无论是全世界还是我们中国范围内，越来越多的城市遇到交通拥堵这种问题。当然了，我们可以看到各种各样的现象，无论是快速路还是地面道路，无论是节假日还是工作日都会有交通拥堵发生，同时，还有一个很重要的问题，交通混乱也是不可忽视的。包括我们现在越来越关注的能源和污染的问题也需要我们共同关注，前两天我在同济校园里遇到一个管理学院的法国留学生，他在做一个关于“中国人对环境污染和能源节约问题有什么样的看法”的调研。可以说交通问题引起了世界范围内共同关注关注，同时当然也包括安全问题。

交通问题不仅仅是中国存在，国外也存在着这类型问题，美国人也在抱怨他们的交通系统不合理，所以美国人会提出来“完整的街道系统”的概念，就是因为他们的街道是不完整的，比如说下面几幅图。

第一幅图中美国老百姓直接走在马路上，没有人行道，这种情况不仅仅是中国在美国也同样存在。第二幅图中这类公交站牌很难一眼看出来，同时公交车也很难靠边停靠。第三幅图中我们常常提出关注弱势群体，那每个国家都会存在着这样的问题，只不过这问题的严重程度是不一样。

我们做了很多的努力的想办法去对策拥堵问题，而其中一个重要的办法那就是建设交通设施。

下图是我们在济南合作的时候，中规院的同事们提供给我的，图中道路本来是双向4车道，道路拥堵之后进行改善，拓宽为机动车车道的双向8车道，可是过一段时间之后改善过得道路也会变得很拥堵，这就值得我们去反思一味地建设设施对治理交通拥堵到底有什么用途。

这引起了很多人的争论，当然这种拥堵成因不能够仅仅依靠一张图片就能说明是问题，可能有很多因素都会导致这个问题，总之我们如何去利用好合适的设施如何让这个设施最大程度的发挥的作用是很关键。

于是，《交通设计》这个教材提出：交通设计是交通建设中很重要的一部分。交通设计可以实现很多目标，同时也有很多内容需要去做。

我们今天更多地谈谈一些可能的问题以及一些可能的思路来解决这些问题。

我们可能很难谈到具体的问题，我们只一些例子来说明如何去更精细化的做好交通设计。

我们一起看看上面几幅图，图（道路断面：机非隔离）中道路有非常好的机非隔离，可是我们依然无法阻止乱穿马路的行人。有人提出我们设做中央分隔带阻碍行人乱穿马路，这样可能就造成图（道路断面：中央隔离）所展示现象，这条道路的一半非常拥挤而另一半非常畅通只有一辆车在行驶。所以说有中央分隔带也不一定对于所有道路就一定是合适的，即便是这条道路很宽。图（断面形式：机非分隔带）中我们看到这个自行车和机动车混行在一起的情况，更严重情况像上面一幅图图中如果还有公交车要靠站的时候，一般会和自行车有冲突而这种冲突会让双方都感觉非常不舒服。

于是，上面这幅图中这样的断面被提出并且被很多人应用，这种断面有中央分隔带和机非分隔带，而且机非分隔带宽度很难一步跨过去，同时，非机动车和行人是处于同一断面，中间采用软隔离的措施。这种类型的断面引起很多人关注，引起很多人研究，它能够缩短行人过街时间等等很多好处，但是中国可能很多情况下是需要我们谨慎地去使用这种断面形式，假如有大量的电动车行驶，电动自行车有可能会对行人造成一定程度的危险性，这种问题我们怎么去处理呢；另外呢，人们会不会遵守这个规范也是需要我们的考虑的；如果路边单位出入口很频繁的话你会发现这个自行车道是连绵起伏的，行驶极为不方便，等等这些情况均可能出现。

