城市道路设计说明书 交通工程专业.docx

城市道路课程设计
说 明 书

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2014年1月1日
城市道路交叉口设计

包括平面交叉与立体交叉，交叉口是道路设计的重要组成部分，是重点、也是难点。
设计内容：确定交叉口类型、进行交通组织设计、确定车道条数并验算通行能力、视距保证、缘石半径、拓宽设计、环形交叉口设计、交叉口立面设计、排水设计、立体交叉口设计简介。
平面交叉口的形式
一、按交叉口形式分类
十字形、X字形、T字形、Y字形、错位交叉、复合交叉等
二、按渠化交通的程度分类
简单交叉口、拓宽路口式交叉口、渠化交叉口
三、按交通控制分类
无信号控制交叉口、有信号控制交叉口（点控制、线控制、面控制）（定周期和不定周期、手工控制和自动控制）

交叉口的交通组织设计
一、交叉口的交通分析
交错点的种类：分流点、合流点、冲突点。
冲突点数量多，影响大，主要与左转车流有关，与车道条数成正比。
设计时要尽量减少冲突点，如采用设置信号灯、合理组织左转车、实行单向交通等方法。
二、交叉口的交通组织设计
（一）车行道的交通组织
1、设置专用车道
2、合理组织左转车
（1）设置专用左转车道
（2）实行交通管制不准左转
（3）变左转为右转
（4）环形交通
3、渠化交通组织
4、调整交通组织
交通语言包括道路语言和一切关于行的标记、符号、文字指示牌等。其中最重要的是道路语言。
道路语言是指道路上的交通标线、标示、交通标志和交通信号，还包括以物理形式出现的交通岛、分离岛和栅栏等物理渠化设施（一种特殊的“道路语言”）。
有路必须有道路语言，道路语言是道路不可分割的重要部分。
（二）行人的交通组织
1、交叉口人行道的宽度及行人的组织
2、人行横道的设置（位置、形式、宽度、通行能力）
3、人行天桥或人行隧道

交叉口的立面设计

1、交叉口竖向设计的目的：
是要统一解决相交道路之间以及交叉口和周围建筑物之间在立面位置上的行车、排水和建筑艺术三方面的要求。使相交的道路在交叉口内能有一个平顺的共同面,便利车辆和行人交通;使交叉口范围内的地面水能迅速排除;使行车道和人行道的标高能与建筑物地坪标高相协调而具有良好的观感。交叉口的竖向设计,取决于相交道路的等级、交通量、横断面形状、纵坡的方向和大小,以及周围地物、地形状况。设计时,首先应照顾主要道路上的行车方便;在不影响主要道路行车方便的前提下,也可适当改动主要道路的横坡,以照顾次要道路和行车方便。
2、交叉口竖向设计的原则
交叉口竖向设计应综合考虑行车舒适、排水通畅、工程量大小
和美观等因素,合理确定交叉口设计标高。设计原则如下:
1) 两条道路相交,主要道路的纵坡度宜保持不变,次要道路纵
坡度服从主要道路。
2) 交叉口设计范围内的纵坡度,宜小于或等于2 %。困难情
况下应小于或等于3 %。
3) 交叉口竖向设计标高应与四周建筑物的地坪标高协调。
4) 合理确定变坡点和布置雨水进水口。
3、交叉口的立面设计方法
交叉口的立面设计,通常采用方格网法和方格网等高线法两
种。方格网法是在交叉口范围内,以相交道路的中心线为坐标基
线打方格网,测出方格点上的地面标高并求出其设计标高,从而算出施工标高。方格网等高线法是在方格网法的基础上,绘出设计等高线图,便能更明晰地表示交叉口的设计地形。
3. 1 　等高线的绘制
1) 交叉口上路脊线和控制标高的确定:确定路脊线时,既要考虑行车平顺,又要考虑整个交叉口的均衡美观。一般来说,路脊线
通常是对向行车轨道的分界线,即车道的中心线。在交叉口上,路脊线的交点即为其控制标高的位置。
2) 根据交叉口的控制标高ho 求各条道路横断面上的三点标高;按图中西南角为例，计算横断面上三点的标高:
hc= ho-(B/2+R)*i1
Hc2=hc-B/2*i2
同理:
hE=ho-(B/2+R)*i3
HE1=hE-B/2*i2
欲求G1先求G2
G2由C2和E1求得：
HG2=(hC2-R*i1+hE1+R*i3)/2
(Ho-hG2)/(ho-hG1)=OG2/OG1
从而求得hF1
根据以上求得的切点横断面上的标高,即可算出交叉口范围
内标高点。
3) 同理,可把四个角各需要计算点的标高都算出来,并注位于图上,然后把各等高点联接起来,即得到初步的以设计等高线表示的交叉口设计图。
4) 按行车平顺和排水迅速的要求,调整等高线的疏密(一般是
中疏边密) 和均匀变化。
5) 根据等高线的标高,用插补法求出方格点上的设计标高,最
后求出施工标高。
|hC2-hG2|/h=n
1/8*2πR/n=L
3. 2 　标高计算的其他方法
平面交叉口立面设计的关键是选择合适的路脊线和标高计算
线网。上述是采用方格线网并把缘石标高平均分配。此外,标高
计算线网的确定还可采用如下的几种方法。
1) 圆心法:在路脊线上根据施工需要每隔一定距离(或等分)
定出若干点,把这些点分别与相应的缘石转弯半径的圆心连成直
线(只画到缘石曲线上) ,这样,就形成以路脊线为分水线,以路脊
线交点为控制中心的标高计算线网。
2) 等分法:把交叉口范围内的路脊线分为若干等分,然后在相
应的缘石曲线上也分成同样数量的等分,依顺序连接这些等分点,
即得交叉口标高计算线网。
3) 平行线法:先把路脊线交点与各转角的圆心连成直线,然后
根据施工需要把路脊线分成若干点,再通过这些点做平行线交于
缘石曲线,即得标高计算线网。

