城市道路交叉口设计课程设计

目录

引言部分 (2)

一、概述 (2)

1.1城市道路平面交叉口设计目的与意义 (2)

1.2城市道路立交设计的目的及意义 (3)

二、城市道路平面交叉口的规划与设计 (4)

2.1 交叉口规划原则 (4)

2.2平面交叉口的分类 (5)

三、平面交叉口的设计工作 (6)

3.1 平面交叉口的综合治理 (6)

3.2 平面交叉口概略设计 (8)

3.3 平面交叉口详细设计 (9)

正文部分 (11)

一、城市道路平面交叉口设计实例 (11)

1.1 兰州市交通现状 (11)

1.2 兰州市内平面交叉口的选择 (12)

1.3 平面交叉口现状图 (12)

1.4 兰州市宝石花路交叉口的改善设计方案 (13)

二、城市道路立交设计实例 (14)

2.1城市道路立交的规划 (14)

2.2城市道路立交的设计 (15)

2.3 兰州市盘旋路交叉口的现状 (15)

2.4兰州市盘旋路立交的设计方案 (16)

课程设计总结 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

城市道路交叉口设计

引言部分

一、概述

1.1城市道路平面交叉口设计目的与意义

随着城市化进程的加快，城市的规模也不断的扩大，城市道路网也在不断增加。平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个部分，它的功能是连接相交道路，使其构成道路网，使路网中的人和车实现自由转向。在平面交叉口处由于多个方向的交通流进入，交通量大，冲突点多，所发生的交通事故也特别多。道路交叉口是城市道路网络中的节点，各向道路在平面交叉口相互联接而构成网络，以沟通各向交通的需要。平面交叉口在路网中起着使城市交通由线扩展到面的重要作用，解决各个方向的交通联系，同时，由于相交道路上的车辆和行人均需汇集于平面交叉口后，才能转向其他道路行驶，这时机动车与机动车、机动车与非机动车之间，机动车与行人之间产生许多汇合点、交织点和交叉点，互相干扰严重，容易造成交通拥堵、交通事故及交通污染。

道路平面交叉口既是机动车、非机动车以及行人交通流分离、交汇的转换点，也是各类管线的集散处，道路景观的结点。城市道路平面交叉口在充分满足其交通功能要求的同时，要为各类管线的铺设创造有利条件，要为保护环境和创造道路景观服务，也要注意节省建设、维护和管理费用，坚持社会效益、环境效益（包括环境保护和环境艺术）、经济效益三结合原则。城市道路平面交叉口的规划设计、工程设计、管理控制设计是互为关联的三个设计阶段，应统筹安排，相互关照，做到规划、设计、管理控制三结合。目前，在我国500多做城市的旧市区内，一般都存在建筑密集、商业集中、街道狭窄、道路交叉口范围小和交叉口间距小，而车流、人流又多的问题。近年来，随着改革的发展，交通量急剧的增加，使道路系统特别是城市道路平面交叉口不适应交通量增长的矛盾更为突出。可见，城市道路平面交叉口是道路交通的咽喉。道路的运输效率，行车安全、车速、运营费用和通行能力很大程度上取决于交叉口的精心设计，所以我们应合理的设计城市道路平面交叉口。

1.2城市道路立交设计的目的及意义

随着全球城市化步伐的加剧，城市承载了人口、物质、信息及文化生态的高度集中，带来人类生存的种种便利及弊端。城市公共空间环境日益成为与人类息息相关的重要课题。在城市中，道路节点扮演着至关重要的角色。城市立交桥作为立体化的新型道路节点，除具备组织交通、顺畅交通的功能之外，更作为景观节点对于城市意象有重要的意义。城市道路立交伴随着社会经济增长和汽车文化工业发展而产生的一种道路交通设施。由于社会经济的增长，促进了汽车工业的快速发展，交通量迅速发展，使原有道路的通行能力已经不能满足日益增长的车辆需求。同时，行人、非机动车辆与汽车之间的争道现象日益严重，采用信号控制和平面处理等交通组织方式，已远远不能从根本上解决城市交通存在的种种问题。在这一背景下，立交首先在城市应用而生，并迅速的成为各国解决城市交通拥堵问题的措施之一而广为采用。同时，为了缓解交通堵塞，不少城市在快速路的建设过程中修建了许多式样繁多的立体交叉，城市快速路的建设对缓解大城市的交通拥挤起到了积极作用，尤其是高架的快速路避开了非机动车与行人对主交通流的干扰，效果更加显著，在国内掀起了一股修建高架路的热潮。

