（交通运输规划与管理专业论文）城市环行道路规划设计研究.pdf

接要 摘要 巍了有效缓解城隳交遂愿力，城市援划设计郏门多溪月奁汇集巍褒导车滚方 面具有独特作用的环路来疏解交通，为了使环线的工程建设熊够适应新时期的规 划建设要求，形成城市环行道路规猁设计研究理论谇系是十分必要的和紧遍的。 本文在分橱城市环路特点缒基溅上，对环路蛉交邋组织攫戈、立交按划设计 和分期修建提出了规划设计原则，并列举了实践中的设计案例加以解释和说明， 同时提出以立体交叉为环路设计核心的理论，希罄良“现在”静视龠，总结“过 去”工程建设的经验潮不是，为“将来”琴线的工程建设疑镁鉴。 关键词城市环行道路；规划：设计 a b s t r a c t a h s t r a c t i no r d e rt o e f f e c t i v e l ym i t i g a t et h ep r e s s u r eo ft h eh e a v yu r b a n t r a f f i c ，l o o pr o a d ，w h i c hh a st h eu n i q u ef u n c t i o no fi n f l u x i n ga n dl e a d i n g t h es t r e a mo fv e h i c l e s ，i sf r e q u e n t l ya d o p t e db yt h ec i t yp l a n n i n ga n d d e s i g n i n gd e p a r t m e n t i t st e r r i b l yn e c e s s a r ya n du r g e n tt od e v e l o pt h e t h e o r yo fc i t yl o o pr o a dp l a n n i n ga n dd e s i g n i n gt om a k et h ep r o j e c ta d a p t t h en e e d so fm o d e r np l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i n g 。 b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ef e a t u r e so fc i t yl o o pr o a d ，t h ef o l l o w i n g a d v a n c e st h ep r i n c i p l e so fs t r u c t u r e sp l a n n i n g ，c r o s s r o a d sd e s i g n i n ga n d c o n s t r u c t i n g si ns t a g e s ， e n u m e r a t e st h ed e s i g n i n gc a s e si np r a c t i c ea n d b r i n g s f o r w a r dt h el o o pr o a dd e s i g n i n gt h e o r yo fw h i c ht h ec o r ei s c r o s s r o a d s d e s i g n i n g f r o mt h ep r e s e n tp e r s p e c t i v e ，s u m m a r i z i n g t h e e x p e r i e n c eo fs u c c e s sa n df a i l u r ei nt h ep a s t ，ih o p et h ea r t i c l ew i l l b eu s e df o rr e f e r e n c ei nt h ef u t u r el o o pr o a dc o n s t r u c t i n g s k e y w o r d sc 砖l o o pr o a d ；p l a n n i n g ；d e s i g m n g 嚣 独创性声明 本人声暇所呈交的论文怒我个人在导师指导下进行的研究工作及取缮的研究成果。尽我 所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我 一阉工作的同志对本研究所做的任何贡献均已穗! 论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期 关于论文使用授权的说明 本人完全了鳃j l 京工业大学有关保罄、使艰学位论文的规定，印：学校有权保留送交论 文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、 缩印或其纯复到手段保存论文。 签名：导师签名：遵壑型壁日期：? 唑= ! = 垫 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 研究目的 中国在改革开放以来，随着颡民经济的快速发展，特别是大城市，入口的增 加、城市规模的不断扩大、机动车保有量的骤增，城市的交通压力不断增加，很 多城市的交遥出瑷掇揍、阻塞。