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1、交通运输学院课程设计城市道路交叉口优化论文学校：郑州航空工业管理学院学院：土木建筑工程学院专业：土木工程班级：1109052学号：110905215姓名：李顶顶交通运输学院课程设计1城市道路交叉口优化摘要：城市中两条以上不同方向的道路的相交处，是城市道路系统的组成部分。在同一平面上相交处，称平面交叉口；在不同平面上相交处，称立体交叉口。交叉口是城市道路系统的重要组成部分，是道路交通的“咽喉”和“瓶颈”。当前, 我国城市化进程正在加快, 中小城市道路建设规模大,且处于上升阶段, 部分大城市道路建设也处于调整和改善过程中,城市道路交叉口改造频繁, 但缺乏科学的效益评价标准。近年来,国内对交叉口评价
2、做了很多研究, 但基本局限于对现状的评价。交叉口改造设计方案作为一项重要内容亟需一套科学合理的效益评价方法, 以便各改造设计方案之间的横向比较, 亦可作为相关研究报告的效率评价标准, 从而提高交叉口改造工作的科学性和开展效率。国外的交通事故统计资料分析，60%左右的交通事故发生在交叉口或附近。因此，如何正确设计交叉口，合理组织交通，对提高交叉口的通行能力，避免交通事故，具有重要意义。交叉口设计是针对交叉口的交通特征，包括地理特征和交通流向特征，分析现有空间和交通流走向，通过设计交通渠化岛、施划交通导流线、合理设置交通标志、配合相应的信号控制，使车流和人流安全、顺畅通过交叉口；同时满足道路景观的
3、要求，成为道路景观的主题要素，为城市增添亮点。本设计的主要内容： 对郑州 G107 国道与经南三路相交的交叉口现状进行分析，并预测未来交通量，针对未来的交通量进行交叉口的改善。 关键词：城市道路 交叉口 改善设计 机动车辆近年来随着机动车辆的迅猛增长，城市道路的交通压力日渐增大，各大城市对旧城改造及城市道路建设的投入也不断扩大。通过强化交通管理，积极发展城市公共交通，城市交通有了一定程度的改善。但是，由于城市机动车辆增长太快，交通需求远大于供给，以致城市道路网负荷过大，城市交通日趋拥挤，道路交叉口经常出现车辆排队等候现象，高峰期间更是拥挤不堪。道路交通的拥挤不仅导致交通事故的增加，还产生了大量
4、的废气排放和噪音，造成城市环境污染的加剧。本文针对道路平面交叉口设计的方法和改善予以分析探讨。一、 交叉口交通改善设计的主要内容 在多数城市道路交叉口中，由于对道路路段、路口的几何设计、信号配置及路面构筑物等因素缺乏整体的考虑，交通工程设计不够协调，从而对交叉口交通产生不利影响，使之成为路网交通的瓶颈。从调查情况看，此类问题在城市道路交通阻塞点中占有相当大的比例，而合理、迅速地解决这类问题，对于缓解路网压力、疏解地区交通具有重交通运输学院课程设计2要意义。一般来说，城市道路交叉口交通改善设计的主要内容有以下几点：适当增加交叉口进口车道数，进一步明确车道功能；选择适当的车道宽度，合理组织行人、非
5、机动车穿越路口；改善交叉口信号配置；强化交叉口交通管理措施，减少绿灯损失时间；合理布置和安排交叉口附近公交站点及公交线路，减少对主线行车的干扰。二、城市道路交叉口的一般设计方法2.1 交叉口的选择2.1.1道路平面交叉道路与道路（或其他线形工程）在同一平面上相互交叉称为平面交叉，又称为交叉口。基本要求：保证车辆、行人能以最短时间通过交叉口，交叉口通行能力能适应各条道路的要求；立面设计能保证排水和转弯车辆的行车稳定。交叉口设计的主要内容：（1）选择交叉口的交通管理方式和交叉口的类型；（2）进行交通组织，合理布置各种交通设施；（3）平面设计，确定各组成部分的几何尺寸；（4）验算交叉口的行车视距，保
