道路交叉口规划.doc

第二章 城市信号交叉口空间优化设计概述2.1 城市信号交叉口形式和几何构造2.1.1城市信号交叉口的形式及其应用类型。 1 交叉口的形式道路网规划，道路周围建筑情，况交叉口用地及交通量，交通性质和交通组织，以及交叉口相交叉的道路的条数及他们之间的相互交叉的角度等等决定了城市道路交叉口的形式。常见的交叉口的形式有：十字形，X字形,T字形,Y字形，错位交叉和复合交叉（五条或者五条以上的道路交叉路口）等几种。根据交通特点，交叉口的形式可归纳为加辅转角式，分道转角式，扩宽路口式和环形交叉四类。：交叉口用适当半径的园曲线平顺连接相交道路的路基和路面，如图（2.1-a）所示。此类交叉口形式简单，占地少，造价低，设计方便是其优点，但是行车速度低，通行能力小是其不可忽视的缺点。适用于转弯时交通量较小的主干道和次干道交叉。设计时主要解决合适的转弯曲线半径和足够的视距等问题。分道转弯式：通过设计导流岛，划分车道等措施。使单向右转弯或者双向左、右转车流以较大的半径分道行驶的平面交叉，如图（2.1-b）所示。此类交叉口转弯车辆，尤其是右转弯车辆行驶速度和通行能力都较高。适用于车速较高，转弯车辆较多的一般道路。拓宽路口形式：为使转弯车辆不影响其他车辆的正常行驶，在交叉口连接处增设变速车道和转弯车道的平面交叉，如图（2.1-c）此类交叉口可减小转弯交通对直行的干扰，车速较高，事故率低，通行能力大，占地多，投资大。适用于交通量较大、转弯车辆较多的一 、二级公路和城市主干路。环形交叉：在交叉口中央设置中心岛，用环道组织渠化交通，使进入的所有车辆一律按逆时针方向绕岛单向行驶，直至所要去的路口离开岛驶出的平面交叉，俗称转盘。如图（2.1-d）所示。环形交叉口的优点是驶入交叉口的各种车辆可连续不断的单向行驶，减少了车辆在交叉口的延误时间；环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点，提高了行车安全性；交通组织简便，不需要信号管制；对多路交叉和畸形交叉，用环道组织渠化交通更为有效；中心岛绿化科美化环境。其缺点是：占地面积达，城市改建困难；增加了车辆绕行距离，特别是左转弯车辆；一般造价高于其他平面交叉。按规划需要修建立体交叉处，近期可以采用环形平面交叉作为过渡形式，并预留远期改建为立交的可能性。设计时主要解决中心岛的形状和半径，环道的布置和宽度，交织段长度，交织角，进出口曲线半径和视距要求等问题。2 交叉口的应用类型城市交叉口的应用类型主要根据交叉道路类别确定，如下表所示： 相交道路主干路次干路支路级（）级主干路AAA、EE次干路AAA、B、E 支 路级A、B、DB、C、D、F（）级 B、C、D、F 附注：型交叉口展宽及信号控制交叉口；型设有让路标志或停车标志的优先控制交叉口；型不设控制交叉口； 型环形交叉口； 型干路中心隔离带封闭、支路只准右转通行的交叉口； 型交叉口不展宽及信号灯交叉口。2.1.2 信号交叉口的几何构造交叉口的几何构造包括交叉口的视距，圆曲线半径及拓宽设计等。交叉口的视距1 视距三角形由相交道路上的停车视距所构成的三角形称为视距三角，在其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物，如图（2.1.2-a）。视距三角形应以最不利的情况来绘制，其方法和步骤为：1. 确定停车视距ST：可用按表（2.1.2-A）来确定。当受地形、地质条件及其他特殊情况限制时，停车视距可采用表中的最低值，但是必须采取设置限速标志等技术措施。计算行车速度100806050403020停车视距（m）一般值1601107560403020底限值120755545302515表2.1.2-A2. 找出行车最危险的冲突点：不同形式的交叉口的最危险冲突点的找法不同。3. 从最危险的冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距ST，连接末端构成视距三角形。识别距离：为了保证车辆安全和顺利的通过交叉路口，应使驾驶员在交叉路口之前的一定距离能有识别交叉路口的存在及交通信号的交通标志等，这一距离称为识别距离，改距离随着交通管制的条件而异。本文研究的是有信号控制的交叉路口所以只讨论有信号控制的交叉路口的识别距离。对有信号控制的交叉口，在车辆正常行驶的条件下，识别距离为驾驶员能看清楚交通信号和显示内容，能有足够的时间减速直到停车，但是这样的制动停车并非急刹车。因此，有信号控制的交叉口识别距离SS可用公式（2-1）计算。 SS = V/3.6*T +V2/26a （m） （2-1）附注：V路段计算行车速度（km/h）； a减速度 m/s2 ；t识别时间（s）。识别时间t包括驾驶员的反应时间和制动生效时间。