为了鸯效缓解城区，尤其怒城市中心区豹交逯压 力，城市规划部f 1 多采用修建城市环行道路的方法，取得了很好的效巢。 北京自8 0 年代末修建二环路以来，至今融建成二环、三环、四环路并通车， 趣划瓣聂臻、六环鼹懿部分路羧正在设计藏工中；1 9 9 4 零，上海内环藤架快速 路通车；1 9 9 5 年，广州市政辩确定了“广州中心区交通颈强”的内容，萁中包 括修建基本为高架的内环路。由予环路在汇集和疏导车流方面，具有独特的作用， 因此，我藿有不少瓣城市援划，埯修建了城露环踌，如天漆、成都、夏窳庄、长 春、济南、武汉、长沙、西安等省会城市，逐有徐州、芜湖、镇江等中裂城市。 由于修建环路的目的是能够使车辆连续、畅通、安全地行驶，一般属于城市 麓划申豹挟速路系绞。其极婆分勰、尽量避免平蘑交叉、快速连续约特点，是不 同于般的城市道路的；同时，其部分控制国入、部分立交、有菲机动车道等特 点，又不同于高速公路。城市环路的规模性建设，虽然已有十年多的历史，但针 对环黪建设的理论龆穰少。在环鼹建设中，缀多城市蛇规划设诗部门套处理本地 环线设计时，只能参考其他城市已建的环路，边摸索边实践边调整，积累了经验 的同时，也付出了商昂的代价。 掘今，随着改鼙开放力皮热丈，国民经浇飞速发展，城市建设匿颓月异，城 市交通发展迅速，城市靓划亦在不断调整，仍有许多城市觞环线正在麓划和设计一 有的怒首条环线，肖的是再修环线，使得环线的工程建设必须适应新时期的规划 建设安求。医此，形成城市丽行遂踌援划设计磺究理论体系是十分必要蛇和紧遣 的。本次研究工 擘j 薹i 在提出环线规翔设计暇则的同时，掇爨以立体交叉为环路设 计核心的理论，并以“现在”的视角，总结“过去”工程建设的经验和不足，为 “垮来”环线的工程建设所借撩，则是本次研究的目的。 北京工业大学工学硕士学位论文 ! ! _ ! i = ! ! ! s s # ! _ ! ! g _ s _ e _ _ ! ! ! _ 自- g 目女! ! ! ! # ! 自e 自_ e s ! ! _ 目! e g _ ! 2 磅究结论 l 。簸露繇爨跫蠛枣恢速释惩赘羹要缝戏部分，在蠛常遭路随终中蠢惹举足轻 重的地位，是高效率的交通微环体系的有利保障。 2 环路虽然属于城市道路，但典技术标准等方面与离速公路又有相近之处， 是介予一般藏枣道路和高速公路豹一耱蒋辣豹逡貉。嚣有一救蠛市邀路懿特点 ( 如服务于城市交通、含非机动车道等) ，同时又有高遴公路的部分特性( 如行 车速度快，控制出入，立体交叉等) ，因此，环路必然有其独肖的特点。这蝗特 点，遣芷怒琢鼹鼢艇翔设诗审应当韬实重援静影瓣霞素。 3 城市环路按地理位置分为内环、中环和外环，其功能和梅城市交通网络中 所起的作用也备不相同。城市环路虽处于不同的医位具有不同的功能，但概括来 说，英主器葫裁有： ( 1 ) 环路将承担细疏散大量的市内交通 ( 2 ) 环路怒集多项联络功能的一条联络线 ( 3 ) 承担键进区域经济发震帮调整城市毒满匏 王务 4 在环路工程的搜划建设中应当制定交通组织规划方案，使其起到承交通规 划设计之上、启交通管理之下的桥梁作用。制定交通组织规划其实质就是处理好 规翻管瑾与管骜蕊翔之润静笑系淘麓，是环路工稼能够实现蔑麓、建设帮管淫静 相夏统。 5 立体交叉的设计是环路设计的核心内容。 本段落在介绍环貉一般设诗藤剜静基稻主，重赢对立体交叉翡设露、 选挺、联结、互补、间距、进出髓等方面进行深入研究。 6 确定合理的进出口数擞，在制定交遇组织规划时，应结合环路的设计工作 反复斟酌，甚至在环路运营螽，根据使用效果，进行遗磁口静潜藏工作。裰据总 结城市已建巧路的建设经验，巧路避出口平均间距应不小于l 公里为好。 7 互通立交匝道魑环路的主要进出口，其设计应考虑到通用性和形式的一致 注。实际上，立交的一致往和路线的连续性是穗曩关联鹣，不绕一豹避密蜀布置， 在接连不断的立交之间会引越主线上车辆的减速靼意孙的操佟运行，甚至发生事 故，从而降低主线和立交的通行能力、服务水平和安全性。因此，躐道进如口设 置方式我保持绕。 2 第1 章绪论 8 分合流部分附加的辅助车邋的设计中，在决定辅助车道长度时，般认为 有两耱 毒凌，聱互邋式立俸交叉与蔓逶式立俸交叉及其经交逶设蓬之润瓣滔距是 长的情况和短的情况。在这些间距短的地方，辅助车道就迄接起来了，可作为交 织区间来运用。把辅助车道相互逑接起来必需的最小楔形端的间距规定为1 2 0 0 m 。 逶鬻在车速离静繇貉上，在2 k m 左右。当互遴茂立终交叉与互逶式立髂交叉及其 他交通设施之间的间距长时，不能把辅助车邋连接起来，同时也没有这个必要。 分流部分和合流部分的辅助车邀长度最小约为6 0 0 m ，最理想的约为1 0 0 0 m ，这样， 颓沥豹交通流藏可懿麓鎏，蕊魏有充分爱撵鲶理所定交遴爨懿毵力。 g 为了保证环路主线交通畅通，满足主要转向交通需求，在立交选型上一般 遵循以下分类原则：环路与高速公路、规划快速路相交采髑枢纽型立交，机动车 与菲祝动车分孪亍；环路与重要静主干路穗交浆弼互逶或郝分互逶式立交；环路与 一般性主干路、次干路相交采用藻形或分离式立交；环路与支路相交采用右进右 出方式与环路辅路连接；环路主路、辅路与铁路相交均采阕分离式立体交叉。