城市道路交通--第七章---城市道路交叉口设计

第七章城市道路交叉口设计§7-1平面交叉口的基本形式及其交通分析§7-2平面交叉口通行能力§7-3一般平面交叉口几何尺寸设计§7-4交叉口拓宽设计§7-5环行平面交叉口设计§7-6平面交叉口竖向设计§7-7道路立体交叉的类型与选择§7-8立体交叉几何设计§7-9立体交叉设计步骤与方法§7-10道路与铁路交叉上一页下一页退出§7-1平面交叉口的基本形式及其交通分析一、平面交叉口的形式有十字形、T形、Y形、X形、错位交叉、多路交叉和畸形交叉等。详见图6-1。`图6-1平面交叉口形式（一）返回上一页下一页退出二、平面交叉口的交通分析（一）交叉口对道路的影响（二）交叉口交通迹线交错分析交通迹线是指车辆行驶的轨迹线，即交通线。交错点大致可分为三种类型：分流点（分岔点）：同一行驶方向同车流的车辆不同方向分开的地点；合流点（汇合点）：来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向同一车流汇合的地点；冲突点（交叉点）：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉，然后向不同方向行驶。返回上一页下一页退出交错点类型无信号控制有信号控制相交道路条数相交道路条数3条4条5条3条4条5条△分流点38102或144□合流点38102或146○左转车冲突点312451或024◇直行车冲突点045000交错点总数932705或21014返回上一页下一页退出从以上图表可以看出：1．在平面交叉口上，冲突点数量的增加与相交道路条数的增加成几何级数关系。其数量计算公式归纳如下：P=（6-1）式中：P为平面交叉口冲突点总数；为相交道路条数。2．产生冲突点最多的是左转弯车辆。在交叉口设计中，关键问题之一是如何处理和组织左转弯车辆。3．设置信号控制是减少交叉口冲突点的有效办法。622nnn返回上一页下一页退出§7-2平面交叉口通行能力一、信号灯管制平面交叉口通行能力（一）停止线法原理及信号灯管制规定1．停止线法原理停止线法的原理就是以停止作为基准线，凡通过停止线的车辆就被认为已通过交叉口，按照特定模式分别计算每个进口道路、每条侯驶车道的通行能力，然后总和使得到该信号灯管理平面交叉口的通行能力。2．信号灯管制规定《中华人民共和国道路交通管理条例》（1988）有关指挥灯信号的规定如下：①绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被行的行人通行；②黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行；③红灯亮时，不准车辆、行人通行；④绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示有方向通行；⑤黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。返回上一页下一页退出（二）十字路口设计通行能力1．直行车道Ns=·[(－)/＋1]·（6-2）ct3600gt1tists式中：为直行车道的设计通行能力（pcu/h）；为信号灯周期时间(s)；为信号周期内的绿灯时间(s)；为绿灯初期第一辆直行车启动并通过停止线所需时间(s)，可采用2.3s；为连续直行车辆通过停止线的车头时距(s)；为综合折减系数，可取=0.9。sNctgt1tistss2．直右车道=（6-3）srNsN3．直左车道=（6-4）srNsN*（1－′/2）l式中：为直左混用车道中左转车所占比例。l返回上一页下一页退出4．直左右车道=（6-5）slrNslN5．进口道设有专用左转和专用右转车道时relrlelrselrNNNN（6-6）)1/()(lsrselNNN即：式中：为本面进口道直行道的总通行能力（pcu/h）；为本面进口道转车所占比例（注意与不同）；为本面进口道右转车所占比例。sNllr6．进口道设有专用左转车道而未设专用右转车道时（如图6-8b），则进口道设计通行能力为：（6-7）返回上一页下一页退出7．进口道设有专用右转道而未设专用左转车道时（如图6-8c）则，进口道总设计通行能力为：)1/()(rsrselNNN（6-7）图6-8常见候驶车道布置图8．关于的计算在公式（6-4）中，需要用到直左车道中左转车所占比例的参数，该值与本面进口道左转车所占比例和右转车所占比例有关，计算模式分以下两种：llr返回上一页下一页退出①无专用车右转车道lsllln)1(8)2()2(41)1(22（6-10）②有专用右转车道rlslrlrlln18)12()12(41)1(22（6-11）式中：为直行车道数（不包括直右、直左等）；为本面进口道左转车所占比例；为本面进口道右转车所占比例。snlr返回上一页下一页退出（三）T形路口设计通行能力要特别注意的有：①直通方向道路的一面进口道直行车辆不受信号灯限制，因为没有与之相交错的动线；②垂直方向没有直行车道，只有左、右转车道。（四）算例图a十字路口图bT形路口例1计算图a所示交叉口的设计通行能力。已知每个信号周期绿灯时间为55s，黄灯时间为5s，左、右转车辆各占本面进口道交通量的15%，=2.3s，=2.5s，=0.9。ltilts返回上一页下一页退出解：（1）计算北面进口道设计通行能力=（55＋5）×2=120（s）cthpcuttttNNsisgcssr/5969.015.2/)3.255(12036001/)(36001)21(lsslNN835.015.0)10(8)15.02()15.02(41)1(8)2()2(4122lslln即=2(1－)=2(1－0.835)=0.33l'x∴=498pcu/h)233.01(596slN返回上一页下一页退出计算总通行能力：=596＋498=1094pcu/hslsreNNN其中左转车：=1094×0.15=164pcu/hleleNN（2）计算南面进口道设计通行能力由图a知南北面车道布置是对称的，因此其通行能力与北面一样。