摘 要

随着我国城市经济的高速发展，越来越多的工业园区在各个城市逐渐建设起来，并在城市发展中扮演着重要角色。但是工业园区在其发展过程中，由于园区内的客运量和货运量的不断增多，一些道路交通问题便逐渐显现出来，比如在道路交叉口处因为交通量较大的原因常常发生堵塞甚至交通事故，大大降低了道路网络的运作效率。交叉口是工业园区道路网络的节点，对交叉口进行优化设计，提高其通行能力，有利于工业园区的发展。本文就针对工业园区内的交叉口的通行问题进行研究，通过分析一些工业园区的交通特征来得到影响交叉口通行的各个要素，并研究交叉口的车道划分以及信号配时设计，从时间上和空间上来进行优化设计，进而提高交叉口的通行能力。

关键词：交叉口；时空均衡；相位；信号配时

Optimal design of intersection of Industrial Park based on time and space balance of cargo traffic flow

ABSTRACT

With the rapid development of China's urban economy， more and more industrial parks are gradually being built in various cities and playing an important role in urban development. But the industrial park in its development process， because of the increase of passenger volume and freight volume in the park， some road traffic problems gradually appear， especially in the intersection of Industrial park， often plug or even traffic accidents， greatly reducing the operation efficiency of the road network. Intersection is an industrial park road network node， the intersection of the optimization design， improve its capacity， conducive to the development of industrial parks. This paper studies the problem of intersection in Industrial park， by analyzing the traffic characteristics of some industrial parks to get the influencing factors of intersection， the paper studies the lane dividing and signal timing design of intersection， optimizes the design from time and space， and improves the capacity of intersection.

Key words：intersection；space-time balance；phase；signal timing

目录

1 绪论 - 1 -

1.1 研究背景与意义 - 1 -

1.1.1 研究背景 - 1 -

1.1.2 国外对交叉口的研究现状 - 2 -

1.1.3 国内对交叉口的研究现状 - 3 -

1.2 研究目标与内容 - 3 -

1.2.1 研究目标 - 3 -

1.2.2 主要研究内容 - 3 -

1.3 研究技术路线 - 4 -

2 工业园区用地与道路交通特征分析 - 1 -

2.1 工业园区用地特征 - 1 -

2.1.1 启东滨海工业园区 - 1 -

2.1.2 苏州工业园区唯亭镇用地规划 - 3 -

2.2 工业园区交通流特征分析 - 6 -

2.2.1 交通构成特性 - 6 -

2.2.2 客运交通流特性 - 7 -

2.2.3 货物交通流特性 - 7 -

2.2.4 混合交通流运行中的相互干扰特性 - 8 -

2.3 本章小结 - 9 -

3 交叉口转向优化设计理论 - 11 -

3.1 平面交叉口车道划分 - 11 -

3.1.1 概述 - 11 -

3.1.2 车道宽度 - 12 -

3.1.3 车道划分原则 - 13 -

3.1.4 交叉口时空资源整合 - 14 -

3.1.5 车道功能划分的注意事项 - 14 -

3.2 平面交叉口空间优化设计 - 15 -

3.2.1 概述 - 15 -

3.2.2 平面交叉口空间优化设计原则 - 15 -

3.2.3 平面交叉口空间优化设计内容 - 16 -

3.2.4 交叉口信号配时参数 - 17 -

3.2.5 交叉口信号配时优化思路 - 18 -

3.2.6 信号相位设计原则 - 18 -

3.2.7 相位组合的确定 - 19 -

3.3 本章小结 - 20 -

4 新沂市墨河街道南部片区交叉口案例分析 - 21 -

4.1 规划背景 - 21 -

4.2 交通需求分析 - 23 -

4.3 信号交叉口配时设计 - 24 -

4.3.1 信号控制交叉口配时设计方法与流程 - 24 -

4.3.2 新沂市南部片区信号控制交叉口配时方案设计 - 25 -

4.3.3 方案评价与意义 - 29 -

5 结论与展望 - 31 -

5.1 研究成果与结论 - 31 -

5.2 研究展望 - 31 -

6 致谢 - 32 -

绪论

研究背景与意义

研究背景

城市的快速发展催生了工业园区，但是在工业园区的运行中，一些交通问题慢慢显现，特别是在园区内的道路规划及其交叉口规划方面，存在着一些问题，因为园区内货运量及客运量的增多，园区内的道路有时就会显得拥挤，计划交叉路口的通行能力逐渐下降。致使整个工业园区的运行效率低下。提高园区内道路的通行能力，可以通过拓宽道路、增加车道，或是进行交叉口优化来取得^[1]。但是，工业园区都有一个共性，那就是土地资源有限，面对日益增长的货流量和人流量导致的道路拥挤问题，通过拓宽或是新建道路来解决问题是不合理的。交叉口作为是工业园的重要节点，在其他方式不适用的情况下，考虑通过优化交叉口来解决此问题是合理的。

基于此背景下，本研究有以下方面的意义：

（1）最大程度地使用园区内的土地资源，减少不必要的用地区域，从而节约成本。

随着经济的高速发展，工业园区内车流量和人流量也越来越多，往往在某一时段会发生交通拥堵。解决交通拥堵一般有两种常见的方法，第一种是兴建或加宽道路，使交通路网上的供给与需求达到平衡，另一种则是基于现有的道路网络条件，对道路和平面交叉口重新进行交通组织优化设计^[2]。对于兴建或加宽道路这种方法，由于工业园区内企业和车辆的增加，再加上工业园区内空间有限，寸土寸金，这一方法明显不合适。