环 路懿枢纽型立交寰采用三层营鬻时式互通立交为主登，与熬要的主干潞穗交聚羯 环行立交为主型，与一般性主干路、次干路相交采用菱形成分离式立交为主型。 1 0 在环路的网个转弯角路段中，如果鸯被交路，且被交路的等级较高，分 离式立交无法满是英交遥需求，环路帮被交貉形成翡十字域丁字交叉需设置互通 式立体交叉，由于环路主线可能位于交叉的栩邻两个象限内，因此，这种立体交 叉选戮时应当注爨，不应使用低标准的线形( 如小半径匿避) 连接两端主线，在 保证烹线连贯、颞铴的条件下，爆量提高线澎标准，避兔繇薅主线在该路较高现 “瓶颈”现象。 1 1 环路主线平蕊指标除满足技术规范袋求、线形平顺通畅外，谯条件允许 下，应尽可能提麓撅准，并本麓主线标准为第一优先酶漾羹l j 进行立交静逡登帮设 计。 1 2 。在环路立体交叉设计中，决不能一昧为追求形式掰颓面以牺憋功能性和 经济经为代价，这是一释本米镧鬟的依法，题设计中应当淹免的。实际上，建筑 结构使用功能与奖观、经济是统一的，片面强调某一方嘲都是不合理的。 1 3 环线两个棚邻互通立交之间的必要鼹离不小于1 6 k m 。 1 4 立交选型时，一般优先保证主线交邋畅通，满翘主要转商交邋需求；同 ， 北京工业大学工学硕士学位论文 时可以利用路网关系和相邻立交之间的互补性解决次要转向交通，以解决设施功 疑窝交逸篱求之漓豹矛j 看。 1 5 立体交叉景飘设计可以协调环境，衬托立交建筑和造型的艺术效果，提 高交叉髓的辨认性，起到诱导驾驶员视线，保证行车安全的作用，因此，应重视 环路豢溉设诗 1 6 分期实施时，规划设计工作应从长远发展的观点出发，在满足通行能力 的前提下，本着“众蕊趣划、一次设计、分期实施”的愿则，根据不嗣路段的 经济教疆帮交通量联镄静实际情况，提整近期蜜施方案和遴期再建设豹分期实麓 方案，以节约初期投资，避免积魇资金。因环路建设的投资比较大，特别是大城 市的环鼹，其每公壁造馀可高达0 8 1 4 亿元人民币，又城市快速道路不收费， 其效焱一般体现在社会效益上，鞭_ i 毙，在资金酌运孺上瑟，融“量力两行、量入 为出”。在资金可能的情况下，尽可能保证重点路段和重点工程的建设，避免所 有工程“一次至位”。 4 第2 章环路的特点与功能 第2 章环路的特点与功能 2 1 环路产生的背景 城市道路网络是城市交通的主要组成部分，它担负着各种机动车、非机动车、 行人以及地面有轨交通的运行。城市道路既是交通规划的主脉，又是城市规划的 骨架，其网络布局是否合理，关系到城市规划和城市交通的大局。城市道路网络 布局有的是历史上形成的，如巴黎、华盛顿等城市；有的是在历史形成的基础上 有所发展，形成新的格局，如北京、上海、长沙等；有的是近些年来新建的城市， 如美国的达拉斯、中国的深圳等。 中国在近4 0 年来，城市道路网络规划多采用“方格环行放射式道路网”的 布局方式，如北京、上海、长沙等城市。这种道路网布局形式，是从城市中心向 四周有若干条放射线和以城市中心为圆心的几条环线所组成，城市中心即为中心 区，四周分布几个副中心，呈环行放射式发展。比较理想的布局方式是从中心起 在四周一定范围内划分有居住区( 包括工作、生活、商业服务业、娱乐等) ，市 区外围为工业区，城市用地由城市干道和绿化地带分割开。 具有典型的环行放射式道路网的城市有欧洲的著名大城市莫斯科、巴黎、伦 敦、慕尼黑等，这些城市都是几百年来逐步形成的，最初的城市中心为皇宫寺院， 后来向四周发展，有l o l l 条左右的放射线和约3 个环线多组成的四通八达的 道路网，因为放射线都集中在城市中心，所以特别需要有疏解交通的环路。随着 我国城市规模的迅速扩大和经济的快速发展，以及省际、市际之间交通往来的增 加，城市存在大量的“内内”和“r 勾# l - ”交通，除需要利用和改造原有的放射线 和发展新的放射线外，为了便利各条放射线之间的联系和为了缓解疏散中心区的 交通，于是环路便应运而生。中等城市可以有一两条环路，大城市需要几个环路a 至于放射线的数量，随着城市大小、地理位置以及和相邻城市的关系有所不同。 2 2 环路是城市快速路网的重要组成 按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等，城 市道路分为四类：快速路、主干路、次干路、支路。城市快速路网是在城市干道 网基础上发展起来的，其特点是要求汽车的行驶不能人为中断( 行人过街、信号 北京工业大学工学硕士学位论文 灯、路口警察指挥镣) ，为城市中大量、长距离、快速交通服务，且进出口应采 羹l 全羧露l 或蘩努控潮。 城市快速路网主骚应用于大城市或特大城市，一般城市无此必要。在特大、 大城市中，市区土地利用率高，人口密度大，经济活动和生活出行强度挪很高， 滚有邋路俸系受虱不叛瑶长的交邋需求戆淬蠢，艇之市区瑟软越大，跨审中心区 的交道受到市中心蠛路通行能力的束缚愈加严楚，使市区内和市区对外交通的联 系受到削弱，限制了城市的发展。只有建立城市快速路网，才能保证城市中交遥 窭行鬣霸各耱需求凝夫豹分区之润有快速静交遁走廊，搽诞城市生活钱逡瘦现代 化的节奏。 现代化的大城市必须要有离效率的交邋德环体系，考虑城市的快速路网规 翊，一般应遵循三个漩赠： 联系各主藏功能区之间的道路必须怒快速便捷的； 同市区无关的交通量应避开市区，鼹不能穿越丽避； 合理解决东、南、西、托交逶主流辘瓣蠲题。 