导 语
本文以武汉大东门环岛为例，针对环内空间利用不足、环外路权指派不明、慢行过街保障不充分、交通组织不合理、外围堵点外溢的“隐性”影响等问题，在环岛现有基础上，通过采取用足环内道路空间，明晰入环、出环路权，强化与周边路口联动等措施，使用“微改造”将“环岛+立交”路口的交通拥堵控制在合理范围，同时配套立交空间下的慢行交通组织的优化措施，用“最小影响”改善城市居民出行环境，实现路口有效“疏堵”，对国内“环岛+立交”形态的路口交通组织能够提供一些启示。
环岛路口，在许多城市发展初期作为地标，已经成为一个区域的“代名词”。随着城市不断发展，环岛在交通方面的不足逐渐凸显，成为城市交通的痛点：机动车拥堵严重，行人非机动车过街困难。为了留住一座城市最清晰的“记忆”，采用“加立交”解决环岛主要车流的交织问题能够起到一定效果，然而对于很多中心城区的“环岛+立交”路口，此举往往仍无法满足日益增长的交通需求。在此情形下，为了用“最小影响”提升城市居民出行环境，使用“微改造”将“环岛+立交”路口的交通拥堵控制在合理范围并优化立交空间下的慢行交通组织，成为“环岛+立交”交通治理的亮点。如何开展饱和环形交叉口的“微改造”？武汉市武昌区交通大队在全市环岛治理的总体方针下，基于辖区大东门路口的实际情况，通过采取用足环内道路空间、明确入环和出环路权、强化与周边路口联动等措施，对大东门的“环岛+立交”路口实施了一场“微改造”。
武汉市武昌区大东门环岛现状及问题分析
大东门环岛地处武昌区中心城区，是武汉市内环线武珞路段与城市十三条放射线之一的中山路的相交节点（见图1），是武昌古城墙的重要城门之一，承载大量的历史记忆。环岛西向通往黄鹤楼景点，南侧连接武昌火车站，是武昌区兼具地标特色与交通承载压力的交叉口之一。
根据现状调查，环岛早高峰南进口和西进口流量较大，占路口总流量 60% 以上，其中主要流向为东向南左转、南向北直行、西向北左转 3 个流向。晚高峰则主要东进口和南进口流量较大。总体上，环岛早高峰流量高于晚高峰，具体流量如表1所示：
表1 早高峰流量流向
起初，该“环岛+立交”的设计对缓解武昌核心区的交通压力起到了非常重要的作用。随着城市的快速发展，同时受临近的长江大桥“单双号通行”、中南路路口严重拥堵、梅家山立交车流快速疏导的影响，大东门路口的交通也因此出现了一些新问题，主要表现为：
1环内道路利用不足
未能充分利用环内空间，造成路口通行效率不高，形成了环内“一半拥堵一半空”、环外车辆排队“进不来”的问题（见图4）。
2环外路权指派不明
环外路权不明确，非机动车通行空间不足，交通流冲突明显，造成机非混行、秩序混乱等问题，存在较大的安全隐患（见图4）。
3慢行过街无保障
出口处的人行横道灯设置不合理，造成行人过街时，在“时间”和“空间”上无有效保障（见图4）。
4交通组织不合理
环岛东西向左转流量较大，而现状环岛西进口车道渠化为：直、直、直、直右、右，东进口车道渠化为：掉头、直行掉头、直、直、直、右，导致左转车辆可能靠外侧进入环岛，容易与其他方向车辆在岛内产生交织，产生安全隐患，降低路口通行能力。
5外围堵点外溢的“隐性”影响
“隐性”影响指上下游拥堵外溢、交通管制措施等对当前交叉口主要流向和流量的影响。由于区域交通管制措施以及车辆绕行的影响，本就承受较大交通量的大东门环岛交通压力更加严重。通过无人机视频处理技术获取大东门环岛流量及其外围交叉口的流量，对大东门环岛进行交通流线分析，发现外围堵点对环岛的“隐性”影响主要体现在以下方面（见图5）：
