道路交叉口設計

道路交叉口設計交叉口設計技術要求1、交叉形式選擇：應根據(jù)各相交公路的功能、等級、交通量、交通管理方式，并結(jié)合地形、用地條件和投資等因素來選定。高速公路：全部采用立體交叉一級公路：少量采用平面交叉二級以下公路：盡量采用平面交叉2、平面交叉路線應為直線并盡量正交，當采用曲線時，其半徑宜大于不設超高的最小半徑。3、平面交叉一般應設在水平地段。緊接水平地段的縱坡，一般不應大于3%，困難地段不應大于5%，坡長應符合最小坡長的規(guī)定。4、一、二級公路的平面交叉，應根據(jù)具體情況設置轉(zhuǎn)彎車道、變速車道、交通島和加鋪平緩的轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)向車道的寬度一般為3m，并根據(jù)該公路的等級設置適當?shù)木徍瓦^渡段。5、各平面交叉口之間的間距應盡量大些，以便提高通行能力和保證安全。6、遠期擬建為立體交叉的平面交叉口，近期設計應將平面交叉與立體交叉做出總體設計，以便將來改建。7、平面交叉的交通管制方式：主路優(yōu)先：被交叉公路等級較低、交通量較小或相交公路中有一條為干線公路；信號交叉：相交公路的功能和等級相同，交通量或行人數(shù)量很大；無優(yōu)先交叉：一般僅用于相交公路等級很低，交通量不大的情況。8、平面交叉范圍內(nèi)的設計速度原則上應與相交公路的相應等級的設計速度一致。當相交公路等級相同或交通量相近時，平面交叉范圍內(nèi)，直行交通的設計速度可降低，但不得低于該級公路的設計速度的70%。城市道路取道路設計速度的0.5~0.7倍計算，轉(zhuǎn)彎交通及其它情況的設計速度按相應規(guī)定確定。02傳統(tǒng)交叉口設計普遍用較大轉(zhuǎn)角半徑傳統(tǒng)規(guī)劃以保障機動車出行的空間和速度為首要考慮，因此在過去幾十年的城市規(guī)劃和交通設計領域，不但馬路寬、街區(qū)大，與之相配合的交叉口也主張采用較大的轉(zhuǎn)角半徑，甚至在大半徑交叉口基礎上額外渠化拓寬，以增加交叉口的通過能力，提高機動車直行和轉(zhuǎn)彎的速度，以致于誕生了很多規(guī)模超大的巨型交叉口。近年來我國一些城市進行的交叉口改造工程，媒體報道時普遍采用了積極正面評價，說辭主要是“進一步優(yōu)化了交通布局，提高了交叉口的安全性和通行能力，同時也美化了城鎮(zhèn)環(huán)境”。這樣的交叉口設計完全是從機動車角度出發(fā)，在傳統(tǒng)大街區(qū)模式下，保證機動車快速通過交叉口或快速右轉(zhuǎn)彎，避免交叉口堵死。然而，這樣的設計對過街行人和自行車非常不友好。首先，右轉(zhuǎn)機動車速度過快，給行人和自行車帶來很大的安全隱患。其次，行人自行車過街距離太長。最后，為了滿足相交道路機動車的通過能力，行人過街的綠燈時間不夠用。如果未來城市道路格局從傳統(tǒng)的大路網(wǎng)改變?yōu)槊苈肪W(wǎng)小街區(qū)，這樣的交叉口設計也需要與時俱進，優(yōu)先滿足行人和自行車的過街安全和便捷性，這就需要減小交叉口的轉(zhuǎn)角半徑。03國際上普遍推薦采用較小的轉(zhuǎn)彎半徑對小轉(zhuǎn)彎半徑的優(yōu)勢也有明確的研究和定性：越小的轉(zhuǎn)彎半徑，對過街行人越有利。小轉(zhuǎn)彎半徑優(yōu)勢明顯：①可以迫使機動車轉(zhuǎn)彎時降低車速減少事故；②有效縮小交叉口范圍，減小行人過街的距離；③增大步道在交叉口轉(zhuǎn)角空間的面積；④有利于交叉口處步道坡道的設置。有人肯定要說，小半徑的路口對行人自行車是友好了，但會不會加劇道路擁堵?(1)由于城市交叉口的體型巨大，機動車通過所需時間也較長，導致信號相位周期長、交叉口利用效率低。因而，時常見到因搶道導致交叉口堵死的情形。交叉口瘦身后，空間變小，機動車通過用時縮短，信號周期也可相應減短，各交通方式更容易遵守規(guī)則，各行其道，空間利用效率增加，有助于緩解因無序沖突導致的擁堵。(2)我國絕大多數(shù)城市，右轉(zhuǎn)機動車是不受信號相位限制的，即“隨時右轉(zhuǎn)”。