市政道路設(shè)計(jì)
城市道路平面交叉口設(shè)計(jì)方法
交叉口是道路交通系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn),交通流匯集,往往是交通問題最為突出的地方,關(guān)系到整個(gè)交通系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。交叉口設(shè)計(jì)是針對(duì)交叉口的交通特征,包括地理特征和交通流向特征,分析現(xiàn)有空間和交通流走向,通過(guò)設(shè)計(jì)交通渠化島、施劃交通導(dǎo)流線、合理設(shè)置交通標(biāo)志、配合相應(yīng)的信號(hào)控制,使車流和人流安全、順暢通過(guò)交叉口;同時(shí)滿足道路景觀的要求,成為道路景觀的主題要素,為城市增添亮點(diǎn)。交叉口渠化設(shè)計(jì)被比作“繡花”,需要心靈手巧,經(jīng)典的作品更需要智慧和心血。國(guó)外特別是歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家的交叉口渠化設(shè)計(jì)已經(jīng)相當(dāng)成熟,本文指出我國(guó)交叉口設(shè)計(jì)以及路網(wǎng)方面的一些問題,提出相應(yīng)的改善策略,并 總結(jié)平面交叉口的渠化設(shè)計(jì)要點(diǎn),希望能對(duì)我國(guó)的交叉口設(shè)計(jì)工作有一定幫助。
1 平面交叉口存在的主要問題
1.1 交叉口面積過(guò)大
平面交叉口面積過(guò)大,車輛和行人通過(guò)距離也大,這使得交叉口的信號(hào)周期變長(zhǎng),綠燈信號(hào)利用率低,降低了交叉口的通行能力。同時(shí)行人與自行車的過(guò)街時(shí)間延長(zhǎng),降低了行人的心理等待承受力,闖紅燈的幾率增大。
1.2 渠化不合理
平面交叉口的渠化有些不合理或者沒有渠化,在此類交叉口處車輛和行人交通流屬于無(wú)序狀態(tài),造成交通混亂;有些路口沒有設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道或右轉(zhuǎn)專用車道,沒有分離右轉(zhuǎn)車道的三角導(dǎo)流島,引起人行橫道標(biāo)線和停車線都靠后,進(jìn)一步造成交叉口面積增大。
1.3 路口車道數(shù)的劃分不合理
平面交叉口進(jìn)出口處的車道數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)路段的車道數(shù)一致,致使在進(jìn)口處的車輛要突然變換車道,從而增加交通安全隱患;直行車道數(shù)少于出口處的車道數(shù),造成路口通行能力下降;增加左轉(zhuǎn)專用車道時(shí),僅拓寬道路的右邊部分,造成左轉(zhuǎn)車道與出口的直行車道相對(duì)應(yīng),浪費(fèi)了出口處的車道空間。
1.4 標(biāo)線設(shè)置不合理
車行道的停車線位置不合理,離人行橫道標(biāo)線太靠后,使得綠燈通行距離過(guò)長(zhǎng),降低了信號(hào)燈的通行效率;人行橫道和自行車道地面標(biāo)線劃分不合理,甚至有些地方就沒有劃標(biāo)線,缺少行人的二次過(guò)街設(shè)施,增長(zhǎng)了行人綠燈通行時(shí)間,降低了信號(hào)燈的通行效率,且存在交通安全隱患。
1.5 標(biāo)志牌的設(shè)置存在較大問題
有些主要路口沒有設(shè)置標(biāo)志牌。有些路口的標(biāo)志牌設(shè)置錯(cuò)誤或者舊牌作廢后也沒有及時(shí)更換;有些路口的路名牌信息量太大,字體小。
1.6 很多路口信號(hào)燈配時(shí)設(shè)計(jì)不合理
黃燈時(shí)間過(guò)短,造成車輛在交叉口吃紅燈,產(chǎn)生與橫向交通流發(fā)生沖突的隱患;有些相位綠燈時(shí)卻無(wú)車可過(guò),有些相位綠燈時(shí)車輛卻不能及時(shí)過(guò)完,形成車輛二次排隊(duì)。
2 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本內(nèi)容
理論上講,兩條等級(jí)相同道路相交,車輛通過(guò)交叉口的有效時(shí)間一般僅相當(dāng)于路段通行時(shí)間的一半左右,交叉口進(jìn)口道的通行能力僅為路段的一半。那么,交叉口的進(jìn)口車道數(shù)一般是路段車道數(shù)的一倍。依據(jù)交叉口的交通需求特性進(jìn)行交叉口的進(jìn)、出口道數(shù)設(shè)計(jì),與相接道路的通行能力相匹配。
