技術分享 | 深南-香梅路“反轉通行”微創新治理探索與實踐

隨著城市經濟的高速發展,機動化進程顯著加速,出行需求與道路設施供給之間的矛盾愈發突出。尤其在經歷了大規模的基礎設施建設、需求管理調控、設施效能提升后,城市交通逐步進入高質量可持續發展階段,進一步強調存量道路時空資源的充分挖潛和精細化管理提升。微創新交通治理因其“投資少”、“周期短”、“效果好”等特點,逐漸成為破解道路交通擁堵頑疾的重要手段。本文以深圳市公安局交通警察局和深圳市城市交通規劃設計研究中心股份有限公司(以下簡稱“深城交”)協同推進的深南-香梅路“反轉通行”為例,闡述微創新治理的“規劃-設計-實施-評估-反饋”全過程探索及實踐應用,為深圳微創新交通組織的標準化工作以及在其他城市的應用推廣提供了參考。

 

 

01“反轉通行”交通組織模式的演化

 

目前微創新交通組織模式主要分為三類:利用同向車道時空優化組織(如可變車道、待行區等)、利用對向車道時空優化組織(如借道左轉、移位左轉等)以及規范通行秩序(如交替通行)。而利用對向車道優化組織對于提升復雜路口通行效率成效顯著,主要經歷了由借道左轉至移位左轉再到“反轉通行”的演進過程。

 

其中,借道左轉(圖1a)是指通過特定信號相位下借用出口車道左轉。將信號交叉口出口道內側一條或多條車道,在既定信號相位中作為進口道左轉車道的交通組織模式。

 

移位左轉(圖1b)是在借道左轉的基礎上,空間上對借用對向車道的左轉車道進一步固化。通過在交叉口上游一定距離處,把每個進口的左轉車流轉移到對向直行車流出口道的最外側,實現交叉口一對對向進口道直行和左轉信號同步放行的一種交通組織模式。

 

“反轉通行”(圖1c)則相當于“移位左轉的2.0版本”,借鑒已實施的彩田路-福華路、紅荔路-華富路移位左轉交叉口設計理念,通過對特定路段交通通行規則的徹底改變,分離左轉交通、進行車道位置空間的重新分配,實現原本同一相位下存在沖突的車流在不產生交通沖突的前提下實現同步放行,進而簡化信號相位,提升路口通行效率。

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a)借道左轉示意
 
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b)移位左轉示意
 
 
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c)“反轉通行”示意
 
圖1 “反轉通行”交通組織模式演化

 

通過改變交通通行規則提升交通組織效率的擁堵治理方法在國際上已有先例,目前歐美國家已有借助改變車流通行規則,實現菱形立交通行效率提升的案例,如漢諾威的MD 295與Arundel Mills立交(圖2)。

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

 

 

02 深南-香梅路“反轉通行”治理思路

 
 
1.節點交通擁堵問題研判

 

深南-香梅路口是深南大道香蜜湖立交東側的第一個信號交叉口,節點主要承擔梅林、景田片區對外往南山、福田中心區等方向的集散功能,其西進口、北進口左轉交通需求大。另外,受香蜜湖路快速化改造工程施工影響,濱河-香蜜湖立交北轉東匝道臨時封閉,原北轉東車流需通過深南-香蜜立交進行集散,導致深南大道(香蜜湖立交-香梅路)東行車流進一步加大,深南-香梅路口擁堵愈發加劇。

 

改造前路口整體處于F級服務水平,尤其西進口、北進口擁堵十分嚴重(圖3)。高峰期西進口道左轉需求大,導致車輛排隊溢出展寬段,最大排隊長度達到600m以上。另外,路口西側上游輔道進主線入口距離西進口停止線僅370m,高峰匯入流量1044pcu/h,其中左轉車流高達245pcu/h,加上部分公交線路爬頭加塞現象突出,短距離交織嚴重干擾直行車流,直行信號間隙性空放導致近40%的通行效率折減。針對深南大道交通擁堵問題,盡管前期已系統性開展了左轉展寬設計、車道組成調整、信號配時優化等組合改善措施,但節點運行效率提升效果始終不明顯。

