（道路与铁道工程专业论文）城市道路平面交叉口交通组织与景观艺术设计初探.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 目前，我国许多城市都面i f 缶着大量的交叉i z l 的改建与新建。如何从统一、有序 的城市空间总体上指导与控制交叉口及其环境设计，将有着十分积极的意义。其技 术关键在于依据交叉口相交道路的类型及其流量流向，提出先进合理的交通组织形 式及交通管理与控制方法，以及与之相适应的平面交叉口形式，同时对这些平面交 叉1 ：3 的景观艺术特色与创造进行研究。1 本文写作目的旨在于对城市道路平面交叉口的交通组织方法进行探讨，并结合 城市设计研究其景观艺术特性与创造( 目前尚未见这方面的相关研究内容) ，同时 试图对交叉口的新形式与评价指标体系和景观设计原则进行初步探讨，争取能在实 践中得到应用与检验。 本文在参考了大量文献与建设实例的基础上，对下列问题进行了研究： 1 ) 对城市道路平面交叉口建设的发展及其空间景观作用进行了分析嘶苤，指 出了我国现阶段交叉口建设中存在的主要问题；并对平面交叉口的综合评价指标体 系进行了初步探讨。 2 ) 归纳、总结了城市道路平面交叉口的交通处理途径，并对交叉口的形式与 部分交通组织管理方法进行了示例说明。 3 ) 对城市道路平面交叉口的景观艺术特性进行了理论分析，提出了其景观艺 - 术创造的原则与要求，并结合城市设计思想对其景观艺术创造的手法进行了理论上 的初步探讨。 4 ) 介绍了一种在平交灯控路口中采取左转绕渠化岛候驶，变左转为直行的交 通组织方式，同时举出了一些型式示例且对其运行左转车的过程、基本计算式与方 法进行了初步探讨。1 关键词：城市道路平面交叉口交通组织景观艺术特性景观艺术创造 左转绕岛候驶 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t m a n y c i t i e si nc h i n aa r ef a c i n gt h ep r o b l e ma b o u tc o n s t r u c t i o na n dr e c o n s t r u c t i o n o fi n t e r s e c t i o n s i ti s i m p o r t a n t t ok n o wh o wt oi n s t r u c ta n dc o n t r o li n t e r s e c t i o nd c o n s t r u c t i o na n di t se n v i r o n m e n td e s i g nf r o mt h el e v e lo ft h ec i t y st o t a ls p a c e n l e 。 k e yt e c h n o l o g yi sp r o v i d i n g a 1 1e f f e c t i v e 淌co r g a n i z i n gm e a s u r e m e n ta n dar a t i o n a l f o r mw h i c hc h o o s e db yt h ei n t e r s e c t i o n s f l o w i n gt h a th a v eb e e np r e s e n t e d a tt h e s a m et i m e ，t h el a n d s c a p ec h a r a c t e r sa n dc r e a t i o no f t h e s ei n t e r s e c t i o n sw i l lb es t u d i e d i nt h i sp a p e r ，t h ei n t e r s e c t i o n s 打蕊cm e a s u r e sa n di t sl a n d s c a p ec h a r a c t e r sa n d c r e a t i n gm e t h o d sa r er e s e a r c h e d i na d d i t i o n ，t h en e wf o r m s ，e v a l u a t es y s t e ma n dt h e p r i n c i p l e so f i n t e r s e c t i o nl a n d s c a p e d e s i g n i n g a r es t u d i e d o nt h eb a s eo f r e f e n i n ga m o u n to fd o c u m e n t sa n dr e a lc o n s t r u c t i o ne x a m p l e s ， f o l l o w i n gq u e s t i o n s a r er e s e a r c h e di nt h e p a p e r ： t h ed e v e l o p m e n to fi n t e r s e c t i o nc