根据以上这三条原则，城市快速路网应由四个部分组成： 公路外环 快速道路环 东西向与南北向快速干遒 城市出入城快速干道 躐忿，城市环精是城市快速路弼的重要缀藏部分，在城市道路潮络中有着举 足轻黧的地位，是商效率的交通循环体系的村利保障。 2 ，3 繇路酶特点 环路虽然属于城市道路，但其技术标准等方面与高速公路又有相近之处，是 介予一般城市道路灏高速公路的种特殊的邋鼹。既有一般城市道路的姆点( 如 服务予城市交通、舍；# 机动车邋铸) ，嚣时又祷高速公路酌部分特往( 粥行车速 度快，控制出入，立体交叉等) ，因此，环路必然有其独有的特点。这热特点， 也芷怒琢路的援划设计中应当切实重视的影响函素。 6 第2 章环路的特点与功能 ! _ ! ! ! ! ! s _ ! 目i i 一i _ # 1 2 。3 。 环路与一般辕专瀵路的区剐 1 环路蛉计算行车速度一般为6 0 8 0 k m h ，薅一般城市道路斡计算行车速 度为2 0 6 0 k m h 。 2 环路要严格陵帚9 横良交通的干莸，繇粥上采用立体交叉，避免一般辙市道 路中的平交。 3 道路横断丽标准要接近高速公路标准，对不同方向的交通流和不同的交通 方式必须进行分离。 4 。环路全路段部分或全部控制如入，露一般城市道路无鼗必要。 2 3 。2 环路与高速公路的区别 1 设计车速不同。高速公路计淼行车速度般为1 0 0 1 2 0 k m h ，较环路高， 困就采鬻的技术标准磁较高。 2 ，交通方式的种类，环鼹较赢涟公路多。环路赊枕动车使用外，还需要考虑 非机动车和行人的交通需求。 3 环路不髓要联络城市教莉路，而篮丽多祭藏市道路需要交叉，西藏，道路 交叉的数量和媳度均多于或惠予蠢遽公路的道路交叉。 4 环路交邋量较商速公路为重，且进出口较多。 5 环路一般不收赞，高速公路般收费。菌既表瑗在立体交叉静设计遗嫠， 环路的立交型式可以多样，不受型式限剑；丽高速公路考虑立交中含收费系统时， 立交型式选型周限。 2 4 环路的功能 城市环路按地理饿置分为内环、中环和外环，其功能和在城市炎通网络中所 起的作嗣也各不相同。并环一般为公路环，其功能是强过境交通组织到“体矫” 镁环，不进入毒区，鄹对把战入手逆与其蠢极邈联系，搜城常交通款“体砖锤琢” 与“体外循环”便捷协调，北京市的公路二环( 现称六环) 及南京、长沙锌许多 省会城市韵绕城高速公路帮是城市外环。内环和中环均属于快速干道环，快速千 邋嚣主要是簿块枣医道路变逶“钵内”趋性循环超题。肉臻熬功能未要是解决中 心区的交通流问题，如北京一环、长沙一环等。中环的功能其有双向性，既是解 浃各功能区之间的快速便擒联系，又是市串心区与备动能箧顺铴联系的交通两 北京工业大学工学硕士学位论文 终，是市嚣快速遂鼹系统鲍攘心，蘩l 京数二、三、嚣环。中环戆援划设诗瞧是 本文讨论的重点。 城市环路虽处于不同的隧位具有不同的功能，但概括来说，其主要功能有： 2 碡 环路将承蓬和巯散大量的声尚交通 基于环路具凑快速壤教交通稠联络各条干线熬特殊功能，其必然承担秘琉教 大鼹的市内交通。 7 倒如蕤斯科翠已形成的筏园环路，修建了不少的立体交叉和地下行人过道 爨，担受缀大懿交逶堂。巴黎戆中繇路瞧b 4 拣罄嚣露，是一条快遴路，1 9 7 3 年建成，金长3 5 5 公照，全封闭。环路每方向由4 条车行道缀成，道路最大纵 坡度4 ，曲线最小半径不低予3 0 0 洙，限翻车速8 。公疆小时，建成届担负巴 黎全枣3 0 的交逡量，效果楚明显的。 北京市的环路建设情况同样也能说明环路在城市交通中的作用。 北京市规划市区道路系统由4 祭环路、1 0 条放射路、1 5 条次簧放射线路以 及爨穿l 爨城区弱6 条衮嚣方两于路、3 条露j e 方肉于路、势辘以次子鼹秘支路组 成。二环路以内道路密度为5 9 6 k m k 2 ，道路用地为2 5 8 5 ；二环路至三环路 间道路网密度为3 9 7 k m k m 2 ，道路闲地为1 8 1 7 ；三环路至公路一环间道路密 蹙为2 ，3 1 k i n k i n 2 ，遂爨瘸遮必1 0 。9 4 。零区莰速路系绞奏环鼹帮蛰于放射干线 组成，主器放射干线在公路一环( 又称“五环”) 内的市区段为城市快速路，以 外为高速公路。见图2 一l “北京市城区道路两示慧舀”。 主要供索蠹区壤交逶使蠲戆幂爨共毒4 条： 内环路：是中心区的主要交通线，经过东单、西单镰重点商业区，由四条东 西向、南j b 向的干线所组成。是在原有道路的基础上，打通媵宽而成，全长1 9 公漫，爨祷专缀夫交遴基。 二环路：在中心区( 旧城) 周围，作用是疏母穿城的车流，减少中心隧的交 通压力。内二环路( 内城部分) 全长2 3 公里，芹口地下铁道环线的位置相渤合， 下漤为羹鏊下铁鼹，建蘩隽二繇路，1 9 9 2 年基建威逶车。终二繇( 乡 城帮分 长 度约1 6 公里，通过旧城的备城门口。各个城门口为交通枢纽，所脊放射线都是 以城门口为起点，因此二环路在交通方面占重要地位。 三环貉：位予燕斑市嚣中部，楚联系各个嚣鼹主要道路，全长8 公受，出 第2 章环路的特点与功能 4 条东婚向、南北向的线路用曲线连接而成，1 9 9 6 年改建完成，是重要的客运交 逶线。 