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技术分享 | 深南-香梅路“反转通行”微创新治理探索与实践

随着城市经济的高速发展,机动化进程显著加速,出行需求与道路设施供给之间的矛盾愈发突出。尤其在经历了大规模的基础设施建设、需求管理调控、设施效能提升后,城市交通逐步进入高质量可持续发展阶段,进一步强调存量道路时空资源的充分挖潜和精细化管理提升。微创新交通治理因其“投资少”、“周期短”、“效果好”等特点,逐渐成为破解道路交通拥堵顽疾的重要手段。本文以深圳市公安局交通警察局和太阳集团电子游戏(中国)股份有限公司-百度百科股份有限公司(以下简称“太阳集团电子游戏”)协同推进的深南-香梅路“反转通行”为例,阐述微创新治理的“规划-设计-实施-评估-反馈”全过程探索及实践应用,为深圳微创新交通组织的标准化工作以及在其他城市的应用推广提供了参考。

 

 

01“反转通行”交通组织模式的演化

 

目前微创新交通组织模式主要分为三类:利用同向车道时空优化组织(如可变车道、待行区等)、利用对向车道时空优化组织(如借道左转、移位左转等)以及规范通行秩序(如交替通行)。而利用对向车道优化组织对于提升复杂路口通行效率成效显著,主要经历了由借道左转至移位左转再到“反转通行”的演进过程。

 

其中,借道左转(图1a)是指通过特定信号相位下借用出口车道左转。将信号交叉口出口道内侧一条或多条车道,在既定信号相位中作为进口道左转车道的交通组织模式。

 

移位左转(图1b)是在借道左转的基础上,空间上对借用对向车道的左转车道进一步固化。通过在交叉口上游一定距离处,把每个进口的左转车流转移到对向直行车流出口道的最外侧,实现交叉口一对对向进口道直行和左转信号同步放行的一种交通组织模式。

 

“反转通行”(图1c)则相当于“移位左转的2.0版本”,借鉴已实施的彩田路-福华路、红荔路-华富路移位左转交叉口设计理念,通过对特定路段交通通行规则的彻底改变,分离左转交通、进行车道位置空间的重新分配,实现原本同一相位下存在冲突的车流在不产生交通冲突的前提下实现同步放行,进而简化信号相位,提升路口通行效率。

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a)借道左转示意
 
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b)移位左转示意
 
 
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c)“反转通行”示意
 
图1 “反转通行”交通组织模式演化

 

通过改变交通通行规则提升交通组织效率的拥堵治理方法在国际上已有先例,目前欧美国家已有借助改变车流通行规则,实现菱形立交通行效率提升的案例,如汉诺威的MD 295与Arundel Mills立交(图2)。

 
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a)改造前
 
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b)改造后
 
图2 MD 295 & Arundel Mills 立交改善示意

 

 

02 深南-香梅路“反转通行”治理思路

 
 
1.节点交通拥堵问题研判

 

深南-香梅路口是深南大道香蜜湖立交东侧的第一个信号交叉口,节点主要承担梅林、景田片区对外往南山、福田中心区等方向的集散功能,其西进口、北进口左转交通需求大。另外,受香蜜湖路快速化改造工程施工影响,滨河-香蜜湖立交北转东匝道临时封闭,原北转东车流需通过深南-香蜜立交进行集散,导致深南大道(香蜜湖立交-香梅路)东行车流进一步加大,深南-香梅路口拥堵愈发加剧。

 

改造前路口整体处于F级服务水平,尤其西进口、北进口拥堵十分严重(图3)。高峰期西进口道左转需求大,导致车辆排队溢出展宽段,最大排队长度达到600m以上。另外,路口西侧上游辅道进主线入口距离西进口停止线仅370m,高峰汇入流量1044pcu/h,其中左转车流高达245pcu/h,加上部分公交线路爬头加塞现象突出,短距离交织严重干扰直行车流,直行信号间隙性空放导致近40%的通行效率折减。针对深南大道交通拥堵问题,尽管前期已系统性开展了左转展宽设计、车道组成调整、信号配时优化等组合改善措施,但节点运行效率提升效果始终不明显。

