道路平面交叉设计.ppt

主要内容：交叉口的交通分析、设计依据交叉口的类型与适用范围交叉口的车辆、行人和飞机动车的交通组织交叉口的视距和转弯半径的确定拓宽交叉口转弯车道的设置条件、方法、长度环形交叉口的设计交叉口的立面设计,第八章道路平面交叉设计,一、交叉口设计的基本要求和内容定义：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，又称为交叉口。基本要求：（1）车辆和行人最短的时间顺利通过通行能力要求。（2）交叉口的“立面”，保证行车稳定和排水安全要求。,第八章道路平面交叉设计第一节交叉口设计概述,交叉口设计的主要内容：（1）交叉口形式选择，确定各部分尺寸；（车道宽度、转弯半径、交通岛尺寸等）（2）进行交通组织，布置各种交通设施；（专用车道、渠化交通）（3）验算交叉口行车视距，保证通视条件；（4）交叉口立面设计，布置雨水口和排水管道。,二、交叉口的交通分析,进出交叉口的车辆可能产生的交错点：分流点同向行驶车辆向不同方向分离行驶的地点；（挤撞，追尾）合流点不同行驶方向的车辆以较小的角度，向同一方向汇合的地点；（追尾，挤撞）冲突点不同行驶方向车辆以较大角度相互交叉的地点。（碰撞）,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）,1实行交通管制。设置交通信号灯交通警察指挥，冲突的车流在时间上错开。2采用渠化交通。布置交通岛、交通标志和标线、增设车道等，引导车流沿一定路径行驶，减少干扰。如环形交叉。3修建立体交叉。将相互冲突的车流从通行空间上分开，这是解决交叉口交通问题最彻底的办法。,减少或消灭冲突点的方法：,平面交叉口的形式:“十”字形，“T”字形，X形、Y形、错位、多路交叉。平面交叉的布置类型：1加铺转角式：用适当半径的圆曲线平顺连接相交道路,三、交叉口的类型及其适用范围,优点：形式简单，占地少，造价低，设计方便，缺点：行车速度低，通行能力小。适用：交通量小，车速低，转弯车辆少的三、四级公路或地方道路：转弯交通量较小的主要道路与次要道路交叉。,解决：R和视距问题,通过设置导流岛、划分车道等措施，使转弯车流以较大半径分道行驶的平面交叉。,2分道转弯式：,特点：交叉口转弯车辆，尤其是右转弯车辆行驶速度和通行能力都较高。适用：车速较高，转弯车辆较多的一般道路。,解决：R、视距和交通岛尺寸问题,为使转弯车辆不影响其它车辆的正常行驶，在交叉口连接部增设变速车道和转弯车道的平面交叉。,3扩宽路口式：,增设右转车道,增设直行车道,为使转弯车辆不影响其它车辆的正常行驶，在交叉口连接部增设变速车道和转弯车道的平面交叉。,3扩宽路口式：,同时增设右转、左转车道,优点：对直行交通的干扰少，车速较高，事故率低，通行能力大，缺点：但占地多，投资较大。适用：交通量较大、转弯车辆较多的一、二级公路和城市主干路。设计时主要解决：扩宽的车道数，视距要求转角曲线半径。,在交叉口中央设置中心岛，所有车辆一律按逆时针方向绕岛单向行驶，直至驶出的平面交叉，俗称转盘。,4环形交叉：,解决的问题：中心岛形状、半径环道的布置、宽度交织段长度交织角进出口曲线半径视距要求,优点：车辆单向、连续运行，延误时间减少；只有分流与合流，消灭了冲突点；交通组织简便，不需信号管制；缺点：是占地面积大；增加了左转弯车辆绕行距离；造价高于其他平面交叉。适用：多条道路相交，左右转弯车辆较多；交通量为5003000辆小时，地形较平坦。,1.交叉口范围直行交通：原则上：设计速度路段设计速度。相交公路的等级相近时，设计速度可适当降低，但不得低于路段设计速度的70。相交公路的等级不同时，牺牲次要道路速度城市道路：（0.5-0.7）V路段2.转弯交通：通常应适当降低，或按变速行驶需要而定。右转弯车道：设计速度不宜大于40kmh；左转弯车道：设计速度不宜大于20km/h。,四、交叉口的设计速度,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（一）设置专用车道不同行驶方向的车辆分道行驶，互不干扰；根据行车道宽度和左、直、右行的交通量可作出多种组合的车道划分。,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,1设置专用左转车道2实行交通管制信号灯交警3变左转为右转（图a）,（二）左转弯车辆的交通组织,环行交通,1设置专用左转车道2实行交通管制3变左转为右转（图b）,（二）左转弯车辆的交通组织,街坊绕行远引绕行,在车道上划线，或用绿带和交通岛来分隔车流，使各种不同类型和不同速度的车辆能象渠道内的水流那样，沿规定的方向互不干扰地行驶的交通组织。,（三）组织渠化交通,各走其道，避免相互干扰,改变交叉角度,改变交叉角度,限制车道宽度、控制车速、防止超车,限制车道宽度、控制车速、防止超车,左转候驶、变速车道,二、行人及非机动车交通组织,（一）行人交通组织任务：是组织行人在人行道上行走，在人行横道线内安全过街，使人、车分离，干扰最小。,转角加宽,R大,安全岛,原则与道路垂直设置，有时也可与相交道路平行,宽度：4-8m6条车道以上或人行道宽度30m：设安全岛,天桥是彻底解决的方法,（二）非机动车交通组织,1.