o n s t r u c t i o na n dt h er u l eo fi n t e r s e c t i o n s l a n d s c a p eh a v eb e e na n a l y z e d n l eq u e s t i o n sw h i c hm a n yc i t ya r ef a c i n go fh a v eb e e n p r e s e n t e d ，a n dt h es y s t e mo f c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i n gh a v eb e e nc o n c l u d e d 2 、t i a 伍cm e a s u r e m e n to fi n t e r s e c t i o nh a v eb e e ni n e l u d e da n dt h e i n t e r s e c t i o n f o n na n ds o m et r a 伍cc o n t r o im e t h o d sh a v eb e e n e x e m p l i f i e d 3 1t h ec h a r a c t e ro ft h ei n t e r s e c t i o n sl a n d s c a p ea e s t h e t i c sh a v eb e e na n a l y z e di n t h et h e o r ya n dt h ec r e a t i n gp r i n c i p l e sa n dd e m a n d sh a v eb e e np r e s e n t e d a n dt h e c r e a t i n gm e t h o d w h i c ht o m b i n ew i t lt h ei d e ao f c i t y sd e s i g nh a v eb e e nr e s e a r c h e di n t h et h e o r y 4 ) a ne f f e c f i v em e t h o di s p u t f o r w a r df o rt h el e f t - h a n d e dr o t a t i o nv e h i c l e r e r o u t i n gt h ei s l a n da n dw a i t i n gf o rp u l l i n go u to fi nt h ec a n a l i z a t i o n - i n t e r s e c t i o n w h i c hc o n t r o l l e db y s i g n a ll a m p s t 1 1 i sw a y t u r n st h el e f t - h a n d e dr o t a t i o ni n t os t r a i g h t m o t i o n t h r e ee x a m p l e sa r e 西y e na n dt h eo p e r a t i o n a lp r o c e s s i o no ft h el e f t - h a n d e d 。 r o t a t i o nv e h i t i ea r ed i s c u s s e d a i s o ，b a s i ca r i t h m e t i cf o r m u t a sa r ed e d u c e d i na d d i t i o n ， t h ec a l c u l a t i n gs t e p sa n dm e t h o d sa r e p r o p o s e d ， k e yw o r d s ：i n t e r s e c t i o n ；t r a 伍co r g a n i z i n g ；t h ec h a r a c t e rl a n d s c a p e ；t h el a n d s c a p e c r e a t i n g ；l e f t - h a n d e dr o t a t i o na n dr e r o u t i n gt h ei s l a n da n dw a i t i n gf o r p u l l o u t o f i l 华中科技大学硕士学位论文 引言 道路的运输效率、行车安全、车速、运营费用和通过能力等很大程度上取决于 交叉口的正确规划与设计，而人的行为活动的连续性使相邻、相近的空间产生了连 接，由此城市空间也以时间先后为线索演化成为了一系列空间的组合，这样从统一、 有序的城市空间总体上指导和控制交叉口及其环境设计将有着积极的意义。尤其随 着未来城市化进程的加快、交通结构比例的调整，如何科学、合理地规划、设计城 市道路交叉口将显得更为迫切与重要。 