四环路：城市交通干道网系统的骨干道路，也是客货遮输的主要环路，同时 又是过境交通的快速集散路，在规划环路中趣到中坚作用，2 0 0 1 年5 月建成通 车。 争 北东工业大学工学硕士学位论文 图2 - 1 北京市城区道路网示意图 f i 9 2 1c i t yn e t w o r ko fb e i ji n g 环路设计的计算行车速度一般为6 0 8 0 公羼，规划断面一般中央为6 8 条车行 道，鼹铡各有1 4 条辅助车遂及 机动车车道。 根据交通量统计资料：三环路建成前，= 环路承担了二环路以内交通量的 1 0 第2 章环路酌特点与功能 4 5 ，二环路范围内其键道爨瓣交避量三年蠹呈下降趋势；= 玺毅蓼路建或逶车蔻， 市区道路网中容量最大、影响范围最大的是二环路、三环路，两条路承担了三环 路范围淘交通赣的4 7 。说明环路的建设对城市交通的影响怒很大的，对缀解城 豢交透锻接状态是十分寿效熬。 三环路以外的道路网系统对外共规划建设有8 条高速公路放射线，京开、京 滓塘、京沈、京通、机场、八达岭、京石等7 祭已经建成，京承即将开工。四环 爨建成蔫，圭予缺少逸接各麓速公鼹豹联终线，致蔹过壤交遴必须通过三环及其 他市区道路，使其担负城市交通和过境交通的繁骥任务，造成三环内交通的恶化。 翻环路建成通车后，既可以分流大燕的市区交通，也可以在公路环路未形成之前 形残过境交通怒癣，稼努离遮公路豹联缝线骧鼓过凌交遥。遴蓬霆环路“王翟哥 行性研究报告”中的预测交通量的计算绪果知，四环路的建设可分流三环路交通 萤的8 2 9 ，可以有效缓解市内交通的紧张情况。 2 ，4 2 环路怒集多项联络功畿的一条联络线 环黪可以趣至l 域渗中懿教蹇童线与放射线、终霆与缝霞、枣内与啻辨、功髓区 与功能区的联络功能，是集多项联络功能的一条联络线。 城市规划的主干道放射线，只有通过环路联络，才能充分发挥快速交通网络 数整钵遮雩亍效率，凝藤改变鼍二遘羽瓣寿筠不合联验牧掇。蠛枣中躲缀鏊一般滋较 分散，且分布襁城市周边，死环路时，只能通过市内道路联系，距离长，交通拥 挤，如果环路经过组嗣内部或距组闭的蹭离比较适中，作为缎团交通出行的车辆 必定会选择巧鼹 乍势簧选出纾线路，医既，繇路是缝嚣之阂的快速联络线。圈时， 城市区域中包含有多种功能不同的区域，有居健区、工业区、商务区、旅游区、 科教区等，散布在市内或城市周遍地区，能够完成各功能区的交通出行转换，环 爨哥嶷怒最便秘纛露耀最短涎路径之一。由予辗枣矮爨衰速公路一般逶遭联终线 和环路进行交叉，所以环路，特别是最外围的环路，将承担部分对内和对外的交 通流量，为出入境的交通服务。 2 4 3 承担德进区域经济发展和调整城市布满躺任务 城毒嫂模越大，医域经济发震越不平挺。夔羞经滋数发鼹，落纛区域对包撼 道路交通在内的市政艇础设施具有十分邋切的需求。环路的建设，将给沿线各区 掇供一条连续、快速、大容照的干道交道系统；而且由于环路也是煎要的管线走 北京工业大学工学硕士学位论文 i i i i 廊，将给沿线各区的其他市政基础设施建设提供有利条件；将对促进沿线备区经 济发袋、麓强各区之间懿联系、改簧各区羟济发震不平餐状态超到卡分羹娶瑟 睾 用。 美国的弗吉尼豫大学经过调蠢后发现，环路对企业选址礴很大影响。有8 0 左右翡企监将环路的存在 睾灸主袋影响困素，有2 9 左右静公司瑟员将公司在环 路附加作为选择就业的条件。近年来，在马里兰州，环路附加的就业机会增长率 是全美平均增长率的3 倍，弗吉愿弧北部是全楚平均增长率的7 倍。因此，环路 兹建设，会对市区内静企盈帮入黼辨迁产生积投酌影确，懿合城市蕊剿遴行合理 的城市布局，进一步减轻市内交通的拥挤程度。 第3 霹制定交通缀织规划 第3 章制定交通组织规划 3 1 环路建设制定交通组织规划的必襄性 爨予国 圭，交避翘划设计阕交通管理一嶷是蠢不嗣簸政麝主管部门分司萁 职，城市下属各行玻区包括交通部分在内鹩详细规划设计都由城市规矧人员编 制。由于种种主观上、客观上的原因，其中交通规划一般不详细，就那么几页文 字几张图，至l 了交道管理人员嚣，i 一看藏不行，太原则、没法操佟。有时道路工 程结柬了，就会发现一些令管毽人员颇为头痛的后遗症。例如某个主要交叉口车 流、人流都很集中、不渠化、不拓宽恐不易处理，想在四个角上的建筑末造之前 扩矮一下鼹宽，偿j 莲踌红线已缀定终塞，撂称动不得。又妻鞋到菠路上去划标线， 划两车道吧，净空过宽浪费用地；鲻四车道豫，显得过窄蜜全难保；划三车道倒 是麓不多，可让车怎么开? 不少重家斡遵爨巍划设计、建设嵇管理帮溪一令部门绞管，在开始援划是就 把道路功能、交通缀织、交叉酗控制方式一怒考虑。其实在统管的机构内部，不 同专业的技术人员仍然分属各个相应的单位，但工作成果却能皆大满意，原因在 于既黎 于政关系上熬海遂及辩、秘谩及靖，爨纛舂据可套、大家遵疆黪技术翅范 和设计准则。在我图统管恐尚需时目，章程又不够完善，予是前面所说的局面就 出现了。 农统警蛇橇稳戏立之嚣，程完善匏章程囊念之蔫，戈了避免交逶工罐设燕葶瑟 交道管理上的脱节，就应当在濑两者之间搭建一座“桥梁”，这个桥梁就是“交 通组织规划”。 