道路立交课程设计.docx

目录
引言 4
第一章 道路交叉口概述及常见问题 5
1.1 道路交叉口概述 5
1.2道路交叉口常见问题 6
1.3 交通控制与组织 7
1.4 交通环境 8
第二章 平面交叉口的安全改善设计 9
2.1 改善原则 9
2. 2 改善方案 9
第三章 实例分析 14
3.1 宝石花路交叉口改善图 14
3.1.2 改善方案： 15
3.2 盘旋路交叉口改善 15
参考文献 16
附表 17

一、课程设计题目

城市道路交叉口设计

二、课程设计的目的
通过此次课程设计，进一步巩固平面交叉口改善设计、立交设计的基础理论与方法。
三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求）
1、在兰州市选择一个平面交叉口，用AutoCAD绘制出该平面交叉口现状图，并详细描述此交叉口的现状及存在的问题。
2、运用本门课程所学理论，用AutoCAD绘制该平面交叉口的改善设计方案，并给出相应的设计说明（改善思路、方法及具体的改善方案等）。
3、针对兰州市盘旋路交叉口，设计一个远期改善方案（立交方案），并给出设计说明（设计思路、方法等）。

四、工作进度安排
4月21—4月28日：完成第一个设计任务；
4月29日—5月5日：完成第二个设计任务；
5月6日—5月31日：完成第三个设计任务；

五、主要参考文献
[1] 沈建武,吴瑞麟.城市道路与交通. 武汉：武汉大学出版社，2006
[2] 吴国雄,李方.互通式立体交叉设计范例. 北京：人民交通出版社，2002
[3] 徐岳,胡大琳.道路立交的规划与设计. 北京：人民交通出版社，1994
[4] 刘旭吾.互通式立交线形设计与施工. 北京：人民交通出版社，1997
[5] 杨少伟.道路立体交叉规划与设计. 北京：人民交通出版社，2000
[6] 高速公路丛书编委会.高速公路立交工程. 北京：人民交通出版社，2001
[7] 罗霞.高速公路立体交叉规划与设计. 成都：成都出版社，1992

审核批准意见

系主任（签字）　　 年 月 日
引言

作为道路交通系统的重要组成部分, 交叉口是是道路网的节点和枢纽, 是道路交通的咽喉。又因为交叉口特别是城市平面交叉口往往是机动车，非机动车，行人混行实现各类交 通汇合、转换、通过，机动车驾驶员在通过平面交叉口的时间内完成读取交通指示、遵循交 通控制、实施转向、避开行人和非机动车等动作，所以极易发生交通事故。据资料统计, 美国平面交叉口事故数占总事故数的36%左右; 联邦德国城市交通事故的60%～80%发生在平面 交叉路口； 日本发生在交叉路口及其附近的事故数占总事故数的42.2%； 我国城市交通事故抽样统计表明, 发生在交叉路口的交通事故数约为30%。我国许多平面交叉路口缺乏考虑为行人及非机动车驾驶员提供足够的安全保护设施,是导致交通事故的重要原因。由此可见, 平面交叉路口对整个道路交通系统的安全水平有着十分重要的影响。因此, 合理进行交叉口安全设施设计,具有重要的作用和意义。
然而，许多道路交叉口也成了城市交通的“堵点”,其主要原因包括交叉口的进口道数量不足、车道分配不合理等。因此,正确设计交叉口并合理地组织交通,使延误时间尽可能减少,对保证行车安全和提高交叉口的通行能力具有很重要的现实意义，而交叉口的改善设计是其中之重要环节。本文以兰州市安宁区宝石花路与建宁东西路交叉口改善设计为例, 通过对该交叉口运行现状的调查和分析,指出其中存在的问题,从多方面考虑后提出交叉口改善方案, 通过采取交通设施改造、人车分离诱导、合理交通渠化等措施,探讨城市交叉口改善的一般思路,并从延误、环境、城市交通的人性化等方面对改善方案进行了效果评价，并对兰州市盘旋路交叉口做出现阶段交通分析，根据现状设计远期改善立交方案。