由于经济的迅猛发展，人们对道路交通的要求越来越高，为了解决交通拥挤，越来越多的立交桥出现在各个城市，选择立交形式是立交建设中一项重要的前期工作，不同的形式将影响整个立交的投资、交通功能、社会和经济效益以及景观等各个方面。影响高速公路立交形式选择的因素有很多，高速公路是立体交叉的，所以其布局型式的设计以及选择是否合理，对交通安全、交叉路口的通行能力的提高、行驶时间的长短以及道路功能的提高都有非常大的影响。它不仅仅关系到交通主要线路的整体规划，还关系到周围的环境和道路的经济价值等因素。所以城市道路立交设计对一个城市来说是至关重要的。设计方案是立交设计的基础，它决定整个立交建设的总方向，一个优秀的立交方案设计，既能保证交通流畅、安全，还能降低造价、减少用地，节省营运以及建设费用，同时还能够和环境相互协调，形成别致的景观。

二、城市道路平面交叉口的规划与设计

交叉口的定义

道路交叉口：两条或两条以上道路的相交处。车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地，为交通的咽喉。因此，正确设计道路交叉口，合理组织、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口、环形交叉口和立体交叉口。

图2.1 平面交叉口形式

2.1 交叉口规划原则

城市道路交叉口规划必须贯彻科学发展观与可持续发展的要求和以人为本的宗旨，遵循保障安全、环境保护和不滥用土地的原则。

（1）交叉口规划必须处理好远期与近期的关系。根据地区远期发展目标与规划交通需求确定远期规划方案，根据近期环境与交通需求作近期实施方案，避免

限制远期发展所需的必要条件。

（2）交叉口规划必须处理好交通安全与交通效率的关系。交叉口规划设计须在保障交通安全的前提之下提高通车效率，不得采用牺牲交通安全来换取提高通

车效率的方案。

（3）交叉口规划必须处理好公共交通与个体交通的关系。交叉口规划设计须执行“公交优先”的战略政策。

（4）交叉口规划必须处理好环境效益、交通效益与经济效益的关系。不应采用牺牲环境效益来换取其它效益的方案。

（5）交叉口规划必须处理好规划规模与用地、拆迁的关系。远期规划用地，应根据城市实际发展需要合理选定的远期规划方案控制预留用地；近期规划用地

应根据技术论证选定的近期方案、确定规划设计用地。

2.2平面交叉口的分类

（1）根据相交城市道路的等级将城市道路平面交叉口依照表2.1划分为特级、一级、二级、三级、四级、五级共六个等级。

平面交叉口等级表2-1 相交路

主要道路快速路主干道次干道

支路

I级支路II级支路

快速路/ 特特/ / 主干道特特、一一、二三/ 次干道特一、二二、三三、四四

支路

I级/ 三三、四五五II级/ / 四五五

（2）城市道路平面交叉口按其交通管理控制方式划分为如下八种类别：

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）管理措施的次路让行平面交叉口；

III类——采取相交主要道路优先放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放行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环形交叉口（简称环交路口）；

VI类——设置交通岛（包括蝶式交通岛、中心环岛、剖环式交通岛等），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——上跨式立交桥下（或下穿式立交桥上）的平面交叉口（简称立交桥下平面交叉口或立交桥上平面交叉口）；

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。

注：允许同一个平面交叉口在不同的交通时段采取不同的管理类型。

（3）城市道路平面交叉口按其平面图形划分为如下六种型式：

A型——简单平面交叉口；

B型——画线式渠化展宽平面交叉口；

C型——蝶形交通岛式渠化展宽交叉口（简称岛式渠化平面交叉口）；

D型——环形交通岛式渠化平面交叉口（简称环形平面交叉口）；

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（或主路下穿式立交桥上）的渠化交叉口。

注：环形平面交叉口包括各种不同半径大小、不同形状（圆形、卵形、长圆形等）的全圆或剖圆（双瓣、四瓣）平面交叉口。

三、平面交叉口的设计工作

3.1 平面交叉口的综合治理

（1）、综合治理的背景

道路交叉口是道路网的重要组成部分，各向道路在交叉口相互联结而构成路网，以沟通各向交通的需要。相交道路上的各种车辆行人都要在交叉口汇集、转向、通过。因此，车辆和过街行人、机动车与非机动车、机动车与非机动车之间，产生许多汇合点、交织点和交叉点，互相干扰严重。故道路平面交叉路口的道路系统中通行能力最低、交通阻滞最大、行车速度降低最多、交通事故最高的地点。有关数据表明：城市内交通事故50%—80%发生在道路交叉口及其周围地段，车辆通过平面信号交叉口的通行能力只相