城枣蓼路静交通获其有熬猿姆瞧、复杂羧，鳃交邋爨大，车辘合、分滚多， 立体交叉多，机动车和非机动率的关系等，如果让环路发挥其最有效的功能，则 工程设施的建设和运营管理，必须有机的结合起来，才能实现其规划目标。但是， 我鬣秃论奁城枣遵鼹或公路戆溪翅设计中，这蘩分弱工穆黎敛豹较少竣根本不 被，其“后遗症”也不断地显现出来。因j 鹾：，在环路工獠的规划建设中废当制定 交邋组织规划方案，使其起到承交通规划设计之上、启交通管理之下的桥梁作用。 1 3 l 蠢京工监大攀王学磺圭擎佼论文 一l , j i , i l l l l i ! l i i 1 l l i i i i l l ii , , , , i i l l _ 出 3 。2 主簧肉容 赣定交瀵经织囊翔鲍主娶瘫客毯撬穗魏车交蘧缓织 豹。 b 不交织交通量大的。 c 小数部分小的。 ( 2 ) 以下情况，需要荔附加一条车道 北京工业大学工学硕士学位论文 a 。在运用一h 接近于交邋容量的。 b 交织豹稳藏率占全体交遥高静。 c 小数部分大的。 农实际设计中，如北京的四环路中的安豢立交桥，是标猴葭蓿叶型，出于主 踌帮被交路交叉等缀蹇，交逶量大，东南稳瑟瘩象陵环抒囊道的交织交邋是毪较 大的，由于措施上魑采用标高高于主路的辅道的两条车道来解决交织段的交通问 题，在高峰小时时交织段经常性发生车辆阻塞，静波及到匝邋通雩亍和主路的进出， 影确了互通立交稳锭爝效率。 4 集散路的设鼹 邋常，在下列情况下，要磷究设置集散鼹： ( i ) 通过车遵的交通量大，有必要分开嚣尊。 ( 2 ) 流出分葫楔形端在邻近有两个以上时。 ( 3 ) 流出入分合流楔形端猩邻近有三个以上时。 ( 4 ) 不髓傈试必要的交织长度时。 ( 5 ) 用标志等引导，则标惑集聚在一起，不能准确地引导时。 图4 - 6 为设置集散路的例圈。 i 漩星 一 一 ! 主线 鍪争6 集数路之铡匿 f i g4 - 6f i go fd i s t r i b u t i n gc e n t e rr o a d 第4 章环路设计的核心立体交叉 4 3 5 分合流部分附加的辚融车道的设计 1 车道数的平衡 我国规范规定，分、合流处殿按车道数平衡公式进行计算，以检验车道数是 否平缴，只有这榉，才能在分、合滚部分充分发挥预定的交通褰量那样麴效果。 n c n f + n e l( 4 - 8 ) 式中：n c 分流前或合流后的主线车邋数 n ，分滚嚣或会滚裁趣主线车遵数 n r 匿道车道数 亦即： 会滤部分越过会滚东湛蜃熬主线车遭数，应等予或大予会浚纛之1 l 誊的 主线车道数加上流入匝道车道数之和，再减去一个车道的会计车道数。 分流部分未达到分合流点以前的主线车道数，成等于或大于分流点以 后的圭线车道数蕊主滚出匝遵车遵数之帮，褥减去一个车遴的合计车邋数； 2 。辅助车道的附加设置 n b + n e 1n b n b + n e “1 前项叙述了必于分合流部分车道数的平衡。此外，猩瓶划设计时作为必要的 基本事项，还有保持某一区间长度的“基本车道数”，基本车道就是分配给某一 路线嚣潺一定数豢黥车遂。瑟农分台滚部分，麓了交逯遥瘸遥扬，又必须爨持懿 上所遮车道数的平衡；另一方筒，为了在巢一区间全区域内保持基本车邋数的概 念，即使越过分合流部分，必骚的车道数也必须是一定数摄的。于是，这两方面 戆搬念其有程矛霆熬洼震，毽楚由予弓l 入了毅懿臻糖壤助攀暹这一壤念，嚣者裁 不矛盾了，便可获得预期相协调的设计。 北京工业大学工学硕士学位论文 3 辅助车道的长度 为了使交通流行驶通畅，辅助车道当然需要有某一有效的长度。考虑必要的 长度是： ( 1 ) 对诱导指路标志的辨认时间和辨认距离。 ( 2 ) 合流的必要时间和距离。 ( 3 ) 驾驶员的判断和反应所需要的时间和距离。 由以上三条，作为目标值，标准的是从楔形端起1 0 0 0 m ，最小值采用6 0 0 m 。 另外，在决定辅助车道长度时，一般认为有两种情况，即互通式立体交叉与 互通式立体交叉及其他交通设施之间的间距是长的情况和短的情况。 在这些间距短的地方，辅助车道就连接起来了，结果被作为交织区间来运用。 因此，互通式立体交叉与互通式立体交叉及其他交通设施之间的间距，当然要保 证交织所必要的交织长度。必须是从楔形端到另一个楔形端之间的绝对最小长度 为3 6 0 m ，标准最小长度为6 0 0 m 。( 图4 - 7 a ) 。还有，把辅助车道相互连接起来必 需的最小楔形端的间距规定为1 2 0 0 m 。通常在车速高的环路上，在2 k m 左右，考 虑地形条件、建设费之后，如果可能的话，最好将两条辅助车道连接起来。 当互通式立体交叉与互通式立体交叉及其他交通设施之间的间距长时，当然 不能把辅助车道连接起来，同时也没有这个必要。 运用方面的经验，分流部分和合流部分的辅助车道长度最小约为6 0 0 m ，最 理想的约为1 0 0 0 m ，这样，顺畅的交通流就可以期望，就能有充分发挥处理所定 交通量的能力。特别是分流部分，由于确认标志、心理上的准备、车道移行、反 应时间等关系，是需要较长的辅助车道。把这样的观点和快速道路上的标志体系 联系起来考虑，辅助车道的长度，包括三角段长度，分、合流部分都需要6 0 0 1 0 0 0 m ( 图4 7 一( b ) 、( c ) ) 。 4 辅助车道的应用 辅助车道只是在主要的分合流一边采用就足够了。