道路交叉设计课件

1、道路交叉设计,概述 交叉口平面设计 交叉口立面设计 交叉口定时信号配时设计 立体交叉类型及适用条件,第三章 道路交叉设计,道路交叉设计,概述,平面交叉（交叉口）：道路与道路（或铁路）在同一平面上相交。 立体交叉（立交）：利用跨线构造物使道路与道路（或铁路）在不同高程平面上相交。,交叉口是道路交通的重要组成部分，各向道路在交叉口相互联结而构成路网，以沟通各向交通 道路的运输效率、行车安全、车速、运营费用和通过能力很大程度上取决于交叉口的规划和设计 随着道路交通迅速发展和汽车数量急剧增长的情况下，平面交叉已不能适应汽车快速行驶和保证行车安全，因而转向空中发展，从空间上来分隔交叉的车流,道路交叉设计

2、,交叉口的交通运行特点,几个定义： 分流点同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点 合流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 冲突点来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点,上述三类交错点都存在相互尾撞、挤撞或碰撞的可能性，是影响交叉口行车速度、通行能力和交通事故的主要原因。其中，以直行与直行、左转与左转以及直行与左转车辆之间所产生的冲突点，对交通的干扰和行车的安全影响最大；其次是合流点；再次是分流点。 因此，交叉口设计时，应尽量采取措施减少冲突点和合流点，尤其要减少或消灭冲突点。,道路交叉设计,无交通管制时，三路、四路和五路相互交叉的交错点分布情况,道路交

3、叉设计,无交通管制时，三路、四路和五路相交交叉的交错点分布有如下结论：,在无交通管制的交叉口，都存在各种交错点。其数量是随相交道路条数的增加而显著增加的，其中增加最快的是冲突点。因此，在规划和设计交叉口时，应力求减少相交道路的条数。 产生冲突点最多的是左转弯车辆。因此，在交叉口设计中如何正确处理和组织左转弯车辆，是保证交叉口交通通畅和安全的关键所在。,基本原则,限制、减少或消除冲突点，引导车辆安全顺畅合流、分流和交错,基本方法,从时间和空间上协调好交叉口各向车流的运行,基本途径,1.将不同方向的交错车流从时间上进行分离，即交通控制的途径 2.将不同方向的交错车流从空间上进行分离，即立体交叉的途

4、径 3.将不同方向的交错车流在同一平面内用物理设施分离、限制和引导其行驶路线，即渠化的途径,道路交叉设计,交叉的基本分类,平面交叉的类型,按交叉形式分为：十字形交叉、T形交叉、X形交叉、Y形交叉、错位交叉和环形交叉等,按渠化程度分为：简单交叉、扩宽交叉和渠化交叉,按交通管理方式分为：让行交叉、信号交叉和环形交叉,道路交叉设计,立体交叉的类型,按交通功能分为：分离式立交和互通式立交,按结构物形式分为：上跨式和下穿式,道路交叉设计,交叉口平面设计,当通过单个交叉口本身的改善无法解决其阻塞问题时，要考虑利用周围的路网重新组织交通流，使一部分交通流分散到容量有余的路口，通过合理利用路网资源解决单点的交

5、通问题：,交叉口设计主要包括空间设计和交通设计两部分,车道数的确定。交叉口进车道的车道数多于上游路段车道数，具体数量则根据实际需求量来确定；出口道的车道数至少与路段车道数相同，当流入的右转车设专用右转车道时，应增设右转加速汇入车道，对新建道路，由此确定的车道数和车道宽度来确定机动车道的总宽度 车道功能的确定。根据各交叉口配时时段的设计交通量数据，按各流向的流量概略确定所需的车道数以及车道功能 非机动车的处理。根据交叉口空间大小及自行车交通流量，选择合理的渠化及控制方案 控制方案的确定。按照相交道路的类别和流量大小确定是否设置信号灯，若采用信号控制，根据流向、流量确定信号相位,公共交通概略设计要