（2）理清交叉口处的各类交通流及其交通特性，为交叉口的优化提供理论和数据，最终提高整个园区内道路的运行效率。

道路交叉口是工业园区的一个重要道路节点，是整个园区道路网络的咽喉所在，园区内的各中类型的交通流都会在交叉口处汇聚、等待、转向、通过。所以在交叉口处，各机动车与行人、机动车与机动车之间以及机动车与非机动车之间会产生许多的汇合点和冲突点^[3]。这三者之间在通过交叉口时相互干扰，使交叉口的通行能力大幅降低。而解决交叉口处交通问题的关键就是合理的组织理顺在其中运行的各股交通流，因此，理清交叉口处各类交通流的交通特性，能够更为有效地引导交叉口交通流的运行，这样不但能够提高交叉口的通行能力，而且能够提高园区内整个道路网络的运行效率。

（3）从时间和空间的角度去进行交叉口的优化设计，总结出交叉口的相位组合规律和信号配时设计思路。

在研究交叉口处的通行能力时，往往要理清此处的时间资源和空间资源的利用情况，充分的利用好交叉口处的时空资源便是最优的交叉口。本文将对交叉口处进行时间资源优化和空间资源优化。

（4）为当地提供就业机会，拉动当地的经济发展，提高当地的知名度和竞争力。

工业园区是伴随着城市的发展而建立起来的，是城市经济的一个重要组成部分。园区内交叉口通行能力的提高将使货物更快速高效的进出园区，促进园区的发展，园区的发展将会吸引更多的公司和企业，给城市带来众多的就业机会，并能够带动城市的发展，提高城市的知名度^[4]。

国外对交叉口的研究现状

早在1914年，美国的纽约、芝加哥处就出现了交通信号灯，自那时起，整个世界便慢慢开始进入利用交通信号灯引导并控制平面交叉口的车辆通行的时代。也从那时起，科学家和学者们开始了对平面交叉口交通的研究，其中，以英美等发达国家为主，也最先取得一些成果，他们以交叉口处连续的交通流为前提条件，提出了左转和右转专用车道、信号配时设计、区域协调配时设计和渠化交通等方法，来提高交叉口处的通行能力和交通安全。再后来，英美的一些研究人员又提出了平面交叉口处信号控制和相位设计与组合的方法，并对交叉口处的交通优化理论进行了深入的研究^[5]。

在国外，渠化设计的研究起步较早，较国内相比，也更为成熟，他们对左右进出口车道、左右转弯车道及进出口道宽度做了大量研究，另外对于交叉口处的交角、缘石半径也有深入的研究。

国外的交通渠化理论比较成熟，像美国的MUTCD，在这本书非常详细地介绍了各种交通渠化的理论和措施，也介绍了一些设施的颜色和尺寸以及在使用时需要密切注意的问题^[6]。和我国相比，日本由于研究较早，所以对于交通渠化的研究也很成熟，很多的日本学者对平面交叉口的渠化进行了透彻的研究，也对渠化做了很多的论述，其中包括理论方法和设备设施，他们对渠化的定义为：“为了改善并降低平面交叉口处的交通流的冲突数量，在一般交通流不经过的位置设置适当的‘岛’，并规定引导车辆的行驶位置，为行人提供安全的等待区，以理顺交通流、提高交叉口的安全性和通行效率为目的， 这被称为平面交叉路口的渠化。

国内对交叉口的研究现状

不同于欧美等发达国家，我国对平面交叉口的研究开始较晚，相关的研究书籍也比较少，并且在研究过程中没有系统的理论基础，因此在对工业园区的交叉口进行规划或是优化设计时，没有切合不同地区的规划方案，总是套用其他国家的标准或是一些城市平面交叉口的设计标准，使工业园区交叉口的设计不合理，影响园区道路网络的高效运作^[7]。所以，本课题希望能为工业园区交叉口的设计提供一些参考。

20世纪90年代以来，我国的一大批学者对平面交叉口的优化设计做了大量的研究，并且出版了一些和道路交叉口交通组织优化相关的设计规范。上海市规划局进展最快，率先出版城市道路交叉口规划设计规程一书。本书介绍了交叉口优化设计的方法，包括交通信号定时设计和平面交叉口设计。之后，杨晓光教授主持编写了一本题为城市道路交通设计指南的书。本书从交通设计的基本概念入手。通过讲解调查分析、信号设计、空间设计、设计方案评价等一系列步骤，从理论方面系统地阐述了交通设计的方法和流程，并例举了多个实践成功的案例^[8]。另外，在研究分析混合交通流中的行人的交通特性时，北京交通大学的硕士生赵建丽细致地观察并记录了行人的各种交通行为，并根据自己所得到的数据参数，建立了在交叉口的信号控制下行人在过街等待时等待接受时间模型以及车辆验收间隙的行人与非机动混合交通流模型。

研究目标与内容

研究目标

本文的研究目标是通过分析工业园区交叉口处各种交通流的交通特性，得出其间的相互关系及其各自对交叉口的影响程度，另外，交叉口的空间和时间也被优化以提高交叉口的交通效率。是整个工业园区的道路网络顺畅运行。

主要研究内容

基于研究目标，本文将进行如下三个方面的研究：