主要道路一边比次要道路 一边的交通量多，而且交通流也错综复杂，所以辅助车道只附设在环路主路这样 的分合流一边；被交路等次要的交通流分合流一边，不附加设辅助车道。如图 4 - 8 。 第4 章环路设计的核心立体交叉 ( a ) 分合流间隔短的情况 ( b ) 分流部 ( c ) 台流部 图4 7 辅助车道长度 f i 9 4 7l e n g t ho fs e c o n d a r yr o a d w a y 从道路 图4 - 8 辅助车道的应用 f i 9 4 8a o p l i c a t i o no fs e c o n d a r yr o a d w a y 3 9 主道路 北京工业大学工学硕士学位论文 4 4 城市道路立交的特征 城市道路立体交叉，相对予公路立体交叉，他们韵作用、主要组成部分和设 计方法是基本相同的。但由于受地形、地物、用地以及收费制等条件的影响，使 褥二骜之闻又有一些区别，函j 逄设诗懿主导愚恕交有差异。了解它们之阉弱不图 特征，对于指导立体交叉的规划和设计具有稚常重要的意义。概括起来，城市道 路立交和公路立交的不同特征表现在以下几方面： 1 公蘧上一般浚牧费立交，可供选择鲍形式较少；嚣城市遴鼹立交上戆立交 一般不收费，可供选择的形式较移。因此，城市道路立交形式多样，可结合场地 条件充分发挥设计者的主观想象力，在满足交通功能的前提下，设计出新颖、美 鼹夔立交形式。 2 公路立交无须考虑行人和嚣机动车交道，立交形式简单，以二层式为主； 而城市道路立交需考虑行人和非机动车交通，立交形式复杂，以多层式为主。城 市道夔上最突出黪瓣题是庞大瓣蠡括车流帮霉亍入交遥，麴祭要恕极动车、菲毒珏瑟 车和行人交通全部分离、互不干扰，城市道路立交的层数至少应为三层以上，形 式更为复杂。而高遮公路一般为汽车快速、安企、直达运输服务，对少嫩的行人 嚣 掇凌车可壶辕_ l 鏊窝逶遂组织交逶。毽毙，在城市道路立体交叉设诗中，对嚣 机动车和行人交通必须予以特别獯视，合理缀织。 3 公路立交的计算行车速度比城市道路立交的高，相应地线形指标离，占地 匿积大。在蠛索瘸遗紧张熬猿壤下，立交霹以占爱懿垂积大小毒露是立交形式及 能否修成的限制条件。 4 ，公路立交一般间距较大，棚互之间干扰较小；而城市邋路立交的间距较小， 匿遂不易毒置，摇邻立交之溺影响较丈；奁骧枣遂鼹上，巍窍连续多令黪强眩， 一般立交距离在6 0 0 8 0 0 米之间，如果都采尉立体交叉，由于距离较近，会造 成匝邋布置困难，或导致指示标恣无法设置；蓿主要路1 ：1 设置立体交叉，次要路 蜀粟怒平瑟交叉，一曼乎耍交叉发生逢塞，霞绽影响到立体交叉交逶豹正豢运行。 同时，平面交叉翻率辆的横穿，也会影响主线车辆的行驶遮度，是主线通行能力 下降。有时为了降低工程造价，相邻立体交叉之间需要下降或抬高到地液面，造 戒蟹车上下起茯不平竣。霾魏，程立体交叉熬蕊翔器莰诗l l 雩，虚对一袈遴鼹上的 立交全面分析，统考虑，不成孤立地为解决某一交叉口的交通问题而设置立体 4 0 第4 章环路设计的核心立体交叉 ! ! ! i i l l 1 11 1 i l l l l i 一i i ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! s g ! ! ! ! 皇 交叉。 5 城市道路立交受建上、堍下各静建筑物积管线影桶太；丽公路立交受这方 面的影响一般较小。通常，在城市道路的交叉口处地上建筑物( 尤其是永久性高 大建筑物) 阻及各种杼柱较多，而在地下各种管线纵横交锩，使得拆迁数量大， 费爝麓，菲建安费商蹲高这5 0 潋上，并增翻了立俸交叉设计戆难度。 6 城市道路立交用地限制较严，往往采用非标准型立交；而公路立交用地限 制较松，多采用标准型立交。 7 城市道路立交魄公路立交更多逮重税奖蕊阕题。城麓彳道路立交涂满足交通 功能以外，还应符合市政建设景观方面的要求。在结构上鼹求简洁、轻巧、线条 连续；在外观上要求新颖、美飒、飘逸等；并与周围环境协调统一。 8 城市道路立交设计需考惑施工时在狭小的场建条俘下，便于维持原有交通 和快遮旌工问题；而公路立交施工时场地多不受限制，交通组织也较方便，只需 注意逑当的工期即可。 9 城市道路立交沈公路立交的撵隶系统羹为复杂。蠛市道路立交多为遗下管 渠排水，并与城市熬体排水系统连接，有时需藤设置泵站幼力排水。而公路立交 多采用地上明沟撑水，相对比较简单。 l o 城市道路立交对绿纯蹴公路立交受为萋视。公路立交绿纯一般注重对通 过立交车辆的引导作用，而城市道路立交则甄注重于对立交的美化，使之成为城 市黪象鬣或景观之一。 4 5 环路立交的设计 立馋交叉的设诗理论和设计实践，经过数十年高速公路及城市快速路的建设 经验，已经相对成熟，本文不簌赘述，只辩舔路的立交设计中独特豹设计内容热 以阐述。 4 5 设计原剃 1 以交通预测分析为依据，并综合考虑相交路性质、规划红线宽发、地下管 网、周围建筑和环境景观等因索，合理选择立交形式，满足功能要求。 2 立交选鍪 臻绳臻逐主线突逶据逶，歪凑楚理繇爨与内羚交通黪关系，满足 主要转向交通需求：利用路刚必系和相邻立变之间的互补性解决次要转向交通。 4 1 北京工业大学工学硕士学位论文 3 立交匝道布设尽量避免交织，合理设鼹遴出口，保证分、合流主路畅通， 龟l 造魏好豁交通繇麓。 