当于路段上的40%—70%.平面交叉口所消耗的时间约占全程时间的三分之一，所造成的延误时间80%—90%由平面交叉口所引起。可见，交叉口是道路交通的咽喉。道路的运输效率，行车安全、车速、运营费用和通行能力很大程度上取决于交叉口的精心设计。

目前，在我国500多座城市的旧市区，一般都存在建筑密集、商业集中、街道狭窄、道路交叉口范围小和交叉口间距小，而车流、人流有多的问题。近年来，随着改革的深入发展，交通量急剧增加，使道路系统特别是道路交叉口不适应交通量增长的矛盾更为突出。因此，改善平面交叉口是非常迫切的，也是改善道路系统以适应交通需要的关键。

该课程设计对平面交叉口交通综合治理的理论与方法进行了深入探讨，认为要从消除平面交叉路口冲突点和提高路口通行能力着手，借鉴国内外先进的道路设计方法和成功的设计经验，从时间到空间上合理地进行道理交叉口的规划和设计，可以在有限的投资情况下，额外地获得相当可观的交通效益，避免和改善城市交通阻塞的状况。

（2）、综合治理的意义

正是因为平面交叉口的上述特点，使得平面交叉口成为整个道路网中通行能力和交通安全的瓶颈，随着流量的增大，很多交叉口已不堪重荷，开始出现拥挤、堵塞、发生交通事故等等，所以对交叉口交通进行综合治理势在必行。平面交叉口交通综合治理是指要在总体规划指导下，针对与交叉口相关的各种问题，因地制宜，采取适当的措施以改善交叉口的性能，做到远近结合、统一规划、逐步设计实施。虽然交叉口改造知识着眼于交叉口本身，但是交叉口的改良效果，不仅能改善交叉口的性能，同时与道路状况的改善相联系，对于我国当前状况，加强城市道路基础设施建设，改良城市快速主干道的决策当然是必须的，但是对平面交叉口进行综合治理，无疑也

具有极其重要的意义。

（3）、综合治理的目的

综合治理交叉口，应当采取适当的措施，使治理后的交叉口安全、畅通、方便、迅速、舒适、经济、美观，具体应做到以下几点：

提高车辆通行能力，更好组织交通，便于各路车流集散、变换方向。

1）、提高车速，使车辆经过交叉口时，能以较高的速度行驶。

2）、减少以至消灭交通事故。包括机动车安全行驶、非机动车安全行驶、行人安全。

3）、节约时间，使车辆不致停车，行人不必等候。这一点意义很大，使车辆提高运转能力、行人、骑自行车者节约时间。

4）、减少轮胎磨耗，降低油耗，路面寿命延长，降低整个运输成本。

5）、减少以至消除车流冲突点（有条件也应消除车流交织点）。

6）、美化街景。

7）、精神上的要求，使汽车、行人经过交叉口时，不致产生恐怖心理，心情越是紧张越容易发生事故，要是司机感到行车舒服，行人感到心情舒畅。

（4）、综合治理的基本原则

在综合治理时要把握一个基本原则，那就是要做到远近结合、统一规划、逐步设计实施。要注意从局部路网交通分析及可能调整性上着眼，合理使用道路，挖掘尚有潜力的路口、路段去分流承担已经接近饱和的困难路口、路段。此外，因为综合治理涉及到城建、市政、公用、公交、园林、电讯、规划等许多部门，所以综合治理时必须做到计划、投资、改造施工与治理的相统一，而且还要注意排除对路口交通有干扰的一切外部因素，尽可能的引进先进的交通管理技术和装备。具体治理交叉口的时候，应当结合综合治理的目的，采取一系列相应的措施。

3.2平面交叉口概略设计

概略设计阶段主要是根据对现状资料的把握，提出概念化的设计理念，并针对对需要解决的问题，确定需要运用的设计方法，并做出较粗略的设计方案，为有关方面提供决策支持，并指导详细设计。