6、点,根据道路的供给条件、道路上的公交线路数，考虑是否设置公交专用道和公交优先控制方案，同时考虑公交停靠站的大致位置及其形式的选择,道路交叉设计,交叉口的设计原则与形式选择,设计原则,占地面积小，能安全、迅速地通过最大交通量 交叉口形式要结合路口交通管理方式（有无信号灯）、相交道路的等级主次、道路横断面形式、交通组成、交通量流量和流向、重要建筑物布置条件等合理布置，以保证车辆安全、畅通行驶 合理布设人行横道，减少干扰，使行人在最短时间内安全、迅速地穿过道路 正确设计交叉口的高程，既使车辆能平稳行驶，又能保证排水通畅，与附近街坊高程配合协调，同时路口表面平顺、美观 合理解决各种地下管线的交叉 要考

7、虑路口处交通管理、导流设施及安全防护设施的布设位置,道路交叉设计,交叉口形式的选择,形式要简单、实用，尽可能选用正交的十字形交叉口或T形交叉口 尽量使相邻交叉口之间的道路直通，避免采用错位T形交叉 对于斜交的交叉口，宜改为正交的或接近正交，如：可采用改斜交为十字形、改斜交为双T形错位交叉、改小交角为大交角、开辟左、右转车道、改Y形为正交T形等方法对交叉口实施改造 对于主要交通，其道路线形宜顺直，主流的任一侧不宜有两条以上路段交汇，以减少对主流方向的干扰 尽量避免近距离的错位交叉。当相邻两个T形交叉口之间的距离很短时，可予以合并 多路交叉口应尽量避免，或加以改造。例如设置中心岛改为环形交叉；封路

8、改道，把多条道路交叉改为十字交叉；调整交通，把双向交通改为单向交通,道路交叉设计,交叉口的车道数,左、直、右方向车辆组成均匀，各设一专用车道 直行车辆很多且左、右转也有一定数量时，设两条直行车道和左、右转各一条车道 左转车多而右转车少时，设一条左转车道，直行和右转车共用一条车道 左转车少而右转车多时，设一条右转车道，直行和左转车共用一条车道 左、右转车辆都较少时，分别与直行车合用车道 行车道宽度较窄，不设专用车道，只划分快、慢车分道线 行车道宽度很窄时，快、慢车道也不划分,交叉口各相交道路的车道数，应根据交通控制策略、交通量、车道的通行能力及交叉处用地条件等决定。在城市道路上还应考虑大量非机动

9、车交通的需要。,从渠化交通考虑，交叉口最好按车种和方向分别设置专用车道，避免相互干扰，以提高通行能力；但在交通量较小的道路上设置过多的车道是不经济的，可考虑车道混合行驶。根据行车道宽度和左、直、右行车辆的交通量大小可作出多种组合的车道划分。,道路交叉设计,先选定交叉口的形式 然后再根据设计年限的高峰小时交通量和不同行驶方向的交通组成进行交通组织设计，由此初定出车道数 按照所确定的交通组织设计方案，对初定的车道数进行通行能力验算 如车道通行能力总和小于高峰小时交通量的要求，则必须增加车道数重新验算，直到满足交通量的要求为止,交叉口车道数确定方法,一般情况下，交叉口的车道数宜比路段上多设一条,道路

10、交叉设计,交叉口的圆曲线半径和视距,为使直行车辆在交叉口范围能以一定速度顺利行驶，保证交叉口立面设计平顺、美观，应对交叉范围相交道路平曲线的最小半径或最大超高横坡度加以限制 在交叉口范围内，主要道路的设计速度仍采用路段规定值，次要道路可取路段的0.7倍；横向力系数可按不同设计速度在0.150.20之间选用；超高横坡以不大于2为宜，最大不应超过6,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以及加铺转角式圆曲线半径,圆曲线半径,相交道路的最小圆曲线半径,当右转弯车辆比较多时，为保证右转车辆能以规定速度分道行驶，应对最小转弯半径加以限制。 在右转车辆设计速度已确定条件