经过5 0 多年，随着交通工程学领域的不断发展，国外对于交叉口的研究已积累 了相当丰富的经验并且日益充实( 包括如何减少交叉口阻塞与事故、交叉口通行能 力的计算、交叉口交通渠化、交通控制与管理技术、交通法规等等方面) 。我国在 这些方面也做了很好的探索并积累了一定的经验，同时对于交叉口的新形式亦做了 一定的尝试。但先进、合理的交叉口新形式未能予以推广使用，且对于交叉口的景 观认识并不一致( 有一种观点仅仅将平面交叉口空间单纯列为城市交通空间，该观点 认为其空间不属城市设计范畴) ，这样往往导致在交叉口建设实践中忽视其景观方 面，并使其在实践、建设过程中与城市设计相脱节。 写作此文目的在于对交叉口的交通组织方法进行探讨，并结合城市设计研究其 景观艺术特性与创造( 目前尚未见这方面的相关研究内容) ，同时试图对交叉口的 新形式与评价指标体系和景观设计原则进行初步探讨，争取能在实践中得至0 应用与 检验。 预期达到的要求： 1 ) 技术指标( 含产品性能指标) 平面交叉口的作用分析与综合评价指标体系的初步探讨； 归纳研究平面交叉口的基本形式与交通组织方法： 华中科技大学硕士学位论文 新型平面交叉口设计理论的初步探讨( 左转绕岛候驶在渠化灯控平交路口中的 应用等) ： 平面交叉口景观设计技术( 平面交叉口景观特性及景观设计创作原则的探讨) 。 2 ) 经济指标 良好的平面交叉口交通组织可减少车辆的延误、降低油耗，具有良好的社会效益。 3 ) 环境指标 交通组织与景观艺术设计相结合，使平面交叉口既具有交通功能，又具有良好 的景观效果，塑造了城市形象、满足了交通可持续发展的要求并改善与保护了城市 的生态环境。 注：该课题属于2 0 0 0 年建设部科学技术计划科研项目 ( 见2 0 0 0 年8 月3 0 日的建科函 2 0 0 0 1 2 8 5 号文“关于印发建设部二零零零年科学技术项目 计划的通知”) 。 2 华中科技大学硕士学位论文 1 平面交叉口的发展、作用与评价 1 1 平面交叉口的发展与现状问题分析 1 1 1发展概况 城市道路和交叉口的发展与社会政治、经济条件及科技水平状况( 尤其是交通 运输工具) 的发展紧密联系在一起。交通工具的性能、特征与制作技术成为道路规 划设计的基础。 1 ) 步行时代和车轮时代 人类最早的运输工具是木棒，进入畜牧时代某些野兽驯化成供役使的交通运输 工具。后从舟车到马车，使人类进入车辆时代。其道路建设与运输工具要求紧密结 合，此时交叉口多为简单自然、未加任何处理措施的形式，如“十”、“t ”、“x ”、 “y ”形交叉和错位交叉及多路交叉等。同时部分交叉口与广场及城市重要功能建 筑相结合，而赋予其城市的政治、经济及文化中心的场所意义。 2 ) 汽车时代 汽车工业的发展使得原有道路和交叉口不相适应，很快就出现交通拥挤、堵塞 和事故，其中以交叉口地段最为突出，这就要求设计时考虑各种特殊措施，如保证 交叉口的行车视距、在转弯处设置曲线并适当加宽等。至三十年代，平面交叉由简 单的交叉逐步发展为加铺转角式、扩宽路1 2 1 式、渠化路1 2 1 式以及环形交叉等型式”。 同时交通法规、标志与标线、信号控制等各种交通管理方法与控制手段也不断地运 用及完善，以期发挥包括道路在内的交通设施的最大功效来应付日益增加的交通问 题。 华中科技大学硕士学位论文 1 1 2 现状发展问题分析 1 ) 交叉口急待建设与改造 城市道路建设资金投入不足使城市交通的供需矛盾更加突出，而城市旧城区开 发容量却大幅增加，要求城市道路系统的结构性改造；同时许多交叉口设计不尽合 理，甚至严重影响道路的通行能力，因此面临着急需改造的问题；另外，新建城市 道路及交叉口亦成为城市规模不断扩大及城市形态演变的重要基础之一。 2 ) 交叉口建设与管理不严密 城市道路交叉口的建设、维护和管理存在着许多条块划分，由于界限不清，各 部门不能很好地协调、配合。比如道路的建设及路面的维护是由城建部门分管( 有 的属公路部门) ：地下管线的设计及施工归各专业部门分管：道路绿化由园林部门 分管；道路环卫由环卫部门分管；交通设施由交通公安部门分管：街道牌匾、广告 由市容部门分管；建筑立面由规划部门审批等。工作归口不一，各自为政，缺乏统 一的规划设计及审批实施管理程序。( 如交叉口建成后，又开挖进行地下管线铺设； 街道牌匾、广告、建筑物甚而街道绿化影响行车视距等现象屡见不鲜等) 。 3 ) 城市设计与交叉口建设过程未能统一 由于交通工程师只关心交通流的运行效率；规划工程师只关心交叉口及其周边 土地的利用：道桥工程师只关心道路的结构与线型；市政工程师只关心市政设施的 建设；各学科专业内容的限制造成了城市设计与交叉口的建设过程未能连贯。笔者 就曾在厦门市同安区遇到，其城区出入口处的交叉口，按现阶段城市设计要求欲将 交叉口改造成环交，并在其中心环岛内建设一个城市标志，但实际已建成的交叉口 及其周边的用地和建设条件却不能满足。 1 2 平面交叉口的空间景观作用分析 平面交叉路口把各条道路连接起来，形成网络从而发挥出道路的功能来联系城 市的不同组成部分并使城市产生活力但其功能不仅表现在道路的交通性上，同时 华中科技大学硕士学位论文 它还联系着城市建、构筑设施，成为城市活动( 政治、经济) 和社会、信息的纽带， 并对城市的形象、环境品质与美学的创造等起着重要的作用： ( 1 ) k e w h l y n c h ( 美) 所阐述的城市形象五要素中，对多数被测试的人来讲， 路径( p a t h s ) 的印象是十分深刻的。