一是由于武珞路西侧武汉长江大桥通行管制，车辆多从鹦鹉洲长江大桥绕行，途经大东门环岛；二是由于东侧中南路-武珞路交叉口拥堵，车辆可能改道中山路绕行，途经环岛；三是由于南侧武昌火车站的乘车以及接/送客交通需求，全日产生的交通出行量较大，途经环岛；
大东门环岛不仅要承担转换车流的压力，还要承担绕行“借道”车流的压力，多股车流的叠加，必然引起环岛的交通拥堵。
针对环岛立交的优化设计方案
秉承“专业化、精细化、人性化、公平化”的宗旨，立足现有道路状况，按照“少投入”“微改造”的原则，针对环岛立交路口车辆流量、流向的新特点，分别从用足环内空间、明晰环外路权和疏通“上、下游”节点等方面着手，通过精细化组织实现安全、畅通的目标。1用足环内空间
通过科学设置信号灯的点位，精准调控信号灯相位、相序，精细施划环内停车线等措施实现环内空间利用最大化。具体设计方案如下：◆ 精细调配信号灯放行方式（1）车道功能划分。图6是改造后环岛的车道布置情况，北进口两车道，前进方向由左到右分别为直左、右转；南进口四车道，从左到右分别是左转、直左、直右、右转；东西进口均为五车道，由左到右分别是左转、左转、直左、直行、右转。环岛空间设置四车道通行，能够较好应对东西向较大的左转流。
（2）信号灯的设置点位。围绕环岛进出口形成的4处交织点，分别设置了14组信号灯，其中，机动车道信号灯有8组（4组内环信号灯控制进环车流，4组外环信号灯控制出环车流）。为保障北出口处行人过街有空间，在东进口处附加了一组“右转控制”信号灯；人行横道灯6组，针对东出口和南出口人行横道灯利用率不高，行人“空等”现象突出的问题，取消了此两处的人行横道灯，并同步完善了礼让设施。（3）信号灯的相位。整个路口设置了7个相位（4个为主相位、2个为转换相位、1个为应急处置相位），按照“充分利用道路空间”的思路，融入了“左转二次控制”“环内提前待驶”措施（见图7）。
A相位（西入环+北环内候驶相位）：西侧入环机动车无障碍进环和出环，北侧入环机动车在环内囤积候驶；人行横道同步对应放行；B相位（北入环相位）：北侧入环机动车无障碍进环和出环，兼顾北侧入环调头车辆，同步北侧人行横道为红灯；其它人行横道同步对应放行；C相位（东入环+东右转禁行相位）：东侧入环机动车无障碍进环和出环，东侧右转车辆禁行，同步北侧人行横道为绿灯；其它人行横道同步对应放行；D相位（南+北对放+左转二次控制相位）：南、北侧入环机动车无障碍进环，出环左转在环内等候；其它人行横道同步对应放行；E相位（东入环+东右转禁行+南环内候驶相位）：东侧入环机动车无障碍进环和出环，东侧右转车辆禁行，北侧人行横道为绿灯，同步南入环机动车提前入环候驶；其它人行横道同步对应放行，具有C/D间的转换功能；F相位（在D相位的基础上+西出环机动车+西出环人行横道禁行）：清理北侧环内滞留车辆，提高西侧人行横道的通行效率，具有D/A间的有序转换功能；G相位（4个出环为绿灯+ 4个进环为红灯）：主要负责环内的清空，特殊情况下的路口应急处理功能。（4）信号灯的相序。根据交通量的变化，以时间段为单位，按照高峰、平峰、夜间的时段分配标准，路口全天设置了6组相序组合，如表2所示。表2 分时段信号方案
早高峰为7:00-9:00对应5号方案，晚高峰为16:00-20:00对应6号方案，白天为9:00-16:00对应3号方案，凌晨和傍晚对应1号方案，夜间对应2号方案。（5）信号灯的设置说明。针对路口南北向左转交通量较小的特点，在放行方式上将中山路南、北向来车归为一个相位进行“对放”，过渡段配置了一段北向单放，以及南、北环内提前候驶。通过这种“用空间换时间”的方式有效减少了整体相位周期（见图8）。
