[发明专利]异向环道平面交叉口设计方案

说明书

技术领域

 本发明涉及一种提高城市道路交叉口通行能力的交通组织和渠化方法，属于交通设计和交通控制领域。

背景技术

随着城市的发展，城市道路路网密度越来越大，而且人们对交通的需求也在不断的增加，城市道路建设已经不能满足人们的需求，所以对路网的组织管理显得尤为重要。在城市路网中，交叉节点处往往是交通通行的瓶颈，是造成交通延误的主要点。据统计，在城市路网中，车辆在交叉口处的延误时间占全程时间的30%。由于交叉口处各方向的交通需要产生大量的合流、分流、交叉等冲突，使交叉口成为事故的多发地，城市道路上的交通事故有60%是发生在交叉口处。因此，如何正确的设计、组织交叉口处的交通是保证城市交通安全和通畅的关键。传统的环形平面交叉口属于自行控制通行的交叉口，或连续、或伺机环道交织车道空挡进入交叉口的直行和左转的车辆均绕中心岛作逆时针行驶，相互交织后驶离交叉口。适宜在自行车干扰少，交通量不大的城市次干道与次干道相交时采用。因此，对于传统的环形平面交叉口来讲，其通行能力较低，其适宜直行、左转总交通量在3000pcu/h以内。通过分析、创新、整合提出一种新型的环形交叉口的交通组织方案来均衡的解决这个问题。

发明内容

本次交通组织方案在传统环形交叉口方案的基础上进行优化，既提高交叉口通行能力，又提高了行人过街安全。具体的设计方案遵循以下原则：（1）减少环岛内交织点。通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外两环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环岛，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，同时将交织点固定，减少环岛内的交织机会。（2）缩短环岛内的绕行距离。传统的环岛右转绕行距离为四分之一，直行绕行距离为二分之一，左转绕行距离为四分之三；本方案采用异向环岛，右转为逆时针，环岛内绕行距离为四分之一，直行为逆时针，环岛内绕行距离为四分之一，左转为顺时针，环岛内绕行距离为四分之一，缩短了交通流在环岛内的绕行距离，提高交叉口的通行能力。（3）两相位绿波交通。传统环岛控制方式分为两种：一种为自适应环交路口；一种为灯控式环形交叉口。与传统的灯控式相比，本方案信号控制采用两相位，减少周期时间、延误，本次方案在信号灯控制处均为两相位，很容易实现“绿波”协调控制。（3）提高行人及非机动车过街安全。人行过街与机动车道信号灯结合，设置专用行人过街信号灯提高安全性，并结合机动车的两相位信号控制，减少行人等待时间。设计方案通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外两环，内环为顺时针左转环岛，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用两相位信号控制，与人行过街相结合，即提高了环岛内的通行能力，又提高了行人过街安全。同时，利用“绿波”交通减少停车次数与行车延误。本次方案与传统的环形交叉口相比，既解决了行人过街安全问题，又极大的提高了交叉口的通行能力。

四、附图说明

图1：异向圆形环岛平面交叉口设计方案（类型A）；图2：类型A交通组织与相位图；图3：异向圆形环岛平面交叉口设计方案（类型B）；图4：类型B交通组织与相位图；图5：异向圆形环岛平面交叉口设计方案（类型C）；图6：类型C交通组织与相位图；图7：异向四边形环岛平面交叉口设计方案（类型D）；图8：类型D交通组织与相位图；图9：异向四边形环岛平面交叉口设计方案（类型E）；图10：类型E交通组织与相位图；图11：异向四边形环岛平面交叉口设计方案（类型F）；图12：类型F交通组织与相位图；图13：异向四边形环岛平面交叉口设计方案（类型G）；图14：类型G交通组织与相位图；图15：异向四边形环岛平面交叉口设计方案（类型H）；图16：类型H交通组织与相位图。