這樣做的優(yōu)點是，右轉(zhuǎn)通過能力非常大，右轉(zhuǎn)車幾乎很少排隊擁堵；但缺點無疑是非常不利于行人和自行車過街。規(guī)定交叉口使用較小的半徑，實際上只是限制了右轉(zhuǎn)機動車的速度，降低了右轉(zhuǎn)機動和過街行人之間因空間沖突產(chǎn)生事故的可能性，而右轉(zhuǎn)車“隨時右轉(zhuǎn)”的這一特權，并沒有改變，因此不會額外增加交通擁堵。(3)下面兩圖分別是北京和昆明某路口的過街行人和電動自行車。這樣連續(xù)的人流和自行車，事實上會截斷右轉(zhuǎn)車流。也就是說，在城市核心區(qū)人流密集的交叉口，右轉(zhuǎn)車想快也是快不起來的。因此，對城市核心區(qū)而言，小半徑的交叉口固然會降低機動車右轉(zhuǎn)的速度，但與較大半徑的交叉口相比，不會帶來額外的擁堵。(4)小半徑交叉口更有利于行人和自行車通行，因此可減少部分機動車出行需求，道路交通需求減少，也對擁堵有一定緩解作用。所以說，小半徑交叉口不會給交通添堵，反而有利于疏堵?！睹绹鞘薪值涝O計手冊》規(guī)定，常規(guī)城市道路交叉口轉(zhuǎn)彎半徑是3~4.5米(10~15英尺)，且在很多城市，轉(zhuǎn)彎半徑用了非常小的0.6米(2英尺)，大于4.5米的轉(zhuǎn)彎半徑只會在極特殊情況下才會采用?！绹鞘薪值涝O計手冊美國波特蘭市現(xiàn)有的城市道路交叉口轉(zhuǎn)角半徑最小的僅有0.72米。近年來新建或改擴建道路的轉(zhuǎn)角半徑多采用4.6米。根據(jù)《波特蘭行人設計導則》的研究，認為當路側(cè)有機動車停車帶或自行車道的情況下，機動車右轉(zhuǎn)的有效半徑足夠大，實際路緣石的半徑最小可以為1.5米?！ㄌ靥m街道設計導則歐洲城市道路交叉口普遍采用較小的轉(zhuǎn)彎半徑，英國的《街道設計導則》明確提出城市道路交叉口轉(zhuǎn)彎半徑為4米?！值涝O計導則《阿布扎比街道設計導則》規(guī)定，城市道路街角轉(zhuǎn)彎半徑采用2-5米，最大不超過5米，個別路口如無車輛轉(zhuǎn)彎需求可以設最小值0.5米。同時規(guī)定機動車右轉(zhuǎn)速度規(guī)定最大不得超過15km/h?！⒉荚冉值涝O計導則此外，在居住區(qū)或是有路側(cè)停車的城市支路，可將交叉口進行縮窄設計，以減小行人過街距離，進一步降低車輛轉(zhuǎn)彎速度、保障行人安全。對中國絕大多數(shù)城市已建成的巨大型交叉口的瘦身改造，這些內(nèi)容有很強的參考意義?？s窄設計的交叉口長這樣：▲美國城市街道設計手冊▲芝加哥街道設計導則▲波特蘭街道設計導則▲阿布扎比街道設計導則為什么轉(zhuǎn)彎半徑越小越好?轉(zhuǎn)彎半徑，在公路設計中是非常重要的一個控制參數(shù)，一般考慮安全的需要，是有一個最小值的要求。在城市道路設計中，可能是考慮車輛轉(zhuǎn)彎過程中車速較低，往往對這個設計參數(shù)并不看重，國家規(guī)范也沒有明確強制性規(guī)定。以前，行業(yè)中轉(zhuǎn)彎半徑的推薦值是10-20米；但是最近幾年，應該是慢行優(yōu)先理念的驅(qū)動，轉(zhuǎn)彎半徑一度被呼吁要求降低，甚至出現(xiàn)“轉(zhuǎn)彎半徑越小越好”的認識，最近審核的一些設計項目也是用了很小的轉(zhuǎn)彎半徑值，甚至到了6米以下……轉(zhuǎn)彎半徑之所以取小，原因有這幾個方面：一是，小轉(zhuǎn)彎半徑能夠強制降低車速，有助于安全；二是，小轉(zhuǎn)彎半徑能夠縮短行人過街時間，保護慢行；三是，小轉(zhuǎn)彎半徑能夠節(jié)省用地。以上三種原因都是沒有問題的，但是往往過猶不及，過小的轉(zhuǎn)彎半徑可能會產(chǎn)生以下不好的后果：一是，半徑過小，導致停車線比較靠前，隨之人車談判空間不足，加之最近一段時間禮讓斑馬線之風正興，右轉(zhuǎn)機動車擁堵問題凸顯；二是，為克服車輛輪差，只能用過寬的轉(zhuǎn)彎車道來彌補過小的轉(zhuǎn)彎半徑帶來的問題，否則會出現(xiàn)越線行駛，恰恰這種過寬的車道本身就是一種安全隱患；三是，過小半徑使得右轉(zhuǎn)與直行車流的合流交織角度過大，影響相交道路直行通行能力的同時，存在明顯的合流沖突安全隱患；四是，正常速度行駛在過小轉(zhuǎn)彎半徑的車道中，車輛容易發(fā)生側(cè)滑等風險，降低行車舒適性。