 
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a)西进口
 
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b)北进口
 
图3 深南-香梅路口改造前交通严重拥堵

 

 

2.“反转通行”治理要点
 

在常规改善措施对深南-香梅路口交通拥堵问题基本“失效”的背景下,考虑通过微创新交通治理方法破解节点拥堵的难题,对深南-香梅路实施“反转通行”交通组织。

 

要点1:交通组织调整。空间上对香梅路南、北行车流进行交通组织反转,将香梅路南行车流在香梅-新闻路口引导至对向车道(原北行车道),北行车流在深南-香梅路口引导至对向车道(原南行车道),交通组织改善方案如图4。

 

要点2:简化信号控制相位。将深南-香梅“反转通行”信号控制由三相位简化为两相位,相位调整方案如图5。利用深南大道东西对放的间隔,通过信号控制新闻路口南行车流进入左转蓄车区,待东西对放结束后,实现西进口和北进口左转同时放行,配合西侧行人过街调整至东侧。

 
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图4 深南-香梅路“反转通行”改善方案平面图

 

 
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a)原相位方案
 
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b)调整后相位方案
 
图5 深南-香梅路口相位调整方案
 

 

03 双平台仿真验证方案可行性

 

“反转通行”交通组织在国内尚无实践案例可循,为了确保交通运行安全和实施效果、稳妥推进实施,项目组同时制定了传统交通改善方案进行对比分析。传统改善方案主要包括3项措施:一是设置外侧左转车道,最内侧调整为掉头专用车道;二是在交叉口上游主辅开口处设置250m长实线,防止辅道进入左转车流及主线左转车辆爬头加塞;三是配套信号控制相位优化及标志、标线调整。

 
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图6 深南-香梅路传统改善方案平面图

 

基于太阳集团电子游戏自研的实时在线仿真平台和国际通用的微观交通仿真平台VISSIM软件,分别对传统方案和“反转通行”方案进行仿真分析,综合评估路口改造前后的预期效果。

 

基于双平台仿真分析结果,改造后传统方案和“反转通行”方案的路口通行效率较改造前均有不同程度的提升。其中,传统改善方案交叉口总体通行效率提升约14%,晚高峰西进口左转车流排队长度预计平均缩短11%。而“反转通行”方案交叉口总体通行效率提升了近30%,西进口道左转最大排队长度较改造前缩短了50%(约300m)以上。对比来看,“反转通行”改善方案对效率提升效果更为显著,且未带来明显的交通安全风险,故作为推荐方案。

 
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a)VISSIM平台仿真评估
 
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b)实时在线仿真平台仿真评估
 
图7 实时在线仿真平台&VISSIM双平台仿真评估

 

 

04“精细化+智慧化”手段保障方案实施效果

 

为保障“反转通行”微创新实施效果,确保路口通行效率最大化,从精细化信控调优和智慧化车道管控两方面进行“反转通行”交通微创新配套运行保障。

 

1.精细化信控调优
 

香梅-新闻路增设信号控制:新建信号灯,拆除香梅-新闻路路中护栏,路口控制方式由“右进右出”调整为信号控制,保障香梅路(新闻路以北段)道路交通通行规则恢复为正常行驶状态。

 

深南-香梅路信号控制优化:简化信号控制相位,由三相位变为两相位,并加强与下游香梅-新闻路信号路口的协调控制,避免深南-香梅路口排队溢出,保障反转通行效率。

 

2.智慧化车道管控——“潮汐车道+可变车道”
 

