉彎車流提供優(yōu)先服務，保護行人和非機動車，為轉彎和交叉的機動車提供安全等候區(qū)。②設置右轉車道 設置右轉車道，可以減少右轉車流對直行交通的干擾。右轉車道應該滿足右轉車輛減速過程的要求。③ 設置左轉車道左轉專用車道是交叉口拓寬設計中的核心內容。設置左傳車道可以排除左轉車流對直行車流的干擾；減少直行車流對左轉車輛的追尾碰撞事故，改善交通安全；減少左轉車流與對向直行車流的沖突機會，提高安全度。（5）擴大平面交叉口空間平面交叉口幾何尺寸的大小會在一定程度上影響到交叉口交通沖突的規(guī)模和嚴重程度。若平面交叉口的幾何空間過小會導致車輛在通過交叉口時增大與其他車輛或行人的沖突可能，并且由于交叉口的幾何空間較小會使駕駛員的反映時間和制動距離減小使嚴重沖突發(fā)生的可能加大。設置較大空間的交叉口還可以方便設置多相位信號燈及設置專用轉向車道。所以在交叉口周邊地理條件允許的情況下，應加大平面交叉口的幾何空間。（6）改善交叉口的人行橫道交叉口人行交通組織的關鍵問題是合理布置人行橫道，使交叉口的過路行人在固定部位有秩序地通過街道。 人行橫道的位置，間距要適當，如果太遠，會加長行人與非機動車通過交叉口的距離，增加交通事故發(fā)生的可能性；如果太近，會增加右轉車輛通過交叉口的難度。人行橫道的方向，原則上保證行人和非機動車行駛距離最短。道路斜向交叉時，如設計垂直道路方向的人行橫道，雖然縮短了過街距離，但增加行人和非機動車的繞行，會導致某些人不愿繞行而不走人行橫道，對行車安全不利。因此在斜交的交叉口，人行橫道的方向設置應平行于相交道路。（7）改善交叉口的自行車道由于自行車停駛和起步均較機動車靈活，因而在交叉口停車線前停駛時，最容易形成并列擠停于機動車的前面，對機動車影響很大。為此，可采用如下方法改善自行車道對機動車道的影響：①將機動車候駛區(qū)于自行車候駛區(qū)并列布置，而將右轉彎的機動車道和自行車道合并設置在最右側。左轉或直行的機動車與自行車同時通過交叉口。這種布置方式的優(yōu)點是：直行的機動車與左轉停侯的自行車之間不相互干擾，但左轉彎自行車的行程長。②將自行車侯駛區(qū)布置在機動車侯駛區(qū)前面，同時在不妨礙交叉口橫向機動車行駛的前提下，應盡量使自行車候駛區(qū)接近交叉口，右轉彎的機動車道于自行車道仍合并設置在最右側。此種布置方式，左轉彎自行車道通過交叉口的行程短，但機動車直行時將影響左轉彎自行車進入侯駛車道。4.2 改善交叉口的交通管制（1）增加相位采用兩相位交通信號控制方式，它最大的缺點是左傳車與對向直行車形成沖突，因此在交叉口車流量高峰時間里不得不增派交警指揮。在一些主要干道的交叉口有條件將車道劃出左傳、直行、右轉等流向車道的，它們就具備了采用多相位信號控制的條件。①設置左轉相位左轉車輛與對向車輛或行人引起的碰撞事故是交叉口交通安全的一個主要的問題。如果與左轉彎車輛有關的碰撞事故數(shù)量較多或左轉彎車輛存在過度的延誤則應當考慮設置左轉相位。另外，當交叉口的左轉車輛視距存在障礙或交叉口幾何條件和交通條件比較復雜的時候，也應該考慮設置左轉專用相位。有研究人員在對美國肯塔基州的 24 個交叉口進行前后對比試驗后發(fā)現(xiàn)，當設置左轉保護相位后左轉碰撞事故減少 85%，由于追尾事故增加了，總碰撞事故僅減少了 15%，受傷率大約減少 15%。同樣，愛荷華州交通運輸部門一個研究發(fā)現(xiàn)當對己有的信號增加左轉保護相位后，平均碰撞事故減少了 38%，當同時增加左轉保護相位和左轉車道后平均碰撞事故減少了 58%。②設置右轉相位在沒有右轉相位的交叉口，經(jīng)常會出現(xiàn)右轉車輛與相交車道的直行車輛發(fā)生沖突的現(xiàn)象，為了避免這一沖突點的存在可以在道路條件允許的情況下加設右轉車道，如道路條件受到限制，那么應優(yōu)先考慮設置左傳相位。增加相位具有減少沖突的優(yōu)點但它也存在著一些弊端，那就是它的信號周期時間會比較長，在紅燈等待時會給車流造成一些延誤，但綠燈時車流可以無沖突地順利通過交叉口，抵消了由于等待造成的延誤，顯然是利大于弊。（2）限制通過交叉口的車速交叉口處車輛的相對速度是引起沖突的重要因素，車速過高不僅會增加沖突的發(fā)生，并且也會使非嚴重沖突變?yōu)閲乐貨_突。因機動車高速行使具有強大的沖擊力，如果一旦發(fā)生碰撞會造成很大的破壞。據(jù)測算，如果機動車以30km/h 速度行使，撞車的損壞程度就相當于從一層樓高的地方掉下來，而且機動車行使速度越高會使制動安全距離加長，駕駛員視野縮小，對處理路面情況