而在节点( n o d e s ) ( 典型的节点是道路交叉1 ：3 ) 处人们要做出行进方向的选择，从而对认知城市产生重要的影响。同时地标 ( 1 a n d m a r k s ) 在城市建设中也往往结合着节点布置( 在交叉口范围内进行，如中鼓 楼、环岛内的雕塑与喷泉等) ，这些标志亦是城市形象构成的重要因素，它也有助 于使个区域获得统一感。由此可见，城市的环境形象是依靠道路网、标志群以及 区域的拼联等来构成弘j 。 ( 2 ) 交叉口作为一个场所空间( 从某种意义而言) ，其场所的空i 盲q ( s p a c e ) ( 由 各种自然、物理设施所构成的三维组织) 与场所的性格( c h a r a c t e r ) ( 由这些自然、 物理设施所形成的氛围) 紧密地联系在一起，可改善和美化环境，突出城市和地区 的个性与特色，丰富城市的文化内涵，增添城市的魅力。 根据城市道路平面交叉口在城市建设实践中的地位与作用，可得出以下结论： 1 ) 城市道路及其交叉口与城市的主要功能( 交通) 紧密联系在一起，并使街 道体系具有视觉延续性。 b c 1 9 0 0 一b c 3 0 0 欧洲中部修建通商道路并进行维修；考工亦记载：“匠人 营国，方九里，旁三门左祖右社，面朝后市，市朝一夫”；古希腊城市以一幢 住宅为模数，为了军事、通商和宗教等目的，修建神殿和都市间连接道路：罗马城 市考虑的模数则是城市的基本型，即以军事政府要求的整个街道形式为基础，强调 街道布局，市中心广场群有主干道放射出去。 2 ) 城市干道和公共广场( 往往与交叉口相结合) 是形成城市格局和空间体系 的主要构架，使城市公共空间体系具有统一、清晰的结构。 广场与交叉口相结合是构成城市空间秩序的重要因素之一。阿尔伯蒂的理想城 市( i d e a lc i t i e s ) 的设计，其标准形式是街道从城市中心向外辐射出的盾形平面。 华中科技大学硕士学位论文 1 6 6 6 年伦敦重建规划( 克里斯道弗仑提出) 采用了规则形道路系统，几何形的街坊， 有许多广场，其中圆形广场( 有八条辐射大道) 、三角形广场( 两条岔道的交叉处， 上有教堂) 和一个长圆形的市中心广场对城市平面起着重要作用。而在奥斯曼 1 8 5 2 1 8 7 0 年负责的巴黎改建中，新街道连通了二十个广场。这些广场大都为几条 街道的交叉点，其中民族广场与明星广场分别为巴黎东西部交通中心，有多条放射 路从中心射出，尤其后者，有十二条。见图1 1 和i - 2 p 。 图1 - 1 重建伦敦方案 3 ) 交叉口的交通组织会对空间景观的构成因素产生较大的影响，对景观特色 的创造有可能产生相当积极的意义。 交叉口是城市道路空间序列的重要组成部分，对路网和交叉口几何形式的调整 将会使城市道路序列空间结构( 含空间轴线、行为轨迹和空间节奏单元三个层面的 内容) 产生变化，对于其序歹4 空间组织的流动性、节奏性和环境意义将会产生重要 的影响。如f u l w o o d 设计的交叉口改建实例，见图1 - 3 n 。 4 ) 交叉口与城市标志的结合成为塑造城市形象的重要手段，有可能使城市的 每一部分空间都有机地包容于城市整体秩序中。 最典型的例子是巴黎的城市建设，其高高竖立代表着工业时代特征的艾菲尔铁 塔与采用相同的形式语汇和情感语言的新、旧凯旋门皆位于几条城市道路的交叉口 处【5 1 。 在我国许多城市平面交叉路口处的中心环岛上都建有一些大型的城市标志，如 6 华中科技大学硕士学位论文 福建省石狮市在城区出入口干道交汇处环岛上的城标雕塑一一东方醒狮等。而在古 代中国，城门往往是城内主要道路的起点，高大的城门大楼也成为道路的对景。中 ，鼓楼一般跨主要干道，在交叉1 ：2 上建造，成为城市大空间构图的焦点。 图1 - 2 巴黎改建 、，一，_ f 一r 、r 一一一 二二一_ 二厂 图1 - 3f u l w o o d 设计的交叉口改建实例 7 华中科技大学硕士学位论文 1 3 平面交叉口综合评价指标体系的初探 由交叉口的功能作用可知，关于其综合评价应从交通效益与安全、经济及管理、 环境景观和其它等四方面予以考虑： 交叉口综合评价指标体 交通效益与安全 环境景观 速度 交通效益i 负荷系数和通行能力 l 通过车辆平均损失时阃 受阻延误l 每周期平均受阻车辆数 i 行人与换乘乘客通过时间损失 交通安全 冲釜耋、交织点龃 环境污染 茎乏 舒适性徽? 蓍鬻度 景观印象l 可识别性 l 视觉趣味 ii 活力 l 。卜运营费月l 雾霎摹懑冀蝴 经济及管理l 经济效益i 能源消耗 耄耋j ，嘉主：二4 4 其它 管理水平 其中交通效益评价中可包括速度( 通过交叉口的机动车速与相应路段上的行车 速度的比值) 、交叉口的负荷系数( 交叉口各机动车进口道的负荷系数的加权值， 这里取相应进口道的交通量为权) 、受阻延误( 包括通过车辆平均损失时间、每周 期平均受阻车辆数、行人与换乘乘客通过时间损失) 等方面的指标；交通安全方面 主要可从冲突点面密度( 冲突点的数量包括机、非车辆在现行管理方式下进出枢纽 过程中出现的冲突点数和交叉口进出人行横道上机、非车辆与过街行人的冲突点个 数) 【6 l 【7 】【8 】【9 】。 