立交中平面交叉的设计

    9．1．3　立交中平面交叉的设计

    1）设计要点

    （1）平面交叉部分应根据被交道路的规格、设计速度等因素确定，并充分考虑其他部分交叉点的要求均衡地处理。

    （2）立交交叉点之间有足够的间距，如果间距过小，则要进行交通处理的详细研究。

    （3）交叉角度以近似直角为宜。因为如果交叉角度过小，交叉点的交叉面积就要增加，通视条件也差，对行车的安全是不利的。

    2）渠化设计

    平面交叉口的渠化设计是指设置路面标志、导流岛和其他方式使车辆和行人安全而有序地通过交叉口。通过导流使交错的交通流各自选择自己的通路以达到分离和规制的目的。在较宽的交叉口，交通流交错范围非常大，通过车辆的运行位置选择的自由度也就非常大，很容易造成秩序混乱，影响交叉口处的通行能力，增加了行车的危险性。采用渠化则可以使车辆各行其道，使通行顺畅，降低危险。

    平面交叉口渠化的主要原则有以下几点：

    （1）减少冲突面积，降低车辆和行人通过时的危险性。如图9．4所示，已经进行渠化的冲突面积。

    

    

    图9．4　减少冲突区域面积

    （2）直角交叉，在不是合流或交织的交通流交叉时应尽可能设计成直角或近似成直角交叉。这样在进行交通渠化后，减少了具有冲突可能性的面积，使交通流交叉的时间减少，方便驾驶员判断车辆的相对位置速度，从而进行正确的调节。如图9．5所示，将斜交叉改成直角交叉。

    

    

    图9．5　将斜交叉改成直角交叉

    （3）以最小的角度进行合流，使交通以10°～15°的合流角度，以最小的速度差进行合流，在车头时距小的情况下，能使次要交通流跟主要交通流正常合流，如图9．6所示。

    

    

    图9．6　最小角度合流

    

    

    图9．7　保证主路顺畅

    （4）减小流入弯曲交叉路口的速度，尽可能使主交通流避免弯曲，如图9．7所示。

    （5）利用漏斗型构造来降低交通的速度，如图9．8所示。还可用减小渠道宽度的方法使车道变窄，利用驾驶人员的心理作用来降低行驶速度。

    

    

    图9．8　用漏斗型来减小交通的速度

    

    

    图9．9　安全地带

    （6）分离交通流以保护转弯和穿过道路的车辆。如图9．9所示，在两个方向的交通流之间设置安全地带，驾驶人员可以选择安全的车头间距，以便车辆安全穿过道路。

    （7）根据导流岛的位置和形状来禁止转弯车辆，如图9．10所示。

    

    

    图9．10　用导流岛来禁止转弯交通

    （8）为必要的交通控制设施的设置提供场所，如图9．11所示，图中箭头是交通信号灯。

    

    

    图9．11　为交通控制设施提供场所

    3）平交的控制与组织

    平交口的交通控制如同交叉路口本身的道路构造一样同等重要，两者是软件和硬件的关系，或者说是，只有这两者结合成一体才形成交叉路口的完整的概念。交通容量、道路利用者通过交叉口所需要的时间以及交通事故发生率是表示交叉口是否良好的指标。这些指标与交叉口的交通控制有着密切的关系，一般来说，交叉口越复杂，上述指标与交通控制的关系越密切。因此，对平交口进行规划设计时两者必须同时考虑。

    交叉口采用交通控制，目的在于最大限度地提高交叉口的安全性和通行能力。一般情况下，可采用如下控制方法：

    （1）隐优先控制。

    （2）对次要道路来说，主要道路优先控制。

    （3）近侧优先控制。

    （4）远侧优先控制。

    （5）交通信号控制。

    （6）警察控制。

    立交平面设计时，要考虑立交的交通组织情况，同样在平交的平面设计前，也应对平交处的交通流有较明确的组织分配。交通组织一般按照以下的顺序设计：

    （1）转弯交通量确定。

    （2）各转向交通量在平交处运行线路与平交设计方案协调。

    （3）非机动车上路限制措施。

    （4）平交车辆与立交方案的协调。

    平交处的设计难以完全相同，所以交通组织的设计内容也不尽相同，有些平交的设计内容十分简单，而对有些平交设计来说，交通组织的好坏直接影响平交甚至整个立交方案的设计，如图9．12所示，在具体的设计前一定要有足够的重视。

