浅谈城市道路平面交叉口车辆进出口车道设计分析

摘要：本文主要针对城市道路平面交叉口车辆进出口车道的选择、冲突点分析、车道的设置及其几何设计等几方面进行分析论述，主要谈了对道路平面交叉口车辆进出口车道设计的一些看法。

关键词：城市道路，平面交叉口，车道设计

Abstract: this article mainly aimed at the urban road grade intersection choice of vehicular lanes, conflict analysis, driveway setting and its geometric design and so on several aspects carries on the analysis, this paper mainly talked about some of the road vehicular lanes plane intersection design view.

Key words: urban road, surface intersection, track design

中图分类号：U491.23文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言

城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分，在整个道路网中，交叉口成为通行能力与交通安全上的卡口，是道路交通的咽喉。许多交叉口成了城市交通的“堵点”，其主要原因包括交叉口的进口道不足、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，对保持行车安全和提高交叉口的通行能力具有重要的现实意义。

1城市道路平面交叉口车辆进出口车道的选择

城市道路平面交叉口车辆进出口车道的选择的首要条件是要有一个理想的、最好的位置。同时交叉口的位置要按照城市道路平面交叉口道路的等级、计算行车速度、转向车流的分布和交通量、自然条件和地形条件等因素选定，重点应考虑以下几个方面：

（1）平面线型。平面线型的选择好坏直接影响着城市道路交叉口，要选择有道路是直线的地方作为平面线性的选择位置，这样行车不仅能顺利的通过，还能降低交叉的长度，假如是在有曲线上拼接的话，那么也要尽可能的大半径曲线上（不设超高的曲线），绕开在小半径曲线上，由于在小半径曲线上对于路面会平顺衔接，使行车安全和战地都是不方便的。所以，咋拼接的时候，要认真考虑到正交或较大角度斜交，最小交角不宜小于45°。

（2）地形条件。要选择在地面平整、而且还要是在视野开阔的地段选择拼接，在挖方地段的时候要绕开有路段路拼接的地方，因其对于行车视线及路基排水均为不利。

（3）竖向条件。交叉口应尽量选择在水平坡段上，如条件限制，亦应设在平缓坡段上。

2城市道路平面交叉口车辆进出口车道冲突点分析

2.1城市道路平面交叉口车辆冲突点分析及计算

与路段上顺流交通截然不同的平面交叉口范围内,其交通流由进口分流、路口内交叉(或交织)、出口合流所组成。交通流线进入交叉口时, 由于车辆在分流时往往先要减速, 以便观察行进方向的交通情况，并判断分流的可能性，这样就影响车辆进入交叉口的通畅性，从而干扰交通，分流方向越多，干扰就越严重；交通流线从出口道路引出时产生合流，此时车辆加速和插行，也会对交通产生干扰；此外，进入交叉口不同方向赶行、左转车流以较大的角度（≥45º～90º）相互穿行时会形成交叉，交叉时车辆可能发生互相碰撞，碰撞点处则为冲突点，冲突点越多，对交通安全及交叉口通行能力的影响就越大。从产生冲突点的交通状态分析可知，冲突点对交叉口的行车安全和交通影响远比分流点和合流点要大。若相交道路均为双车道时，全转向道路交叉口冲突点数可按（1）式计算：

Pn= n2(n-1)(n-2) /6……(1)

式中：Pn---冲突点数，个：

n—相交道路条数。

三岔路口：P3= 32(3-1)(3-2) /6 =3

图1：T型交叉路口

十字交叉口：P4= 42(4-1)(4-2) /6 =16

图2：十字交叉路口

五路交叉口：P5= 52(5-1)(5-2)/6=50

图3：五路交叉路口

由（1）式可知，交叉口冲突点随相交道路条数增加而成几何级数增加，由此可见，在交叉口设计中正确处理和组织好左转交通，减少冲突点，能大大提高交叉口的通行能力和减少交通事故。

3城市道路平面交叉口进口车道的设置及其几何设计

3.1进口车道数及其功能划分

平面交叉口进口车道数若与路段相同，则在信号控制下，一般其通行能力只有路段的一半，故一般有条件时交叉口进口车道数应大于路段车道数。只有在道路等级较低（如次干道以下等级），或其拓宽用地受限或其通行能力有富余时才可不考虑增设车道。进口车道一般分直行车道、左转车道、右转车道及其混行车道。增设车道主要是左转和右转专用车道。