那换句话说，我们不能简单的认为某一种断面就是完美无缺的，关键点在于你遇到什么道路状况以及这种状况下选择何种断面能够解决问题。

的认为某一种断面就是完美无缺的，关键点在于你遇到什么道路状况以及这种状况下选择何种断面能够解决问题。

现在，“公交优先”已经成为治理交通拥堵很重要的抓手，也可以说是基本国策。我们曾经做过这方面的研究，这种研究不一定完整，但至少说明在做“公交优先”的时候有许多事情需要做，而不仅仅是说画一条公交专用道或者设几个公交停靠站，比如说我们做快速公交，像上图一样，我们需要考虑站点的布局、站台的功能、换乘的衔接等等这些工作。快速公交系统，它需要依托于常规公交这样一个整体的网络而形成，我们可能会涉及到更外面一圈，道路断面、沿线的交通组织等等因素。也就是说如果想做好一个“公交优先”系统，我们需要很多内容去进行详细的思考。

下面，有几个小问题我们可以举个例子，下图是多年以前在北京拍的照片，这条公交专用道边有很多单位出入口会影响我们公交运行。在上海曾经也有类似的情况，还有一个大讨论就是当时延安路路边式公交专用道，进出交通经常会影响专用道公交车辆的运行，严查重罚是不是可行。

这当中我们的思考就是说那我们至少要想办法找到这些车辆不干扰专用道或者少干扰专用道的出路在哪里。图中右边图片是另外一种设计，设置隔离栏，每种方式都有一定程度的好处，所以我们要做一个评价到底何种方式是适合现实情况的。

下图所展示的信息是另一种情况，双向四车道的道路，将其中两条车道作为公交专用道，这张图片我想说的意思是国内有很多的争执我们做公交专用道必须是双向6车道或者以上的条件才可以？下面我们做个小思考，有一个城市想做一条快速公交，快速公交是从郊外进城的，他想做公交专用道，但是郊外的情况下道路是通畅的，进城之后比较拥堵，设计院提出的方案是在郊外道路设置专用道，在城市道路取消专用道，如果你是乘客的话你会发现这样做非常的没有实际意义的，因为在郊外的时候无论有无公交专用道都不会堵车，所以公交车其实是没有什么改善，进城之后很堵但是没有公交专用道，结果其实做不做公交专用道对于乘客而言都没有实际的意义。换句话就是我们做设计的时候需要从用户本身角度考虑，乘客能否从我们这个系统本身受益。“公交优先”本质目的就是吸引更多的人乘坐公交，如果乘客不能受益无法吸引更多的人乘坐公交，就没有特别大的实际意义。

图（停靠站设计）是另外一种情况，乘客除了关心路权之外还要关心公交的站点，图中是雅加达的一个情况，他们设计的第一条快速公线路之后就出现站点大规模的排队情况，显然无论设施有多漂亮，那么排队导致系统的紊乱而不是老百姓所期望的。中国排队现象可能会更严重，这种情况有可能是大型活动等等，但我们也需要面对，既有大量的车又有大量的乘客，公交车和乘客都是需要排队的，如何去处理这种问题是需要我们一起探讨的。

我们曾经做过一些探讨，如果在设计公交站点的时候如何才能够提升站点的通行能力或者提升服务水平。比如说图（常规公交站点）说这是一个公交的站点，图片左边是交叉口,图中深蓝色区域是公交上下客区域，浅蓝色区域是公交排队区域，图中设计可以避免排队车辆影响上下客车辆。

类似的问题都是需要详细的去考虑，否则可能我们周围的设施就无法满足设计的标准。图（瓶颈区域的设计方案）是另外一种情况，图中有一个铁路桥，桥下是双向四车道，但是两侧道路均为双向6车道及以上，于是我们考虑这块的瓶颈如何解决，大家肯定会说我们将桥洞拓宽，可是像图中桥洞无法拓宽的情况下怎么办呢，怎么利用公交本身的特点去缓解这个问题。方案是在交叉口出口设置公交停靠站，可以想象一下，当交叉口绿灯亮之后，有一部分车会开过来，但是公交专用道车会停在停靠站上下客，公交停靠的时候，小汽车的就可以通过旁边的车道过去，如果公交车停靠一段时间之后至少一部分小汽车车队已经通过拥堵地段进入铁路桥，这样的话，就会发现这样一个站点的设置，可以缓解瓶颈问题。这也是一种解决问题的思路，我们去利用各种类型交通流的特点，解决我们遇到的瓶颈问题。

