道路交叉口规划设计

第七章道路交叉口规划设计7.1平面交叉口7.1.1道路交叉口的作用道路与道路（或与铁路）交叉的部位成为道路的交叉口。道路与道路在同一个平面相交的交叉口称为平面交叉口。道路交叉口是城市道路网络中的节点，道路借助交叉口相互连接，形成道路系统。交叉口在路网中起着使城市交通由线扩展到面的重要作用解决各个方向的交通联系，同时，交叉口也是制约道路通行能力的咽喉。平面交叉口世道路交叉口的主要形式。它是直行道路与横向道路在同一平面上交叉的道路。车辆和行人至平面交叉口时，要与横向道路的车辆和行人分时共用交叉口空间，其通行能力比路段中的小。另外，部分车辆和行人要在交叉口改变前进方向，交通流之间的干扰较多，通行的顺畅性、安全性都较路段中的低。我国城市中交通阻滞主要发生在平面交叉口。为此，当交通流量较大时，需要采取展宽交叉口的措施，弥补通行时间的不足（即：时间不足，空间补）；还要按车流前进的方向划分车道，以减少相互干扰，提高通行能力及安全（图7-1-1）。7.1.2平面交叉口车流的矛盾7.1.2.1分叉点、交汇点与冲突点由于车辆进出平面交叉口的行驶方向不同，在时空上相互干扰。概括说来，交叉口车流间的基本矛盾可以分为：分岔、交汇与冲突三种形式（图7-1-2）分岔点、交叉口内同一行驶方向的车辆，向不同方向分开行驶的地点，称为分岔点（或称分流点）。在车速较慢时，或前进中没有其他方向的车人流干扰时，转向的车辆很容易驶出，对分岔点的交通没有什么影响。但在车速较高的快速路上，转向车速要减速，或在道路上因转向时受非机动车和行人的影响，也要减速，以策安全，就会影响到分岔点的车速和车流密度。交汇点来自不同行驶方向的车辆，以较小的角度向同一方向汇合行驶的地点，称为交汇点（或称合流点）。对于已过交叉口的转向车流，要与横向的直行车流汇合在一起，驶离交叉口，车流产生一个交汇点。在车流密度较稀时，转向车辆可以顺利地汇入直行车流。当直行车流的密度很密时，尤其是在快速路上，转向车辆难以汇入直行车流，就需要有较长、较宽的交汇路段候驶。否则，转向车辆强行插入，会造成直行车流紧急制动，迫使它后面的一系列车辆都制动减速，降低交叉口的通行能力。冲突点来自不同行驶方向的车辆，以较大的角度（或接近90°）相互交叉的交会点称为冲突点。在没有信号灯管理的交叉口上，直行车流，或左转车流与直行车流，或左转车流在时空上不能错开，会产生冲突点。由于它们在流向上是相互垂直的，或逆向对流的，所以相互干扰的严重程度越过交汇点和分岔点。从图（7-1-2）中可以看出，大量冲突点主要是由左转车流引起。在一个十字交叉口的16个冲突点中的，有12个是由左转车所引起的，所以如何正确处理好、管理好左转车流，以保证交叉口的交通通畅和安全，是设计交叉平面口的关键。7.1.2.2交叉口相交道路的条数与夹角平面交叉口原则上不能五条路以上（含五条路）相交叉。平面交叉口处交通流的分岔、交汇及冲突点的数量随着相交道路条数的增加而急剧增加，如表7-1-1、图7-1-3所示。其中尚不包括非机动车车流。平面交叉口的车流矛盾点（无信号灯）表7-1-1矛盾点类型相交道路条数345分岔点（个）3815交汇点（个）3815冲突点左转车冲突点（个）31245直行车冲突点（个）045合计93280由图7-1-3可知，五条路相交的交叉口冲突点的总数从三条路交叉的3个增加到50个。因此，在规划城市道路网时，应尽量采用十字路口。在车流不太大的交叉口，尚可采用五岔口，但也不宜用六七条道路相汇的交叉口，以免以后车流量增加时，形成交通阻塞点。丁字交叉口虽然只有三个冲突点，但当出现错位的两个丁字路口，在其间路段上的车流量是四个方向车流量的迭加量。若道路上几个方向车流量都比较大，就会在该路段上出现车流密度过大、交通阻滞的现象，甚至出现车流相互卡死，产生交通阻塞，如图7-1-4。所以，在道路网规划时不轻易设计错位的丁字交叉口。交叉口相交道路之间的夹角宜较均匀，在规划交叉口时，应使互相交叉的交通流成直角或接近直角，夹角一般大于75°。