城市道路平面交叉口设计.ppt
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1、城市道路平面交叉口设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第四章 城市道路平面交叉口设计1。掌握平面交叉口设计的步骤和过程;2。了解交叉口渠化设计的思路;3。掌握交叉口交通组织的方法;4。掌握环交的设计重点内容;5。理解交叉口立面设计的一般方法和过程;本章主要内容第一节 道路交叉设计概述道路与道路(或铁路)相交的地方称做交叉口。它是道路系统中的重要组成部分,是道路交通的咽喉。相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口汇集、通过和转换方向,由于它们之间的相互干
2、扰,不但会降低车速,阻滞交通,而且也容易发生交通事故。根据统计,交通事故多半发生在交叉口附近。因此,如何正确设计交叉口,合理组织交通,对于提高通行能力,减少交通事故,避免交通阻塞,都具有很重要的意义。一、交叉口设计的意义二、交叉口的交通分析1.交叉口存在的危险点 交叉口的交通流线越多,危险点就越多。这些危险点是引发交通事故的重要因素,是导致交叉口安全性能较差的重要原因。冲突点:当两车行车方向以较大的角度互相交叉时,可能发生碰撞的地点称为冲突点;分流点:同一行驶方向的车辆向不同方向行驶的地点称为分流点;合流点:来自不同行驶方向的车辆向同一方向汇集的地点称为合流点;交织点:来自不同行驶方向的车辆汇
3、集后向不同方向的地点称为交织点(wave);2.交叉口存在的交错点 此外还有行人过街产生的冲突点。非机动车与行人、机动车产生的危险面。注意:非机动车与行人过街呈面状散开,因此造成局部交通的冲突面。2.交叉口存在的交错点 从这张图可以得出以下结论:混乱交叉口混乱交叉口的冲突点的冲突点交通畅通和效率问题交通畅通和效率问题交通冲突分析(2/3)交通冲突区交通冲突区结论1:在没有交通管制的交叉口,都存在各种冲突点,其数量随着相交道路条数的增加而显著增加,其中增加最快的是冲突点。结论2:产生冲突点最多的是左转弯车辆。十字交叉口如没有左转弯车流,则冲突点可由16个减少至4个。而五路交叉口则从50个减少到5
4、个。3。交叉口交通状态总结:结论3:国内交叉口还有行人和非机动车的强大干扰,因此比国外交叉口的设计要复杂的多。3。消灭冲突点的措施 1在交叉口装置交通信号灯或由交通警指挥,使发生冲突的车流从通行的时间错开。2渠化交叉口,合理布置交通岛,进行交通组织,限制行车路线等,引导各方向车流沿一定路径行驶,减少车辆之间的相互干扰。3修建立体交叉,将互相冲突的车流分别从通行空间上分开,使其互不干扰。1交叉口设计的主要内容1)正确选择交叉口型式,合理确定各组成部分的几何 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,保证安全通视条件;4)交叉口立面设计,布置雨水口和排水管道;三、交叉口
5、设计的基本要求和内容 平交口的设计范围1)在确保安全的前提下,使车辆和行人在交叉口能以最短的时间顺利通过。2)正确设计交又口立面,保证转弯车辆的稳定,同时保证交叉口范围内的地面水迅速排除。3)交叉口设计应根据相交道路的功能、性质、等级、计算行车速度、设计小时交通量、流向及自然条件等进行。前期工程应为后期扩建预留用地。2交叉口设计的基本要求三、交叉口设计的基本要求和内容 第二节 交叉口的型式和设计一。平面交叉口的类型平面交叉的类型 十字型交叉:适用于相同或不同等级道路的交叉,结构简单,交通组织方便,街角建筑容易处理。X型交叉:为两路斜交,一对角为锐角,此形式转弯交通不便,司机不易判断方向、街角建
6、筑难处理,当锐角太小时此种形式不宜采用。T型交叉:适用于次干路连接主干路或尽头式干道连接滨河干道的交叉口。错位交叉:是两个相距不远的T型交叉相对拼接,通常将斜交改造为这种形式。Y型交叉:是道路分叉的结果。存在着与X型交叉口类似的问题。多路交叉:指五路及五路以上的道路交叉口,该形式对交通负面影响较大,交通难以组织。通常在用地面积足够时,可以在城市中心广场等处采用。但一般情况下不宜采用。环形交叉:是用中心岛组织车辆按逆时针方向绕中心岛单向行驶的一种形式。二 交叉口型式的选择和改建 城市道路经常面临着交叉口改建的问题,常见的是十字交叉和T型交叉口,应避免采用:1)交叉角小于45的斜交交叉;2)两相邻