∵=120pcu/h4120360043600'eletN即＜leN'leN∴南、北面直行车通行能力均应折减。折减后，南、北面通行能力各为：=1094－2（164－120）=1006pcu/h)'(''leleseeNNnNN（3）计算西面进口道设计通行能力hpcuttttNsislccs/596]1/[(3600)返回上一页下一页退出)21(LSlNN∵==0.802rnrxlslr18)12()12(41115.0115.018)15.0115.02()15.0115.02(412即：=2(1－)=2(1－0.802)=0.40l'x∵hpusNsl/477)240.01(596计算总通行能力：=(596＋477)/(1－0.15)=1262pcu/h)1/()(rslseNNN（4）计算东面进口道设计通行能力因东、西面进口道通行能力与西面相同。∵＞Nte′=120pcu，hpcuNNlele/18915.01262返回上一页下一页退出∴应对东、西面直行车通行能力进行折减。折减后，东、西面进口总通行能力各为：1262－2(189－120)=1124pcu/h)(''leleseeNNnNN(5)图a所示信号控制十字路口设计总通行能力为：N=2×1006＋2×1124=4260pcu/hN返回上一页下一页退出例2计算图b所示T形交叉口的设计通行能力。已知：每个信号周期BC方向=40s,A方向=25s，左右转车辆各占本面的15%，=2.3s，=2.5，=0.9。gtgt1tists解（1）求A面的设计通行能力因A面左、右转车辆，在绿灯放行时不受任何干扰，通过停止线的设计通行能力相当于直行方向设计通行能力，采用下式计算：sisgcsAttttNN]1/)[(36001==435pcu/h9.0]15.2/)3.225[()22540(3600(2)求B面的设计通行能力sisgssttttN]1/)[(36001==695pcu/h9.0]15.2/)3.240[()522540(3600=695/(1－0.15)=818pcu/h)1/(rserNN返回上一页下一页退出（3）求C面的设计通行能力根据信号灯管制规定，C面进口道直行车辆可不受红灯信号制约。但交叉口设计通行能力受交通特性的制约，一般随机到达交叉口直行车道的车流C面与B面大致相等，因此C面的直行车流量可等于直行车流量。=695/（1－0.15）=818pcu/h)1/(lselNN（4）验算C面左转弯车是否超过每个周期3～4pcu，而需要折减B面的设计通行能力。=818×0.15=123pcu/hlelleNN=144pcu/h522540360033nNle∵leleNN∴不必折减B面直行车道的设计通行能力（5）该T形交叉口总通行能力为：435＋818＋818=2017pcu/h返回上一页下一页退出二、环形平面交叉口设计通行能力（一）理论计算公式的建立1．计算图式（图6-9）2．基本假设①通过环形交叉的所有车辆均作交织运行，即人环一环行一出环；②各进口道左转车、直行车、右转车交通量各自相等；③各进口道的左转和右转车数量相等；④没有考虑非机动车和行人的干扰。3．公式建立设N1s、Nil、N1r，N2s、N2l、N2r，N3s、N3l、N3r，N4s、N4l、N4r分别表示4个进口方向的直行、左转和右转交通量。在上述假设的基础上，环岛能行能力将取决于交织断面（如B-B断面）的最大理论值。若环道上仅布置一条机动车道，则所有通过B-B断面的左、直、右行车辆都必须顺序驶过汇合点A，正常情况A点的通行能力：llslsrANNNNNNN322111返回上一页下一页退出第4条道路进环的车辆通常不会经过A点，除非在该路口掉头的车辆，而这种情况是极少的，可忽略不计。所以：)(232lslsrANNNrNNNN式中：N2为各路口右转车交通量；Ns为各路口直行车交通量；Nl为各路口左转车交通量。又因为整个环形交叉口通行能力可表示为：)(4lsrNNNN环即：)(2)(4lsrlsrANNNNNNNN环∴（6-12）ANN2环同理，对于5条道路相交的环形路口也将得出的结论。设通过A点的车流是均匀的，车头时距为，则A点的通行能力为：)(1stANN2环（pcu/h）iAtN3600即(pcu/h)iittN720036002环返回上一页下一页退出实际上，当B-B断面≥2条车道时，右转弯车辆将不会与直行、左转默默进行交织运行，而是单独从右转车道通过交叉口的。设右转车辆占总通行能力倍，则：rN的环riNtN环环7200即（pcu/h）（6-13）)1(7200ritN环公式（6-13）即为环形交叉口通行能力理论计算式。返回上一页下一页退出（二）《城市道路设计规范》规定的通行能力《城市道路设计规范》根据我国主要城市内的现有条形环交叉口（中心岛直径40～50m，环道宽18～20m，交织道长度25～30m）的实际调查资料，归纳整理得表6-2，供设计时参考。机动车（pcu/h）270024002000175016001350相应自行车（veh/h）2000500010000130001500017000表6-2环形交叉口通行能力注：1、表列机动车车行道的设计通行能力包括15%的右转车，当右转车为其他比例时，应另行计算。2、表列数值适用于交织长度=25～30m，当=30～60m时，表中机动车通行能力应乘以修正系数，=3/(2＋30°)llll返回上一页下一页退出§7-3一般平面交叉口几何尺寸设计所谓一般平面交叉口是指既不拓宽，也不设环岛的这类平面交叉口。一、平面交叉口计算行