那还有一个有意思的领域就是公交优先控制，上面我们谈到的仅仅是空间上的调整，信号调整也是有意思的领域。这个问题说起来很简单，就是空间已经给定如何通过信号调整去平衡公共交通和小汽车之间的关系。

这类研究目前已经有很多，很多的城市尝试实现。我这张图（公交优先控制）那只是提供一个警告当做“公交优先”信号配时也好、信号控制系统也好、方案设计也好需要非常谨慎考虑公交车在整条行驶路径上的一些关系。比如说图（公交优先信号的协调）中展示的是3个交叉口，图中红绿相间的是每个交叉口信号配时，黑实线表示公交车的轨迹，这条黑实线演变成三条黑线，黑实线在每个路口均无任何优先控制，黑线①在第一个交叉口使用绿灯延长，第二个交叉口得到一个相位插入优先，到最后一个交叉口没法得到优先，第三条线段同样是另外一组优先策略，三组轨迹发现，无论如何做信号优先，公交车进入和出去的时间是一样的。很显然，说明很多优先可能是无效的。这个问题是一个很有意思的问题，当然我们可以去做一些方法去解决这些问题。

但是反过来当我们在执行每一个单点去做公交优先的时候，我们必须得考虑清楚每一个单点信号优先对于公交车的行程时间、时刻表保持有无帮助。

当然，我们现在不仅仅存在时刻表和公交延误的问题，还有很多人关注公交车能耗和排放问题，特别现在有一些技术可以动态调整公交车车速，调整公交车驻站时间，那这种情况下，我们可以考虑公交车传统调度和信号控制一起去整合，从而实现它既能够降低延误、行程时间、保守时刻表，同时还能够节能减排的一种策略。这技术其实不复杂但是需要详细的设计才可以实现这种目的。

上图是我博士时期研究“公交优先”提出的一个框架，目前仍然沿着这个框架在研究，图中核心观点是公交车在某个时间出现在某个地点是由于公交车的调度策略决定的，反过来为什么某个时间没有出现在某个地点是路段上行驶状态以及交叉口信号控制影响的。也就是公交本身的控制和调度相互有关联，同时它还有一个很有意思的讨论，就是说公交车信号优先其实是为了保持时刻表，还有人认为如果时刻表做得很好的话，我其实不用优先可以准点，那么反过来呢有人提出有更好的优先我就可以做更好的时刻表，从而让整个系统提高。又反映公交调度和信号之间是有相互的影响的。这不单体现在工程层面也体现在集成层面，如果能够将一种环境相互组合有更好的效果。

这是一类，另外一个问题实际上“公交优先”策略中有很多人讲公交优先分被动优先、主动优先、实时优先。所以说认为最早的研究就是被动优先，然后主动优先，其实并不是这样的，据我所知，首先开始研究的是主动优先，上个世纪70年代主动优先研究的非常的成熟，在1993年多伦多大学开始研究被动优先，研究结论是公交的被动优先其实没有太多的意义，注意之前探讨所谓的被动优先就是通过离线方案的优化情况去提供优先可不可行。得到结论是不合适的，为什么呢，他说有这么几个因素1.公交车本身的量很小，做离线的公交优先方案可能得不偿失；2.公交车本身停站时间造成整体行程时间的不确定，设计一个绿波还是设计一个优先的方案很难得得到优先。于是，得出一个基本结论很多情况下被动优先不合适。但是，我们国家的情况，我们公交车数量很大，同时有不同类型不同等级的车辆和服务水平，所以有很多空间去探讨。