平面交叉口的交叉角度接近直角时，横过道路的距离短，交叉部分的道路面积也较小。而在锐角交叉时，左转车辆有较大的游荡去，使其他车辆和行人不易判断。7.1.2.3机动与非机动车之间的冲突一个用信号灯管理的只有机动车行驶的交叉口，在红灯下，使横向的车辆停驶，这时，交叉口内的冲突点可从16点骤减为2点，即只有在绿灯中直行车辆与对向左转车产生的冲突点（图7-1-5）。若在交叉口进口道上设有左转车道，在红灯变绿灯后，车辆按“先左转后直行”的原则驶出停止线，通过冲突点，后续的左转车可以在以后的直行车流的空档中穿过，交叉口内也可以很通畅。在我国城市干路的横断面大多采用机动车与非机动车并行的三幅路形式。在路段中，机动车与非机动车分流，交通组织较简单；但到达平面交叉口时，机动车与非机动混行，使交叉口的交通变得非常复杂。一个同事有机动车和非机动车行驶的平面交叉口（图7-1-6）。在用信号灯管理后，虽然令横向车辆在红灯时行驶，减少了许多冲突点，但在绿灯中行驶的机动车与非机动车各有左转、直行和右转。它们相互干扰、产生大量的冲突点，其中机动车与机动车干扰产生的冲突点为2点，而机动车与非机动车干扰产生的冲突点为2点，而机动车与非机动车干扰产生的冲突点竟多达14点。若道路越宽，车流量越大，则冲突点的干扰越严重，这是三幅图平面交叉口的致命弱点。从图7-1-6中可以看出，道路中间车道双向行驶大量机动车，两侧车道单向行驶大量非机动车，在绿灯初期，相互抢行，造成一团团的自行车被截在交叉口内。有的城市在平面交叉口内的交通无法正常行驶时，就将机动车、非机动车之间的分隔栏杆由路段一直延生至交叉口的横向道路上（图7-1-7）使交叉口变成一个纯机动车的交叉口，而将非机动车和行人（必要时可设人行天桥和地下人行横道）引出交叉口百米之外，在道路停止线排队车辆之后横过道路。由于左转非机动车和行人要绕行500m以上，很不方便，往往提前由街坊的小路走掉。这实际上就是将机动车与非机动车分在两个道路网系统上行驶的雏形。若在道路网上只行驶机动车，或只行驶非机动车，到了平面交叉口，在信号灯管理下，绿灯时交叉口内只有两个冲突点（图7-1-6）。当机动车道与非机动车道相交时，没有转向互通的要求，在信号灯的管理下，各自在绿灯内垂直通过，交通管理十分简单。难点是如何加密城市道路网，使机动车与非机动车能各行其道，达到机动车与非机动车的真正分流。7.1.3交叉口设计交叉口的设计一般应考虑以下要素：（1）视距三角形的保证；（2）缘石半径设置（大小与道路等级有关）；（3）缘石边缘与交叉口中心的距离（过大，人行横道过长，或车辆停止线很远，交叉口内车辆游荡）；（4）交叉口内各流向的机动车、非机动车、行人的交通组织、交通岛的设置（保证流线的安全顺畅，提高交叉口车辆的通行能力）；（5）交叉口地面雨水排除与竖向设计；（6）交叉口范围内管线综合及地面窨井盖的处理；（7）交叉口范围内交通信号、标志、绿化公交站点及其他市政公用设施的布置。7.1.3.1交叉口的设计车速交叉口的设计车速应与路段上的设计车速相呼应。对于快速路，交叉口采用立体交叉，交叉口的设计车速可以采用道路道路设计车速的七折。在特大城市，城市主干路的直行设计车速达60km/h。设置立体交叉口，其技术标准较高，交叉口的直行车速约在30km/h左右。若采用绿波交通，则直行车速可达40km/h以上。若主干路、次干路和支路采用信号灯管理尚未形成绿波交通，车辆在交叉口进口道前经常停车候驶，则交叉口的直行车速因车流密度大而不会很高。一般在绿灯初期，驶出停车线的直行车要与对向左转的非机动车、机动车先后相遇，要通过这些冲突点后，直行车才能加速前进。左转机动车在穿过对向直行机动车后，还要穿过对向的直行非机动车和行人，然后才能加速前进。右转机动车在绿灯下要穿过同向直行的大量非机动车和行人，进入横向道路后才能加速前进。右转机动车在红灯下（如果允许右转），要穿过横向的大量行人和非机动车，并汇入横向的直行车流后，才能加速前进（图7-1-8）。