 
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a)西進口
 
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b)北進口
 
圖3 深南-香梅路口改造前交通嚴重擁堵

 

 

2.“反轉通行”治理要點
 

在常規改善措施對深南-香梅路口交通擁堵問題基本“失效”的背景下,考慮通過微創新交通治理方法破解節點擁堵的難題,對深南-香梅路實施“反轉通行”交通組織。

 

要點1:交通組織調整。空間上對香梅路南、北行車流進行交通組織反轉,將香梅路南行車流在香梅-新聞路口引導至對向車道(原北行車道),北行車流在深南-香梅路口引導至對向車道(原南行車道),交通組織改善方案如圖4。

 

要點2:簡化信號控制相位。將深南-香梅“反轉通行”信號控制由三相位簡化為兩相位,相位調整方案如圖5。利用深南大道東西對放的間隔,通過信號控制新聞路口南行車流進入左轉蓄車區,待東西對放結束后,實現西進口和北進口左轉同時放行,配合西側行人過街調整至東側。

 
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圖4 深南-香梅路“反轉通行”改善方案平面圖

 

 
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a)原相位方案
 
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b)調整后相位方案
 
圖5 深南-香梅路口相位調整方案
 

 

03 雙平臺仿真驗證方案可行性

 

“反轉通行”交通組織在國內尚無實踐案例可循,為了確保交通運行安全和實施效果、穩妥推進實施,項目組同時制定了傳統交通改善方案進行對比分析。傳統改善方案主要包括3項措施:一是設置外側左轉車道,最內側調整為掉頭專用車道;二是在交叉口上游主輔開口處設置250m長實線,防止輔道進入左轉車流及主線左轉車輛爬頭加塞;三是配套信號控制相位優化及標志、標線調整。

 
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圖6 深南-香梅路傳統改善方案平面圖

 

基于深城交自研的實時在線仿真平臺和國際通用的微觀交通仿真平臺VISSIM軟件,分別對傳統方案和“反轉通行”方案進行仿真分析,綜合評估路口改造前后的預期效果。

 

基于雙平臺仿真分析結果,改造后傳統方案和“反轉通行”方案的路口通行效率較改造前均有不同程度的提升。其中,傳統改善方案交叉口總體通行效率提升約14%,晚高峰西進口左轉車流排隊長度預計平均縮短11%。而“反轉通行”方案交叉口總體通行效率提升了近30%,西進口道左轉最大排隊長度較改造前縮短了50%(約300m)以上。對比來看,“反轉通行”改善方案對效率提升效果更為顯著,且未帶來明顯的交通安全風險,故作為推薦方案。

 
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a)VISSIM平臺仿真評估
 
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b)實時在線仿真平臺仿真評估
 
圖7 實時在線仿真平臺&VISSIM雙平臺仿真評估

 

 

04“精細化+智慧化”手段保障方案實施效果

 

為保障“反轉通行”微創新實施效果,確保路口通行效率最大化,從精細化信控調優和智慧化車道管控兩方面進行“反轉通行”交通微創新配套運行保障。

 

1.精細化信控調優
 

香梅-新聞路增設信號控制:新建信號燈,拆除香梅-新聞路路中護欄,路口控制方式由“右進右出”調整為信號控制,保障香梅路(新聞路以北段)道路交通通行規則恢復為正常行駛狀態。

 

深南-香梅路信號控制優化:簡化信號控制相位,由三相位變為兩相位,并加強與下游香梅-新聞路信號路口的協調控制,避免深南-香梅路口排隊溢出,保障反轉通行效率。

 

2.智慧化車道管控——“潮汐車道+可變車道”
 