据国外研究统计资料，对于城市道路交叉口，包括次干道以上的各等级道路相交，其交叉口某进口道左转流量大于200辆/h或一个信号周期左转车辆数大于4辆，且路口拓宽车道不受限时，一般均应设置左转车道，左转车道优先于右转车道设置。但对于单向单车道，进口只增设一车道，且直行车和右转车较左转车比例很大时（如≥90%），为使进口车的利用更为均衡，左转车可不考虑占用专门车道，而与直行车混合为直左车道。此外，次要道路交叉口进口道左转车流量小于150～180辆/h，或一信号周期进口道左转车辆不足4辆时，也不设置左转专用车道，而采用直左混合车道。

右转车辆对交叉口的通行能力和干扰影响相对较小，故一般可采用直右混行车道。但当右转车流量较大，如其流量比例大于进口总流量的1/n（n为进口车道数），或T形交叉口有右转车流的进口道，或在有右转信号相位（如深圳市）与直行相位相异等情况下，则应考虑设置右转专用车道。此外，在新设计的城市主要交叉口，为右转行驶和行人过街方便，有条件时可配合交通岛将右转设计成单独右转专用车道见图4。

图4：右转专用车道

3.2进口车道的几何设计

(1)进口车道宽度与路口拓宽

由于车辆通过信号交叉口需减速缓行或停车起动, 故交叉口范围内进口道设计车速较路段大大减小, 按城市道路设计规范交叉口范围内设计车速直行车为路段的0.7倍,转弯车为路段的0.5倍。在较低车速下，进口车道宽度较路段可相应缩小，对于大型车辆，路段若取3.75m，进口道则可采用3.25～3.5m；对于中小型车辆，路段若取3.5m，进口道则可采用3.00～3.25m。这样可减小路口拓宽量。路口拓宽一般由进口道增设转弯车道引起。增设车道设计一般可采用下述几种方式：

有较宽中央分隔带时，压缩分隔带宽度辟为左转车道，见图5；有中央分隔带，但宽度不足时，可将驶入段车道线适当向内偏移以增设左转车道，见图6；无中央分隔带，必要时可用拓宽路口方式增设左转车道，见图7。右转车道一般采用拓宽路口的方法设置，见图8。此外，按前述根据车辆大小和车速，压缩原路段车道宽度以增设进口车道也是有效方法之一。

图5：压缩中央分隔带图6：偏移中央分隔带

图7： 两边拓宽路口图8：单边拓宽路口

(2)进口拓宽车道的长度确定

如图7所示, 目前国内外关于拓宽车道长度L2有各种计算方式，设计中采用（2）式确定拓宽车道长度：

L2=0.75N粗S绿L间/3600……(2)

式中:N组----进口车道的饱和流量,辆/h，建议值为1200～1400；

S绿----一个信号周期内的有效绿灯时间S，与信号配时相关；

L间----平均车头号间距，m，取车身平均长加2.0～2.5m间隔，一般为7～9m。

N组×S绿/3600为进口每车道一信号周期的通行能力；0.75值的意义是指采用75%的饱和度作为计算依据。

根据国外研究资料，75%的饱和度是信号交叉口进口车道不产生溢流的上限。

（3）拓宽车道的渐变段长度确定

如图7所示，车辆进入左、右转拓宽车道需设置渐变段L1，以使车辆平稳顺利地变换车道并减速。

渐变段长度L1建议采用（13）式计算：

L1=0.19V（B/μ）1/2 ……（3）

式中：V----进口车速，KM/h，取路段设计车速的0.5～0.7倍。

B---拓宽车道宽度，m；

μ—横向系数，取0.1～0.15。

横向系数μ值与设计车辆大小有关。设计车辆为大型车时，为保证车辆渐变行驶的舒适性，μ取小值与设计车辆大小有关。设计车辆为大型车时，为保证车辆渐变行驶的舒适性，μ取小值（如0.1）为好；设计车辆为小型车时，μ取大值（如0.15）， 计算得到的渐变段长度可满足车辆横向力的控制要求。

此外，渐变段长度L1应满足车辆减速要求。按减速要求计算其长度建议采用（3）公式：

L1=（V2-VO2）/26a……（4）

式中：V----进口车KM/h；

V0---减速后车速，KM/h，停车交叉口其值取零；

a----车辆减速度，取2.5～3.0m/s2。

设计渐变段长度L1应按上述（3），（4）式计算后取其大值。

4结束语

近几年来各城市普遍存在的交通混乱、交通阻塞、道路交通事故频发等交通问题，很多是由于交叉路通干扰严重及交叉路口通行能力极度下降所造成，城市道路平面交叉口进口车道的合理设置对改善交叉口的通行条件，提高交叉口的通行能力起着重要作用，交叉进口车道的合理几何设计是保证各进口车道正常发挥作用，避免各道相互干扰不可或缺的因素。