第一章 道路交叉口概述及常见问题

1.1 道路交叉口概述
道路与道路（或铁路）相交的部位称为道路交叉口。道路与道路在同一平面内交叉形成的交叉口称为平面交叉口，在不同平面交叉形成的交叉口称为立体交叉口，简称立交。平面交叉口德类型：十字形平面交叉口、X形平面交叉口、T形平面交叉口、Y形平面交叉口、错位平面交叉口、多路相交平面交叉口。城市道路平面交叉口按其交通管理控制方式划分为:I类---无控制平面交叉口；II类---采取相交次要道路让行（包括停车让行和减速让行）管理措施的次数让行平面交叉口；III类---采取相交主要道路优先让行的主路优先灯控平面交叉口；IV类---采取色灯周期变化控制管理的普通灯控平面交叉口；V类---设置中心环岛，由进入交叉口的车辆自行控制进出和绕环岛逆时针行驶管理的自控式平面交叉口（简称环交路口）；VI 类---设置交通岛，增加进口车道数，实行渠化展宽，并由色灯周期变化控制放行管理的渠化展宽灯控平面交叉口；VII类---上跨式立交下（或下跨式立交上）的平面交叉；VIII类---实施组织相交次要道路直行与左转车远引迂回行驶管理措施的远引平面交叉口。城市道路平面交叉口按其平面图形划分为:A型---简单平面交叉口；B型---划线式渠化展宽平面交叉口；C型---蝶形交通式渠化展宽平面交叉口；D型---环形交通岛式展宽平面交叉口；E型---主路设中央分隔带的远引式平面交叉口；F型---主路上跨式立交桥下（或主路下跨立交桥上）的平面交叉口。 立交的分类：（1） 按相交道路的跨越方式分为上跨式、下穿式和半上跨半下穿；（2）按交通功能分为分离式和互通式；（3）按相交道路的条数划分为两路立交、三路立交和多路立交；（4）按立交交叉的层数划分为两层式立交、三层式立交和四层式立交；（5）按立交的用途划分为公路立交、城市道路立交、铁路立交和人形立交；（6）案是否收费分为收费立交和不收费立交。
1.2道路交叉口常见问题
我国城市道路网中,一是城市老城区中交叉口存在的不合理,如多岔交叉口、X型Y型等畸形交叉口、错位交叉口大量存在。二是一些新建的道路设计时对交叉口的几何设计考虑不甚 合理,如进出口车道设置不合理、交叉口面积过大、视距三角形得不到满足、交叉道路线形 不合理以及没有预留建设用地等,造成交叉口交通拥挤或资源浪费或车辆运行秩序混乱,潜在很大的交通事故危险性。
1.2.1 相交角度过小和畸形交叉口
两条道路相交时,其交角应该大于45度,过小的交角不仅在行车时容易造成对向冲突, 而且司机也不容易判断被交道路的距离和交通状况。畸型多路交叉如X、Y型往往会给交通组 织带来麻烦, 一般情况下采用环形交叉来解决。但是当相交道路的角度、间距、等级组合不当时也会带来很大的问题, 需要通过合理的交通组织和渠化来进行改善。
1.2.2 视距不良
非信号控制交叉口视距三角形内如果存在广告牌，灌木丛,或者很多中小城市一贯采用的交叉口四角黄金地段大型建筑物等障碍物,造成一定的盲区,使前进有盲区的司机驾车时没有安全感,驾驶速度过快且交叉口较小时很容易与被交道路的车辆发生冲突, 如果驾驶员遇紧急情况时来不及反应,采取应急措施不当而造成事故。速度过慢又会使得通行能力过低。这种类型的交叉口在支路与主线相交时特别容易出现。
视距不良的改善。在不可能拆迁房屋的情况下,应该在支路上设置停车让行标志, 并且对交叉口附近机非分隔带的灌木进行削剪。
1.2.3 交叉口面积过大又缺少必要的渠化,交叉口冲突区域过大
无渠化或渠化不清晰的大面积交叉口往往导致车辆行驶轨迹混乱,冲突点多,很容易发生事故。比如大面积的Y型交叉口渠化前的冲突区域将比采取好的渠化措施后的冲突面积大得多，渠化后能使驾驶员明确行驶轨迹,减少冲突区域,分散冲突点。
1.2.4 交叉口选位不合理
平交路口选位的合理性将直接影响到该平交路口的交通安全性。如两交叉口的距离或与 交通接入点的距离过近，驾驶员没有足够的时间准备进入交叉口造成冲突；另外有些交叉口选位未考虑好临近土地的利用情况；有些交叉口在选择位置没能考虑到受一些地形地物的限制而必须采用畸形或小角度相交等形式的交叉口，这无疑将对驾驶带来大拐弯等不舒适性,也带来很多冲突不安全因素。
