道路平面交叉口设计.docx

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道路平面交叉口设计

第八章道路平面交叉口设计

第一节交叉口设计概述

一、基本要求和内容

平面交叉：

道路与道路（或铁路）在同一平面上相交的地方称为平面交叉，又称交叉口。

基本要求：

（1）保证车辆和行人在交叉口处能以最短的时间顺利通过，通过能力满足行车要求。

（2）正确设计交叉口的“立面”，保证行车稳定，且符合排水要求。

主要内容：

1.正确选择交叉口的形式，确定各个部分的几何尺寸

2.进行交通组织，合理布置各种交通设施。

3.验算交叉口行车视距，保证通视条件。

4.交叉口“立面”设计、布置雨水口和雨水排水管道。

二、交叉口的交通分析

交叉口的车辆来自不同方向，又向不同方向行驶，车辆之间会产生不同的交错方式，交通性质也不同。

分流点：

同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点称为分流点。

合流点：

不同方向行驶来的车辆以较小的角度向同一方向汇合行驶的地点称为合流点。

冲突点：

来自不同方向行驶的车辆以较大的角度相互交叉的地点称为冲突点。

这三种交错点的存在是影响交叉口通行能力和引发交通事故的主要因素。

影响程度的大小依次为：

冲突点，合流点，分流点

（无交通管制措施）

特点：

1.交叉道路条数越多，交错点越多，其中冲突点增加的最快。

各条路均为双车道时：

分流点=合流点=n（n-2）

冲突点=

n—交叉口相交道路的条数

2.产生冲突点的大多是左转弯车辆（处理好左转车辆至关重要）

减少或清除冲突点的方法：

（1）交通管制（信号）

（2）渠化交通（设交通岛，标志线，增设车道，环岛）

（3）交体交叉

三、交叉口的类型及其适用范围

1.加铺转角式：

交叉口用适当半径的圆曲线将各条道路平顺连接。

优点：

简单，造价低，设计方便

不足：

车速低，通行能力低

适用：

交通量小，车速低，转弯车辆少的三、四级公路和城市次干路、支路。

2.分道转弯式

采取设导流岛、划分车道等措施，使转向车流以较大半径分道行驶。

优点：

右转车辆速度快，提高通行能力（不乱挤）

不足：

占地多，造价较高

适用：

交通量较大，转弯车辆较多的道路

3.扩宽路口式

在交叉口处增设变速或转弯车道。

优点：

减少转弯车辆对直行车的干扰，车速高，事故低，通行能力大。

不足：

占地多，造价高

适用：

交通量大，转弯车辆多的二级路和城市主干路

4.环行交叉

优点：

车辆单向运行，没有冲突点，只有交织点（分流，合流），无信号，车辆可自我调整，中心绿岛美化环境。

不足：

占地大，在城区改建困难，有饱和交通量约束（500~3000辆/小时）（（与环岛半径和道路条数有关）

四、交叉口的计算行车速度

交叉口的几何尺寸取决于计算行车速度，而交叉口的计算行车速度又与路段计算行车速度有关，速度差太大会影响交通安全，太小也不安全（在交叉口处的车速过高），一般取（0.5-0.7）路段计算行车速度（直行车取大值，转弯车取小值）。