在公路上识别时间可取10s；在城市道路上因交叉口多，驾驶员对其存在已有准备，识别时间可以取6s。2 交叉口的圆曲线半径交叉口的圆曲线半径包括交叉范围相交道路的圆曲线半径、分道转弯式圆曲线半径两部分。1. 相交道路的最小元曲线半径R：在交叉口范围内，主要道路的计算行车速度V任然采用路段规定值，次要路段可采用路段的0.7倍；横向力系数可按不同的V值在0.15-0.20之间选取；超高横坡i以不大于2为宜，最大不应超过6。根据以上取值可以根据公式（2-2）计算出相交道路最小圆半径R如图表(2.1.2-B)。 R=V2 /127(i+) （2-2）附注：R平曲线半径（m）； V汽车行驶速度(m/s)； 横向力系数； i超高横坡。交叉口相交道路最小圆曲线半径（m）计算行车速度V（km/h）100806040302010主要道路一般值46028015060301510极限值3802301205025126次要道路/6030151515 表2.1.2-B2 分道转弯式交叉口最小圆曲线半径：当右转弯车辆较多时，为保证右转弯车辆能以规定的速度分道行驶，应对最小转弯半径加以限制。在右转弯车辆计算行车速度也确定的条件下，取=0.160.20，最小转弯半径一般值采用i=2计算，极限值用i=6计算。分道转弯交叉口最小圆曲线半径以表2.1.2-C为参考。分道转弯式交叉口最小圆曲线半径（m）右转弯半径（km/h）8070605550454035302520最小半径一般值280210150120100806050352515极限值23017012010080655040302012表2.1.2-B3 交叉口红线宽度由于交叉口每个进口道的通行时间约为路段通行时间的半左右，因此，交叉口进口道单车道的通行能力与路段相比也小的多。为了保障交叉口进口道的通行能力与路段通行能力相匹配，规划设计时应增加交叉口范围内的红线宽度，为增加进口车道数提供基础。信号交叉口进口道的展宽段宽度和长度应根据规划交通需求量和车辆在平面交叉口的排队长度确定。在没有交通需求预测数据时，可以参考相关规定中的推荐值。一般取。4 交叉口的拓宽设计当交叉道路的交通量较大、转弯车辆多而车速又高时若交叉口进口道仍然采用路段上的车道数，会导致转弯车辆和直行车辆受阻，分流、合流困难，且易发生交通事故。此时，可对进口道的一侧或两侧拓宽车道，即进行交叉口的拓宽设计，以改善交叉口的通行条件。交叉口的拓宽设计主要解决三个问题：(1) 拓宽的车道数：拓宽车道数主要取决于各向交通量、交通组织方式和车到的通行能力等。一般应比路段单向车到数多增加一条至两条车到。(2) 拓宽位置的选择：(a )进口车道的左侧拓宽，如利用中间的分隔带、或者越过中心线部分占用对向车道宽度（如图2.1.2-b）；(b)进口车道的右侧拓宽，如利用行车道右侧的绿化带或者拆迁部分房屋。(3) 拓宽车道的长度计算（如图2.1.2-c）：拓宽车道的长度Y值，应能使右转弯车辆最长的候车车队的尾车驶入拓宽的车道，其长度为： Y=nln+Lk+w （2-3）附注： n一个周期的红灯和黄灯时间内到达进口车道的车辆数，即候车数量；n =每条直行车道的通行能力*（1-右转弯车辆比率）/（每小时周期数/该向红灯周期长的比例）ln 停候车辆的平均车头间隔（m）, ln值与车型和停候车辆的间隔有关，一般取6 9m；Lk车辆从原车道进入相邻车道所需的距离（m）,在低速驶入的情况下，Lk12m；w人行道宽度。2.2 城市信号交叉口空间优化设计的内容及原则和步骤2.2.1 城市信号交叉口空间优化设计的内容 城市型号交叉口设计包括时间设计和空间设计，时间设计是由空间设计决定的，但是它又影响着空间设计。所以两者的关系是相当密切的。道路交叉口的空间设计主要包括叉口形式的选择、车道功能划分（例如车道宽度的确定以及进、出口道车道数的确定）、交叉口渠化（例如左专车道的设置、右转车道的设置）、标志标线的施划、安全设施的设置等内容。交叉口的空间优化设计是更具交叉口的环境、交通流和事故发生率等因素来综合考虑交叉口的空间设计是否达到最优，如果没有到达则需要对交叉口的空间设计进行改进。在以下几章当中主研究了车道功能划分和交叉口的渠化。2.3.2 城市信号交叉口空间优化的目标信号交叉口空间优化设计的重点是突出分离，必要时可以通过限制其运行轨迹来移动冲突点的位置或者转变冲突位置或者转变冲突性质来减少交通冲突。信号交叉口空间优化设计是通过合理的分配交叉口空间资源来达到使不同交通流安全及顺畅的运行，这是空间优化的基本目的。2.3.3 城市信号交叉口空间优化设计的原则 城市信号交叉口空间优化设计主要应遵守以下原则：（a）简单易懂 （b）符合规范 (c) 有利安全 （d）方便顺畅（e）保证视距 （f）明确美观。总的来说，就是要尽量增加平面