接下来我们讨论另外一个问题：行人过街。

上图中上面这是国外下面是国内，很多人讨论“中国式过马路”。我认为作为一个工程师，我们得去反思是不是我们的设计做的不够好，至少我们是不是能够提供更好的设计。

如果我们设计这个方案，我们应该考虑在通行时间和通行空间上是否符合老百姓的需求特点。同时我们是否关注过老百姓到底会有什么的行为，这既对我们工程设计师同时对我们的整个科学研究也是有意义的。

比如说我们举个例子，国家规范说行人过街设施的间距需要300米到500米。这个背景假设行人过街是沿着这个道路，过街需求是相对均匀地分布。

这种情况下下图中3个横道可能会比一个横道强。可问题是很多道路上，特别是我们国家实际上过街需求是离散的，假设这段路范围内如果只有这一对O/D点，你在中央增加一个过街横道还是做3个横道其实对行人过街的绕行是没有影响的。

所以研究行人过马路问题，需要首先考虑行人过街横道是否合理，如果说不合理，我们就要考虑做一个合理的过街横道网络，图中所示在上海找到一个实际情况你会看到这是过街需求是进出口的位置，而不是连续的分布。针对这种情况就不能简单地每隔300米布置一个横道。而需要考虑横道具体应该布置到什么位置。

作为一个工程师，我们首先得提出人们一个合适的过街网络，只有提供了合适的设施，行人不采用才能叫做乱穿马路。我们做了很多分析，需要考虑交叉口的影响，过街横道的位置，过街横道的形式，还需要考虑过街横到是否放置信号灯，然后才能去做一个比较合适的过街网络。之后还得分析人们选择何种路径过街，这种路径的选择对我们的信号、空间布置有什么样的影响。做好这些东西之后反过来可能才会更有价值。下图看上去有些复杂，但是实际上一条路上O/D点是有限的，可以做很直观的分析，这样可以知道在哪里放置一个横道是合适的。

当然，我们做好过街设施的布局之后，我们还需要设计每一个人行横道，国家规范要求过街横道不超过16米，超过的话应该有安全岛，需要设计隔离墩和保护区。设置立体过街需要和周边的商业设施的衔接，还需要考虑是不是能选择自动扶梯设置，这样才能让人们感受到这种步行系统的友好。

下面一幅图既有过街的天桥，又有人行横道，这就给了行人更多的选择，会让不同的人群有不同的方式。

当然我们也可以在信号控制上做文章，比如说放置一个按钮，按钮按下去之后变绿灯，还有这种情况在美国你可以看到很多，我们国家很多情况下可能这种方式是不适合的。

设置二次过街岛，人们会说因为安全岛的存在会让这个道路更加安全，但是实际上很久以前研究说明这种设计不会提高安全性，可能这样做了会让更多的人横穿马路，无论是红灯还是绿灯。

当然将安全岛两侧信号灯单独控制，这样行人延误可以降低，但是可能需要等待两次，这就需要我们去考虑到底适合哪种类型的信号控制。

另外，很重要的一定是去考虑安全岛的宽度，像如下图中的安全岛，看上去很大，其实当自行车过多时，行人和自行车大量涌上安全岛的情况下，会阻碍机动车的行驶。

所以我们都必须得谨慎的去考虑这个安全岛的影响，我们做了一个分析，不同面积安全岛的最大等待时间。

另外还有一类很有意思的就是行人不仅可以直行过街，同时可以走对角线过街，这种设计在日本和美国是比较常见的，中国现在也有很多应用。

于是大家认为这样会不会大幅度提高行人过街的安全性，人们会认为它是一种改善安全的方法。

但是后来我们的研究发现，其实并不能这样简单的去考虑，可以想象一下我如果这样做了之后在有些情况下会有两个机动车相位，一个行人专用相位，因为这个交叉口的这个尺寸的不同，有的时候可能行人相位清空时间会非常长，这会导致整个交叉口的信号周期可能会很长，同时导致行人在路边等待时间比常规的相位长，行人等待红灯时间长的时候可能行人行人违章率增加。增加行人的违章率的话，那么你就很难判断说它到底是安全还是不安全呢。