為保障下游香梅路具有足夠的道路承載能力,對交通微創新進行智慧化“再創新”,通過設置香梅路(新聞路-蓮花路)智慧燈控式自動化潮汐車道,動態調整中間潮汐車道的行車方向,以適應交通流量的時段性變化特征,具體為潮汐車道每天22時至次日16時保持南向通行、16時至22時調整為北向通行。配套香梅-紅荔路口南、北進口道設置可變車道,潮汐車道啟用期間,配合智能可變信號標志調整車道通行方向,保證潮汐車道上下游具備與之相匹配的通行能力。

 
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圖8 香梅路潮汐車道智慧管控

 

 

3.改善效果顯著并獲廣泛好評
 

基于深城交研發的深圳市道路交通運行指數系統以及交通分析軟件,開展擁堵路段時空特征的大數據分析,綜合評估交通運行情況。

 

(1)實施效果顯著
 

節點通行效率顯著提升:交叉口總體通行效率提升14%,其中西進口直行通行效率提升43%,左轉通過流量增加了9%。晚高峰西進口道排隊溢出現象基本消除,排隊長度縮短了400米以上。

 

路網運行車速普遍提高:基于道路交通運行指數系統大數據分析,深南大道、香梅路及其周邊主要道路的平均車速均有提升。其中,高峰時段紅荔路(香梅路-新洲路段)平均車速提升至32.4km/h(+11.3%)、深南大道(農林路-新洲立交段)提升至41.9km/h(+8.5%)、香梅路(紅荔西路-深南大道段)提升至32.4km/h(+11%)。

 
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圖9 實施后關鍵節點交通運行實景

 

 

(2)市民廣泛好評
 

深南-香梅路節點改善解決了困擾相關部門多年的深南大道節點交通擁堵痼疾,獲得廣泛好評,當地媒體和市民反響積極、熱烈,極大提升了市民高峰時段出行的幸福指數和獲得感。

 
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圖10 第一現場專題報道
 
 
(3)其他相關影響
 

“反轉通行”總體改善效果良好,但為防止香梅路車流溢出,深南-香梅路東進口右轉由自由流變為“控右”管理,導致右轉通行效率有所折減。下一步將打通香梅路輔道,從根本上解決“控右”管理帶來的右轉通行效率折減問題。

 

 

05 標準化創新應用——聯合發布深圳市地方標準

 

結合深南-香梅路“反轉通行”前期研究成果,對其在適用條件(包括交通運行特征、道路設施條件)、標志標線設計、布局原則以及交通控制等方面的經驗進行了系統性理論總結。相關結論已納入深圳市公安局交通警察局與深城交聯合編制的深圳市地方標準——《新型交通組織模式及設施設置技術指引DB4403/T 105-2020》(如圖11),為“移位左轉”、“反轉通行”等十類微創新交通組織模式的設置條件、設計要求以及落地實施提供了具體操作指引和行動指南,并于2020年10月26日正式發布,同年12月1日正式實施。

 
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圖11 新型交通組織模式及設施設置技術指引(深圳地標)

 

 
結語
 

本次“反轉通行”微創新改善,綜合利用了大數據、精細化、智慧化及標準化的治理方法,項目組從規劃設計到實施評估全程參與,實施效果顯著。

 

深城交通過在大數據、模型研發、新技術探索等方面積極探索,形成了一套以大數據平臺和微創新標準體系為支撐,集“規劃+方案+設計+實施+評估”為一體的全周期治理體系和服務體系。交通擁堵微創新治理以深圳為試點立足典范,先后推廣于佛山、東莞、南昌、湛江等城市,取得了良好的示范效應。展望未來,深城交將繼續以“讓交通與城市更美好”為愿景,助力政府部門以數據驅動城市治理升級,形成全球城市精細化、智慧化、標準化交通治理典范,為國家推進治理體系和治理能力現代化提供先行示范。

 

 

特別感謝:深圳市公安局交通警察局

 

 

交通規劃二院

撰寫:萬文佳、葉 圳、于豐泉

審核:孫燁垚

審定:毛應萍

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