    

    

    图9．12　平交的交通组织

    4）立交平交示例

    （1）部分苜蓿叶平面交叉

    部分苜蓿叶互通式立交分为A形、B形和AB形三种，其平面交叉一般为三肢交叉，按照三肢交叉的渠化原则并照顾两平面交叉之间的关系进行渠化就能取得较好的效果。如图9．13所示为几种部分苜蓿叶平面交叉的形式和具体的渠化方式。

    

    

    图9．13（a₁）　A形苜蓿叶

    

    

    图9．13（a₂）　A形苜蓿叶交通渠化

    

    

    图9．13（b₁）　B形苜蓿叶

    

    

    图9．13（b₂）　B形苜蓿叶

    

    

    图9．13（c₁）　AB形苜蓿叶

    

    

    图9．13（c₂）　AB形苜蓿叶交通渠化

    （2）菱形平面交叉

    菱形互通式立交平面交叉存在的主要问题是错向行驶（见图9．14）。一是来自匝道的车辆直穿平面交叉进入下一入口匝道；二是来自被交公路的车辆错误的右转或错误的左转逆向进入单向匝道。通过交通岛的设置可以有效避免来自被交叉公路的车辆错误左转，并为来自匝道的车辆进入下一个入口匝道设置障碍，通过渠化正确引导左转弯行驶路线。同时，将匝道的内圆弧与被交叉公路相割而不是相切，可防止来自被交叉公路的车辆错误右转。

    

    

    图9．14（a）　菱形立交平面交叉

    

    

    图9．14（b）　菱形立交平面交通渠化

    国外一种称为“SPI”（single point inter change）的“单点立交”是一种菱形立交平面交叉口的特殊形式。具体介绍如下：菱形立交在相交道路的次要道路上存在两处平面交叉口，两者间距通常为200～300m。由于两处平面交叉口相距很近，所以其通行能力的牵连性很强。若采取信号灯控制，则应考虑联动配时方式，但是即使如此，次要道路上直行车、左转车和主要道路左转车产生二次停车的情况仍然不可避免，从而降低了菱形立交的通行能力。此外，菱形立交虽然比长条苜蓿叶型立交占地面积要小些，但其占地规模仍然不可小视。由于上述的原因，使得菱形立交在实际应用中受到限制。在菱形立交形式基础上发展起来的单点菱形立交（SPI）如图9．15所示。在SPI中，左转车辆不再经外张式右转匝道绕过两处平面交叉口才实现左转，而是经过平行于直行车道的收敛式匝道或者像常规平面交叉口一样直接驶入左转候驶车道，在信号灯的控制下实现左转，这样与菱形立交相比就可缩短左转行程，增大左转车辆的通过量。不仅左转车辆如此，由于将两处平面交叉口并为一处平面交叉口，非直通方向的直行车受干扰的程度也会大大降低，因而通过量也会有所增大。

    

    

    图9．15　单点菱形立交

    SPI占地面积比一般菱形立交或苜蓿叶形立交及其变形的其他形式立交要少许多，因此建造成本可以降低。相交道路的主要方向没有交通障碍，没有冲突点，通行能力与菱形立交或苜蓿叶形立交相近；其左转车辆在次要方向道路中部的“平面交叉口”上由信号灯控制实现左转。相交道路的次要方向的直、左、右车辆的行车条件与常规的信号灯控制平面交叉口相似，但该相位的绿灯灯时可以适当加长，从而可以提高交叉口该方向的通行能力。受地形和相交道路的条件限制，SPI分为上跨式和下穿式两种。下穿式的平面交叉口为一异形桥梁，结构上有一定难度；上跨式的跨线桥则相对要长一些，另外需要可以增设U形回转车道，供调头车辆专用。两者各有利弊，可视具体情况采用合适形式。