第二节交叉口的交通组织设计

一、车辆交通组织方法

有意安排车辆如何行驶

限定车流行驶方向

设置专用车道

渠化交叉口

信号管理

1.设置专用车道

a）三个方向车辆分布均匀，分别设

b）直行多，左、右也不少，设2条直行

c）左转多，右转少设左转，直行和右转合一

d）右转多，设右转，直左合一

e）左、右转均较少，设二直，左直和右直合一

f）车道窄，不设单独转向车道

g）更窄时，机动车和非机动车不分道

2.左转车辆的交通组织

左转车辆造成冲突点

（1）设置专用左转车道

（2）实行交通管制

（3）变左转为右转

①环形交通②街坊绕行

3.组织渠化交通

渠化交通——车辆在划定的车道线内行驶

4.调整交通组织

限制行驶

控制方向

单向交通

封闭

5.自动控制信号

二、行人及非机动车交通组织

第三节交叉口的车道数和通行能力

一.交叉口的车道数

车道数：

应根据交通量的大小，交通控制方法，车道通行能力及交叉口处的其它条件而定。

（城市道路还应考虑非机动车的通行问题）

确定方法：

1确定交叉口的形式（根据规划，交叉口处的道路情况，建设用地情况）

2根据设计年限的高峰小时交通量和不同行驶方向的交通量比例，进行交通组织设计，初定车道数

3按照所设计的交通组织方案，进行通行能力验算

4尽可能使交叉口的通行能力与路段上的通行能力相当。

二．交叉口的通行能力

1．有信号控制的交叉口的通行能力

用“停车线断面法”计算通行能力（绘图）

前提条件：

车道使用规定，信号灯显示周期及配时一定

通过：

凡通过道口停车线的车辆即认为其通过交叉口。

通行能力：

计算通过进口停车线不同方向车道上的小时最大通过量（车道通行能力），所有进口车道通行能力之和即为交叉口通行能力

（1）一条直行车道的通行能力N直

（辆/小时）

式中：

T——信号周期（一般T=60~90s）

Tg——一个周期内的绿灯时间（s）

vs——直行车辆通过交叉口时的车速（m/s）

a——平均加速度（m/s2）（小车0.6~0.7m/s2,中型车0.5~0.6m/s2，大车0.4~0.5m/s2）

Ts——直行车平均车头时距（s）（车多2.2~2.3s，车少2.7~2.8s，平均小车2.2s，大车3.5s）

（2）一条右转车道的通行能力N右

（辆/小时）

式中：

tr——右转车的平均车头时距（s）

tr=3.0~3.5s（受过街人流的干扰，通行能力降低）

（3）一条左转车道的通行能力N左

①有左转专用信号时

（辆/小时）

式中：

T1——一个周期内的左转信号时间（S）

v1——左转车通过交叉口时的车速（m/s）

t1——左转车平均车头时距（s）

②无左转专用信号时

a.利用绿灯时间

穿越对向直行车流实现左转

绘图

实测：

可穿越时距为8s，直行车头间距为3.5~4s（两者相比2倍关系，设两辆直行车的空档供一辆左转车穿越）

（辆/周期）

n1——每个信号周期可穿越的左转车辆数

（辆/周期）

——每个信号周期实际到达的直行车

相当于空出多少个“车位”供穿越

b.利用黄灯时间

黄灯亮的时间内通过的车辆数n2

（辆/周期）

式中：

Ty——每周期黄灯时间

一条左转车道的道行能力（辆/小时）

（4）一条直左混行车道的通行能力N直左

（辆/小时）

混行时，因行驶方向不明会产生干扰，甚至会停车，乘折减系数K。

据观测，左转车通行时间是直行车的1.5倍

式中：

——直左混行中左转车所占比例

K——折减系数K=0.7~0.9

（5）一条直右混行车道的通行能力=直行车道的通行能力

（6）一条直左右混行车道的通行能力=一条直左的通行能力

2.无信号控制交叉口的通行能力

第四节交叉口的视距与圆曲线半径

一.交叉口的视距

1.视距三角形

以最不利情况绘制

（1）计算停车视距

（2）找出行车最危险冲突点（例）（相当于找最不利情况障碍物的地点）

（3）从最危险冲突点向后沿行车轨迹线各量取或计算停车视距ST

（4）连接三个点构成视距三角形

2.识别距离

驾驶员在交叉口之前，能看到交叉口及交通信号时，距交叉口的最短距离。

（1）无信号控制的交叉口