如果你即便不考虑安全，那么这种模式下一般来讲只有当你对角线的行人很多而且转弯流量包括右转左转转弯的量很大的时候才使用，上图是我们做的一个分析，横轴是机动车辆，纵轴是行人数，发现只有在虚线以上范围内才适合做这种设计。无论你怎么做设计，其实规则最重要，如果是斑马线机动车就应该让行行人，只有这样的规则下，行人过街效率和安全性才可以得到有效的提升。

下面我们谈几个非常规的设计。

图中所描述的是其中一类设计，这是上海的一个预信号交叉口，这种设计其实就是交叉口处放置一个信号，交叉口的上游新增加一个停车线，然后我可以去动态地改变上游信号灯的放行车流，也就是放行左转和直行。如果放行左转，左转车辆会使用前面的所有车道，然后我再放行直行，停车线前面的很多车道直行都可以直行排队。于是可以通过这种方式提高交叉口的通行能力。

我们也做了一个分析，我可以通过这个仿真来检验这种模式。上图中是这个交叉口两个进口道，他们的交通需求是一样的，道路空间也是一样的，结果你可以看到，在理想的情况下，有综合待行区的进口道通行能力大幅度提高，排队长度大幅度减少。

但是，这种模式是基于一个理想状态下提出的，问题就在于很多情况下是不理想的，比如说我们很难估计预信号到主信号的时间，如果这个时间估算不准，前一相位的车辆，留在了主信号停车线位置，必然会影响下一相位车辆的放行，严重可能导致整个交叉口瘫痪，这种不确定性会导致这种设计模式的不稳定。这种设计第二个问题就是在很多城市必须做成动态的，因为在平峰时候，本来传统放行方式就可以满足交叉口通行，这种方式反而会造成车辆的二次停车。

上图是另外一种设计，称为连续流交叉口。这个设计就是精细化体现在路段上，左转车辆通过一个信号灯提前引入到交叉口出口道的最外侧，那么当该方向放行直行和左转的时候，左转车辆直接可以左转，而且直行和左转是没有冲突的。这样其实就是将一个传统四相位的交叉口拆成五个两相位的交叉口。这个设计曾被称之为交通领域非常重要的发明，但是呢，人们长久以来还再去研究怎么样去设计即根据确定具体的参数，让这种模式更好地发挥作用。

我们也曾做过一些研究，怎么设计相位差，路段信号灯与交叉口距离多远比较合适，可以使车辆顺畅通过路段与路口的信号灯。这种模式在美国、泰国等有一些应用，在我国目前还没有应用。如果你对这种模式比较感兴趣的话你可以去研究研究，但是这种模式使用起来是需要谨慎的。

另外一类设计的就是这是我们做的一些分析，比如城市道路中有很多的路网间距很密，容易发生交叉口的溢流，容易造成上游交叉口拥堵。如何利用这两个短间距交叉口之间的中间车道变成动态可逆车道去提高通行能力。

上图中我们做的另外一个设计，这种方式现在已经应用到实际中了，我们知道，对于一个交叉口，出口道相对而言利用率是不充分的，我们可以利用出口道最里侧车道设置为左转可变车道，如图中当北进口放行直行时，西出口道只有一个右转的车流在行驶，这样就让西进口左转车辆进入出口道，当放行左转相位时，利用该车道进行左转。

这幅图中的设计也是一种非常规设计，中间这条车道正常情况下是不准车辆进入，当车辆要进行左转距离转入口一段距离时才可以使用该车道进行左转，称之为双向左转车道，在美国应用非常普遍。

下面说几个案例，我会简要的说说每一个案例的要点。

图中道路有个特点，绿色部分是双向6车道，红色部分是双向4车道，显然双向四车道部分拥堵，然后这条道路又没法去拓宽成双六，分析发现这种拥堵是三类节点拥堵，一类是交叉口，一类是公交停靠站，另一类是单位出入口，我们可以不用拓宽整条道路，只需要将这些拥堵节点拓宽就可以缓解整条道路的拥堵问题。