五、具体实施方式

下面根据不同的设计方案进行详细的说明：1、方案交通组织分析：类型A：方案如图1所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环道，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图2所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型B：方案如图3所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环道，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。该方案在类型A的基础上，将内环左转环道接通，使内环左转车道也可实现直行。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图4所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型C：方案如图5所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外三个环，内环为顺时针左转环道，中环为逆时针直行环道，外环为逆时针右转换道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图6所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型D：方案如图7所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环道，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。形状上，将传统的圆形环岛进行改变，调整为四边形，四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图8所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型E：方案如图9所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环道，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。形状上，将传统的圆形环岛进行改变，调整为四边形，四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广。该方案在类型D的基础上，将内环左转环道接通，使内环左转车道也可实现直行。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图10所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型F：方案如图11所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外三个环，内环为顺时针左转环道，中环为逆时针直行环道，外环为逆时针右转换道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。形状上，将传统的圆形环岛进行改变，调整为四边形，四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图12所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型G：方案如图13所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外环，内环主进，外环主出，内环为顺时针左转环道，缩短左转绕行距离，外环为逆时针直行及右转车道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。形状上，将传统的圆形环岛进行改变，调整为凹四边形，凹四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减且占地面积小，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图14所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。类型H：方案如图15所示，在传统的“环形平面交叉口”基础上进行改进，通过将进出环岛的交通流向流量进行分离，利用物理分隔及渠化措施将环道分为内外三个环，内环为顺时针左转环道，中环为逆时针直行环道，外环为逆时针右转换道，并采用路段交叉换道将交叉口内的直行和左转冲突点外移，并将交织点通过信号灯进行固定，极大的减少了环岛内的交织，增加环岛内的通行能力，提高整个交叉口的通行能力。形状上，将传统的圆形环岛进行改变，调整为凹四边形，凹四边形有利于根据地形情况改变形状，边长可增可减且占地面积小，环岛功能不变的情况下，适用条件更灵活，应用面更广。将原灯控式环形交叉口的控制形式进行改进，在主路与环岛处及交叉换道处设置信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，以减少主路的延误，提高通行能力。详细相位分布如图16所示，第一相位，左转环道行驶，直行环道排队等待；交叉换道处南北向驶入，东西向驶出。第二相位，左转环道排队等待，直行环道行驶；交叉换道处东西向驶入，南北向驶出。适用条件：该方案适用于交通量较大、相交道路等级较高的环形交叉口。2、几何设计：环岛曲率半径要满足环道计算行车速度的要求，具体取值参照规范，环岛计算行车速度可取路段计算行车速度的0.5倍，环岛内车道宽度一般取值为4.0~5.0米。环岛交织段长度按照环岛计算行车速度取值，具体取值参照规范。3、信号灯控制：主路与环岛换道处增设信号灯，并采用两相位信号控制，将多处信号灯控制点进行联控，实现绿波交通，减少延误，提高通行能力。4、行人交通组织：行人交通组织要使行人能够快速安全的通过交叉口。在合适的位置设置人行过街横道，能使过街距离最短有利于行人安全。人行横道位于交叉换道处，与机动车道信号灯结合，设置专用行人过街信号灯提高安全性，由于机动车道为两相位，行人需二次过街通过道路，需设置行人二次过街渠化岛，该方案可增加行人过街机会与次数，同时提高行人过街安全性。并且通过渠化设置位置，合理设置人行横道使环岛周边行人可以进入中心岛，使中心岛重新获得生机。5、交通安全设施设计：由于这种方案与传统的环形交叉口有所不同，影响驾驶员驾驶习惯，需要对交叉口的交通安全设施设计进行详细设计，使交通安全设施能够指导驾驶员正确驾驶，保证行车安全。例如，提前使用引导和指示标志传达车道方向；使用限速标志保证行车的舒适和安全；使用禁止通行标志，来帮助驾驶员减少错误概率；在相邻车道为对向通行时，设置护栏提高对向行车安全等。