1、平面交叉口人行横道和停车线的设计研究李加丁 尚立伟 李涵屹 贾拴航 （北京交通大学 北京 100044）摘要：城市道路交叉口人行横道和停车线的设计是影响交叉口通行秩序和通行能力的重要因素。通过对北京 市一些平面交叉口的实地观测和分析，本文总结了现行交叉口人行横道和停车线设计的一般模式及存在的安 全隐患问题，提出基于通行安全、车辆顺畅和通行能力约束的人行横道和停车线的设计方法。将交叉口人行 横道和停车线的设计理论系统化、更优化，给出平面十字形交叉口人行横道和停车线设计的基本模型。并基 于模糊数学理论，提供了进一步优化停车线位置的途径。最后，结合软件仿真给出了不同等级道路相交时的 一些设计值。关键
2、词：平面交叉口，人行横道，停车线，安全系数，通行能力，模糊数学1 前言交叉口是道路网中道路通行能力的“瓶颈”和交通事故的“多发源”。国内外城市中的 交通阻塞主要发生在交叉口，造成车流中断，事故增多，延误严重，如日本大城市中的机动 车在城市中心的旅行时间约 1/3 花在平面交叉口上。同时，交叉口也是交通事故的主要发生 源，美国交通事故约有一半以上发生在交叉口；原联邦德国城市道路上的交通事故约有 36 发生在交叉口；城市中的交通事故约有 6080发生在交叉口极其附近。因此，交叉口这个交通事故的“多发源”问题不能不引起人们的高度关注，而科学、合理地规划、设计平 面交叉口也就成为城市道路交通安全与畅通
3、的决定因素之一。而人行横道和停车线的设计又是平面交叉口交通设计的重要部分，它决定了交叉口范围 的大小，若两者设计不当将影响整个交叉口的通行效率。在伦敦，英国学者对行人在各种不 同横道过街的相对危险程度所做的调查表明：在有人行横道线的地方通行，比没有人行横道 线的地方更安全；人行过街管理设施越完善的地方越安全。重视人行横道设施的设置对于保 障交通安全与整治交通秩序具有明显的作用。实践也表明，正确设计交叉口的人行横道和停 车线，能够优化车流的行驶轨迹，改善车流通行秩序；能够规范车流的通行空间，减少偶然 性冲突点的产生，提高交叉口通行安全性；能够有效的利用交叉口内部的时空资源，提高交 叉口的通行能力
4、。例如，当人行横道与车行道垂直时，可缩短行人过街的步行距离；当人行 横道过长时，为确保过街行人安全，应在横道线上设置行人安全岛；为减少右转车辆对相邻 进口道的行人过街交通的影响，其横道线应相隔一定距离；当设置左弯待行区时，能提高交 叉口左转车辆的通行能力；自行车停车线适当后移时，能提高汽车右转效率等。2 现行人行横道和停车线的设计理论和方法 1大部分城市道路现行的交叉口有关人行横道和停车线的设计，或没有，或在实际中，设 计人员通常依据个人经验进行，而在具体操作中，每个城市采用习惯做法，以致目前各城市 道路交叉口人行横道和停车线的设计还没有形成一个科学及量化的标准。例如，目前大部分 城市交叉口停
5、车线和人行横道之间的距离习惯设计为 1 米；人行横道也只是以人行道的延长 线为基准，而向外侧移一段距离，习惯也为 1 米，这都缺乏理论上的验证。关于研究交叉口设计的方法国内外有很多，如交通冲突技术、断面法、车辆延误模型等， 如文献2；尤其是交叉口的信号优化设计，其文献相当多，如文献35。无论是减少交通冲突、减少车辆延误，抑或优化信号配时等，都是改善交叉口通行秩序的一个方面，但要第 1 页 共 15 页保证交通流安全，全面提升交叉口的通行效率，人行横道和停车线的设计也不容忽视。也有 一些文献专门探讨过平面交叉口停车线的设计，如文献1,学者对停车线的设计问题进行了 详细的分析，并建立了基于机动车运
6、行轨迹顺畅的停车线模型，对交叉口的研究具有很大的 参考价值。但这些文献都只是从交叉口设计的某一个或几个目标出发，如安全、通畅等，而 缺乏将交叉口作为一个系统的考虑，因此不够全面，还有待完善。其次，很多文献中将人行 横道和停车线之间的距离固定为 1 米，虽然人行横道和停车线的关联度很大，相互有着很强 的制约，但本质上两者却还是独立的，文献1中也提到上海市大部分交叉口停车线位置过 于提前，可见这种 l 米的人为规定欠妥。另外，部分文献只是静态的从车流和人流出发去考 虑停车线的设计，没有考虑交叉口信号灯对交通流的影响。因此，系统研究和正确设计交叉 口人行横道和停车线的位置，才有助于交通设施的综合利用