非机动车道通常布置在机动车道和人行道之间。2.一般车流量下非机动车右侧行驶，不设分离设施。2.车流量较大时，可采用分隔带（或墩）将机动车与非机动车分离行驶，减少相互干扰。3.当车流量很大，机、非之间干扰严重时，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。,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：应根据交通控制方法、交通量、车道的通行能力及所处用地条件等决定。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，以使左、直、右机动车和非机动车有各自的专用车道，避免相互干扰，提高通行能力。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。一般情况，交叉口的车道数宜比路段上多设一条。,道路通行能力计算方法：车头时距法和车头间距法车头时距：连续两车通过道路上同一地点的时间间隔。以车头时距计算一条车道的通行能力：C=3600t车头间距：是指交通流中连续两车之间的距离。以车头间距计算一条车道的通行能力：C=1000Vl,二、交叉口的通行能力,（一）有信号控制交叉口的通行能力已知：信号显示周期和配时停车线断面法：以进口道停车线为基准断面，凡通过该断面的车辆即认为己通过交叉口。据此来计算通过停车线断面的小时最大通过量（即该车道通过能力），各进口车道通行能力之和即为交叉口的可能通行能力。,二、交叉口的通行能力,1一条直行车道的通行能力N直：,式中：T信号周期（s），一般T=6090s；Tg一个周期内的绿灯时间（s）；vs直行车辆通过交叉口的车速（ms）；a平均加速度（m/s2）；ts直行车平均车头时距（s）。,2一条右转车道的通行能力N右,式中，tr右转车平均车头时距（s）。根据观测，平均tr3.03.5s。,1）有左转专用信号显示时,3一条左转车道的通行能力N左,式中：T1一个周期内的左转显示时间（s）；v1左转车通过交叉口的车速（s）；t1左转车平均车头时距（s），取t1=2.5s。,（1）利用绿灯时间：利用绿灯时间内对向直行车流中出现可穿越空档实现左转。据实测，可穿越时距约为8s，直行车头时距约为3.54s，穿越时距约为直行车头时距的2倍。,2）无左转专用信号显示时,式中：N直一条直行车道一个周期的通行能力；,N”直每个周期实际到达的直行车辆。,相当于空出多少个“车位”供穿越,（2）利用黄灯时间：黄灯亮时通过车数n2为,2）无左转专用信号显示时,式中：Ty每周期黄灯时间，s。一条左转车道的通行能力N左为,一条车道上有直、左混行时，因去向不同二相互干扰，甚至会停车，应乘以折减系数K。另据观测，左转车道通过时间约为直行车的1.5倍。,4一条直左混行车道的通行能力N直左,式中：1直左车道中左转车所占比例；K折减系数，取K=0.70.9。5一条直右混行车道的通行能力等于一条直行车道的通行能力。6一条直左右混行的通行能力等于一条直左混行车道的通行能力。,无信号控制交叉口：指主要道路与次要道路相交时，次要道路交通量不大，可不设交通信号控制。通行规则：主道优先通行。主道车流可视为无交叉的连续交通流。当主道车流出现的间隔大于临界间隔a（即50%的驾驶员可以接受）时，可供次要道路上车辆汇入或穿越。,（二）无信号控制交叉口的通行能力,设次要道路上的车头时距为，则次要道路单向可通过的最大车辆数Q次为,（二）无信号控制交叉口的通行能力,式中：Q主主要道路双向交通量（辆小时）；q主要道路交通流率，qQ主3600（辆秒）；主要道路临界间隔时间（s）。对停车标志控制的交叉口为68s；对让路标志为57s；次要道路最小车头时距（s）。对停车标志为5s；对让路标志为3s。,第四节交叉口的视距与圆曲线半径,一、交叉口的视距（一）视距三角形视距三角形：由相交道路上的停车视距所构成的三角形称为视距三角形。在其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物。,视距三角形的确定：（1）计算停车视距ST（2）找出行车最危险冲突点十字交叉路口：右侧第一条与靠中心线的第一条的交叉点T形、X形：直行线右侧第一条与靠中心线左转车道交叉点（3）从最危险冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距ST（4）连接三个点构成视距三角形,（二）识别距离,识别距离：驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离称为识别距离。1无信号控制的交叉口对无任何信号控制的交叉口，可采用停车视距。2有信号控制的交叉口识别距离为使驾驶员能看清交通信号和显示内容，能有足够时间制动减速直至停车，但这种制动停车并非急刹车。,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/s2t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,一般为主要道路与次要道路交叉，主次关系明确，而且对标志的识别要比对信号容易，按下式计算。,t2s,