城市道路交通设计指南第4章13.docx
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城市道路交通设计指南第4章13
第4章城市道路交通空间设计
4.1道路交通设计规划条件
4.1.1规划原则
城市道路网规划是做城市道路交通设计的基础,道路交叉口的规划方案合理与否直接影响到交通设计方案的效果,因此道路网在规划阶段应考虑到交通流的需求特性,使得交通设计方案能尽可能发挥其最佳效益。
4.1.1.1交叉口交叉形式
考虑到交通流的安全运行,规划交叉口的交叉形式不应出现超过四个进口道的多路交叉口、畸形交叉口;斜交交叉口的交角不得小于45度;Ⅱ级支路以下的道路不应与城市主干路相交。
4.1.1.2交叉口范围的红线拓宽
因车辆通过交叉口的可通车时间仅相当于路段可通车时间的一半还不到,所以交叉口进口道上每条车道的通行能力还不到路段通行能力的一半。
因此,平面交叉口规划设计须使进口道通行能力与其上游路段通行能力相匹配,可通过增宽交叉口处的红线宽度,在交叉口进出口增加车道。
平面交叉口进口道的展宽段长度和宽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。
但是,在规划阶段,经常会出现无交通量的情况,经过大量的调查、研究,列出了表4-1的指标,为在缺乏交通量的情况下,提供了绘制平面交叉口规划红线宽度增加值和展宽段长度。
平面交叉口出口道规划红线可增宽3m,增宽长度视道路等级取60~80m,渐变段为30~50m。
表4-1新建平面交叉口进口道规划红线宽度增加值和长度
相交道路
交叉口
规划红线宽度增加值(m)
进口道规划红线长度(m)
展宽段长度(m)
展宽渐变段长度(m)
主干路
次干路
支路Ⅰ
主干路
次干路
支路Ⅰ
主干路
次干路
支路Ⅰ
主—主交叉口
10~15
—
—
80~120
—
—
30~50
—
—
主—次交叉口
5~10
5~10
—
70~100
50~70
—
20~40
20~40
—
主—支交叉口
3~5
—
3~5
50~70
—
30~40
15~30
—
15~30
次—次交叉口
—
5~10
50~70
15~30
次—支交叉口
—
3~5
3~5
—
40~60
30~40
—
15~30
15~30
支—支交叉口
3~5
20~40
15~30
4.1.1.3交叉口应用类型
规划平面交叉口的应用类型,主要根据城市道路网规划的相交道路类别确定(表4-2)。
应避免Ⅱ(Ⅲ)级支路与主干路相交,确实无法避免时可按E型交叉口规划。
丁字交叉口不应设置成环形。
表4-2规划平面交叉口应用类型
相交道路
主干路
次干路
支路
Ι级
Ⅱ(Ⅲ)级
主干路
A
A
A、E
E
次干路
—
A
A
A、B、E
支路
Ι级
—
—
A、B、D
B、C、D、F
Ⅱ(Ⅲ)级
—
—
—
B、C、D、F
A型—交叉口展宽及信号控制交叉口;
B型—设有让路标志或停车标志的优先控制交叉口;
C型—不设控制交叉口;
D型—环行交叉口;
E型—干路中心隔离带封闭、支路只准右转通行的交叉口;
F型—交叉口不展宽及信号灯交叉口。
4.1.2道路断面形式规划
4.1.2.1道路断面形式
我国城市道路按等级分为四级:
快速路、主干道、次干道和支路。
各级道路的功能定位如表4-3:
表4-3各级道路的功能定位
道路等级
功能定位
快速路
承担快速、远距离的区间交通
主干道
联系城市区域之间的主要交通性道路
次干道
集散性道路
支路
区内的集散性道路或生活性道路
道路断面形式也分为四种形式:
一块板、两快板、三快板和四快板。
各种断面形式的特点和适用情况如表4-4:
表4-4各种断面形式的特点和适用情况
断面形式
特点
适用情况
一块板