北侧入环机动车道受山体的影响，只能保留一股入环直行机动车道。为解决北侧路口车辆等候空间不足的问题，在放行方式上，采取了“环内囤积”、“多相位组合”的方式，即：一个相位周期内给了北侧入环车流3个时间段（涉及的相位为A、B、D），有效提升了北侧机动车的通行效率；
南、北侧车流采取“环内提前候驶”举措，有效提升了环内道路的利用率；南北对放后期，在北进口和西出口设置了一个过渡转换，实现北侧环内车辆的清空，且西出口人行横道能够二次过街，路口通行效率得到了有效提升。◆ 精细施划环内停车线车辆进入环岛会先右转，这就在直线停车线与车流线间形成了一个“三角空挡”。为用好这个空当路面，对环内停车线全部采用“阶梯型”设置，如图9所示。
环外路权指派不明造成机非混行、秩序混乱等问题，特别需要明晰环外行人、非机动车的路权。设置专用车道、处理好进出口处的“交织”是解决环外路权指派不明问题的关键。故本方案的主要做法是：◆增加人、非专用通道，落实“二次过街”设置增设彩色斑马线，设置右转安全保护区，布置宽敞的非机动车道及交通隔离护栏，完善“礼让”提示牌和路面提示文字（见图10左）。◆ 设置“右转信控”针对北出口行人过街没“空间”的问题，在东进口处增加一组右转控制信号灯，对右转车辆采取“有限通行”，保障行人过街的绝对安全空间（见图10右）。
◆ 将北侧掉头通道调整至大环内
取消环岛北侧的调头通道，将其调整至大环内，可以有效减少进出口道的交织（见图11）。
◆ 扩宽南进口通道
协调相关部门拔除中山路南进口段的路中电线杆，并用腾出的空间优化右转机动车道、扩宽非机动车道空间，有效保障了非机动车的路权（见图11）。
◆ 完善“路口让行”
在东出口处车流不足的出环路口和南出口处车流不均衡、视线较好的出环路口，取消人行横道灯并改为“礼让斑马线”的交通组织方式；在西出口处车流不均衡、但交通视线不好的出环路口，保留人行横道灯，同步依托左转二次控制、右转“礼让斑马线”的交通组织方式，提升西出口处人行横道放行的“频次”，有效解决了该路口“行人空等”的问题（见图12）。
◆ 警医互动，保非机动车道畅通路口东南角为一家眼科医院，受停车位严重不足的影响，就医车辆占用非机动车道排队候诊的问题非常突出。为此，通过采取设置就医专用通道，优化停车场进出口，加强周边停车诱导，设置“人、非共面”，强化医院保安上路管理等措施，有效保障了医院门前的交通有序、畅通。
3疏通“上、下游”节点
通过设置虚实线、调整车道分配、信号灯联动控流等举措，疏通环岛“上、下游”节点，消除环岛路口的“隐性”影响，实现区域性的整体畅通。具体措施如下：◆ 设置虚实线，保主要流向按照“有序进、快速出”的原则，设置单向变道区，减少复杂交织对通行的影响。为此，在大东门下穿通道的北入口设置出城专用通道，进入专用道的车辆“只进不出”；在梅家山立交与中山路地下层相连的近100米转换路段，设置道路“定向专用车道”，主车道“只出不进”，致力消除南北向主要流向的瓶颈。同时完善引导标牌，引导驾驶员提前选择好车道（见图14）。
◆ 增加地下层出口车道数，提升地下层通行效率
为了让大东门流出的车辆能够在小东门路口“吞吐”，两个路口协同考虑，需要让大东门地下层能够承担更多的交通流。故在大东门北侧出口段增设了一处“车流囤积区”，即通过压缩面层车道数、增加底层车道数的方式，有效平衡两层道路间的“通行效率差”。同时，在大东门路口同步控流进入面层的直行车流。多措并举，地下层交通量明显增加，空间资源配置更加有效（见图15）。
◆ 信号灯联动控流
