[发明专利]城市免红绿灯安全高速行车交通平面和立体设计

说明书

一、技术领域：

城市公路设计与建设

二、背景技术：改变现有的在城市十字路口用红绿灯指挥交通的方式，取消红绿灯，将城市十字路口的圆盘与十字路口分离，机动车行车道路按具体道路拥挤情况和未来发展规划作平面和立体设计。非机动车和行人过街从地下通行。

三、发明内容：

1、设计思想与发明内容：

我们认为，车辆不断增多是中国人口众多和经济高速发展的必然结果，是不可逆转的客观现实。世界发达国家汽车虽多，但人口不多，这与我国有根本的不同。城市交通拥挤堵塞严重影响着人民的生活质量和社会的发展，如果所有车辆都能各行其道，不需要等待红绿灯，再多的车辆也不会造成交通拥挤和堵塞。造成交通拥挤和堵塞的原因是车辆交叉行驶，为避免不同方向的车辆发生冲撞，于是需要红绿灯指挥，由此也形成了车辆等待红绿灯而停车的现象，这是交通拥挤乃至堵塞的重要原因。我们认为，要解决城市机动车拥挤和堵塞问题，第一、免去十字路口的红绿灯指挥(红绿灯可以在车辆较少的非十字路口指挥行人过街)，将圆盘和十字路口分离。第二、车辆同向行驶(平面设计)或实行立体交错(立体设计)。第三、非机动车从地下过街。这是本设计的基本思想和发明内容。

2、本设计意义：

我国正处在高速发展时期，城市车辆不断增多，有力地促进了国家钢铁、机械制造、汽车工业的发展，带动了经济的增长。但随之也带来城市交通堵塞，车辆拥挤，油耗和废气排放以及车祸增多的问题。而且车辆越多，城市道路加速拓宽，又占用大量的土地和资源。高架桥和地铁虽可以分流部分车辆，缓解交通压力，但并不能解决高架桥和地铁之外的地面车辆拥堵问题。限制车辆出行更是不是办法的办法。本设计在十字路口免去红绿灯，实现平面同向和立体交错设计，化解交通堵塞问题，可以减少机动车途中重启动和行驶的时间，大大节约能源和减少废气排放。由于机动车和非机动车各行其道，也可以减少车祸的发生，从而克服制约现代城市发展受到交通制约的瓶颈，为现代城市发展，尤其是建设国际大都市起到积极的作用，也将更有力地推动汽车、钢铁等行业的经济发展。

四、附图说明：

本设计包括平面设计、立体设计和非机动车过街路线设计。平面设计适用于车辆不太多且财力困难的地区；立体设计适用于车辆较多，财力比较雄厚的地区。

(1)、平面设计：(见图1、图2-俯视示意图；图3---平面设计数学模型图)

图1为十字路口的车辆通行设计图；图2为丁字路口的车辆通行设计图。

图1中，将城市道路上的圆形转盘和交叉路口分离，允许某一相对方向(如东西方向)的车辆直通，另一相对方向(如南北方向)的车辆则从交叉路口外面的圆形转盘绕行，形成车辆不需要等待红绿灯指挥而直接通行，从而解决车辆堵塞而造成的交通拥挤问题。

图2中，丁字路口按图示通行。

该平面设计的利弊和局限：

a、该平面设计投入成本极低，适用于经济较困难的地区。

b、该平面设计适用于三车道车流量每分钟不超过150辆/公里的道路，如果车辆太多，则需要采用立体设计(见下文的平面设计数学模型)。

c、转盘距离交叉路口的远近则可根据车流量作具体设计。

d、一部分车辆随转盘绕行，会使驾驶员感觉不方便，但更多的驾驶员由于不需要等红绿灯而直接通过，出于自行选择，驾驶员会选择更适合自己的行车路线，从而减少绕行的路段的车辆，增多直接通过的车辆，减轻城市交通的压力。

图3为平面设计的数学模型，说明如下：

①平面设计允许通过的车辆极限测定：

(限速每小时60公里＝60分钟60000米＝每分钟1000米)

------转弯路口是车辆最集中路段(见数学模型图示A处)

在转弯路口车辆最密集之处的极限设定：

依据限速规定，每条车道每公里(1000米)顺向通行极限为每分钟100辆车(前后车之距设10米，含本车车身)计算

则3车道为：3*100＝300辆；-----这是A处允许通过的极限，称之为标准极限；

(每增扩一条车道，密集处可多容100辆车行驶)

②东南西北各个方向平均车流量极限测定：

因为每个A处有六个车道来车，A处标准极限为300辆，则每条车道每分钟每公里流量最高不得超过50辆；

(每增扩一条车道，可多容50辆车进入行驶)

③转弯路口密集段各方来车流量计算(以图示▲A处为例)：

由南方位进入后东转进入密集区▲A处，将有150辆车；

由西方位进入▲A处，将有100辆车；

由北方位进入▲A处，将有50辆车；