环境与景观包括环境污染和景观印象两方面。其中环境污染可从噪声、废气等 华中科技大学硕士学位论文 指标进行评价。景观印象包括： ( 1 ) 舒适性：指交叉口格局的清晰与便于人们使用的程度及行人、自行车密 度等方面。评价要素包括城市道路交叉口空间及其内部公共设施小品、照明、绿化 等的设计与配置及行人优先通行权的考虑等。 ( 2 ) 可识别性：指交叉口环境的方位感与指认感。评价因素是依据特殊的形 式、活动或熟悉程度造成的“自明性”和场所感。 ( 3 ) 结构特征：是否符合城市整体设计要求，即城市街道环境诸要素如何结 合为一体和交叉口与地标、边缘、区域等相结合而形成的方向感。 ( 4 ) 视觉趣味：交叉口环境的美学品质给人的视觉体验，评价因素有尺度、 比例、韵律、和谐等。 ( 5 ) 活力：强调环境中的运动感与兴奋感，考虑以交叉口环境作为场所的“可 见结构”及人们的活动方式。设计中特别关心的问题包括空间功能、大小与位置及 相应的设施等。 社会经济及管理是指经济效益与管理水平两方面。其经济效益包括投资运营费 用和能源消耗。投资运营费用包括工程措施、管理设旅费用和客、货车流运营效益 等，能源消耗主要指延误、怠速和起步、加速的油耗。管理水平主要指交叉口统一 设计、建设水平指标1 6 j 。 由于交叉口每一种运行状态随时间变化，每一项指标都从一个或几个方面来描 述系统的素质，可以认为它们均是综合性的，但每项指标在系统中的地位取决于对 交通枢纽不同目标和功能相对重要性的正确估计。同时这些指标可分为可量度指标 和不可量度指标，如景观印象中的一些指标主要依靠社会心理和群众反映属不可量 度指标；而交通效益与安全等可量度指标中的每项指标应能综合反映不同几何形 式、不同交通组成、不同组织管理的枢纽系统的服务水平，应具有良好的可比性。 可以综合交叉口的评价内容与目标建立起广义价值函数( 目标数) y = 国。， 式中y 为多目标综合评价价值函数，o k 。为各项评价指标的权系数，_ ，：为交叉口 评价中某项评价指标的取值，从而为决策提供科学依据【6 j 。 9 华中科技大学硕士学位论文 2 平面交叉口交通处理途径 通过平面交叉1 5 1 的各种交通流( 包括机动车流、非机动车流和人流) 由于行驶 方向的不同，形成复杂的相互干扰和冲突，但基本上可分成四种形式：合流、分流、 交叉和交织。其所形成的交错点的存在是影响交叉1 2 1 行车速度和交通安全的主要原 因，其中以直行与直行、左转与直行所产生的冲突点对交通的影响和危险性最大。 同时交错点的数目与相交道路的条数及有无交通信号控制有关，如表2 l 所示。 表2 1 城市道路平面交叉口的交错点 交错点的类型 分流点 合流点 左转车冲突点 直行车冲突点 合计 无信号控制有信号控制 相交道路条数 3条4条5 条 381 5 381 5 31 24 5 045 93 28 0 相交道路条数 3条4条5 条 2 或144 2 或146 l 或o2 4 o 或ooo 5 或21 01 4 上表所列为机动车车流在交叉口的交错情况。其中，尚不包括非机动车流。在 机非混行的交叉1 5 1 上，交通更为复杂。假设只考虑每条道路仅有双车道、上下行各 为一股车流到交叉1 2 1 转向，则表中数值可用以下公式表示【1 0 l ： 办2 p 台2 ”( n - 2 ) ( 2 1 ) 左转车和直行车形成的冲突点可由以下公式表示： 如一直= n 2 - 1 ) ( n - 2 ) 6 式中p 舍- 合流点数量 ( 2 2 ) l o 华中科技大学硕士学位论文 式中p 音- 合流点数量 骱一分流点数量 p 左一直一一一直行、左转车车辆造成的冲突点数 1 1 - - 相交道路的条数 为此必须对交叉口的交通流进行科学的组织控制。其基本思路为：根据交通 流的运行特性使车辆的冲突在同一平面上通过不同空间和不同时间的使用来解 决。对于机动车辆的交通组织应尽量减少左转车、直行车的交错点；对于非机动 车和行人的交通组织，主要是做好机动车与非机动车和行人与车辆的隔离，可采 取必要的交通管制措旄，布设必要的车流安全分隔的构造物，以保证车辆、行人 安全有秩序地迅速通过交叉口。另旧城区平面交叉路口的交通组织还应包括交叉 口周围环境的综合治理。 这里重点介绍机动车辆的交通处理措施； 2 1 对路网和交叉口几何形式进行调整改造 由于平面交叉路口是道路网、道路交通的联结点。道路网规划决定了平面交 叉路口的位置、形式，且道路网中某一道路的加宽、改善，特定设施的设置以及 土地利用的变化等，这些对周围平面交叉路口都会有较大的影响。 1 ) 锐角交叉口的改造分以下几种情况： 在交叉口用地条件许可的情况下，根据交通流流向特征可采用以下几种改善 相交道路交叉角的措旌。( 如图2 1 所示) 在无法改善锐角相交且相交道路的重要性相近的情况下，必须根据车辆行驶轨 迹和交通管理情况渠化交通【l l 】 1 2 1 【1 3 1 1 4 1 f 1 5 】。当交叉口的相交道路有等级之分时，应 在线形及交通控制信号设置方面保证主流方向车辆行驶的连续性( 如图2 2 所示) 。 