对向机动车流无分隔,机非混行,机动车行驶车速较低
机动车、非机动车流量均不大的次干路或支路
两块板
对向机动车流分隔行驶,机非混行,对向机动车流干扰较少,内侧车道行驶车速较高
机动车流量较大,非机动车流量小的次干路、主干路或快速路
三块板
对向机动车流无分隔,机非分行,排除了机非之间的干扰,机动车行驶车速较高,非机动车行驶安全
非机动车流量较大的主干路
四块板
对向机动车流分隔行驶,机非分行,排除了对向机动车及机非之间的干扰,机动车行驶车速高,非机动车行驶安全
机动车、非机动车流量均较大的主干路或快速路
4.1.2.2推荐的道路断面形式
合理的断面形式应尽量减少物理上的分隔,使得道路在随交通流发生变化时,易进行改进。
因而断面形式推荐一块板或两块板。
针对各种情况的推荐断面形式详见表4-5。
对于一块板或两快板道路,非机动车最好与行人放在一个平面上处理,而将机动车道放与另一个平面,通过高差分离机动车与非机动车,而不是象现在的通过分隔带分离。
图4-1为一个两块板道路的断面示例。
表4-5各种情况下的推荐断面形式
路网构成
道路特征及功能
推荐断面形式
适用条件
机动车道路系统
快速干道
设计车速80公里/小时,双向六车道;
一般为城市各组团间的连接道路,或大型市区的外环道路
与城市用地的联系不多,机动车辆相对较少的快速路段
主干道
设计车速50公里/小时,采用双向4车道,为市区主要的交通走廊
非机动车流量不大,承担繁重的机动车交通任务的交通性主干道,中央分隔带可考虑设置港湾式公交停靠站
次干道
设计车速40公里/小时,采用双向4车道,是城市干道网的主要部分。
机动车流量大,次干道执行主干道交通功能的道路,必要时可拆除绿化带
支路
设计车速30公里/小时,采用双向4车道,其中外侧车道为机非混行车道,是本次道路网改善的基本道路单位
机动车流量大,支路执行次干道交通功能的道路,一般道路条件良好并与沿途环境相适应,设有绿化带
机动车流量大,周围建筑密集的道路,可不栽种树木
非机动车专用道
除供非机动车优先行驶外,也可以作为机动车道临街单位或商业设施的背面货运通道
非机动车流量大的区域、路段,一般与机动车专用道相平行并配套使用
步行街及步行街区
为行人提供舒适的步行环境
城市中心区或副中心区等人流密集的商业地区
4.2交叉口交通设计
4.2.1交叉口范围
交叉口设计范围及各部分名称如图4-2:
图4-2交叉口设计范围及各部分的名称
4.2.2设计原则与要求
4.2.2.1设计原则
●适应交通流特性
●合理利用道路设施空间
●明确不同交通流的行驶轨迹
●降低不同交通流之间的干扰
●饱和度均衡
根据交叉口规模的大小,其设计的侧重点有所不同,见表4-6。
表4-6交叉口大小的区分及其设计的侧重点
大交叉口
小交叉口
分类原则
相交道路各方向的进出口道车道数均不少于4条
相交道路至少一个方向的进出口道车道数少于4条
设计时的侧重点
明确各股交通流在交叉口内的行驶轨迹
4.2.2.2线形、视距要求
交叉口范围内道路平面线形最好采用直线;当采用曲线时,其曲线半径应大于不设超高的最小圆曲线半径。
交叉口平面设计中应考虑交叉口视距要求,交叉口转角部分视距三角形范围内不得有任何高于1.2m妨碍驾驶员视线的障碍物。
高架路或人行天桥桥墩及台阶等必须设在交叉口附近时,应做视距分析,且桥墩宽尽可能缩小,台阶宜通透。
停车视距(stoppingsightdistance)指的是汽车行驶时,驾驶人员自看到前方障碍物时起,至达到障碍物前安全停车止,所需的最短行车距离。
两部车辆相向行驶,会车时停车则需二倍停车视距,称会车视距。
停车视距由三部分组成:
停车视距由三部分组成:
驾驶员反应时间内行驶的距离S1,开始制动汽车到汽车完全停止所行驶距离S2(制动距离),再加安全距离S0(5~10m)。
