图6 交通设计代表性成果

实践证明，交通设计可在有限的资源条件下显著提升交通系统的功能和性能。以厦门莲坂环形交叉口为例（图7），改造前该环形交叉口经常性瘫痪，通过采用环形交叉口左转两次控制设计方法，拓展了交叉口出口车道动态控制等一系列非常规交叉口优化设计方法体系，实现了设施资源的深度挖掘，利用效率大幅度提升，通行能力由原先的3080 veh/h提升至7990 veh/h（提高160%）；相比于修建高架立交方案，节省了5000万的建设投资，并且实现了交叉口畅通化目标。同样的交通设计原理在北京、上海、南京等诸多城市得以推广应用，减少不必要的立*叉建设近100座，产生的经济和社会效益巨大。

图7 厦门莲坂环形交叉口交通设计实践

再以道路交叉口慢行交通一体化交通设计为例（图8）。传统的交叉口过街模式由于非机动车和机动车采用相同的通行规则，交叉口内部产生众多冲突点，带来较大的事故风险并降低通行效率。采取慢行交通一体化设计，非机动车与行人以相同的通行规则，左转非机动车二次过街，则显著地减少混行冲突，冲突概率降低30%~50%，通行能力提高20%~40%。

图8 慢行交通一体化交通设计

交通设计理论与方法的最新进展主要向汽车小型化、智能化及多模式交通方向发展。汽车的小型化将极大地提升道路通行与停车空间资源利用率，重构交通系统及其优化设计方法。一方面，小型化汽车车道宽度可以更窄，纵向容量也将增加，从而可充分地利用道路动静空间资源，提高其通行能力，进而显著缓解拥堵、提升机动车流的平均行驶车速、减少交通能耗与排放；另一方面，在大型车辆和小型化车辆混行的情况下，Zhao等探索了特殊车道设计在现实中的适用性：既可以是单个车道作为小型化汽车的行车道，也可以两个车道合并为一个大型车辆的行车道。研究证明，当大型车数量较少时，交叉口的通行能力提高幅度能够达到75%。因此，有关资源重构的交通设计研究方兴未艾，对于资源约束条件下（如城市老城区）的交通改善意义重大。

新型汽车使交通流的智能性和可控性显著提升。面向智能化与网联化汽车，一些研究提出了全新的交通设计理念和通行规则，Li提出的智能化汽车环境下“对称交叉口”设计，改变了传统车辆必须全部靠左或靠右行驶的规则，减少了交叉口内部的冲突点，提高了通行能力。Wang等提出了双停车线设计并配以预信号，有效地利用信号控制交叉口的绿灯时间。此外，可变车道设计也更加动态化、精准化，赵靖等对交叉口进口车道组提出动态优化设计方法。Levin等面向汽车网联化与智能化环境，提出了车道功能动态变化设计方法，使得车道在时空上均能够适应功能变化。道路交通系统的时空资源利用已从传统的静态转变为动态，可变车道功能设计、交叉口流线组织等设计内容更趋动态化。

除了机动车交通，步行交通与非机动车交通，以及道路交通与其他交通模式之间的有机关系也正受到越来越多的关注。Yu等整合优化了主干路段中的人行过道位置以及相邻交叉口信号配时，以平衡行人延误和车辆延误。Jin等研究了公交车站位置对于社会车辆与公交车辆多模式交通流的运行影响。Shi等面向社会车辆与公交车辆，以加权延误最小为目标，动态优化车道功能、公交专用道位置及公交优先信号控制等。

3 交通设计技术挑战和未来研究方向

3.1 集成化交通设计，更深层应对交通供需矛盾

随着快速城市化与交通机动化，不断增长的活动和出行需求与有限的交通供给之间的矛盾更趋激化，未来交通设计亟须进一步向集成协同设计方向发展，即规划、设计、建设、管理乃至服务一体化集成协同，交通系统要素与交通模式集成协同，交通通畅、安全、便利、可靠、绿色、公平与环境和谐等多目标集成协同发展（图9），从而更深度地将交通规划和交通设计的目标与指标等加以精细化转化，将较静态的交通设计、动态性交通管理及实时性交通控制方案设计有机结合，并以交通服务为导向进行交通设计，从而整合优化交通系统及其要素的宏观规划、中观设计、微观管理措施资源，进一步实现交通设计的系统化、协同化、精细化、精准化。道路交通系统的干线及网络层组合优化设计在未来研究中是十分重要的。此外，随着汽车的变革发展，亟须开展新型交通设计理论与方法研究，并不断进行实地应用；针对不断的交通科技创新，进行最佳的整合与组合和集成优化，更是未来交通设计的发展方向。

图9 集成化交通设计

3.2 服务导向型交通设计，促进多模式交通系统及设施协同发展

随着经济与社会发展，人们对生存、生产、生活与发展等提出了更高的品质要求。为此，城市及其交通系统的功能应当回归其“服务”的本质，交通设计亟须从以往关注交通系统硬件设施与工程的发展，转向对出行对象关于出行质量需求及其服务与品质满足程度的高度重视，并以此为导向，打造连续、可靠、便捷、舒适、公平、适应各类出行者（适老、关爱弱势出行群体等）的多模式交通和谐系统，注重各种交通方式有机衔接，尤其针对交通需求集中区域优化设计便捷、高效的高品质服务型公共交通系统，形成面向多模式出行的综合交通系统便捷、可靠衔接的交通设计理论与方法体系，实现“人便其行，货畅其流”和“人享其行、物优其流”，进一步促进城市及交通可持续发展。

3.3 精细化与精准化交通设计，支撑动态高效可靠的交通方案

新型汽车的出现有助于更加精细化、精准化、动态化的道路交通乃至综合交通系统设计。如何重构交通设计方法体系，进一步整合优化交通系统时空资源，最大化利用并提升系统效能，将是交通设计理念、理论与方法发展的新方向。特别是小型化汽车的新发展趋势将导致交通通行空间，如车道宽度、几何线形及交通标志标线等设计要素的标准规范重新制订，以更好地适应小型化汽车便捷性、高机动性等交通特征。智能化与网联化汽车将促使道路交通系统的时空资源利用从传统的静态转变为动态，如可变车道功能设计、交叉口流线组织等设计内容将更趋动态化。

3.4 基于实验与数据的交通设计，适应出行者在网联信息环境下的行为不确定性

如何构建新型设计方案与实施效果之间的相互作用关系，提升方案的可靠性、可用性与安全性是未来交通设计难点。面向人机混驾、智能网联、新型运载工具等交通新环境与新条件，未来交通设计理论与方法应充分利用极为丰富的交通数据、日渐完备的实验条件，以及显著提升的计算能力（图10），科学揭示道路交通系统运行基本特征与交通状态形成和演化规律，解析多模式交通系统与复合网络交互机制，拓展交通系统数字孪生理论技术，形成复杂交通系统实验与再现方法，仿真交通运行过程，提出可信的交通设计新技术及测评方法，并据此开展交通设计的方案优化与方案论证。