根據(jù)車道寬度要求看轉(zhuǎn)彎半徑車輛轉(zhuǎn)彎有輪差，所以轉(zhuǎn)彎車道寬度要求一般稍大。以常規(guī)大巴公交車行駛為例，橫向側(cè)距取0.5米，則可以計算得出車道寬度和轉(zhuǎn)彎半徑的對應關系圖如下。圖1轉(zhuǎn)彎半徑和最小車道寬度的關系由上圖可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)彎半徑小于9米時，車道寬度大于5米且遞減值迅速增大。從安全角度和用地角度都可以認為，小于9米的轉(zhuǎn)彎半徑不夠合理。從行車安全舒適看轉(zhuǎn)彎半徑交叉口行車速度應該降低，工程中通常都按照折半計算。若以不同的速度通過不同半徑的彎道，可以計算車輛的橫向力系數(shù)，以此反映行車舒適性和安全性，以常見的20km/h和25km/h為例進行說明。圖2橫向力系數(shù)和最小車道寬度的關系上圖可以發(fā)現(xiàn)以下結(jié)論：一是，轉(zhuǎn)彎半徑小于6米時，車輛以常見較小設計速度行駛在常規(guī)路面上也有側(cè)滑的可能性(摩擦系數(shù)按照0.5)；二是，轉(zhuǎn)彎半徑小于8米時，乘客明顯感覺到彎道行駛帶來的不舒適(橫向力系數(shù)大于0.4)；三是，轉(zhuǎn)彎半徑小于9米時，車輛以較大速度行駛在彎道中也有側(cè)滑風險。轉(zhuǎn)彎半徑取值應在一定的合理范圍，不能因為過分強調(diào)慢行而忽視安全或者造成交通擁堵。建議在一般情況下轉(zhuǎn)彎半徑建議取值不小于9米，特殊情況下應不小于6米。04交叉口設計建議目前，我們在城市里見到的都是巨無霸型的交叉口，這些交叉口伴隨寬馬路誕生。而小轉(zhuǎn)彎半徑的交叉口，正是密路網(wǎng)、窄馬路的衍生物。建議：?新建城市道路采用密路網(wǎng)的格局，交叉口需要采用更小的轉(zhuǎn)角半徑與之匹配；?對于已建成的巨無霸交叉口可結(jié)合道路改造工程進行瘦身改造；?將住建部《城市步行和自行車交通系統(tǒng)規(guī)劃設計導則》中的規(guī)定“對于無非機動車道的轉(zhuǎn)彎半徑可采用10米，有非機動車道的轉(zhuǎn)彎半徑可采用5米”變成行業(yè)強制規(guī)定。希望未來的城市道路真正實現(xiàn)行人和自行車優(yōu)先，道路環(huán)境對行人自行車友好，邀請人們到戶外來。城市理想的交叉口應該是這個樣子的：●轉(zhuǎn)彎半徑很??；●機動車右轉(zhuǎn)速度很低；●行人過街安全，必要時設安全島；●行人過街距離很短；●行人過街綠燈時間充足；●過街平順無臺階無障礙；●行人過街區(qū)域清晰醒目；●交叉口轉(zhuǎn)角空間充足無障礙物。05國外四種典型交叉口設計一、分離式菱形立交01立交特點分離式菱形立交(DivergingDiamondInterchange)，又稱雙交叉菱形立交，最早建于法國，2003年由GilbertChlewicki提出，并得到聯(lián)邦公路管理局(FHWA)的重視和推廣。法國某城市的分離式菱形立交實景圖見圖1。2009年6月，美國密蘇里州春田市第一座分離式菱形立交竣工通車，至今全美已建成47座分離式菱形立交。一般菱形立交的2對匝道在橫向道路上形成2個平面交叉口，分離式菱形立交與傳統(tǒng)菱形立交的不同之處在于這2個平交口之間的交通組織，橫向道路的左轉(zhuǎn)和直行車輛進入道路左側(cè)行駛后，左轉(zhuǎn)車輛可自由駛?cè)朐训?，不受信號燈控制，匝道上的左轉(zhuǎn)車輛可直接匯入干道車流，因而平交口信號燈無需設置左轉(zhuǎn)相位。02交通組織設計分離式菱形立交的交通組織設計如圖2所示，2個平交口均由信號燈控制，信號相位設置為2相位。