按下式计算:
St=S1+S2+S0=(u1*t/3.6)+u1*2/(254*φ2)+S0
式中:
t——驾驶员反应时间,取2.5s;
φ2——路面与轮胎之间的纵向摩阻系数,因轮胎、路面、制动等条件不同而异,计算停车视距一般按路面潮湿状态考虑,一般按不利情况取值为0.4;
u1——行驶速度。
当设计速度为120~80km/h时为其85%;当设计速度为60~40km/h时为其90%;设计速度为30~20km/h时为其100%。
注意:
车辆由路段进入交叉口进口道后客观上车速将降低,另外,为了交通的安全,也希望交通流进入交叉口时的车速较路段降低,因此,交叉口计算车速视车流行驶方向而定,直行车在进口道部分的计算车速一般取路段车速的0.7倍,左右转车辆的计算车速取路段车速的0.5倍。
4.2.3方案概略设计的要点
根据草图作成基本形状的方案后,就再对这个方案,套用几何构造中主要构成要素的数值,进行概略设计。
几何构造的主要研讨项目有如下几条:
●进口道和出口道的横向构成
●道路的平面线形、纵断线形、交叉角度
●右转或左转专用车道的设计
●导流岛和导流路的设计
●人行横道的设计
4.2.3.1进口道和出口道的横向构成
在路段的横向构成及根据草图作成的基本形状的方案的基础上,研究讨论进口道和出口道的横向构成。
这时还有必要对征得必要用地的可能性进行充分的研究讨论。
一般在交叉口附近,为了设置右转或左转专用车道,实行交叉口的渠化,有时有必要设计的比路段更宽阔。
但是,交叉口附近要确保理想的道路宽幅,要受到用地等很多情况的制约。
如果考虑交叉口的交通处理,即使没有充足的宽幅,很多情况下也可以利用压缩车道、路肩等的宽幅的办法,以增加进口车道数。
当需要设置右转或左转专用车道时,为确保必要的车道宽幅,有以下方法:
●撤去、缩小、移设中央带
●缩小车道宽度
●缩小、撤去路肩、停车带
●缩小自行车通行带、人行道
●撤去中央带,设置左转专用车道时,应该考虑在左转专用车道与其相反方向的车道间尽可能留有余地。
若交叉口附近不允许停车,也可撤去停车带,但路肩应尽可能保留。
交叉口附近的人行道等作为横穿马路的行人的滞留地很重要,所以最好不要缩小人行道。
但是,人行道上设置的植物带可以有相当幅度的缩小。
在实际交叉口确保用地的范围内,综合运用这些方法,按交通状况尽可能设置右转或左转专用道。
4.2.3.2右转专用道,左转专用道及导流岛、导流路线设计
确定进口道及出口道的横断面构造后,以交叉口基本形状、设计车速、交通量、宽度为基础,设计右转或左转专用道。
以交叉口的设计车速、设计车型、行车轨迹等为基础设计导流岛、导流线等。
4.2.3.3人行过街横道的设计
必须从交叉口附近的行人动线及相关安全性等基本形状的研究阶段开始事先留意。
特别要事先考虑关于人行横道的位置、形状、导流路线的设计阶段。
由于人行横道的位置、线长、行人流量等与信号灯显示及交通处理能力有密切的联系,所以必须综合考虑后在进行。
4.2.4信号配时方案设计
首先,确定配时方案的基本配时时段,根据各时段的流量资料分别设计配时方案。
根据车道渠化方案,确定合理的相位组合与相序安排,同时根据资料调查阶段所获得的饱和流量、设计车速等数据确定绿初、绿末的损失时间,相位绿灯间隔时间,最小绿灯时间等时间参数,计算信号周期时长、相应的延误、排队等。
4.2.5详细设计
4.2.5.1进出口道设计
1、进口道的宽度及车道数
交叉口进口道车道数应根据进口道通行能力同路段通行能力相匹配的原则来确定,进口道应确保增加车道数所需的宽度;确定进口道的宽度及车道数时应遵循以下原则:
1)新建交叉口进口道展宽段的宽度,应根据预测各交通流向的流量所需的车道数来决定;无交通流量数据时,前面列出《上海市城市道路平面交叉口规划与设计规程》中的规定值,供参考;