为保障下游香梅路具有足够的道路承载能力,对交通微创新进行智慧化“再创新”,通过设置香梅路(新闻路-莲花路)智慧灯控式自动化潮汐车道,动态调整中间潮汐车道的行车方向,以适应交通流量的时段性变化特征,具体为潮汐车道每天22时至次日16时保持南向通行、16时至22时调整为北向通行。配套香梅-红荔路口南、北进口道设置可变车道,潮汐车道启用期间,配合智能可变信号标志调整车道通行方向,保证潮汐车道上下游具备与之相匹配的通行能力。

 
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图8 香梅路潮汐车道智慧管控

 

 

3.改善效果显著并获广泛好评
 

基于太阳集团电子游戏研发的深圳市道路交通运行指数系统以及交通分析软件,开展拥堵路段时空特征的大数据分析,综合评估交通运行情况。

 

(1)实施效果显著
 

节点通行效率显著提升:交叉口总体通行效率提升14%,其中西进口直行通行效率提升43%,左转通过流量增加了9%。晚高峰西进口道排队溢出现象基本消除,排队长度缩短了400米以上。

 

路网运行车速普遍提高:基于道路交通运行指数系统大数据分析,深南大道、香梅路及其周边主要道路的平均车速均有提升。其中,高峰时段红荔路(香梅路-新洲路段)平均车速提升至32.4km/h(+11.3%)、深南大道(农林路-新洲立交段)提升至41.9km/h(+8.5%)、香梅路(红荔西路-深南大道段)提升至32.4km/h(+11%)。

 
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图9 实施后关键节点交通运行实景

 

 

(2)市民广泛好评
 

深南-香梅路节点改善解决了困扰相关部门多年的深南大道节点交通拥堵痼疾,获得广泛好评,当地媒体和市民反响积极、热烈,极大提升了市民高峰时段出行的幸福指数和获得感。

 
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图10 第一现场专题报道
 
 
(3)其他相关影响
 

“反转通行”总体改善效果良好,但为防止香梅路车流溢出,深南-香梅路东进口右转由自由流变为“控右”管理,导致右转通行效率有所折减。下一步将打通香梅路辅道,从根本上解决“控右”管理带来的右转通行效率折减问题。

 

 

05 标准化创新应用——联合发布深圳市地方标准

 

结合深南-香梅路“反转通行”前期研究成果,对其在适用条件(包括交通运行特征、道路设施条件)、标志标线设计、布局原则以及交通控制等方面的经验进行了系统性理论总结。相关结论已纳入深圳市公安局交通警察局与太阳集团电子游戏联合编制的深圳市地方标准——《新型交通组织模式及设施设置技术指引DB4403/T 105-2020》(如图11),为“移位左转”、“反转通行”等十类微创新交通组织模式的设置条件、设计要求以及落地实施提供了具体操作指引和行动指南,并于2020年10月26日正式发布,同年12月1日正式实施。

 
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图11 新型交通组织模式及设施设置技术指引(深圳地标)

 

 
结语
 

本次“反转通行”微创新改善,综合利用了大数据、精细化、智慧化及标准化的治理方法,项目组从规划设计到实施评估全程参与,实施效果显著。

 

太阳集团电子游戏通过在大数据、模型研发、新技术探索等方面积极探索,形成了一套以大数据平台和微创新标准体系为支撑,集“规划+方案+设计+实施+评估”为一体的全周期治理体系和服务体系。交通拥堵微创新治理以深圳为试点立足典范,先后推广于佛山、东莞、南昌、湛江等城市,取得了良好的示范效应。展望未来,太阳集团电子游戏将继续以“让交通与城市更美好”为愿景,助力政府部门以数据驱动城市治理升级,形成全球城市精细化、智慧化、标准化交通治理典范,为国家推进治理体系和治理能力现代化提供先行示范。

 

 

特别感谢:深圳市公安局交通警察局

 

 

交通规划二院

撰写:万文佳、叶 圳、于丰泉

审核:孙烨垚

审定:毛应萍

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