6、证安全通视条件；（5）交叉口立面设计与排水设计。平面交叉的交通管理方式：无优先交叉，交通量小，无任何交通管理措施；主路优先交叉，分停车让行和减速让行控制两种；信号控制交叉，常采用多相位定周期配时方法。设计依据：主要道路的设计速度原则上应与路段设计速度相同,交通运输学院课程设计3差值不大于20km/h，两相交公路的等级或交通量相近时，不得低于路段设计速度的70。主、次道路相交时，次要道路可适当降低设计速度。平面交叉也采用小汽车、载重汽车和鞍式列车（或铰接车）三种车辆作为设计依据。各级公路的平面交叉应以16m 总长的鞍式列车，515Km/h 转弯速度的行驶轨迹作为控制设计。条件受限时，可采用12m
7、 总长的载重汽车较低速度的行驶轨迹进行控制设计。城市道路的平面交叉应根据道路与交通的性质、交通组成等情况，选择合适设计车辆的转弯行迹作为设计控制。设计步骤：1、收集与设计有关的测量资料、交通资料、道路资料、用地资料、水文资料等；2、交叉口方案设计或形式的确定；3、详细设计：确定交通管理方式；根据规划交通量和交通管理方式检验交叉口的通行能力，计算车道数，确定平交各部分的尺寸和平面设计参数，布置附加车道、交通岛、斑马线和停车线等；绘制平面图；立面设计，计算工程数量；编制工程概（预）算。道路立体交叉道路立体交叉是指利用桥、隧、涵等跨线构造物，使相交道路的交通流在不同高程层面实现连续、无冲突点（或者少
8、冲突点）相互交错的道路连接方式，简称立交。按照交通功能划分，立交可分为互通式立交和分离式立交两大类1、互通式立交交通运输学院课程设计4构成：设跨线构造物使相交道路空间分离，上、下道路有匝道连接，供转弯车辆行驶。特点：车辆可转弯行驶，全部或部分消灭冲突点，行车干扰小，但结构复杂，占地多， 造价高。 （图 e）图 e：互通式立交（1）苜蓿叶型立交：分为完全苜蓿叶型（图 f）和三枝苜蓿叶型（图 g）图 f：完全苜蓿叶型立交 图 g：三枝苜蓿叶型立交交通运输学院课程设计5除此之外，根据平面几何形态和行驶方式还有：喇叭形、迂回式、定向式、组合式、菱形和环形立交等多种形式。依据其车辆交通组成分类，又可分为
9、机动车与非机动车混行和分行的立体交叉。在通行机动车的主路或匝道上允许非机动车行驶的立交，称为机非混行立体立交。在互通式立交上增设独立的非机动车道系统，称为机动车与非机动车分行立体交叉。常见的机非分行形式有两种。机动车道系统为苜蓿形立交，非机动车道系统为环形平面立交；或机动车道系统为环形立交，非机动车道系统为平面环交。交叉口位置的选择是确定一个理想和最佳交叉门的首要条件。交叉口的位置一般根据交叉道路的等级、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：2.1.2 平面线型平面线型的选择对交叉口有较大的影响。一般选择在既有路为直线段的位置上最为合适，这
10、对行车安全，减少交叉长度和占地均是较优的。如果必须在曲线上衔接，也应尽量在大半径曲线上(不设超高的曲线)，避免和小半径曲线上，因为它对路面平顺衔接，行车安仝和占地都是小利的。衔接要尽量考虑正交或较大角度斜交，最小交角不宜小于 45。2.1.3 地形条件衔接点应尽量选择地形平坦、视线开阔的地方，避免挖方地段与既有路相接，因其对于行车视线及路基排水均为不利。2.1.4 竖向条件交叉口应尽量选择在水平坡段上，如条件限制，亦应设平缓坡段上。2.2 衔接方式的确定一般在交叉口的竖向布置上要符合行车舒适、排水通畅及视线开阔的要求，要使相交道路在交叉口内有一个平顺的共同面，使路面的交通运输学院课程设计6水能
11、及时的排泄。但是在与既有道路衔接的交叉，尤其是当既有路的等级较高，行车量较大时，则不能干扰既有路，新建路必须服从于既有路。在这种情况下，如何使设计能达到舒适、平顺、通畅的要求，是我们在设计中必须解决的问题。2.2.1 顺坡衔接法顺坡衔接足使新建路与即有路的路面边缘相接，在衔接点新建路的横断面与既有路路面边缘的纵剖面完全吻合，并沿着衔接方向的既有路路拱横坡顺一段坡。这种衔接方式的主要优点是：在不破坏原有路面及不影响其行车的情况下，使行车平顺、舒适，因为在汽车进入交叉口转向后既有路与新建路同处于一个纵坡段上，使汽车能平顺的地通过衔接点；可使路面排水通畅，由于新建路是顺既有路路拱横坡的坡面相接的，所