2)改建交叉口进口道展宽段的宽度,应根据实测或预测各交通流向的流量所需的车道数来决定;
3)治理交叉口进口道展宽段的宽度,应根据实测的各交通流向的流量及可实施的治理条件来决定。
车道宽度
进口道每条车道的宽度可较路段上略窄,进口道在大车比例很小是最小可取2.75米宽;出口道由于车速较高,其宽度应较进口道宽,宽度根据实际道路条件确定。
城市道路进出口道的参考设计宽度见表4-7:
表4-7:
进出口道设计宽度参考值
进口道
出口道
设计宽度(m)
2.75~3.25
3~3.5
车道展宽
进口道展宽段应尽可能为左转、直行和右转车辆分车道行驶创造条件,特别是设置有专用箭头灯时,必须设置相应的专用车道。
改建及治理交叉口,当每信号周期左传车平均流量超过2辆时,应配以专用车道;在有中央分隔带的进口道上,应充分利用分隔带空间展宽成进口车道,剩余宽度应满足行人过街驻足空间的要求。
进口道设计时,右转车道宜向进口道右侧(靠非机动道或人行道一侧)展宽,左转车道宜向进口道左侧(靠道路中心线一侧)展宽。
进口道长度的确定应遵循以下原则:
1)进口道长度La由展宽渐变段长度ld与展宽段长度ls两部分(见图4-3)确定,其中图A为左侧车道的展宽,图B为右侧车道的展宽;
图4-3进口道展宽段设计示意图
ld和ls分别按公式(4-1)和(4-2)计算:
(4-1)
式中:
v——进口道计算行车速度(km/h);
Δw——横向偏移量(m)。
ls=10N(4-2)
式中:
N——高峰每一信号周期的左转或右转车的平均排队辆数
2)无交通流量数据时,新建、改建交叉口进口道长度可参照表4-1的数据设计;
3)治理性交叉口用地有限,无法满足上述要求时,可采用表4-8的数据确定进口道的最小长度;
表4-8治理性交叉口进口道(La)的最小长度
路段计算行车速度(km/h)
最小长度(m)
60
60
50
50
40
40
4)在向右侧展宽的进口道上设置公交停靠站时,应利用展宽段的延伸段设置港湾式公交停靠站,但应追加站台长度。
2、交叉口出口道设计应遵循以下原则:
1)新建及改建交叉口的出口道车道数应与上游各进口道同一信号相位流入的最大进口车道数相匹配,出口道每一车道宽不应小于3.5m;治理性交叉口,条件受限制时,出口车道数只可比上游进口道的直行车道数少一条,治理性交叉口出口道每一车道的宽度不应小于3.25m;
2)当出口道为干路,相邻进口道有右转专用车道时,出口道必须设置展宽段;
3)出口道设有公交停靠站时,按港湾停靠站要求设置展宽段;在设置展宽的出口道上设置公交停靠站时,应利用展宽段的延伸段设置港湾式公交停靠站;
4)出口道的总长度由出口道展宽段和展宽渐变段组成。
出口道展宽段长度由缘石转弯曲线的端点向下游方向计算。
不设公交停靠站时,长度为60~80m;设置停靠站时,再加上公交停靠站所需长度,并须满足视距三角形的要求。
出口道展宽渐变段长度l’d应按式(4-3)计算:
l′d=(30~20)Δw(4-3)
条件受限制时,不应小于30m。
3、右转专用道的设计方法
图4-4右转专用车道设计
4.2.5.2行人过街横道设计
1、行人过街横道的设置应遵循以下原则:
1)应设在车辆驾驶员容易看清楚的位置,尽可能靠近交叉口,与行人的自然流向一致,并尽量与车行道垂直,可缩短行人过街的步行距离;
2)当行人过街横道过长(大于15m)时,为了缩短行人过街时间,便于行动不方便行人的安全,确保过街行人安全,体现以人为本的宗旨,应在过街横道中间设置行人安全岛,其宽度应大于1.5m;
3)行人横道的宽度与过街行人数及信号显示时间相关,顺延干路的行人横道宽度不宜小于5m,顺延支路的行人横道宽度不宜小于3m,以1m为单位增减;