道路等级低，交通量小，车速低，采用停车视距

（2）有信号控制的交叉口

（m）

式中：

Ss——交叉口的识别距离（m）

V——路段计算行车速度（km/h）

a——减速度（m/s2）,取a=2m/s2

t——识别时间（s）（驾驶员反应时间+制动生效时间，公路10s，城市6s）

（3）停车标志控制的交叉口

用上式，t=2s

二．交叉口的圆曲线半径

包括：

交叉口处道路本身的平曲线半径、分道转弯式圆曲线半径和加辅角式圆曲线半径。

1.相交道路的最小圆曲线半径

V——取正常路段的0.7倍

μ——0.15~0.20

ih——一般2%，极限6%

2.分道转弯式交叉口最小圆曲线半径

3.加铺转角式交叉口转角半径

（m）（机动车道未加宽）

式中：

B——机动车道宽度（右转车道）（m）

F——非机动车道宽度（m）

R——右转车道中心线半径（m）

第五节交叉口的拓宽设计

目的：

提高通行能力

拓宽车道：

右转和左转车道

一.设置条件

1.设置右转车道的条件

（1）平面交角小于600，且右转车较多时

（2）右转车多，且为主要交通方向时

（3）右转车需保证较高车速时

（4）有特殊需要时

2.平面交叉除下列条件外应设左转车道

（1）不允许左转弯时

（2）交通量小时

（3）相交道路计算行车速度低于40km/h，设计小时交通量低于200辆时

（4）无对向直行交通，且进口道车道数较路段多一条时

二.设置方法

1.右转车道设置方法

2.左转车道设置

实际设置时变化多

三.拓宽车道的长度

1.右转车道的长度

（1）渐变段长度ld

（m）（从行驶车道中心线移到右转车道中心线，按每秒钟横移1来计算）

VA——路段平均车速（km/h）

B——右转车道宽度（m）

（2）减速或加速所需长度lb或la

式中：

VA——路段平均速度（km/h）

VR——减速后的末车速或加速前的初车速（km/h）

a——加速度或减速度（m/s2）

（3）等候车队长度LS

式中：

ln—一辆直行等候车辆所占长度（m）,6~12m（小车取低值，大车取高值）

n—一次红灯受阻的直行车辆数

n=

—平均每个信号周期到达停候车辆的数量（辆）

—信号灯周期（s）

—绿灯时间（s）

—一个周期绿灯和黄灯所占比例（放行后剩下的车的比例，等下一个绿灯通过）

—每个信号周期到达车辆的不均匀分布系数（1.25）

右转车道长度：

lr=ld+max（lb,lS）（m）

出口加速车道长度lP

lP=ld+la（m）

2.左转车道的长度

ll=ld+lb+ls

ls—左转车排队长度

无信号控制时，车辆随机到达，按每分钟左转车辆数的2倍计算

lS=2nln

第六节环行交叉口设计

一.中心岛的形状和半径

1.中心岛的形状

一般为圆形，有时为有圆角的方形或有圆角的菱形，主次干道相交时宜采用椭圆形。

主要是：

结合地形，地物和交角确定合适的形状，有利于行车。

2.中心岛的半径

要求：

满足计算行车速度要求；

满足车辆交织行驶长度要求。

（1）按计算行车速度的要求

中心岛半径R：

（为何-）

式中：

R——中心岛半径（m）

b——紧靠中心岛的车道宽度（m）

h——横向力系数，大客车μ=0.10~0.15，小客车μ=0.15~0.20

ih——环道横坡度，可取1.5%

V——环道计算行车速度（km/h）,一般取路段行车速度的倍数，公共汽车0.5，载重车0.6，小客车0.65

（2）按交织长度的要求

交织：

两条车流汇合又分开的过程。

进出环道的车辆在环道行驶时相互交织。

交织长度：

车辆交换一次车道位置所行驶的距离（见图）

交织段长度：

给进出环道的车辆留有一定的距离，供其顺利交织而不影响连续行驶，该段距离称为交织段长度。

交织段的起始点：

大致取相邻道路机动车道外侧边缘延长线与环道中心线的交叉点之间的弧长（用图说明）

中心岛半径R

（见图8-17）

式中：

n——相交道路的条数

l——相邻路口交织段的长度（m）

B——环道宽度（m）

BP——相交道路的平均路宽

由上式可知：

环岛周围的路越多（应不多于6条），Rd就要越大