2.1 平面交叉口基礎(chǔ)資料的采集和整理
對(duì)于新建的城市道路交叉口設(shè)計(jì),因沒有現(xiàn)狀的交通資料數(shù)據(jù),只有規(guī)劃道路等級(jí)、設(shè)計(jì)車速、道路寬度、車道數(shù)、道路沿線的規(guī)劃用地性質(zhì)、片區(qū)的規(guī)劃人口以及設(shè)計(jì)年限內(nèi)預(yù)測(cè)的交通量等基礎(chǔ)資料。對(duì)于改建或者治理性的路口,需要對(duì)現(xiàn)狀交通量、道路等級(jí)、沿線現(xiàn)狀出入口、未來(lái)可能產(chǎn)生的交通量和交通管理進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的資料收集。
2.2 分析現(xiàn)狀道路交通安全存在的問題
交通安全存在的問題可能包括車輛交通組織、行人非機(jī)動(dòng)車交通組織、公共交通組織、交通標(biāo)志、標(biāo)線和交通管理等方面。
2.3 交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)
1)確定交叉口中心線。平面交叉口相交中心線在整個(gè)路口中地位很重要,通過(guò)局部調(diào)整線位或相交角度,可以使X形交叉路口或畸形交叉路口轉(zhuǎn)換成十字形交叉口,解決路口的通視性、通暢性和均勻性。
2)設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)車道、直行車道、右轉(zhuǎn)車道、公交專用車道和自行車道等。路口處的交通通行能力一般是正常路段的0.5倍,所以為了能提高路口的通行能力,設(shè)置專用車道,增加路口處的車道數(shù)量是相當(dāng)有必要的。根據(jù)交叉口的用地條件,通過(guò)拓寬路口道路用地紅線、壓縮道路綠化帶和車道寬度等手段,增加專用車道數(shù)量,設(shè)置減速車道,組織不同行駛方向的車輛在各自的車道上分道行駛,互不干擾。
3)進(jìn)行渠化交通設(shè)計(jì),設(shè)置導(dǎo)流島和安全島。平面交叉口處交通量較大且路口范圍內(nèi)的用地許可時(shí),應(yīng)作渠化交通設(shè)計(jì),即采用交通島、路面標(biāo)線等設(shè)施疏導(dǎo)車流和人流。渠化設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單明了,太復(fù)雜的設(shè)計(jì)容易使車輛誤行,反而降低其使用效率。導(dǎo)流車道的寬度應(yīng)適中,過(guò)寬會(huì)引起車輛并行,容易引起碰撞事故。導(dǎo)流島一般采用緣石圍成高出路面的實(shí)體島。如果島的面積較大,應(yīng)當(dāng)劃分出行人通行部分和綠島部分;如果島的面積較小時(shí),可采用路面標(biāo)線。設(shè)置行人二次過(guò)街的安全島應(yīng)用防撞樁進(jìn)行保護(hù),防止機(jī)動(dòng)車輛碰撞位于安全島的行人。交通島的端部應(yīng)做成圓形,且在入口端部處使用防撞桶,桶內(nèi)宜裝水或砂,桶身漆反光標(biāo)線。
2.4 設(shè)計(jì)交通標(biāo)志、標(biāo)線
在路口處應(yīng)當(dāng)特別注意標(biāo)志、標(biāo)線的簡(jiǎn)約、明了,盡量用圖表示,少用文字標(biāo)注(路名牌除外),同一個(gè)牌的信息量不能過(guò)于龐大。交通島的周圍應(yīng)有合理的標(biāo)志或標(biāo)線設(shè)計(jì),提示行人或車輛注意安全等。
2.5 設(shè)計(jì)交通監(jiān)控系統(tǒng)
單個(gè)交叉口定時(shí)交通信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括:確定多段式信號(hào)配時(shí)時(shí)段劃分、配時(shí)時(shí)段內(nèi)的設(shè)計(jì)交通量、初始試算周期時(shí)長(zhǎng)和交通信號(hào)相位方案、信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)、各相位信號(hào)配時(shí)綠信比、估評(píng)服務(wù)水平及繪制信號(hào)配時(shí)圖。對(duì)于多個(gè)路口間距較均勻,信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)多考慮連續(xù)性,一路“綠燈”。“綠波交通”是一種單向交通干道的信號(hào)協(xié)調(diào)控制,綠波設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有周期長(zhǎng)度、綠信比和相位差,其中相鄰交叉口之間的相位差是其關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素。