4)行人横道位置应平行于路段人行道的延长线并适当后退(见图4-5中的a=1m部分),在右转机动车容易与行人发生冲突的交叉口,为了减少右转机动车对相邻的两个进口道的行人过街交通的影响,其横道线不应相交,至少应留有存放一辆右转车的空间,该后退距离宜取3~4m(见图4-5的b=3~4m部分);
5)步行道的转角部分(见图4-5的c部分),长度应不小于小车的车身长6.0m,并应设置护栏等隔离设施;
6)当有中央分隔带的进口道,行人过街横道应设置在中央分隔带端部后退1.0~2.0m,或中央分隔带应满足于此设计,可以为行人过街驻足提供安全保障。
(见图4-5的d部分);
7)Y型交叉口可结合导向岛设置行人横道(见图4-6),若行人流量较少时,可不设A段行人横道;
8)T型交叉口的行人横道布置可如图4-7所示,当交通量或行人较少时,可不设A或B段行人横道;
9)高架路桥墩设在平面交叉口附近,在条件受限制时,应在桥墩所处的分隔带上如图4-8所示设置行人横道,必要时增设行人(两次过街)专用信号。
图4-5行人过街横道的设置示意
图4-6Y形交叉口行人横道设置示意
图4-7T形交叉口的行人横道设置示意
图4-8高架路下的行人横道设置示意
行人过街横道及与之衔接的人行道或交通岛交接处应做成坡道,且不得有任何阻碍行人行走的障碍物。
为了确保行人交通的安全,防止机动车或非机动车随意驶上人行道,避免行人任意横穿道路,在行人过街横道和必要的道路进出口以外的地方,可沿人行道缘石设置绿化带或美观的分隔栏。
行人穿越城市主次干路的流量较大而又不宜设置行人过街天桥或地道的交叉口,在机动车流大于表4-9所列平均饱和度的情况下,可设行人过街专用相位,相位时长应根据过街行人所需过街时间而定。
表4-9城市主次干路设置行人过街天桥或地道的基本条件
道路性质
行人过街交通平均饱和度
机动车交通平均饱和度
人均待行区面积
待行时间
主干路
≥0.85
≥0.7
行人待行区人均空间
<0.6m2/人
超过一个周期
2、行人安全过街的处理
交叉口一般设计形式如图4-2,按常规的配时方案,即传统的二相位,机动车、非机动车、行人在同一相位内过街,这样机动车与非机动车冲突严重,同时用机动车信号控制行人交通更有其明显的弊端。
行人见机穿越机动车、非机动车交通流,即不安全又会造成对机动车、非机动车通行能力的影响。
为了照顾行人的安全过街,我们可考虑在人行横道中部设置行人过街安全区,宽度应不小于1.5米,否则起不到安全待行的作用,如图4-9所示。
具体设计方法为:
1、有中央分隔带的道路,利用分隔带做安全待行区,并保留端部1~2米的分隔带,对驻足的行人起保护作用,如图(a)。
2、无中央分隔带的道路,应压缩进出口车道宽,设待行区,并以彩色涂料醒目标出。
设进、出口车道数各为nin、nout,原车道宽Wi、Wj,设置行人待行区后,人行道后的进、出口车道宽度为:
(4-4)
(4-5)
D——渐变段长度。
用S形弧线平顺连接于原车道线,如图(b)。
在安全区的端部设置用于保护安全区的防护栏或防护墩,以确保行人在绿灯尾期无法一次过街时在路中安全驻足。
4.2.5.3非机动车交通的处理
1、基本原则
根据自行车交通的特性和交叉口混合交通流的特殊条件,自行车在交叉口的交通管理原则是:
1)自行车交通应该与机动车交通进行空间和时间分离,如果没有条件分离,也必须给出适当的空间让自行车与机动车分道行驶;
2)应该采取措施使自行车以较低的速度有序的进入交叉口;
3)应尽量使自行车处于危险状态的时间减小到最少;
4)如果空间允许时,对自行车暂停的地方应该提供实物隔离的措施;
5)为了简化驾驶人员在交叉路口的观察、思考、判断以及采取措施的复杂过程,自行车交通与机动车交通的交叉冲突点应该尽量远离机动车交通之间的交叉冲突点;