12、以即使既有路处平坡路段，在衔接处也不能滞水，路面水可通过新建路的纵向斜面及逐渐过渡形成的横向路拱斜面排除。顺坡衔接法适合用在填方交叉口和新建路对高程损失控制要求不严的情况。在挖方地段衔接的交叉口和对高程损失控制要求严格的情况，应避免使用这种方法，因为它可能会给路基排水和线路拉坡造成困难。2.2.2 变坡衔接法这种方法的衔接点位置及衔接断面与顺坡法完全相同，不同的是衔接点后的线路纵坡不采用接既有路的路面横坡进行顺坡，而是以衔接点为变坡点，采用平坡或较缓的上坡为衔接纵坡。这种方法基本可以弥补顺坡法的不足，适合用在挖方地段路基排水困难和损失受限制的衔接条件。2.3 连接纵坡对衔接点后的连接纵坡的确定
13、，是设计中所要解决的一个重要问题。纵坡长度的确定对行车有较大的影响，频繁的纵坡变化，旅客会感到颠簸，驾驶换档频繁，汽车悬挂受冲击频繁，油料和机械系统均有较大的损耗。其问题就在于坡长太短，而不能容纳较长缓的竖曲线。从此意义上讲，坡段设计以缓而长为最好。但由于地形，高程等条件限制，衔接点处的坡段不但难以做到缓而长，而且为了克服不利条件，希望能尽快变坡，坡段做得越短越好。交通运输学院课程设计7三、城市道路交叉口设计的完善3.1 平交口立面设计平交口立面设计是平交口设计的一个很重要的部分。立面设计主要足依据纵断面，道路横坡进行设计；设计时要使平交口路面等高线圆滑，没有菱角；各右转车道还应考虑车道横坡方
14、向及大小。被交路是新建道路时，立面设计时应考虑与规划标高衔接；如被交路是旧路，立面设计时标高与横坡应与旧路接顺。如旧路设有超高，交叉口应在相接处渐变至同一方向大小的超高。设计时还应考虑整个交叉口的排水，排水不畅，形成积水的交叉口是失败的设计，因此排水设计对交叉口非常重要。排水设计时应考虑排水的方向、坡度及收水口位置，一般交叉口路面水应向四个转角方向汇聚，收水口设置在水汇聚的位置。3.2 对交叉口进行渠化设计通过合理布设交通岛、交通标志、地面标线，以引导车流按一定方向或路径行驶，也可达到减少和控制冲突点的效果。限制交叉口某些行驶方向。当相交道路等级差别较大，或各向交通流量和重要程度差别较大时，在
15、设计中限制次要道路的交通流向，既保证主要道路的交通不受干扰，又提高交叉口的安全性和通行能力。3.2.1 在设有行人通道的交叉路口。渠化交通应与行人交通安全结合起来，尤其是设置位置恰当、形状合理的导流岛、中央隔离带，不仅能对渠化交通起到关键作用，而且能对行人的安全起到很好的保障作用。3.2.2 人行道长度超过 20m 时，应设置行人安全岛。行人穿越时间过长，与机动车流发生冲突的概率就会大大增加。虽然有时设置行人安全岛意味着占用一定空间，但是合理的设计可以给车辆和行人带来双重的便利。3.2.3 信号灯相位保证。如果有较多行人穿越，应设置行人过街信号灯，提供安全的通道。对左右转交通较大的路口，应设行
16、人过街专用相位，即单独的与车辆没有冲突的相位，以完全避免与机动车流冲突，确保行人过街安全。3.2.4 建设行人立体过街设施。交通运输学院课程设计8立体过街没施的设置能彻底地实现人车分流，消除大部分的人车冲突，在很大程度上能够减少行人的违规行为，从而问接地减少车辆的不必要延误，增加通行能力，确保行人过街安全。3.2.5 公交停靠站。交叉口附近公交停靠站没置，因为大街为城市主干道，且为机动车和非机动车混行道路，所以采用沿人行道设置的港湾式公交停靠站。3.2.6 左转弯待转区。根据交通量的调查，进入交叉口的左转车辆数量很大，此在交叉口内设置左转弯待转区。四、平面交叉口渠化设计要点4.1 进口道适当拓宽，与路段通行能力相匹配理论上讲，两条等级相同道路国外城市道路交叉口设计相交，车辆通过交叉口的有效时间一般仅相当于路段通行时间的一半左右，交叉口进口道的通行能力仅为路段的一半。那么，交叉口的进口车道数一般是路段车