橫向相交道路的右轉(zhuǎn)車輛不受信號燈控制，可直接右轉(zhuǎn)至匝道，與對向的左轉(zhuǎn)車輛匯合；左轉(zhuǎn)和直行車輛通過平交口①后，進入道路左側(cè)行駛，左轉(zhuǎn)車輛可直接左轉(zhuǎn)進入匝道，與對向的右轉(zhuǎn)車輛匯合，直行車輛需通過平交口②，繼續(xù)進入道路右側(cè)行駛。分離式菱形立交的適用條件主要包括：高速公路或快速路與主次干道的交叉；橫向相交道路或匝道的左轉(zhuǎn)流量較大；上下匝道方向車流無直行需求。二、連續(xù)流交叉口01交叉口特點連續(xù)流交叉口(ContinuousFlowIntersection)，又稱DisplacedLeft-TurnIntersection，最早出現(xiàn)于墨西哥，但在美國得到廣泛應用和推廣，2006年4月，路易斯安那州巴吞魯治市，美國第3個連續(xù)流交叉口竣工通車。其設計思想是將左轉(zhuǎn)車流與對象直行車流的沖突點提前到路段，以減少主交叉口的沖突點，簡化主交叉口信號相位，通過路中交叉口與主交叉口的信號協(xié)調(diào)控制實現(xiàn)交通流的“連續(xù)”。02交通組織設計連續(xù)流交叉口的左轉(zhuǎn)和直行車輛的交通組織方式不同于傳統(tǒng)平面交叉口(見圖)。(1)左轉(zhuǎn)車輛的交通組織分為三步，第一步，左轉(zhuǎn)車輛在交通標志標線的引導下，進入專左車道，到達路中交叉口①；第二步，在路中交叉口遇到紅燈時等待，信號燈變綠后，左轉(zhuǎn)車輛通過路中交叉口，進入位于對向直行車道左側(cè)的CFI專用道，到達主交叉口②；第三步，通過2個交叉口的信號協(xié)調(diào)控制，當左轉(zhuǎn)車輛到達主交叉口時，以綠燈不停車通過實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。(2)直行車輛在主交叉口遇到紅燈時等待，綠燈后行至路中交叉口，通過2個交叉口的信號協(xié)調(diào)控制，直行車輛連續(xù)通過主交叉口和路中交叉口。03優(yōu)缺點連續(xù)流交叉口的優(yōu)缺點包括：信號相位由4相位簡化為2相位，提高交叉口通行能力，減少平均延誤；分離沖突點，改善交通安全；較傳統(tǒng)交叉口，連續(xù)流交叉口需配置較多信號燈組，且右轉(zhuǎn)車輛需信號燈控制。連續(xù)流交叉口的適用情形包括：主干路與主干路的交叉；左轉(zhuǎn)和直行流量均較大且相近的交叉口；連續(xù)流交叉口占地面積較大，適用于城市近郊道路交叉口的改造。三、U形回轉(zhuǎn)交叉口01交叉口特點U形回轉(zhuǎn)交叉口(RestrictedCrossingU-TurnIntersection)，80年代初RichardKramer首先提出這個設計方案，近些年來在美國得到廣泛應用。與傳統(tǒng)交叉口不同，U形回轉(zhuǎn)交叉口次要道路的左轉(zhuǎn)與直行車輛先右轉(zhuǎn)進入主要道路，到中央分隔帶開口處掉頭回到交叉口，直行車輛右轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)車輛直行，其設計思想是采用車輛繞行的方式減少交叉口的沖突點，提高交叉口運行效率。02交通組織設計主要道路進入交叉口的車輛交通組織方式與傳統(tǒng)交叉口相同，受信號燈控制(見圖6)。次要道路左轉(zhuǎn)與直行車輛的交通組織：第一步，右轉(zhuǎn)進入主要道路，與主要道路的直行車輛交織至最內(nèi)側(cè)車道；第二步，到達中央分隔帶開口處，完成掉頭；第三步，左轉(zhuǎn)車輛行至交叉口，若遇紅燈停車等待，綠燈直行；直行車輛與主要道路的直行車輛交織至最外側(cè)車道，行至交叉口處右轉(zhuǎn)。03優(yōu)缺點U形回轉(zhuǎn)交叉口的優(yōu)缺點包括：信號相位由4相位簡化為2相位，提高交叉口通行能力，減少平均延誤；減少交叉口沖突點，改善交通安全；顯著提高主干路的通行能力與服務水平；行人與非機動車過街繞行距離長。U形回轉(zhuǎn)交叉口的適用情形包括：交