华中科技大学硕士学位论文 a ) 改为正交 b ) 改为错位交叉 图2 1 锐角交叉口改善措施示意图 弋一r 。 图2 - 2 保证主流方向的几种改善措施 2 ) 错位交叉路口 错位交叉路口是指相距非常近的两个t 形交叉路口，这种平面交叉路口其交叉 范围非常大，各交通流的行驶路径也复杂，且应注意在多数场合要考虑与过街行人 的交错及信号灯的配置，在安全性及通行能力上也会产生不好的效果。可按图2 3 所示进行修改以改变形状： 1 2 华中科技大学硕士学位论文 ，引 1_f_rr j u _ _ _ _ _ _ _ 一+ 、。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一 _ ! j i 7 图2 3 错位交叉口及其改建 当按图示形状改建有困难时，可考虑采用渠化的方式对其进行改造f l l 】 1 4 1 ”1 。 3 ) 因土地使用状态及与其相对应的道路网密度等的控制，有时相当近也必须 设置平交路口。平交路口的最小间距主要受下列因素控制： 交织长度、信号控制的停车长度、右转弯车道的长度及减速车道的长度、驾驶人 员注意力的限度【l l 】。 当与交叉口相距过近的支路对交叉口的通行能力产生很大影响时可封闭该支 路或封闭其支路的左近左出流向。一般邻近的两个交叉路口的信号最好以采用接 近同时启动的系统控制方式为前提。若两个交叉口的距离很近时，可将两个交叉 口作为一个整体来处理( 如图2 - 4 所示) 1 6 】。 4 ) 由于五路交叉的冲突点总数无信号控制时从三路交叉的3 个增加到5 0 个， 有信号控制时为1 或0 个增加到4 个，因此对于现有五路交叉在改善时宜根据交 通流向及特征将其中交角最小的两条改为单行道以使交叉口的交通按四路相交的 形式组织；若几条道路的重要程度相当，可采取环交的形式( 并注意预留足够长 度的交织段) 或其它交通控制手段。 华中科技大学硕士学位论文 图2 4 两个交叉口距离很近时可视为复式交叉口 2 2 交叉口的交通信号控制与停车控制 1 ) 交通管理与控制的方式 现在常用的平面交叉口的交通管制有以下几种方式： ( 1 ) 交通信号控制可分为三种基本类型，即： 点控制，是指个别独立交叉口的信号灯控制，此法又可分为单元点定时信号控 制和感应式控制两种，感应式控制又可分为全感应式和半感应式。 线控制，是指对一条主干道相邻交叉口的信号、实行协调自动控制亦称绿灯波 通行带或绿波控制。 面控制，是指对城市中某区域的所有交叉路口的交通信号，用电子计算机实行 统一协调的自动控制。 ( 2 ) 停车控制 指车流进入或通过交叉路口时，必须先停车，观察到达路口的车流情况而后进 入或通过，一般又分为： 多路停车法是在交叉口所有引进入口的右方设立停车标志，让所有到达交叉 口的车辆必须先停车而后等待出现空挡再通过，此法又分为全向停车或四路停车， 1 4 多 一一 华中科技大学硕士学位论文 多为临时措施。 二路停车是在次要道路进入交叉口的引道上设立停车标志，使次要道路的来 ， 车必须先停车，等候间隙出现再通过，此法亦称单向停车或两路停车。 让路法 在次要路口或车辆较少的引道入口出处设让路标志，使司机放慢车速，看清相 交道路有无来车，估计有适当间隙可以通过再加速驶去。 自行调节法 即采用中央岛，让各路进入车辆按逆时针方向统一、连续行驶通过的环行交叉。 不设管制 交通量很小的交叉口一般不设管制，如居民区内部的交叉口等。 2 ) 影响方式选择的因素： 由于交叉口控制方式的选择是一个涉及多因素盼问题，如设施、营运的经济性； 相交道路的性质、等级；车流量大小、组成、方向分布；设计车速；安全保障：行 人、自行车多少以及环境与当地自然条件等，但主要影响因素是设计小时交通量、 相交道路性质、安全保障与不同控制方式可能提供的通行能力，可能取得的最小延 误。 我国目前对这些问题的研究还很不深入，只能借鉴国外的成果与国内局部地区 的经验，一般用下列指标作为选择方式的参数： ( 1 ) 按相交道路性质、类型选择 根据快速道、主干道、次干道及支路四类相互交叉情况进行选择，不同类型交 。 叉口的管制方式可参考表2 2 进行。 华中科技大学硕士学位论文 表2 - 2 按相交道路性质选择管制方式 ( 2 ) 按交叉口交通量的大小和事故情况进行选择，参数见表2 3 。交通量以当 量小汽车计，若为其它车型，则需换算为小汽车。 表2 - 3 按交通量和事故情况选择管铝n 类型 ( 3 ) 其它因素 在行人流量特别大，有需要时可以安装行人过街定时信号灯。倘若主次干道车 流量高峰小时特别集中、间隙特别小时，则应安装车辆感应式自动控制信号灯，以 便在高峰时能自动调整主次道路红绿灯间隙，使次要道路来车可能进入或通过交叉 路口【1 7 1 1 8 1 。 6 华中科技大学硕士学位论文 2 3 专用车道设置与交叉口拓宽 1 ) 导向车道的设置 根据进入交叉口的流量、流向，按不同的交通组成设置导向车道，尽可能为左、 右转和直行车辆分道行驶创造条件，特别是左转车的车道数及车道功能( 当左转车 流饱和度超过0 7 5 时，应考虑设置专用车道或增加专用车道【1 9 】) ；有专用相位的行 驶方向，应配以专用车道，不应使用混行车道。