3 實(shí)例分析
為了論證平面交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容的可行性,本文以平面交叉口為例加以說(shuō)明。
3.1 交叉口現(xiàn)狀交通組織存在的問題
平面相交路口為城市主干道和主干道相交的交通節(jié)點(diǎn),目前為信號(hào)控制的“十字”形交叉,各進(jìn)口的交通轉(zhuǎn)向功能齊全?,F(xiàn)狀存在的主要問題是路口渠化不夠合理,南北向右轉(zhuǎn)車與直行進(jìn)入輔路的公交車在路口處交織嚴(yán)重;路口缺少二次過(guò)街設(shè)施,行人過(guò)街安全性得不到保障。
3.2 節(jié)點(diǎn)交通銜接轉(zhuǎn)換要求
一般道路兩側(cè)主要為商業(yè)、居住用地,是城市主干道和公交主通道,主要承擔(dān)沿線各片區(qū)之間的交通聯(lián)系功能。
3.3 渠化改善方案
為避免公交車與社會(huì)車輛相互干擾,南北向右轉(zhuǎn)車輛受信號(hào)燈控制,利用輔路設(shè)置港灣式??空?。同時(shí),在路上設(shè)置行人二次過(guò)街駐留島,改善行人過(guò)街安全條件。1)東進(jìn)口設(shè)置2條左轉(zhuǎn)車道,4條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道;
2)西進(jìn)口設(shè)置1條左轉(zhuǎn)車道,5條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道;
3)南北進(jìn)口均設(shè)置1條左轉(zhuǎn)車道,3條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道。
本節(jié)點(diǎn)信號(hào)周期初步定為150 s(可根據(jù)交通流量流向動(dòng)態(tài)調(diào)整),五相位控制,相位相序如表1所示。
3.4 交叉口改善后效果評(píng)價(jià)
交叉口改善后渠化顯得更合理,社會(huì)車輛與公交車的交織點(diǎn)變少;行人利用二次過(guò)街設(shè)施,安全性得到保障,充分體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念。
4 結(jié)語(yǔ)
設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)的平面交叉口是設(shè)計(jì)工作者努力的方向。從分析交叉口的存在問題出發(fā),然后根據(jù)安全、通用能力高的原則優(yōu)化設(shè)計(jì)路口,最后力求達(dá)到合理、經(jīng)濟(jì)的目的。
1 平面交叉口存在的主要問題
1.1 交叉口面積過(guò)大
平面交叉口面積過(guò)大,車輛和行人通過(guò)距離也大,這使得交叉口的信號(hào)周期變長(zhǎng),綠燈信號(hào)利用率低,降低了交叉口的通行能力。同時(shí)行人與自行車的過(guò)街時(shí)間延長(zhǎng),降低了行人的心理等待承受力,闖紅燈的幾率增大。
1.2 渠化不合理
平面交叉口的渠化有些不合理或者沒有渠化,在此類交叉口處車輛和行人交通流屬于無(wú)序狀態(tài),造成交通混亂;有些路口沒有設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道或右轉(zhuǎn)專用車道,沒有分離右轉(zhuǎn)車道的三角導(dǎo)流島,引起人行橫道標(biāo)線和停車線都靠后,進(jìn)一步造成交叉口面積增大。
1.3 路口車道數(shù)的劃分不合理
平面交叉口進(jìn)出口處的車道數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)路段的車道數(shù)一致,致使在進(jìn)口處的車輛要突然變換車道,從而增加交通安全隱患;直行車道數(shù)少于出口處的車道數(shù),造成路口通行能力下降;增加左轉(zhuǎn)專用車道時(shí),僅拓寬道路的右邊部分,造成左轉(zhuǎn)車道與出口的直行車道相對(duì)應(yīng),浪費(fèi)了出口處的車道空間。
1.4 標(biāo)線設(shè)置不合理