7、交叉口间距小于60m的交叉;3)复合(或多路)交叉和畸形交叉。改建方式一:扩大交叉口二、交叉口形式的选择和改造改建方式二:渠化交叉口通过设置渠化来改善冲突点改善后改善后改善前改善前11 11 个冲突点个冲突点个冲突点个冲突点6 6 个冲突点个冲突点个冲突点个冲突点青岛某交叉口的渠化1.型式要简单.2.尽量使相邻交叉口之间的道路直通.3.对于斜交的交叉口,宜改为正交或垂直.4.对于主流交通,其道路线形尽量顺直,任一侧不宜有二条以上路段交汇.5.应尽量避免近距离的错位交叉.6.对于畸形和多条道路的交叉,应尽量避免,或把它简化在一般情况下,交叉口型式的选择和改建,可按以下几个原则进行:改斜交为正交改
8、斜交为双T型改斜交为正交三、平交设计规划的基本要求 平面交叉的规划和设计,应根据主线与相交道路的交通功能、设计交通量、计算行车速度、交通组成和交通控制方法,结合当地地形、用地和投资等因素综合分析进行。改善现有平面交叉时,还应调查现有平面交叉口的状况,搜集交通事故和相交道路、路网的交通量增长资料进行分析研究,作出合理的设计。三、平交设计规划的基本要求 1.交叉口的计算行车速度 1)交叉口范围直行交通的计算行车速度,原则上应与路段计算行车速度相同,若受限制必须降低车速时,与路段速度之差不应大于20km/h。2)我国城规规定:交叉口内的计算行车速度应按各级道路计算行车速度的0.50.7倍计算,直行车
9、取大值,转弯车取小值。道路类别加速度减速度城市道路1.53.0公路主要公路1.02.5次要公路1.53.0加、减速度值(m/s2)三、平交设计规划的基本要求 2.交叉口的视距 1)视距三角形 为了保证交叉口上行车安全,驾驶员在进入交叉口之前的一段距离内,应能看到相交道路上的行车情况,以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必要的距离应该大于或等于停车视距ST.停车时距如下表所示。计算行车速度(km/h)100806050403020停 车 视 距(m)一般值1601107560403020低限值1207555453025152)视距三角形的确定(1)确定停车视距ST:(2)找出行车最危险的冲
10、突点:(3)从最危险的冲突点向后沿行车的轨迹线(可取行车的车道中线)各量取停车视距ST。(4)连接末端构成视距三角形。n3停车标志控制的交叉口停车标志控制的交叉口n对对停停车车标标志志控控制制的的交交叉叉口口,一一般般为为主主要要道道路路与与次次要要道道路路交交叉叉,主主次次关关系系明明确确,而而且且对对标标志志的的识识别别要要比比对对信信号号容容易易,因因此此,可采用式(可采用式(8-10)及识别时间为)及识别时间为2s计算。计算。4。交叉口转角的缘石半径 为了保证各种右转弯车辆能以一定的速度顺利地转弯,交叉口转角处的缘石应做成圆曲线或多圆心复曲线等,一般多采用圆曲线。转角处的半径R1称为缘
11、石半径,如图7-9所示。在未考虑机动车道加宽的情况下,转角半径R1为 式中:B机动车道宽度(m),一般采用3.5m;F非机动车道宽度 (m);R右转车道中心线半径(m)。设计速度设计速度当当右右转转弯弯车车辆辆比比较较多多时时,为为保保证证右右转转车车辆辆能能以以规规定定速速度度分分道道行行驶驶,应应对对最最小小转转弯弯半半径径加加以以限限制制。在在右右转转车车辆辆计计算算行行车车速速度度已已确确定定的的条条件件下下,取取=0.160.20,最最小小圆圆曲曲线线半半径径的的一般值采用一般值采用ih=2%计算,极限值用计算,极限值用ih=6%计算。计算。n(二)分道转弯式交叉口最小圆曲线半径(二
12、)分道转弯式交叉口最小圆曲线半径当当右右转转弯弯车车辆辆比比较较多多时时,为为保保证证右右转转车车辆辆能能以以规规定定速速度度分分道道行行驶驶,应应对对最最小小转转弯弯半半径径加加以以限限制制。在在右右转转车车辆辆计计算算行行车车速速度度已已确确定定的的条条件件下下,取取=0.160.20,最最小小圆圆曲曲线线半半径径的的一般值采用一般值采用ih=2%计算,极限值用计算,极限值用ih=6%计算。计算。n(二)分道转弯式交叉口最小圆曲线半径(二)分道转弯式交叉口最小圆曲线半径第三节 交叉口的交通组织设计 交叉口设计必须要结合交叉口的交通状况(包括各种交通方式的流量,转弯数量,比例等等)来采取必要