11、下，取横向力系数0.160.20；超高横坡一般值采用2计算，极限值用6计算,分道转弯式交叉口最小圆曲线半径,道路交叉设计,平面交叉点前后各相交道路停车视距长度所构成的三角形范围内，应保证通视，以确保行车安全。在视距三角形范围内妨碍驾驶员的障碍物均应清除。同时，在交叉以前的一定距离内应能识别出交叉的存在和信号、标志等。,视距,为了保证各种右转车辆能以一定速度顺利转弯，交叉口转弯处的缘石或行车道边缘应做成圆曲线或多心复曲线，圆曲线的半径R1称为转角半径。,加铺转角式交叉口转弯半径,B：机动车道宽度，一般采用3.5m F：非机动车道宽度 R：右转车道中心线半径,在未考虑机动车道加宽的情况下，转角半径

12、为：,其中右转车道中心线半径R可用前述圆曲线半径公式计算。由于此类交叉口多用于交通量小、车速不高的低等级道路，因此右转车速可取路段设计速度的0.60.7倍，计算时可用0.6倍。据观测，右转车速一般在1025km/h之间；横向力系数在0.150.20之间；超高横坡度采用2；另外最小转角半径不得小于汽车的最小转弯半径。,道路交叉设计,交叉口的拓宽设计,平面交叉符合下列条件时应设右转车道：,设置条件,平面交叉角小于60，且右转车较多 右转交通量大，且为主要交通方向 右转车辆所需车速较高 有特殊需要,不允许左转弯 道路交通量很小，通行能力有富余 相交道路设计速度为40km/h以下，设计小时交通量小于2

13、00辆,平面交叉除下列条件外应设左转车道：,道路交叉设计,拓宽车道的设置方法是指在交叉口的进口道上如何实现增辟车道的方法。,设置方法,在进口道的右侧或同时在出口道的右侧拓宽右转车道。,右转车道设置方法,道路交叉设计,向进口道左侧拓宽，依据相交道路是否设置中间带和中间带的宽窄可按以下方法实现左转车道。,左转车道设置方法,宽型中间带：当设有较宽中间带（一般不小于4.5m）时，将道口一定长度的中间带压缩宽度，由此增辟出左转车道 窄型中间带：当设有较窄中间带（宽度小于4.5m）时，将道口单向或双向车道线向外侧偏移，增加不足部分宽度 无中间带：当相交道路不设中间带时，一是将进口道的一侧或两侧扩宽，增加进

14、口道路幅总宽度，在进口道中心线附近辟出左转车道；二是不扩宽进口道，占用靠近中心线的对向车道作为左转车道,道路交叉设计,交叉口的进口道设置了拓宽车道后，为不影响横向相交道路上的直行车流，在横向相交道路的出口道应设加速车道，如图示。进口道处拓宽车道的长度应能满足转弯车辆减速所需长度，也应保证转弯车辆不受相邻等候车队长度的影响；出口道的加速车道应保证加速所需长度。拓宽车道长度由渐变段长度、减速所需长度或等候车队长度组成。,拓宽车道的长度,道路交叉设计,环形交叉口设计,中心岛,一般多用圆形，有时也用圆角方形和菱形 主、次道路相交时，宜采用椭圆形 交角不等的畸形交叉可采用复合曲线形 结合地形、地物和交角

15、等也可采用其他规则或不规则几何形状的中心岛 关键指标是半径，应首先满足设计车速要求，然后按相交道路的条数和宽度，验算相邻道口之间的距离是否符合车辆交织行驶的要求,环形交叉口的组成包括：中心岛、交织段、环道、交织角和环交进、出口等。,道路交叉设计,交织段,进环和出环的两车辆，在环道行驶时相互交织、交换一次车道位置所行驶的距离称为交织长度 交织长度主要取决于车辆在环道上的行驶速度 交织段长度的位置大致可取相邻道路机动车道外侧边缘延长线与环道中心线交叉点之间的弧长,环道,即环绕中心岛的单向行车道，其宽度取决于相交道路的交通量和交通组织 一般，靠近中心岛的一条车道作绕行之用，最靠外侧的一条车道供右转弯