1.2.5 缺乏对行人弱势群体的保障设施。
（1）一些平面交叉口面积大,行人多,车辆量也多，而且车速高。在不改变现有交叉口几何设计的情况下，应该设置必要的行人过街设施。但往往这样的交叉口连人行横道线都没有设置，或者人行横道线不明显，驾驶员看见时来不及反应。
（2）道路较宽时, 缺乏路中行人驻足区。另外即使在绿灯期间通过,行人仍有可能同右转车流甚至左转车流冲突,使得行人过街时缺少安全感。这样就造成一种心里暗示: 既然绿灯、红灯都不安全,那么就不一定非得等绿灯了,于是闯红灯现象就屡见不群了, 造成交通状况更加混乱。
（3）一些交叉口设计时未考虑行人过街等待区域,或设计的等待区域过小，导致一部分人不得不进入道路边缘区域等待过街，这势必会造成和右转车辆的冲突，使行人过街等待时缺乏安全感。
（4）在路侧渠化岛而增设右转专用车道缺乏使转弯车减速的设施，对从路边走到渠化岛的行人构成威胁。
1.3 交通控制与组织
1.3.1交叉口信号相位方案或配时不合理。
（1）相位数和相序不合理。在有些地处城乡结合部的交叉口，面积大，非机动车和行人多，机动车流量大，但在这种情况下却采用了两相位信号，对行人和非机动车的保护措施远远不够，机动车之间也存在严重的交通冲突。对另一些交叉口交通量不大，却采用了多相位信号，带来了不必要的交通延误。（2）清场时间设置太短。在很多大型交叉口, 黄灯时间设置过短和不设置全红灯时间的现象普遍存在。一般通过公路交叉口的车速是50 km /h，根据《清 场时间标准值表》可知，这个速度下所需的黄灯时间通常为4 s，全红灯时间为2 s或3 s。实际情况是，大部分交叉口设定的黄灯时间是2 s 或者3 s，而且在这种情况下并没有设置全红灯时间，使很多车辆在交叉口内遇到红灯，与侧向驶出的车辆造成直角冲突，极易引发 交通事故。
1.3.2 信号灯可见性较差等问题
某些信号灯位置设置不合理，如部分面积过大的交叉口和畸形交叉口，信号灯设置在对面几百米处，强光照射时驾驶员根本无法看清交通灯的颜色，或者因为信号灯亮度差,高度和尺寸不合理，导致可见性差，造成驾驶员突然刹车或冲出停车线的现象时有发生，存在严重的交通安全隐患。
1.3.3 缺乏明确的停让控制标志或交通语言
在一些主干支路交叉口处缺乏必要的让行控制标志，使得支路的左进左出交通和主线交通冲突严重，在一些没设有专用左转相位的交叉口，左转车辆和对象直行车辆的优先权问题，缺乏警告标志，使得某些左转车辆基本上以和对象直行车辆同样的优先权在通过，往往造成 对象直行车的紧急刹车或冲撞。
1.3.4在上下班高峰期,没有配备必要警力对繁忙交叉口进行控制。
在上下班高峰期,没有配备必要警力对繁忙交叉口进行控制，往往造成一些驾驶员为了争取时间，采取一些比较冒险的行为，比如在黄灯时间冲出停车线，很容易造成交通事故或者驶出停车线后阻碍垂直向直行车流的运行造成交通阻塞。
1.3.5 交叉口交通组织和渠化结合不当
交叉口渠化导流组织的重点是分离冲突,是非常重要的一种安全措施。但是,我国很多路交叉口交通组织和渠化结合不当, 缺乏对左转车辆的有效控制和组织。目前我国大量交叉口没有进行导流化,或导流标志、标线破损而没有修复,或交通标志不统一,或导流化措施不完善。导流线和导流岛与车辆的行驶轨迹不吻合，与车流方向和交通量不相适应的导流化方案,也会扰乱交通秩序,导致交通事故增加。
1.4 交通环境
交通环境涉及的内容很多,如气候条件(雨、雾、能见度)、照明、路面平整度和抗滑性、路表排水、沿路街道及植被、人的交通意识、社会经济状况、交通立法、医疗条件、交通安全紧急救援通信工具、智能运输系统等。环境对交叉口的安全也不容忽视。在交叉口处的四周建筑密集、商店林立、摊点凌乱、各种霓虹灯、广告牌、音乐声、叫卖声,使人心烦意乱,这样的环境分散驾驶员的注意力,影响正确的判断,导致交通事故的发生。