6)当自行车与机动车在交叉路口等待绿灯或通过交叉口时,应该保证相互都能看得清楚,特别是当自行车通过交叉路口时,应尽量可能的使驾驶人员知道自行车的行驶路线与方向;
7)当自行车在交叉口暂停等待时,尽可能提供一个安全的停车位置。
2、渠化设计方法
1)进口道右转弯专用车道
利用现有的路面开辟专门用于右转弯的自行车车道,见图4-10。
其优点是可以缓和交叉口的交通拥挤,有利于交通安全。
右转弯专用车道要求交叉口较宽,以使骑车人严格遵守各行其道的原则。
在非机动车道较窄、人行道相对宽裕的情形下,以在交叉口进出口道前后把右转自行车引入人行道。
如图4-11。
2)进口道左转弯专用车道
可以使用彩色的路面或标线来标示自行车左转弯专用进口道。
此方法适用于左转自行车一次过街的情形(即利用左转机动车相位)。
该方法的好处是:
避免左转自行车放行时被直行自行车挡住,也避免直行自行车放行时左转车一同驶出。
见图4-10。
3)左转自行车二次过街以及左转候车区
由于客观上左转非机动车常驶至对向进口道人行横道附近待行,因此,为了减少左转非机动车与同向和对向直行机动车、非机动车交通流的冲突,提高交叉口的通行能力和交通安全性,应尽可能利用或创造条件使得非机动车左转交通流两次过街。
交叉口左转非机动车的流量较大且用地条件许可时,宜采用两次过街的方式处理;左转非机动车待行区的设计,应在面积上满足非机动车停车的需要,位置上应安全,符合自行车行驶轨迹的要求,且不应影响其它各类交通流的通行。
左转非机动车的流量较小时,可利用行人过街横道两次过街;行人过街横道须相应增加必要的宽度。
在交叉口自行车进口道的前面,设置左转非机动车候车区,绿灯亮时左转非机动车随直行非机动车运行至对面左转候车区内,待另一方向的绿灯亮时再前进,即变左转为两次直行。
左转弯候车区的优点是:
首先,消除了左转非机动车对机动车的干扰,因而可以提高机动车通过交叉口的运行速度以及通行能力;其次,减少了左转非机动车与直行机动车流的冲突点,有利于交通安全。
左转弯候车区,一般适用于左转弯非机动车流量较低的情况,对于交叉口范围较大者,一般都具备了建立非机动车候车区的条件。
当左转自行车流量较大,左转弯候车区的空间无法容纳左转自行车的二次停车时,可采用如下的处理方法:
在进口道,将左转自行车的停车线向后退,前面的空间设置直行直行车的停车区。
4)自行车远引左转法
左转的自行车先在交叉口直行,到一定距离后再横过机动车道做180度的回转,实现左转,这种方法一般在一条次干道与一条很宽的干道相交时采用,而且最好是左转弯自行车在路段上与行人一同从人行横道上横穿道路。
该方法的优点是交叉口的左转自行车化为直行并在路段上才和直行机动车辆交叉,左转自行车不影响交叉口的机动车通行,可以提高交叉口的通行能力。
缺点是增加了左转自行车的行车距离,而且左转自行车在路段上会对机动车通行造成影响。
5)自行车横道
在主干道上画自行车横道线,提示驾驶员注意横向自行车。
如同斑马纹人行横道一样,在自行车横道内,自行车是优先的。
机动车遇到自行车横道要减速让行,当横道内有自行车适应暂停,让自行车先通过。
自行车横道适用于支路(包括胡同、里弄)与主干道或次干道相交的平面交叉口处,还是用于一些大建筑物出入口与主路的交叉处。
6)机动车双停车线
支路与支路相交的小型交叉口,相交道路的功能一般为生活性道路,行人和自行车交通流占的比例很大,因此应以行人和非机动车过街的平顺为主要的考虑因素,对机动车流应加以限制,此时传统的设计可以保留。
对于次干路或支路相交的小型交叉口,自行车流量较多的情况,可采用设置两条机动车停车线的措施来降低机非之间的干扰,增强非机动车的安全性同时提高机动车的通行能力。
设置两条机动车停车线,高峰时间机动车在第二停车线后停车待行,第一、二停车线间的区域