1.信号交叉口通行能力概念
平面交叉路口是2 条或者2 条以上的道路在同一平面交叉所形成的区域, 其功能是把道互连接起来构成道路网络, 使不同方向交通流在该区域集结、交织和分流。当交通量发展到超过交叉口自组织所能处理的能力时, 通过设置外在的交通信号加以指挥, 利用交通信在时间上分配给各路段不同方向车流通行权, 此时, 可能通过此交叉口的最大车流量就是信号交叉口的通行能力, 它是所有入口断面的通行能力之和。
影响信号交叉口通行能力的主要因素有车行道条件、交通信号设计条件和交通条件。车行道条件, 包括交叉口形式、车道数车道宽度、坡度和车道功能划分; 交通信号设计条件, 即信号灯配时的各项参数, 如周期、间隔、损失时间、有效绿灯时间、绿信比、信号相位方案等; 交通条件, 即交叉口交通流的各项特性, 包括每条引道的交通量, 流向分布, 每一流向内的车型分布, 在交叉口范围内公共汽车停靠的位置行人过街流量, 交叉口范围内停车等情况。
目前, 国内计算信号交叉口通行能力的方法有很多, 考虑到我国是自行车大国, 混合交通流是我国交通流的重要特点, 研究哪一种通行能力计算方法最适合我国交通流特点, 研究各种方法的适用条件以便能更符合实际地计算信号交叉口的通行能力是一项迫切的任务。本文通过对北京成府路与学院路
交叉口的研究, 对常用的4 种计算信号交叉口通行能力的方法进行分析和比较, 并归纳出各种方法的适用范围, 以期能找到一种更适合我国混合交通流特性的计算方法, 以便在实际工作中更加准确地计算信号交叉口的通行能力。
2.信号交叉口通行能力计算方法
交叉口的通行能力等于各进口道通行能力之和, 而进口道的通行能力等于各车道通行能力之和。先介绍进口道各车道功能划分, 如表1 所示。
具体计算方法如下[ 3] :
( 1) 1 条直行车道的通行能力计算公式:
Ns =3 600/Tc｛［(tg – t1)/tis］+ 1｝ψs
式中: Ns 是1 条直行车道的通行能力, 辆/h; Tc 是信号灯周期;tg 是信号周期内的绿灯时间; t1 是绿灯亮后, 第一辆起动, 通过停车线的时间, 可采用2. 3 s; tis是直行车或右转车辆通过停车线的平均时间( 平均车头时距) ; ψs是折减系数, 可用0.9 。平均车头时距t i 与车辆组成、车辆性能、驾驶员条件有关, 计算时可采用本地区调查数据。如无调查数据, 直行车队可
参考下列数值去用: 小型车组成的车队, t i = 2. 5 s;大型车组成的车队, t i = 3. 5 s; 拖挂车组成的车队,t i = 7. 5 s混合车队组成的车队, 按表2[ 4] 选用。为计算方便, 将拖挂车划归大型车。
( 2) 直右车道通行能力计算公式:
Nsr = Ns
( 3) 直左车道通行能力计算公式:
Nsl = Ns ( 1- β＇l/2)
其中, β’l是直左车道中左转车所占的比例。
( 4) 直左右车道通行能力计算公式:
Nslr = Nsl
( 5) 进口设有专用左转与专用右转车道时, 进
口道设计通行能力按下式计算:
Nelr = ∑Ns/( 1- βl - βr )
式中: Ns 是本面直行车道通行能力之和; βl、βr分别为左、右转车占本面进口道车辆的比例。
( 6) 进口道设有专用左转车道而未设有专用右转车
Nel = (∑Ns + Nsr )/( 1- βl )
式中: Nel是设有专用左转车道而未设有专用右转车道时, 本面进口道的通行能力; ∑Ns是本面直行车道通行能力之和; Nsr是本面直右车道通行能力。Βl是本面进口道左转车所占比例。
( 7) 进口道设有专用右转车道而未设有专用左转车道时, 进口道的通行能力按下式计算:
Ner = ( ∑Ns + Nsl )/( 1- βr )
式中: Ner 是设有专用右转车道而未设有专用左转车道时, 本面进口道的通行能力; ∑Ns是本面直行车道通行能力之和; Nsl是本面直左车道通行能力。
在1 个信号周期内, 对面到达的左转车超过3 ~ 4 pcu时, 左转车通过交叉口将影响本面直行车。因此, 应折减本面各直行
车道( 包括直行、直左、直右、直左右车道) 的通行能力。当Nle > N’le 时, 应与之折减。
本面进口道折减后的通行能力为: N＇e= Ne - ns ( Nle - N＇le ) 。式中: N＇e是折减后本面进口道的通行能力; Ne是本面进口的通行能力; ns 是本面各种直行车道数; Nle是本面左转车的设计通行能力; N＇le不必折减各种直行车道设计通行能力的对面左转车数,pcu/h,小交叉口时3n,大交叉口时为4n,n为每小时信号周期数,n=3600/tc 。