4 在满足功能瑟求的情况下，简化立交型式，尽量减少立交层数，降低建筑 高度，减少拆迁占地，节约工程投资。 5 。立交总体布筠、褥型选移应考患景疆效纂。 4 5 2 立交型式的选择 必了绦涯巧鼹蔓线交通畅遴，满是主要转两交逶羲求，在立交迭墅上一般遵 循以下分类原则： 1 环路与高速公路、规划快速路相交采用枢纽型立交，机动车与非机动车分 好； 2 环路与重要的主干路相交采用互通或部分互通式立交； 3 环路与一般性主干路、次干路相交采用菱形或分离式立交； 4 琢鼹与支爨撩交罴蘑右送衰是方式与繇鼹辏路连接； 5 环路主路、辅路与铁路榴交均采用分离式立体交叉。 城市交叉口的燮通组织最突出的问题是庞大的自行车流和行人交通，如果要 把援凌事、i 援动攀秘行太交邋众部分离、踅不于撬，城帑j 蓬路立交抟鼷数一般 为三层或以上的多朦为主。立交溅式的选择，除满足交通功能外，还应配合周围 的建筑物，使立交测式与建筑物的景观相协调；考虑立交占地的可能性，以及工 程燕搂大小、工程滚徐等因素；黉矫，立交瓣缝枣鼋耨应力求麓涪、轻巧、线条连 续流铴。 十字立体交叉一般有5 种基本形式：苜蓿叶式立交、环行立交、定向式立交、 菱形立交、燕擎式立交。其串4 耱是互逶式豹，一势是壹逶式赫。一个颡象或一 个城市互通立交的形式尽可能通用化和简化，通用化的意恩就是尽可能采用统一 的形式，车辆通过每个立交都按同一模式、间一行驶路线，这样行驶比较安全、 磁较联禚。匿嚣上遂鼹发达藿家，如薅鏊熬羹遇立交基零上袋建曹蓑时式，英星 则基本上采用环行立交，在高速公路上也不例外。简化的激思是，一条邋路上互 通立交是少数，多数是简单直通戏，只解决躐向行驶而不解决左右行驶的交通。 帮馕楚互逶式立交瞧力求筏擎。 凝体到一个城市，因受现状建筑，用地殿地势等条件的限制，完全采用一种 第4 章环路设计的核心立体交叉 形式也是很困难的。例如苜蓿叶式立交是国际上比较常用的互通立交，但圆苜蓿 叶式的用地约1 0 公顷左右，在市区中部采用这种形式往往是很困难的，因此便 产生扁苜蓿叶式的，用地约6 7 公顷，有的城市如莫斯科花园环路的扁曹蓿叶 式立交占地还要小一些。这种差别对建设立交是至关重要的，在某种程度上决定 着立体交叉能否建成。另一种常见的互通立交为环行立交，如果在立交处设计车 速不是很高的情况下，圆岛采取一定长度的直径，占地4 5 公顷即可。 互通立交的形式选择，除了受城市用地限制以外，还要考虑路口交通流的 需求情况，下面通过对北京市部分互通立交的通行能力情况的分析，供立交选型 时参考。 北京市典型的机动车和自行车分行立交为三层的苜蓿叶式和环行两种。其 冲突点分布状况见图4 9 a 、4 9 b ，有关比较数据见表4 3 。图表中a 类冲突点为 机动车之间的交叉冲突、机动车与自行车的交叉冲突和机动车与行人的冲突，用 。表示；b 类冲突点为机动车之间的合流及分流冲突，用口表示；c 类冲突点为 自行车之间的冲突和自行车与行人的冲突，用表示。 图4 9 a 苜蓿叶式分行立交冲突点分布示意图 f i g4 - 9 ad i s t r i b u t i n go fi n t e r f e r ep o i n t 北京工业大学工学硕士学位论文 ! ! 自! ! _ ! 自! ! _ 目目自! $ 。! ! ! ! ! ! ! 图4 9 b 环行分行立交冲突点分布示意图 f i g4 - 9 bd i s t r i b u t i n go fi n t e r f e r ep o i n t 表4 - 3 各种交叉形试路口冲突点数和高峰小时邋谶量对照表 t a b l e 4 3t r a f f i cf l u xc o m p a r a t i o no fd i f f e r e n tc r o s s r o a ds t y l e 冲突点数尽 路鞠名落盈交叉澎a 类裹蜂，l 、黠遥遘 称 机一机一机一小b 类c 娄 惑 鬣 机自 人 计 计 新衡口灯控平面 熬疆 交叉 2 1 4 8 2 4 8 1 8 5 04 2 0 2 双澄环行 安定门 488 2 0 1 22 86 03 8 8 5 立体交叉 三层环行 蕊惠门 oo8882 04 46 2 0 1 立体交叉 双层暂蓿 复必门 o 1 6 82 41 62 04 46 2 5 3 叶式立交 三层翁稽 建国门 00881 62 04 47 0 3 0 时式立交 由衷内数据可知，三层分行立交效果优于双层混行立交，主要表现猩消除了 极动车与垂嚣车静交叉冲突，滏存熬台流积分浚砖突点其憝黢程度要魄交叉砖突 小的多。北京市多年来的实际应用效果分析表明，环行立交的通行能力畅通情况 及安全情况均不如翁蓿叶式好。据统计，北京市四环线的茵稽叶式的立交数量占 全线夏遴式立交憨数戆6 0 良上。 因此，环路的枢纽型立交宜采用三层苜稽叶式互通立交为主型，与麓耍的主 第4 章环路设计的核心立体交叉 ! ! ! ! _ _ ! ! ! ! ! ! ! i i i i i i i i i i i i i i i ii ! ! ! ! 于路搁交采用环行立交为主型，与一般性主干路、次于路棚交采用菱形成分离式 立交为主鍪。 4 5 3 立交选型的特殊路段