16、之用，中间的一至二条车道为交织之用，一般环道的车道采用三条为宜，如交织段长度较长时，环道车道数可布置四条；若相交道路的行车道较窄，也可设二条车道 如果采用三条机动车道，每条车道宽3.53.75m，并按前述弯道加宽中单车道部分的加宽值，当中心岛半径为2040m时，则环道机动车道的宽度一般为1516m,道路交叉设计,交织角,即进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均相交角度，以距右转机动车道的外缘1.5m和中心岛边缘1.5m的两条切线交角来表示 交织角大小取决于环道的宽度和交织段长度，环道宽度越窄，交织段长度越大，则交织角越小，行车就越安全。但交织段要长，中心岛半径就要增大，占地也要增加，控制在2030之

17、间为宜,环交进、出口,环道进、出口的曲线半径取决于环道的设计车速，为使进环车辆的车速与环道车速相适应，应对进环车辆的车速加以限制 环道进、出口曲线半径采用接近或小于中心岛半径，而且各相交道路的进口曲线半径不要相差太大，环道出口的曲线半径可较进口曲线半径大一些，以使车辆加速驶出环道,道路交叉设计,交叉口的交通组织设计,左转弯车辆的交通组织设计,设置专用左转车道 实行交通管制 变左转为右转环形交通、街坊绕行,道路交叉设计,组织渠化交通,利用分车线或分隔带、交通岛等，把不同方向和速度的车辆划分车道行驶，避免车辆相互侵占车道和干扰行车路线 利用交通岛的布置，限制车辆行驶方向，使斜交对冲的车流为直角交叉

18、或锐角交叉 利用交通岛的布置，限制车道宽度，控制车速，防止超车 可利用渠化交通设置的交通岛或分隔带，设置各种交通标志，并可作为行人过街时避让车辆的安全岛 在交通量较大，车速较高的交叉口利用交通岛组织渠化交通量，还需考虑设置变速车道和候驶车道，以利左转弯车辆转向行驶和变速行驶的需要,道路交叉设计,行人交通组织设计,通常对称布置在行车道两侧，转角处加宽 若人、车流量较大且行车道较宽时，应在人行横道中间设安全岛，必要时在转角处用栏杆将人、车隔离，人行横道两侧设置信号灯 当交叉口宽阔、人流量多、车流量大且车速高时，可考虑设置人行天桥或人行地道,道路交叉设计,非机动车交通组织设计,在交叉路口，非机动车道

19、通常布置在机动车道和人行道之间 在交叉口内，一般车流量下，非机动车随机动车按交通规则在右侧行驶，不设分离设施；而车流量较大时，可采用分隔带（墩）将机动车与非机动车分离行驶，减少相互干扰 当车流量很大且机动车、非机动车之间干扰严重时，可考虑采用立体非机动车交通组织，并与人行天桥或地道一起考虑 自行车在交叉口的交通管理原则,道路交叉设计,交叉口立面设计,目的和要求,概述,解决相交道路之间以及交叉口和周围建筑物之间在立面位置上的关系以符合行车、排水和建筑艺术三方面的要求 使交叉口范围内的地面水能迅速排除，使行车道和人行道的各点高程能与建筑物的地面高程相协调而具有良好的空间感 很大程度上取决于相交道路

20、的等级、交通量、横断面形式、纵坡的方向和大小，以及当地的地形情况 首先应使主要道路上的行车方便，在此前提下，也应适当改变主要道路的纵、横坡，以照顾次要道路的行车方便,道路交叉设计,立面设计的一般原则,主、次道路相交，主要道路的纵、横坡度一般均保持不变，次要道路的纵、横坡度可适当改变 同级道路相交，纵坡一般不变，横坡可变 路口设计纵坡不宜太大，一般不大于2%，困难情况下不大于3% 交叉口立面设计高程与周围建筑物地坪高程相协调 为了保证交叉口排水通畅，设计时至少应有一条道路的纵坡背离交叉口 合理确定边坡点和布置雨水口,道路交叉设计,立面设计的基本类型,处于凸形地形上，相交道路的纵坡方向均背离交叉口