13、的组织管理措施以减少不同交通方式和不同方向交通的相互干扰。因此,交叉口的几何设计必须结合交叉口的交通组织设计来进行。交叉口设计与道路路段设计的最大区别在于平面交叉口行人过街平面交叉口行人过街平交进出口道总宽达15米时,在行人横道中间须设行人过街安全岛-多车道道路应规划设计路中分隔带路中分隔带交通功能:1.对向行车安全 2.行人过街安全岛 3.左转专用车道 4.远引左转 5.路中公交专用道 6.快速公交系统用地 7.轻轨交通备用地对渠化的改进方案1)优先合理组织机动车交通;2)组织行人交通应以保证行人安全为前提,同时注意使行人交通尽量少的干扰其他交通方式。3)保证非机动车快速,安全的通过交叉口,
14、同时着眼点放在减少非机动车对机动车的干扰和如何提高非机动车的通过能力上。交叉口的交通组织设计的基本原则:交通流特性比较分析表状 态机 动 车非机动车行 人排队状态按车道顺序依次排列交错/紧密型排队交错/紧密型排队启动反应一般需23秒的反应时间反应时间几乎可以忽略,集团式进入交叉口反应时间可以忽略,集团式进入交叉口启动后的运行状态车速快速提高,速度差较大,驶出交叉口时速度较高速度差不大,以膨胀的状态驶出进口道以均匀的速度缓慢通过人行横道线交通流强弱式强势弱势弱势三种方式拓宽机动车道数:1)压缩左侧进口道;2)压缩非机动车道3)压缩人行道 一、机动车辆交通组织 1.进口道车道的划分 交叉口处车辆必
15、须要减速或等待以后通过,其一个车道的通行能力低于路段车道的通行能力,因此为保证在交叉口上的通行能力不过多的低于路段通行能力,通常采用在交叉口进口处增加车道的办法来解决。通常将机动车与非机动车分开,机动车道划分为左转、直行和右转三种专用车道,非机动车道用分隔带(标线或隔离带)与机动车道隔开。左转专用车道(3/6)设置方法无中央分隔带无中央分隔带 窄中央分隔带窄中央分隔带 宽中央分隔带宽中央分隔带 左转专用车道(4/6)车道长度左转专用车道长度La如图4.5-12所示,由展宽渐变段Ld与展宽段长度Ls两部分组成 改建方式二:渠化交叉口1.进口道车道的划分(1)车道宽度 进口道每条车道的宽度可较路段
16、上略窄,城市道路上在进口道在大车比例很小时最小可取2.75m宽;出口道由于车速较进口道高,其宽度应较进口道宽,具体尺寸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7-10,公路相应值可以增加0.25米。1.进口道车道的划分(2)掉头车道 在长路段上,为满足车辆掉头的需要,当中央分隔带宽度不低于4m时,可在交叉口人行道之前设置掉头通道(见下图),当中央分隔带宽小于4m,掉头车辆可利用左转车信号掉头。2.交叉口拓宽车道的设计 当交叉口车行道的宽度不足时,为了提高交叉口的通行能力,常采用向道路的一侧或两侧拓宽的办法,增辟左、右转专用车道。交叉口拓宽车道的设计主要解决拓宽车道的设置条件、
17、设置形式和拓宽长度三个方面。1)设置条件高峰小时一个信号周期进入交叉口的右转车比例教大,或左转车辆多于34辆,此时即可设置专门的左转或右转车道。2.交叉口拓宽车道的设计 2)设置形式设置方式可采用原路中线向左偏移、借用中间分隔带、压缩人行道三种,这三种形式可以组合使用。在此应注意:右转车道宜向右侧展宽,左转弯车道宜采用前两种形式;中线向左偏移,不能过多的压缩出口车道,要保证出口道的车道数和合理宽度;借用中间分隔带时,要保证过街行人的驻足宽度(不小于1.5米);拓宽车道的长度计算2.交叉口拓宽车道的设计 3)拓宽车道的长度lW值拓宽车道的长度lW值,应能使右转车辆(如向进口道的左侧拓宽则为左转车
18、辆)从最大的候车车列的尾车驶入拓宽的车道,其长度由渐变段长度ld和展宽段长度ls两部分组成。(1)渐变段的长度ld可按转弯车辆以路段平均速度VA行驶时,每秒钟横移1m计算,式中:ld渐变段长度(m);VA路段平均行驶速度(km/h);B右转车道宽度(m);2.交叉口拓宽车道的设计 (2)展宽段的长度ls在城市道路上以等候车队的排队长度计算排队长度ls,在公路上要增加考虑按照车辆加减速的要求的长度(lb或la)。以右转车道长度计算为例 拓宽车道应能使转弯车辆从直行车道最长的等候车队的尾车后驶入拓宽的车道,其长度为:式中:ln直行等候车辆所占的长度(m),一般取612m,小行车取低值,大型车取高值
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