所以方案是我们将这条道路变为双向五车道，中间车道设置为多功能车道，在交叉口处，我将这条车道做成进口车道，相当于由两车道拓宽为三车道，可以提高道路通行能力。另外在单位出入口处，有时候需要右转进入，然后右转车辆有时候需要排队进入，这时候我这条车道就作为排队车道出现，解决右转车辆排队问题，这样就不会影响主线车辆通行。如果是左转车辆处理更麻烦，如果左转车辆等待合适空挡，同时还得考虑对后续车辆的影响。同时我们可以用第五条车道做一个外突的公交港湾停靠站，这样可以避免公交停靠对主线造成的影响。

另外一个例子是这样的，图中是一个T型交叉口，交叉口特点就是东进口两条蓝线中间是下穿隧道，然后还有两条外侧车道。从两个地方来的车辆容易形成一个交织区。

你会看到该进口道车道功能较为复杂，另外该交叉口需求非常高，包括直行需求，东进口左转弯的需求，还有北进口左转弯的需求，同时南边是一个单位出入口。而且要求东进口左转弯必须是顺畅的。

我们先做一个简单方案，禁止东、西进口左转，降低交叉口复杂程度，这样呢整个交叉口的通行能力将会提高，但是这样问题是，业主要求东进口左转弯必须保留。这样这个方案就不可行。

我们又提出另外一个方案，我们提供一个东西进口左转相位。按照常规方式，必须提供一个西进口满足左转的相位，但是我们考虑仅仅提供一个最短绿灯时间，满足东进口左转即可，西进口左转如果过不去可以采取先直行再掉头的方式。特别是针对通勤交通，对于该交叉口情况较为了解，自然而言，当西进口排队较长时就会采取直行加掉头的方式通过交叉口。

所以我们通过交通控制的模式，我们不是被动的满足需求而是主动的调节需求，当然需要做一些交通标志进行引导。

另外那就是我们看到很常见的左转待行区在很多地方都适用，很多研究会认为，左转待行区对交通改善不会有太大的效果，但我们这个例子可能就会有效果。

这是一条主干道，左转车流量很大，但是还没法多给左转车道，因为直行车也是很大的流量，如果多给左转车道容易造成直行车辆的拥堵。

于是，那我们就提了一个方案，我依然保持车道数，但是在左转待行区的位置我做三个左转待行区，每个待转区可以容纳3辆车，我们认为可以大幅度地去提高左转弯车辆通行能力，这种左转弯的待行区可能是更有效果的。

另外，我们谈谈未来交通的理念，实际上面向未来，我们不应该仅仅考虑一些策略，我们是面向大众服务的，无论是交通工程师还是交警，因为用户才是最关键的，图中是同济大学的郭院士，他提出管理就是服务，比如说，你有手机老百姓不一定给你数据，你有交通方案，老百姓不一定要服从你的方案。一定要想办法提高服务质量，提高人们服从你的策略。

那么其实人们也是在你的设施上体现选择行为，人们居住在哪里，选择哪种出行方式，都是选择行为。

前工业化社会是农业矿业主导，后工业化社会呢就是服务业，你看这两张图，分别是两位女士的专车，我们可以想象，同样属于提供服务，第一幅图中两位“车夫”可能会很快暴动，第二幅图中两位可能会高兴接受他们自己的角色。所以我们怎么去研究人们本身的行为去提供更好的交通服务是非常关键的。

我怎么才可以利用社会的资源，所谓的羊毛出在狗身上，所以如何调动老百姓才能既满足我们交通服务理念，还可以让更多的人接受我们的理念。

交通是一个很有意思的系统，我们需要很详细的很精细的去考虑。

我们一定会遇到问题而且遇到很多新问题，不断的去解决可能出现的问题是我们必须做的事

我们需要关注公交步行和自行车，更重要的事我觉得应该去关注身边人们的意愿和人们的需求，因为终究我们是服务于出行者的。