引言：随着社会经济的快速发展,我国城市道路交通压力日益加大,交通问题已经成为制约城市可持续发展的重要因素。如何通过交通工程技术的优化与创新,提高城市道路的通行能力和安全性,是亟待解决的关键课题。本文拟就当前城市道路交通所面临的主要问题、工程技术优化策略以及智能化技术应用进行了探究。

1当前城市道路交通工程技术面临的问题

1.1交通拥堵频发

随着城市化进程的加速,城市人口和机动车保有量迅速增加,而道路建设和改造却跟不上需求增长的速度,导致城市道路交通拥堵问题日益严重。拥堵会大大延长出行时间,影响人们的工作和生活。据统计,目前我国大中城市的交通拥堵状况已严重影响城市发展,造成每年近万亿元的经济损失。拥堵高峰期,主干道平均车速往往不足每小时20公里,严重阻碍了人和货物的流动。导致拥堵的原因有多方面,既有道路容量不足,也与交通管理不善、公共交通发展滞后等因素相关。如何缓解交通拥堵,提高道路通行能力,是亟待解决的问题^[1]。

1.2 交通安全隐患突出  

随着出行强度的增加,城市道路交通事故时有发生,严重危害人民生命财产安全,也带来巨大社会和经济损失。我国道路交通事故死亡率居高不下,主要原因包括道路设施安全防护不足、交通参与主体素质参差不齐、交通管理与监管不力等。部分道路设计时速过高,缺乏必要的防护设施;一些驾驶人超载超速超员等违法行为屡禁不止;行人、非机动车参与交通缺乏规范,易发生事故;交通事故应急救援能力有待提高。这些都对交通安全形成了隐患。

1.3 交通管理手段相对落后  

当前,我国在城市交通管理方面,手段和理念都比较落后,智能化、信息化水平不高,导致交通指挥调度、事故处理、违法处罚等效率不高。例如,传统的人工指挥交通存在操作失误和作业疲劳;事故现场依靠语音、文字记录,后续调查取证难度大;监控网络覆盖面有限,难以全面掌握交通动态;收费站点设置不合理,影响车流通行。相较先进国家而言,我国在交通信号优化控制、交通大数据分析应用、车辆违法自动识别及预警等管理手段上仍有很大差距。

2城市道路交通工程技术优化策略

2.1优化道路网络布局,形成立体交通网络

应采取规划先行、分类施工的思路,优化改造现有道路网,新增快速路、立交桥隧道等建设,形成主次道路合理配比、衔接顺畅的立体交通网络。重点是构建“一横一纵多环路”的框架,发挥主次干道连通作用,并与城市轨道交通线路规划对接,提高网络密度。同时,完善交通枢纽,实现轨道交通、公路客运、城市公交、出租车等多种运输方式无缝衔接,方便用户换乘。立体交通网络的形成,能大幅提升道路通行能力,有效缓解城市交通压力。具体来说,重点是规划建设一定数量的快速路和立交系统,形成贯通主城区的高速公路骨架;同时,对既有道路进行拓宽、改造,增设辅道,提高道路等级。此外,合理设置立交桥和地下通道,实现不同高度道路的立体交叉,提高路网密度。在道路建设中,要考虑轨道交通线路的配套,实现多式联运^[2]。

2.2加强智能交通系统应用

积极推进交通智能化,应用大数据、人工智能等技术手段,提升交通管理水平和效率。例如,建立高密度的监控系统,实现交通流及突发事件实时掌握;采用自适应信号控制,根据实时路况调整信号周期,平滑车流;开发应用交通预测预警系统,利用传感器和模型,提前预判交通状况变化;建立完善的交通诱导系统,利用车联网技术实现动态引导、减速提醒等,规范参与主体行为,提高安全性。具体来说,重点是建立基于视频、传感器的全方位数据采集系统,进行交通态势监测;利用云计算和AI技术,进行交通流量预测及动态调度;使交通信号控制系统智能化,实现自适应调节。此外,发展车联网技术,使车辆主动感知道路情况并提醒驾驶人,减少交通违章行为。

2.3发展公共交通,划分快慢车道

合理配置公交系统资源,强化铁路、城轨的运输主骨架地位,补充常规公交线路,形成轨道交通为主,公交系统为辅助,的城市公共交通网络。同时,在主要道路干线上设置快慢车道,鼓励更多出行选择公共交通工具,避免过多私家车上路导致拥堵。通过提供便捷可靠的公共出行服务,可以达到引导居民绿色出行的目的。具体来说,重点是扩大轨道交通网络覆盖面,合理布局各交通枢纽,方便乘客快速换乘;采用BRT等先进技术优化公交系统,提升运力;根据道路等级和车流量,设立快慢车道,引导不同速度车辆行驶。这些做法都可以提高公共交通服务水平,从而减少私家车出行。