車行道的停車線位置不合理,離人行橫道標(biāo)線太靠后,使得綠燈通行距離過(guò)長(zhǎng),降低了信號(hào)燈的通行效率;人行橫道和自行車道地面標(biāo)線劃分不合理,甚至有些地方就沒有劃標(biāo)線,缺少行人的二次過(guò)街設(shè)施,增長(zhǎng)了行人綠燈通行時(shí)間,降低了信號(hào)燈的通行效率,且存在交通安全隱患。
1.5 標(biāo)志牌的設(shè)置存在較大問題
有些主要路口沒有設(shè)置標(biāo)志牌。有些路口的標(biāo)志牌設(shè)置錯(cuò)誤或者舊牌作廢后也沒有及時(shí)更換;有些路口的路名牌信息量太大,字體小。
1.6 很多路口信號(hào)燈配時(shí)設(shè)計(jì)不合理
黃燈時(shí)間過(guò)短,造成車輛在交叉口吃紅燈,產(chǎn)生與橫向交通流發(fā)生沖突的隱患;有些相位綠燈時(shí)卻無(wú)車可過(guò),有些相位綠燈時(shí)車輛卻不能及時(shí)過(guò)完,形成車輛二次排隊(duì)。
2 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本內(nèi)容
理論上講,兩條等級(jí)相同道路相交,車輛通過(guò)交叉口的有效時(shí)間一般僅相當(dāng)于路段通行時(shí)間的一半左右,交叉口進(jìn)口道的通行能力僅為路段的一半。那么,交叉口的進(jìn)口車道數(shù)一般是路段車道數(shù)的一倍。依據(jù)交叉口的交通需求特性進(jìn)行交叉口的進(jìn)、出口道數(shù)設(shè)計(jì),與相接道路的通行能力相匹配。
2.1 平面交叉口基礎(chǔ)資料的采集和整理
對(duì)于新建的城市道路交叉口設(shè)計(jì),因沒有現(xiàn)狀的交通資料數(shù)據(jù),只有規(guī)劃道路等級(jí)、設(shè)計(jì)車速、道路寬度、車道數(shù)、道路沿線的規(guī)劃用地性質(zhì)、片區(qū)的規(guī)劃人口以及設(shè)計(jì)年限內(nèi)預(yù)測(cè)的交通量等基礎(chǔ)資料。對(duì)于改建或者治理性的路口,需要對(duì)現(xiàn)狀交通量、道路等級(jí)、沿線現(xiàn)狀出入口、未來(lái)可能產(chǎn)生的交通量和交通管理進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的資料收集。
2.2 分析現(xiàn)狀道路交通安全存在的問題
交通安全存在的問題可能包括車輛交通組織、行人非機(jī)動(dòng)車交通組織、公共交通組織、交通標(biāo)志、標(biāo)線和交通管理等方面。
2.3 交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)
1)確定交叉口中心線。平面交叉口相交中心線在整個(gè)路口中地位很重要,通過(guò)局部調(diào)整線位或相交角度,可以使X形交叉路口或畸形交叉路口轉(zhuǎn)換成十字形交叉口,解決路口的通視性、通暢性和均勻性。
2)設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)車道、直行車道、右轉(zhuǎn)車道、公交專用車道和自行車道等。路口處的交通通行能力一般是正常路段的0.5倍,所以為了能提高路口的通行能力,設(shè)置專用車道,增加路口處的車道數(shù)量是相當(dāng)有必要的。根據(jù)交叉口的用地條件,通過(guò)拓寬路口道路用地紅線、壓縮道路綠化帶和車道寬度等手段,增加專用車道數(shù)量,設(shè)置減速車道,組織不同行駛方向的車輛在各自的車道上分道行駛,互不干擾。
3)進(jìn)行渠化交通設(shè)計(jì),設(shè)置導(dǎo)流島和安全島。平面交叉口處交通量較大且路口范圍內(nèi)的用地許可時(shí),應(yīng)作渠化交通設(shè)計(jì),即采用交通島、路面標(biāo)線等設(shè)施疏導(dǎo)車流和人流。渠化設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單明了,太復(fù)雜的設(shè)計(jì)容易使車輛誤行,反而降低其使用效率。導(dǎo)流車道的寬度應(yīng)適中,過(guò)寬會(huì)引起車輛并行,容易引起碰撞事故。導(dǎo)流島一般采用緣石圍成高出路面的實(shí)體島。如果島的面積較大,應(yīng)當(dāng)劃分出行人通行部分和綠島部分;如果島的面積較小時(shí),可采用路面標(biāo)線。設(shè)置行人二次過(guò)街的安全島應(yīng)用防撞樁進(jìn)行保護(hù),防止機(jī)動(dòng)車輛碰撞位于安全島的行人。交通島的端部應(yīng)做成圓形,且在入口端部處使用防撞桶,桶內(nèi)宜裝水或砂,桶身漆反光標(biāo)線。