为防路口“溢出”，引导直行车辆优先选择“避开”环岛。将临近的大东门和小东门路口进行信号联动，即大东门路口对南进口车流绿灯时长予以减少（由原80秒降为40秒）；同步小东门路口优先保障大东门来向车流：将南进口按照“少量多次”的放行方式，通过“短频快”实现车流“有序囤积、快速疏散”；结合重新分配小东门南进口车道的举措，大东门路口通行效率明显提升，环岛出现“溢流、锁死”的情形明显减少。
“环岛+立交”路口“微改造”后的效果
◆ 路口通行效率明显提高。路口整体通行效率提升了9.42%；中层环岛通行效率提升了10.40%；底层车辆通行效率提升了10.73%（见表3）。表3 环岛治理效果
◆ 路口“溢出”问题基本消除。通过与下游路口的联动，地下层由南向北的交通量增加了6%，该路口很少发生由车流“溢出”引起的拥堵混乱问题。◆ 信号灯放行方式更趋合理。每个高峰信号周期时长缩短了56秒，平峰配时周期时长缩短了80秒，南进口配时缩短了40秒；“左转二次控制”“环内提前候驶”和“礼让斑马线”等措施的大胆应用，有效提升了路口的通行效率，行人“路口空等”的问题得到了极大改善；通过配合上下游的交通组织与信号控制，保主要流向、防溢出紊乱，“整体”的系统调控使得中山路南北向通勤走廊更为畅通（见图16）。
◆ 行人与非机动车路权得到有效保障。改造完成后，机动车、非机动车、行人各行其道，路口通行更加安全、有序。
“微改造”的创新点
1运用无人机获取饱和环岛准确的交通需求在饱和交叉口，若只是在路口转角处人工计数，所测得通过的机动车数目为交通供给，此时的供给不能反映实际需求，而是小于实际需求。因此，尽管大东门环岛缺少有效的流量检测设备，通过无人机视频处理，利用矩阵运算，最终有效获取了实际的交通需求，为方案设计提供了准确的基础数据。
2环岛车道功能划分+信号控制
环外车道功能划分，能够提前将左转交通流移到道路内侧，提高通行效率；信号控制设计，充分挖掘环内时空资源，开展相位精细化设计，能够更好化解与人行横道流线的冲突。未来若考虑涡轮环岛，可降低机动车驾驶人的驾驶彷徨。
3“环岛+立交”场景下重视慢行交通的安全性
增加环岛的人、非专用通道，特别是在桥下通视条件一般的情况下，落实“二次过街”设置，可有效保障慢行交通安全；完善“路口让行”，根据出口道的机动车流量设置路口让行方式，可有效解决该路口“行人空等”的问题。
4处理关键环形交叉口，须进行区域级交通组织优化
大东门环岛的问题部分来自环岛本身，部分来自周边其他瓶颈路口/路段。在进行关键环形交叉口的交通组织时，如果仅将环岛作为孤立节点对待，则当其他路口排队溢出到环内时，韧性不足的环岛就很容易出现严重拥堵，因此区域一体化交通组织十分必要。下一步还将运用智慧交通手段，动态监测流量、排队，严防环岛死锁，同时支撑区域交通的有序运行。本方案对国内“环岛+立交”形态的路口交通组织或能提供一些启示：此类关键环形交叉口仅靠设置信号灯，难以起到足够效果，必须考虑多个维度、采取系统思想，因地制宜，因时而变，开展精细化设计——不仅应分析环内外交通组织与信控这一方面，而且应关注立交空间下的慢行交通组织设计以及机非路权分配，联动考虑上下游节点“隐性”影响。准确获取路口主要流量流向数据，精准施策，使交通流在分层、分时、分方向都能安全高效，全面实现精致交通。大东门经验表明，环岛拆除不是必选方案，“微改造”亦可起到较好效果。
（文/武汉市公安局武昌区交通大队 熊志军；武汉市公安局武昌区交通大队 王琛倪；北京交通大学交通运输学院 刘梦茹；上海同济城市规划设计研究院有限公司 杨紫钰；武汉理工大学交通与物流工程学院 纪红）
编校 | 刘林 何子豪