第二章 平面交叉口的安全改善设计
2.1 改善原则
从具体实施效果来讲原则是（1）减少冲突点数量。（2）分散冲突点，减少单块冲突区域面积（3）主次车流的优先权分明（4）保证视距三角形内可见性。
从宏观方面来说是根据城市规划条件,了解相交道路的主要功能和作用，通过调查分析,对交叉口进行安全诊断,分析各种交通安全影响因素,找出交叉口安全问题改善对策的实施顺序。同时力求交叉口的改造单纯、明确、简单，且注意要重视环保并节约投资。
2. 2 改善方案
2.2.1 渠化
明确分隔交通流,分离交通冲突区域。采用各种渠化交通措施如路面标线、设置分隔带和导流岛等措施,将对向车流、直行和左右转车流、机动车和非机动车流、车流和人流等分隔开,使之各行其道,互不干扰,确保了主要交通流的优先通行权，避免了不同交通流之间的一些不必要冲突,提高车辆、行人的安全性。
（1）大型交叉口设置渠化岛缩短行人主过街段的距离
如图1为十字形平面交叉口，路口范围设置四个安全岛，将右转车道分离，通过安全岛连成四条人行道，使得行人主过街段的距离大大减少，减少了每次行人在车道上的暴露时间，提高了行人的安全，同时提高了行人的心理安全。

图1 十字交叉口渠化对比图

(2)缩小交叉口冲突范围或减少交叉点提高安全性
如下图2，交叉口为一广大平面，在设置分隔岛之前驾驶员具有很大的自由度，无所适从，易发生冲突，在设置标线或交通岛后，冲突范围减少，冲突点减少.

图2 交叉点渠化图
（3）交叉口相交角度较小又有穿越车流
设置渠化岛，使得穿越车流基本上使得以90度或近似90度相交（如图3）。能达到的安全改善效果有：
1）减少交通冲突范围和交叉点；
2）减少对向车流交叉的时间；
3）即使发生事故，也由于减低相对速度减少冲击力；
4）使驾驶员可选择有利的条件以判断安全通过的时间。