2.4 設(shè)計(jì)交通標(biāo)志、標(biāo)線
在路口處應(yīng)當(dāng)特別注意標(biāo)志、標(biāo)線的簡(jiǎn)約、明了,盡量用圖表示,少用文字標(biāo)注(路名牌除外),同一個(gè)牌的信息量不能過(guò)于龐大。交通島的周圍應(yīng)有合理的標(biāo)志或標(biāo)線設(shè)計(jì),提示行人或車輛注意安全等。
2.5 設(shè)計(jì)交通監(jiān)控系統(tǒng)
單個(gè)交叉口定時(shí)交通信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括:確定多段式信號(hào)配時(shí)時(shí)段劃分、配時(shí)時(shí)段內(nèi)的設(shè)計(jì)交通量、初始試算周期時(shí)長(zhǎng)和交通信號(hào)相位方案、信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)、各相位信號(hào)配時(shí)綠信比、估評(píng)服務(wù)水平及繪制信號(hào)配時(shí)圖。對(duì)于多個(gè)路口間距較均勻,信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)多考慮連續(xù)性,一路“綠燈”。“綠波交通”是一種單向交通干道的信號(hào)協(xié)調(diào)控制,綠波設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有周期長(zhǎng)度、綠信比和相位差,其中相鄰交叉口之間的相位差是其關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素。
3 實(shí)例分析
為了論證平面交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容的可行性,本文以平面交叉口為例加以說(shuō)明。
3.1 交叉口現(xiàn)狀交通組織存在的問題
平面相交路口為城市主干道和主干道相交的交通節(jié)點(diǎn),目前為信號(hào)控制的“十字”形交叉,各進(jìn)口的交通轉(zhuǎn)向功能齊全?,F(xiàn)狀存在的主要問題是路口渠化不夠合理,南北向右轉(zhuǎn)車與直行進(jìn)入輔路的公交車在路口處交織嚴(yán)重;路口缺少二次過(guò)街設(shè)施,行人過(guò)街安全性得不到保障。
3.2 節(jié)點(diǎn)交通銜接轉(zhuǎn)換要求
一般道路兩側(cè)主要為商業(yè)、居住用地,是城市主干道和公交主通道,主要承擔(dān)沿線各片區(qū)之間的交通聯(lián)系功能。
3.3 渠化改善方案
為避免公交車與社會(huì)車輛相互干擾,南北向右轉(zhuǎn)車輛受信號(hào)燈控制,利用輔路設(shè)置港灣式??空?。同時(shí),在路上設(shè)置行人二次過(guò)街駐留島,改善行人過(guò)街安全條件。1)東進(jìn)口設(shè)置2條左轉(zhuǎn)車道,4條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道;
2)西進(jìn)口設(shè)置1條左轉(zhuǎn)車道,5條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道;
3)南北進(jìn)口均設(shè)置1條左轉(zhuǎn)車道,3條直行車道和1條右轉(zhuǎn)車道。
本節(jié)點(diǎn)信號(hào)周期初步定為150 s(可根據(jù)交通流量流向動(dòng)態(tài)調(diào)整),五相位控制,相位相序如表1所示。
3.4 交叉口改善后效果評(píng)價(jià)
交叉口改善后渠化顯得更合理,社會(huì)車輛與公交車的交織點(diǎn)變少;行人利用二次過(guò)街設(shè)施,安全性得到保障,充分體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念。
4 結(jié)語(yǔ)
設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)的平面交叉口是設(shè)計(jì)工作者努力的方向。從分析交叉口的存在問題出發(fā),然后根據(jù)安全、通用能力高的原則優(yōu)化設(shè)計(jì)路口,最后力求達(dá)到合理、經(jīng)濟(jì)的目的。
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