2.4采用绿色出行方式,发展自行车道

在城市规划和道路设计中,应积极创造条件,发展步行、自行车等低碳绿色出行方式。例如,合理布置人行步道与自行车道,完善慢行系统;在公共场所及居住区设置充足的自行车停车点,建立公共自行车租赁系统;利用立交桥下空间设置人行及自行车通道,实现人车分流。这些措施都可以有效减少短距离小汽车出行,建设宜人的慢行城市。具体来说,重点是修建完善各类人行道,构建安全便捷的步行系统;根据需求规划自行车道路网,方便自行车出行,并设置充足的停放设施;利用立交桥地下空间设置慢行通道,使步行和自行车路线更加畅通,避开车流交汇点。此外,可以推广公共自行车系统,覆盖城市主要地区。这些做法都可以推动绿色出行方式发展。

3城市道路交通工程技术优化应用

3.1智能交通信号灯控制系统

智能交通信号灯控制系统是交通管理智能化的重要表现。该系统通过设置在路口的车辆检测器和视频监控设备,实时采集交通流量、车辆等待时间、路口队长等数据,然后通过后台的优化计算模块,利用人工智能算法按需调整信号灯的周期时长、各相位绿灯时间比例等参数,实现交通流量自适应、优化控制。相比过去的定时信号控制,智能系统可以根据当时实际交通状况进行灵活调整,大大提高了路口的通行效率。具体来说,它可以在交通高峰期延长主路绿灯时间,充分释放主方向车流;也可以检测到次路积压车辆,适当插入次路绿灯相位,避免严重拥堵。此外,智能系统还可以实现多个路口信号灯的联网和协调控制,通过绿波带的建立,有效解决主次路交通冲突,使车流保持平稳通行^[3]。

3.2电子收费系统

电子收费系统通过应用RFID电子标签、GPS定位、电子收费卡(ETC)等现代技术手段,实现对过路费和停车费的自动化收取,避免了传统人工收费模式中现金交易和人工辅助收费所带来的延误。采用该系统后,车辆不再需要在收费站点停车等待购买通行券或者现金缴费,而可以直接驶入专用ETC车道,关于车辆位置和收费信息的交互验证全部通过车载标签与电子读写器进行,并自动从关联账户扣费,车辆可以不停车快速通过收费站点。同时,电子收费系统还可以实现收费数据的自动化记录与统计分析、收费标准的远程动态调整、不同车型的自动识别及差异化收费等功能。

3.3导航和车联网技术

车载导航系统通过卫星定位和数字地图为驾驶员提供实时的道路交通状况和最优路径规划指引,大大减少了驾驶迷路的概率,助力车辆平稳通行。与此同时,基于车载通信模块的车联网V2X技术可以实现车辆之间以及与道路基础设施之间的实时信息交互,车辆可以及时获取到前方道路的交通状况、事故或障碍等信息,并提前作出反应,而道路也可以利用车联网收集到车辆生成的信息,进一步提升道路设施的通行效率和安全性。导航系统与车联网技术的有效结合应用,可以大幅降低交通拥堵的概率,使车辆更好地规避拥堵路段,并可防止驾驶员疲劳驾驶等交通违章行为,对交通状态具有整体的、积极的优化作用。

结束语：综上所述,城市交通问题牵涉方方面面,需要从根本上进行系统治理。未来,我国还需要进一步完善法规规章,规范交通行为,并大力推进交通基础设施建设,同时积极拓展智能交通技术的应用范围。只有这样,才能逐步缓解城市交通压力,使交通更加便捷与安全,为人民提供更高水平的出行服务,从而推动城市高质量发展。

参考文献：

[1] 刘长杰. 城市道路与交通工程设计技术研究 [J]. 交通节能与环保, 2023, 19 (04): 81-85.

[2] 李巧连,张翔. 城市道路交通分析与交通工程设计技术要点分析 [J]. 黑龙江交通科技, 2023, 46 (05): 55-57.

[3] 徐明龙. 城市道路交通分析与交通工程设计技术研究 [J]. 运输经理世界, 2022, (14): 53-55.