图3

(4)为了车辆错误的转向带来的安全问题
如图4所示，东西向为东行的单行道，交叉口处设置导向岛强制使南进口道处车辆不至于错误右转造成交通事故。

图4 导向岛设置图
（5）设置右进右出渠化岛。为了减少平面交叉口处的冲突点并减轻冲突程度,在正常交通流不利用的区域设置适当的右进右出渠化岛,规定车辆的行驶位置,诱导车辆按正常方向行驶,为行人提供避车场所，但必须考虑到和过街行人的安全性和交叉口大小等因素对转弯半径的约束。
2.2.2 交叉口合理选位
平面交叉口与邻近的交叉口或交通接入点保持一定的距离, 保证交通流能平稳到达,确保驾驶员有足够的时间准备进入该平交路口；充分考虑交叉口选位与邻近的土地利用关系；避开在那些由于地物等因素限制而必须采用畸形或小角度相交等形式交叉口的地方设置交叉口，选择错位相交减少相交口数量和直角相交为宜。
2.2.3 加强对弱势群体的保护
（1）流和人流群体均达到一定水平的路口设置人行横道线，如果路面又较宽，设置行人二次过街的驻足区，有条件的可以利用中间分隔带设置驻足区。
（2）已有人行横道线改善，用比较鲜艳的材料来铺面,增加驾驶员对人行横道线的敏感性。把人行横道线及停车线前的区域做成有凸纹的地表,使进入交叉口的车辆强制减速, 减少车流制动的距离。交叉口区域可以用彩色、强度高的砖铺砌。
（3）查或预测的行人交通量，对过街行人等待区域大小进行合理规划。
（4）进入交叉口前降低车辆速度。在行人较多且利用渠化岛设置的右转专用车道上游设置必要的提示让行减速信息。另外还可以在进入交叉口前的一定区域内采用振动 线，用塑性路面标线涂料在停车线前按照一定的距离间隔设置垂直车道的菱形线条,使其有一定凸起，当行驶车辆碾压其上时产生振动感, 以示警戒。
（5）自行车采用二次过街的方式或者在自行车数较多的交叉口设置超前的自行车左转专用待转区域，既能保证相对汽车处 于弱势地位的自行车安全性，又能提高交叉口的通行能力。
（6）城市交通动脉交叉口可以考虑设置过街天桥或者地下人行过街地道。
（7）在人行横道以外的人行道边设置防护栏或低木植树带,规范行人穿越交叉路口的轨迹。
（8）在交叉口出口道一侧,尽可能设置公共汽车安全岛,防止公共汽车占据一条车道,造成行车排队等。
2.2.4合理配置交叉口信号
进行相位相序和配时优化设计设计，相位过多会造成过多的交通延误，但相位过少又不 能很好地起到减少冲突，所以有必要综合考虑决定相位和相序，可以利用交通仿真软件如 VISSIM进行配时和各种交通效益指标的分析，最后根据限制条件和所需达到的服务水平不
断优化信号方案。另外在配时时要考虑好清场用的全红时间等特殊配时。
2.2.5 提高信号灯可见性
选择合适的信号灯位置，并且在安装使用前进行现场试验，不断调整信号灯的尺寸，位 置，高度等，使信号灯能见性达到一定的标准。也可以充分利用光学理论，如信号板，强光 照射下、信号板与光线垂直的时候, 信号灯的可视性就比较差，故采用波长较长、可视距离 远的且鲜艳显眼的黄色，能很好地提醒驾驶员，降低事故的发生率。
2.2.6 改善交通控制标志标示传达交通语言
交叉口道路标志及时提醒道路使用者必须遵守的交通规则、单行道限制、车行方向以及潜在安全隐患等, 完善警告、禁令、指示、指路标志及各种道路划线，在一定程度上可起到规范交通、减少交通事故。如（1）在易发生交通事故的交叉口前方设置警告减速标志或者把直右合用的外侧车道在交叉口范围内设置渠化标线,提醒等候过街的行人、非机动车辆注意直行车道的范围。（2）用简单、明了的语言在路面上提示驾驶员交叉口流向,避免不要的错误走向造成交通事故。（3) 在人行横道上为行人提供注意右转弯车辆的提示信息。 （4）消除绿化、广告牌、宣传牌等对信号灯、交通指示牌的影响。另外还需对标志进行定期维护、检查和更新,避免新旧标志同时出现，修正不正确的标志和标线。
2.2.7 适当的警力控制
高峰时段在一些大流量的交叉口配置一定的交警或者交通协管员，制止一些机动车的冒险行为，疏导机动车交通，尤其是制止行人和非机动车的闯红灯行为，能很好地维持交通秩序，增加交通安全。
2.2.8 改善交通环境
通过认为的工程设置“障碍”来达到宁静交通的效果，规范交叉口周边的商业行为。保 证夜间照明，交叉口排水通畅、提高交叉口路面平整型、抗滑性，在保证视距的前提下适度绿化提高环境友好性。另外是人文环境的改善，加强社会的交通教育，从交通意识上提高市民的遵守交通规则的自觉性。
2.2.9 建立完善的安全管理系统
完善的安全管理系统应包括（1）安全效果的评价系统。从交通事故频率、事故率、事故严重程度等方面入手,对道路的安全性能进行长期的监控并根据具体的情况建立一套客观的安全效果评价系统，对交叉口安全效果进行横向比较。（2）实时准确的交通事故数据库系统。由各地区道路管理部门联合交警和企事业单位收集、分析区域内所有道路的交通事故资料，包括所有交通事故记录的数据库并对数据库进行总结分类，保证交通事故及时被收录到数据库中。（3）空间分析系统与分析工具。结合交通事故数据库建立事故空间分析系统来提高道路事故分析效率与直观性，提高事故分析效率, 进而提出改进措施。