7、。3 现行人行横道和停车线设计的弊端通过对北京市一些平面交叉口的实地调查（基于人力、时间有限，渠化交叉口和环形交 叉口不在调查范围之内），如四道口、学院南路大柳树路、清华南路学院南路十字形交 叉口；清华南路交大东路丁字形交叉口；中关村南路 T 字形交叉口等，发现现行交叉口人 行横道和停车线的设计存在如下共性：3.1 交叉口内部通行空间偏低受传统设计思维的影响，大部分交叉口停车线退后人行横道后沿 1 米设置，位置较提前； 而人行横道以人行道的延长线为基准，向交叉口外侧移动 1 米。这种设计压缩了交叉口的内 部区域，导致交叉口用于机动车的空间有限。若因路面太宽而需设置行人安全岛时，将侵占 交叉口的
8、内部空间，不利于改建；若出现异常情况，由于车辆没有足够的空间闪避，采取措 施往往不及，从而可能导致大多本可避免的交通事故，这也是交叉口交通事故居高不下的原 因之一。3.2 右转车辆待行区域不够由于交叉口的人行横道都只是以各自的人行道为基准，习惯性的向外侧移动 1 米。因此， 相邻两个进口的人行横道相距过近，一方面会使交叉口的每个转角上都拥挤着两个方向的过 街行人，侵占了右转车辆与自行车的行驶空间，且过街行人踏上人行横道后，不易注意通行 右转车辆从其背后驶来，很不安全；另一方面，会使右转车辆驶离本向停车线后，连续通过 两条人行横道线，若右转车辆无待行区域以避让，则只能过街行人站在横道线上等候车辆
9、先 行，行人安全受到威胁；若右转车辆让行人先行，则车辆影响本向横道线的行人及后续车辆 的通行，增大车辆延误，导致交叉口的通行能力降低。3.3 左转车辆运行轨迹不顺畅现行大多平面交叉口没有左转的专用相位，也没有左弯待行区，而与同向直行车共用一 条停车线。由于停车线位置提前，左转车辆的转弯半径减小，待绿灯亮后驶离进口道的车辆 运行轨迹很不顺畅，也加大了机动车驾驶员的驾驶难度，甚至长时间被对向直行车阻挡在交 叉口内，而无法进入目的出口道。据观测，共用停车线时，左转车的通行有很大的随机性， 有的机动车先行，但由于轨迹不顺畅受对向直行车的干扰，而被搁留在交叉口长达几十秒； 原本在其后的其它左转车却寻找其
10、它间隙，反而先进入目的出口道，这扰乱了交叉口的通行 秩序，影响到交叉口其它车辆的通行。第 2 页 共 15 页3.4 人行横道长、宽设置不当有的交叉口在设计时，人行横道线只是习惯性的采用一定宽度，没有对行人交通量做充 分的调查，或没考虑到行人交通量的增长，有的还受地形限制。总之，人行横道过窄，导致 部分行人过街时被排在横道线外，其安全没有保障，生命受到严重威胁；另外，在一些较长 的人行横道线上，没有设置相应的二次过街设施，导致绿灯尾期部分行人被挡在横道线上或 不能从容过街，这时应设置安全岛，确保行人安全过街（在北京，这种情况不是很突出，较 宽路面一般都设了中央分隔设施，如护拦，只是有的护拦设置
11、不合理，没有或需要步行一段 较长的距离才有开口，这里不详述）。4 交叉口人行横道和停车线优化设计4.1 研究对象城市道路交叉口种类繁多，尽管学者们基于不同的目标对交叉口的设计进行了探讨，但 其基本设计思想却是相似的，即都以典型的十字形平面交叉口为着眼点，再将建立的理论扩 展到其它的交叉口。基于典型性，即所选对象能反映城市道路绝大部分交叉口人行横道和停 车线的设计理论，实际调查以平面十字形交叉口为主，本文也以平面十字形交叉口为探讨对 象。4.2 基本假定人行横道和停车线设计受诸多因素的影响，为便于研究，结合实测交叉口情况和现行一 般设计方法，作如下假定：1交叉口为正十字形或斜十字形，即东西向及南
12、北向的道路中心 线均是直线2交叉口人行横道垂直于道路中心线，停车线与人行横道平行3交叉口为预定周 期式信号控制交叉口，且为二相位控制4交叉口假定为双向双车道。（如图 1）4.3 设计目的城市道路交通设计中，以交通安全、通畅、效率、便利及其与环境协和为目的 6，因此， 交叉口设计也应以此为出发点。经细化后，应达到如下目标：1人行横道设计目的：保障行 人安全、从容过街；二是为车流提供适当的待行区域。2停车线设计目标：保障机动车流行 驶轨迹顺畅，二是为各种交通流提供安全空间。3综合设计目标：在保障行人、车辆（包括 非机动车）安全通行的前提下，提高交叉口的通行能力。4.4 约束条件4.4.1 转角距离为保证不同交通流在交叉口相遇时，右转车辆有一个合理的空间避让行人。要求本向人 行横道与相邻人行横道之间的转角距离至少能保证一辆右转车待行。考虑可以容纳一辆大型 车辆（铰接车）的最不利条件，该距离需达到 18m。考虑到可能受地形的限制，该距离不小 于小车的车身长 6m。而针对交叉口相交道路等级的不同，该距离宜在 618m 间变化。第 3 页 共 15 页