对于多条公交线路并行的路段，若 有条件，可根据实际情况考虑设置公交专用道，一般沿最外侧机动车道设置。 交叉口拓宽通常是指进口道的车道数比路段车道数多增加一条车道的措施。其 出口道应与流入交通流的车道数相匹配，必要时也应设展宽段。通常在作进口道设 计时，将机动车与非机动车分开。右转车道宜向行车道外侧( 靠非机动车道或人行 道一侧) 展宽，左转车道宜向行车道内侧( 靠道路中心线一侧) 展宽。见图2 s 、 2 6 。 由于车道宽度是考虑车辆宽度加上行驶的侧向余宽而决定的。因此车道宽度除 受行驶速度的影响外，还因根据此车道的车种组成( 大型车混入率等) 、相邻车道 上行驶的车辆、缘石、护栏、标志、照明等路侧障碍物的位置及高度等条件而不同， 进口道展宽段每条车道的宽度可较路段上略窄，并根据交通量中车种比例加以确 定，一般可取2 7 5 3 5 米库道。新建及改建交叉口时车道宜取高值，治理性交叉口 在用地条件受到限制的地方，一车道的最小宽度可取2 7 5 米。混入普通汽车和铰接 车的车道其左、右转专用车道宽度可采用3 5 米，最小3 2 5 米，比路段车道宽度减 小0 2 5 0 5 米【2 0 】。 为更好地控制和引导车流顺畅地通过交叉口，当进口道横断面中心线偏移或车 道功能发生变化时，应在交叉口范围内设置必要的路面导流标线【2 l 】【2 】【2 3 】1 2 4 1 ： 华中科技大学硕士学位论文 右侧进出口车道展宽 口车道展宽示意图( 一) 中心线向左偏移改变中央分隅带 图2 - 6 平面交叉口车道展宽示意图( 二) ( 1 ) 当中心线偏移时，应采用“过渡区”标线加以渠化，如图2 7 所示。过渡 区尺寸可仿照拓宽条件下的左右转车道的过渡段长度确定方法确定，同时应满足实 际车流行驶轨迹要求，满足其必要的安全距离。 f 三；二= ! 一：巨云= z = ；工 图2 7 进口道中心线偏移时的“过渡区”标线 产l厂口照川 华中科技大学硕士学位论文 ( 2 ) 当左转车道从直行车道分出时，应采用“鱼肚形”标线加以渠化，如图 2 8 所示，其尺寸确定方法同上。 图2 - 8 进口道偏移时的“鱼肚”形标线 2 ) 拓宽车道长度的计算 ( 1 ) 左转专用车道长度的计算 为使最后一辆左转车能在左转车车歹4 后端安全停车，左转车道长度应为停车车 列长度与车辆减速所需长度之和，其计算公式如下： ，。= ，+ m a x l ：, ，)( 2 3 ) 式中1 - - - 一左转车道长度( m ，一一左转车停车车歹长度( m ) ，与停车车y t j , 9 车辆数及车身长度有关； 一一左转车减速所需长度( m ) ，其计算公式为： = ( v 2 一v ；) 1 2 6 a ( 2 3 a ) ，一一过渡段长度( m ) ，可采用横移一个车道所需时间3 s 计算： = v 3 3 6 = v 1 2( 2 3 b ) v 一一路段主要设计车辆的计算行车速度( k m h ) 1 9 华中科技大学硕士学位论文 v ，一一减速后的左转车速( k m h ) a 一一一一一减速度( m s 2 ) ( 2 ) 右转专用车道长度的计算 拓宽右转车道的长度，主要根据个信号周期内红灯及黄灯时间所停候的最后 一辆直行车( 或直左车) 后面驶入拓宽车道，或满足右转车辆减速行程要求( 取两 值的大值) ，可按以下公式计算： ，：= ，1 w j ，+ ，( 2 4 ) 式中，：一一拓宽车道长度( m ) ，l ，y 一个信号周期的红灯和黄灯时间内到达最右侧直行车道的停候 车数( v e h ) 一一停候车辆的平均车头间隔( m ) ，其值与车型和停候间隔的不均 匀状况有关，应根据实际调查确定； 一一过渡段长度( m ) ，可采用横移一个车道所需时间3 s 计算。 疗，y = 盯，x ( f 。一r g ) 孝l n 。r 。 ( 2 4 a ) 疗。一一平均每个信号周期到达车辆数( v e h ) f 。一一交通信号周期( s ) f 。一一每个信号厨期内的绿灯时间( s ) 聆，一一直行车道数 f 一一每个周期到达车辆的不均匀系数，一般采用1 2 5 ； 善，一一最右侧车道停车长度的不均匀系数，可采用1 0 。 ( 3 ) 出口道长度的计算 华中科技大学硕士学位论文 出口道拓宽长度：为了不影响相交干道直行车流的正常行驶，要在出口道拓 宽一定的长度为加速车道长度，计算公式如下： e = t + ( 2 5 a ) e = z ，+ ( v ；- c , ，) 2 a 。 ( 2 5 b ) 式中，：一一加速拓宽车道长度( m ) ，二车辆加速所需长度( m ) ，过渡段长度( m ) 采用值同= v 1 2 v 。一一车辆右转时的初速度( m s ) ”，一一车辆加速后的末速度( m s ) a 。一一车辆平均加速度( m s 2 ) f 2 0 1 2 4 在交叉口范围内设置渠化交通岛等设施 1 ) 渠化的目的与作用 渠化是指为了控制和引导进入交叉口范围的车辆的运行路线及运行状态，减 轻、改善平面交叉路口处交通流的交错数量及性质，在正常交通流不利用的部分 设置适当的“岛”( i s l a n d s ) ，规定车辆的行驶位置，诱导车辆按正常方向行驶，为 行人提供避车场所，以整顿交通流为目的的交通管理措施与方法1 1 2 5 1 。 