因此，在上述的情况下，在交叉口范围内的左、右转车的车速一般都在15km/h以下，只有在绿灯中段和末段，直行车才会以接近设计速度行驶。如果交叉口采用人行天桥或人行地道，甚至自行车也从天桥或地道内通过，则转向的机动车通过交叉口的速度才能提高30km/h以上（表7-1-2）。平面交叉口的设计车速（单位：km/h)表7-1-2在路灯的时段段车流方向左转车直行车右转车人、机、非混行纯机动车绿初15~2015~201525绿中2030~401525~30绿末2530~401525~307.1.3.2交叉口的视距三角形为保证交叉口行车的安全，视距时必须考虑的因素。特别是在无信号灯管理的交叉口，必须使驾驶人员在驱车至交叉口的一段足够长的距离内能够看清楚横向道路的车辆驶入交叉口的情况，以避免双向车辆相撞。由交叉口内最不利的冲突点，即最靠右侧的直行机动车与右侧横向道路上最靠中心线驶入的机动车在交叉口相遇的冲突点起，向后各退一个停车视距，将这两个视距点和冲突点相连，构成的三角形称为视距三角行（图7-1-9）。在视距三角形的范围内，有限阻碍视线的障碍物应予清除。以保证通视。视距三角形应以最不利的情况来绘制，绘制的方法和步骤如下：（1）根据交叉口计算行车车速计算相交道路的停车视距。（2）根据通行能力与车数的计算划分进出口道车道。（3）绘制直行车与左转车辆行车的轨迹线，找出各组的冲突点。（4）从最危险的冲突点向后沿行车轨迹线（车行道中线）分别量取停车视距S停值。（5）联结末端，构成视距三角形。在视距三角形范围内，不得有障碍视线的障碍物从在。交叉口转角处建筑红线应在视距三角形之外。通常X行、Y行交叉口锐角端必须验算视距三角形后，才能确定该处红线控制位置。城市新建的主要道路与铁路干线的交叉口，原则上应采用立交。当城市次要道路与铁路相交时，可采用平面交叉口，道路线形应为直线。为保证平交道有足够的视距，应清除图7-1-10所示视距三角形内的一切障碍物。道口停止线距外缘钢轨的距离应不小于3m。为保证道路上行驶车辆停车方便与安全，在道口两侧靠外缘钢轨应设有一定距离的水平路段。道口外道路为上坡时，水平路段不小于18m;接近水平路段的道路纵坡不大于3%。道口的宽度不应小于路段宽度，当交通量较大时要根据具体情况适当展宽。7.1.3.3交叉口缘石的转角半径为了保证右转弯车辆能以一定的速度顺利的转弯，交叉口转角处的缘石应做成圆曲线，或多圆心复曲线，以符合相应车辆行驶的轨迹；通常多采用圆曲线，计算与施工均较方便。多圆心曲线用在车辆为大型车辆，或用于转角处建筑物以形成、用地紧张的交叉口。圆曲线的R1称为缘石半径（图7-1-11）。一、确定交叉口缘石半径的因素（1）缘石半径取值应满足交叉口右转车辆的最小半径（国内许多城市道路交叉口的缘石半径都偏大）。（2）根据相交道路等级取用半径。通常正交十字交叉口按表7-1-3选用。交叉口转角缘石半径表7-1-3（3）X形、Y形斜角型交叉口缘石半径应视交叉口的交角形状选用。在保证视距前提下，锐角的半径值宜小，以利车辆行驶（图7-1-9）。（4）城市旧城道路进口道为一车道的，应适当加大缘石半径，以便扩大停车线断面附近车行道路宽度，减少阻塞。二、缘石半径的计算道路类别缘石半径不设计非机动车道德快速路25~30不涉及非机动车的主干路20~25设非机动车的主干路、次干路和支路10~15居住区道路5~10货运道路25非机动车道路5在只行驶机动车的快速路的平面交叉口右右转处，或城市入口处的道路，由于行人和非机动车较少，机动车车速较快，这时缘石半径可用右转车的计算行车速度（路段计算行车速度的5折）验算，计算公式如下：R1=R-(2b+e+w)(7-1-1)R=）（右转iuV1272(7-1-2)式中R1——路口最小缘石转弯半径（m）R——机动车最外侧车道中心线的圆曲线半径（m）b——最外侧机动车道的宽度（m)e——最外侧机动车道的加宽值（m)C——分隔带宽度（m)w——路口转弯处非机动车道