第三章 实例分析
3.1 宝石花路交叉口改善图
3.1.1 交叉口存在的问题：
各向交通流冲突，交织情况严重，非机动车过街混乱；
交叉口通行能力不乐观，车道数不足，进口道有着长时间的停车延误和排队，交通流量分布不均匀；
缺乏对行人弱势群体的保障设施；
缺乏明确的停让控制标志或交通语言；
在上下班高峰期,没有配备必要警力对繁忙交叉口进行控制；
交叉口信号相位方案或配时不合理；
信号灯可见性较差等问题；
交叉口交通组织和渠化结合不当；
交通环境较差。
3.1.2 改善方案：
总的来说，减少冲突点数量；分散冲突点；减少单块冲突区域面积；主次车流的优先权分明；保证视距三角形内可见性。
压缩车道宽度，设置左、右转专用车道；
信号机配时方案的改进
为把建宁路改善成八车道，绿化带设置在道路中心做为中央分隔带，并将绿化带宽度缩小；
完善交通标志、标识；
改善交通环境。
现状图和改善图见附表1。

3.2 盘旋路交叉口改善
盘旋路交叉口问题同样严重，类似于宝石花路交叉口。在此，平交以不能满足交通需求，我们设计一个上跨式立交。
3.2.1设置立交的功能有：
保证交通安全；
提高行车速度，减少停车延误；
大大提高交叉口的通行能力；
具有较强的管理功能；
具有较强的设施功能。
3.2.2上跨式立交的优缺点：
优点：施工方便，造价较低；下挖较少，对地面管线干扰小；排水容易处理。
缺点：占地较大：跨线桥影响视线和周围景观；引道较长或纵坡较大，不利于非机动车行驶。
3.2.3盘旋路交叉口改善图：
改善图见附表2。
参考文献
[1] 沈建武,吴瑞麟.城市道路与交通. 武汉：武汉大学出版社，2006
[2] 吴国雄,李方.互通式立体交叉设计范例. 北京：人民交通出版社，2002
[3] 徐岳,胡大琳.道路立交的规划与设计. 北京：人民交通出版社，1994
[4] 刘旭吾.互通式立交线形设计与施工. 北京：人民交通出版社，1997
[5] 杨少伟.道路立体交叉规划与设计. 北京：人民交通出版社，2000
[6] 高速公路丛书编委会.高速公路立交工程. 北京：人民交通出版社，2001
[7] 罗霞.高速公路立体交叉规划与设计. 成都：成都出版社，1992

附表：1

附表2