渠化主要有以下几方面的作用： ( 1 ) 分离交错的交通流： ( 2 ) 保证交通流的合流、分流的正确角度； ( 3 ) 控制车辆的速度； ( 4 ) 对右、左转弯或交叉车辆提供安全待避的空间，保护其它交通流； 2 1 华中科技大学硕士学位论文 ( 5 ) 保护穿越交叉口的行人； ( 6 ) 限制过大的交叉区域； ( 7 ) 可为设置交通信号、标志、照明等的必要设施，提供适当的位置； ( 8 ) 在不妨碍视线等交通安全及通畅时，可在交通岛的部分范围内种植草皮、 灌木等进行绿化，美化街景； ( 9 ) 可利用条件创造交叉口景观，构建城市空间景观体系，塑造城市印象， 并进而对城市美学进行探索。 2 ) 交通岛的形式与种类 交通岛一般是指高出路面的岛状设旆，可分为中心岛、导流岛、安全岛、分隔 岛。中心岛是导流岛的特殊形式，其是设置在平面交叉中央的圆形或接近圆形的 岛状设施，；导流岛是将车流引向规定行驶路线而设置的岛状设施，形状一般多为 三角形或细长条形，其位置一般多设在不供车辆正常行走的部分，而且大小根据每 个平面交叉口路口的特性，在规划、设计时应有所不同：安全岛是设置在路口车行 道中间，供行人横穿道路临时停留用：分隔岛是用来分隔机动车和非机动车或分隔 快车与慢车，以保证行车安全、流畅的长条形交通岛。这些交通岛的区分并不绝对， 有时一种岛状设施往往能同时发挥多种作用。( 如图2 9 ) ，、 r _ _、 【， z ：一 一一一 1 、t 一 、 = 一：一一 _ _ _ _ _ - 一 图2 - 9 兼有导流、分隔、安全作用的交通岛 华中科技大学硕士学位论文 交通岛一般都用缘石围砌高出道路表面( 并考虑残疾人使用) ，最好是以确定 的形式发挥作用。( 尤其是在岛内设置信号、照明、标志等以及兼做行人的安全岛 时，更应采用缘石结构) 可是在用地条件受限制的平面交叉口处，尽管岛或分隔带 确实需要，但由于宽度等理由不能按设计的尺寸建造时，应用路面标线代替。有时 也可借在车行道中央划双黄线来取代分隔岛，或利用活动式隔离墩以及护栏来分隔 交通流。一般希望设置少数大的岛，而不设置多数小的岛，在不得已情况下要实行 这种复杂的渠化时，可首先用活动标注、砂袋等做成临时性交通岛，经过对岛的形 状、大小、通路布置的多次调整，并经过对各种情况下交通流的详细观测后，再决 定导流岛的最后形状与大d d 1 】( 2 6 l 。 交通岛内多栽植草皮、匍匐植物及高度不妨碍视线的灌木等。因这些绿色植物 与路面形成鲜明的对比，所以对交通岛的辨认性也好，此时应利用这些景观构成元 素在对交通无妨碍的前提下考虑交叉口的空间景观。 3 ) 交通岛几何要素的确定 由于渠化的本来目的是分离不同性质的交通流及简化相互交叉，因此交通岛要 有适当的尺寸与形状。这些渠化交通设簏几何要素的确定主要视交叉处的条件与大 小而定，并且应使驾驶员能迅速识别其运行路线的位置，同时要易于车流的连续运 行。 一般而言，交通岛的形状以对直行交通和右、左转弯车辆的傩每余宽而定。其 外形是用与交通流平行的直线和那种能保证交通流顺畅通过的圆滑的曲线组成，特 别是分离右、左转弯交通的分隔岛，应保证拟定的右、左转弯时的行驶速度所需要 的最小曲线半径。 导流岛边缘的线形为直线与圆曲线的组合，起端部最小圆陆线半径为0 5 米。 导流岛及分隔带各部分的要素如图2 1 0 、2 1 1 所示，其几何要素可分别按表2 _ 4 、 2 5 、2 - 6 取用 1 1 】【1 9 】【2 7 】。 华中科技大学硕士学位论文 表2 4 导流岛偏移距、内移距 偏移距( 米) 内移距( 米) 设计行车速度( 公里，j 、时) 一 s ls 2 s 3q lq 2 5 0 1 7 0 米时； 机非混行的道路，高峰期间机动车饱和度大于0 6 ，且非机动车饱和度也大 于0 6 ，人行道宽度 7 0 米时( 准港湾式停靠站，非机动车交通流在驶进公交停靠 站时上人行道行驶) ； 机动车专用道路，外侧流量较大( 不小于该车道通行能力的一半) ，且外侧 机动车道宽度+ 人行道宽度1 8 2 5 米时； 沿分隔带设置的公交停靠站，最外侧机动车道宽度粉隔带宽度 t 7 0 时，应 设置成港湾式停靠站。 港湾式公交停靠站的几何尺寸如图2 1 5 所示： “ o - 丁、j l 二- 计产锄7 1 一 暑暑 自= 图2 1 5 港湾式公交停靠站的设计尺寸 华中科技大学硕士学位论文 5 ) 自行车的交通管理 对于自行车的交通管理可采取以下一些措施： ( 1 ) 实行交通分离，在条件许可时，尽量采用物体隔离法，这对提高车速保障交 通安全、维护交通秩序，提高通行能力均有重要作用； f 2 ) 组织自行车专用道( 如图2 1 6 所示) 或单行线，这既解决了快慢混行，减 轻了干道负荷，又改善了机动车与自行车的行车条件，有利于提高车速； 图2 1 6 非机动车右转专用道不意图 ( 3 ) 限制或禁止自行车道通过某些路段或交叉口，最常见的是在交叉口处限制自 行车左转； ( 4 ) 采取左转自行车超前候驶方法( 见图2 - 1 7 ) ： ( 5 ) 建立自行车过街的天桥或地道。 6 ) 行人过街处理 对于行人过街的交通组织可采取以下一些措旌： ( 1 ) 当满足以下条件之一