21、 处于凹形地形上，相交道路的纵坡方向都指向交叉口 处于分水线地形上，有三条道路纵坡方向背离而一条指向交叉口 处于谷线地形上，有三条道路纵坡方向指向交叉口而一条背离 处于斜坡地形上，相邻两条道路纵坡指向交叉口而另两条背离 处于马鞍形地形上，相对两条道路纵坡指向交叉口而另两条背离,道路交叉设计,设计方法与步骤,方格网法 设计等高线法 方格网设计等高线法,设计方法,收集资料 等高线的计算和画法 勾绘和调整等高线,设计步骤,道路交叉设计,交叉口定时信号配时设计,配时设计的时段划分,交叉口交通量按时变规律变化，信号配时应按不同时段的不同交通量设计 分段视实际情况可从早高峰时段、下午高峰时段、晚高峰时段、

22、早晚低峰时段、中午低峰时段及一般平峰时段等各时段中选取 各时段信号配时方案，按所定不同时段中的设计交通量分别计算,设计流量的确定,交叉口信号配时设计的设计交通量，须按各配时时段内交叉口各进口道不同流向分别确定 交叉口各进口道不同流向的设计交通量取各配时时段中的高峰小时中的最高15min流率换算的小时交通量 无最高15min流率的实测数据时，进行估算,道路交叉设计,渠化方案的确定,交叉口改善设计，渠化方案应根据设计流量分配各流向的车道数 应尽量增加进口道的车道数 在设计出口道时，应注意与信号相位的设计同时考虑，在同一相位中，进口道的数目与出口道的数目要匹配 新建交叉口应先采用试用方案,交通信号相

23、位相序设定,信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定 为充分利用交叉口的时空资源，在有条件的地方，可采用分车道控制的方法,道路交叉设计,信号周期时长,机动车交通为主条件下的信号周期时长 混合交通条件下的周期时长确定,信号配时及绿信比,总有效绿灯时间 各相位的有效绿灯时间 各相位的绿信比 各相位显示绿灯时间,道路交叉设计,服务水平评估,以平均停车延误作信号交叉口设计与交通信号配时的服务水平的评价指标 信号交叉口设计与交通信号配时的服务水平，根据计算的平均停车延误确定 设计服务水平：新建、改建交叉口宜取B级，治理交叉口宜取C级 服务水平不合格时，须改变各进口道设计或（和）信

24、号相位方案，重新设计,信号配时图,以上信号配时设计结果，可用信号配时图集中表达,道路交叉设计,立体交叉类型及适用条件,立体交叉的组成与特征,跨线构造物 正线 匝道 出口与入口 变速车道,立体交叉的组成,位置重要，功能明确 规模庞大，造价昂贵 形式多样，工程复杂 区域制约，设计灵活,立体交叉的特征,公路立交一般附设收费站，两立交间的间距较大，地物障碍少，用地较宽松，多采用地上明沟排水系统，常用立交形式简单 城市立交一般不收费，相邻立交间距较小，拆迁费用较高，多采用地下暗管排水并与城市排水系统连接，更多重视美观要求,公路立体与城市立交的特点,道路交叉设计,立体交叉的类型及适用条件,相交道路的车流轨迹线之间至少有一个平面冲突点的交叉 当个别方向的交通量很小或者分期修建时，高速道路与次要道路相交或受用地和地形等限制时,部分互通式立交,菱形立交,保证主线直行车辆快速畅通，转弯车辆绕行距离短 主线下穿时，匝道坡度便于驶出车辆减速和驶入车辆加速 形式简单，用地和工程费用小 次线与匝道连接处为平面交叉，影响通行能力和行车安全,道路交叉设计,部分苜蓿叶式立交,主线直行车快速畅通，单一驶出方式简化了主线上的标志 仅需一座桥，用地和工程费用小，远期可扩建为全苜蓿叶式立交 次线上存在平面交叉，有停车等待和错路运行的可能 布设时，应