（1）、车道数得确定

交叉口进口道的车道数多于上游路段道数，具体数量则根据实际需要量来确定；出口到的车道数至少与路段车道数相同，当流入的右转车设专用右转车道时，应增设右转加速汇入车道。对于新建道路，由此确定的车道数和车道宽度来确定机动车道的总宽度。

（2）、车道功能的确定

根据各交叉口配时时段的设计交通量数据，按各流向的流量概略确定所需的车道数以及车道功能。

（3）、非机动车的处理

根据交叉口空间大小及自行车交通流量，选择合适的渠化及控制方案。

（4）、控制方案的确定

按照相交道路的类型和流量大小确定是否设置信号灯，若采用信号控制，根据流向流量确定信号相位。

3.3 平面交叉口详细设计

详细设计是将设计理念转化为现实，运用相应的设计方法形成实施性方案。

交叉口详细设计应按照机动车交通组织——非机动车组织——行人交通组织——附属设施设计的过程进行。不难发现，交叉口的各类交通流呈环形的分布形式，所以，交叉口空间的交通组织应从内向外依次布置，以保障各类交通流的合理通行空间。

（1）、机动车道渠化设计要点

机动车道的渠化设计主要是车道宽度的确定以及展宽段、展宽渐变段的处理。根据路口的断面尺寸，同时兼顾非机动车道与人行道的必要宽度，确定合理的进出口道宽度。

（2）、非机动车组织设计

非机动车的交通特性与机动车有很大的差别，但更接近于行人交通流的特性。对非机动车的交通组织应与行人放在一起考虑，而不应跟随同一流向的机动车通行，这样既可避免非机动车与机动车同行的相互干扰，又益于提高非机动车流的安全性。

（4）、人行横道的设置

在目前的交叉口空间设计中，常见的设计方法是沿道路边缘石划一条直线作为人行过街横道的内侧边线，再向外偏移一个人行道宽度作为外侧边线，简单地设置行人过街横道。人行横道的设置应在机动车与非机动车的通行空间确定之后，方可确定。

两相邻道路人行横道之间，应至少留有一辆标准车的长度，以为右转机动车留出待行位置；

两相邻的人行横道间应能保证左转车的转弯半径；

整个人行横道上及两端不应有障碍物。

（5）、信号配时设计

一般情况下，交通控制信号配时设计主要包括分时段的交通控制信号周期、相位、相序、绿信比及相位衔接的设计。基本原则为:

信号相位数应尽量少，以提高周期内的有效通行时间；

周期时长在满足最小周期的前提下，在非机动车高峰时段应尽可能采用小周期；

信号配时设计应与空间设计相协调；

信号相位应根据交通流实际交通量及特征灵活组合；

相序设计应遵循在保证交通安全的前提下，是损失时间最小的原则。

（5）、交叉口内部空间处理

对于内部范围大的交叉口均应划左转导流线；对于直行车在进口道与出口道之间行车轨迹不平顺的情况下，还应设置直行导流线。

除了划出机动车导流线和待行区，对于交叉口平面内无车流经过的区域，应以标线标出，任何车流不得驶入这些区域，使各股车流的轨迹更加明确，有利于车辆行驶安全。

（6)、附属设施布局设计

附属设施包括交叉口范围内的绿化、灯柱、栏杆、垃圾桶、电话亭等，其布局应确保不影响行车视距和各交通流正常行驶的要求。

正文部分

一、城市道路平面交叉口设计实例

1.1 兰州市交通现状

兰州市是一个带状城市，东西狭长约45 公里，南北宽约2~8公里，兰州市建成区面积约为163平方公里，城市四区人口180万人左右，车辆总数约30万辆兰州公交共有线路92条，车辆2099台，大型枢纽站4个，运营线路总长度1060公里，年客运量超5亿人次，每万人拥有公交车9.83标台。目前，兰州已实现了“有路就有公交车”的目标，彻底解决了“乘车难”问题，能基本满足市民出行和兰州市经济社会发展需求。

兰州城市特殊的地理条件，限制了城市道路的建设和布局，形成了东西为主干道，集中了城市大部分交通量，而南北多为支路受独特地理位置的影响，兰州形成了路网少、布局不合理的交通格局。因此，交通量的增大与道路基础设施建设的矛盾逐步显现出来。目前兰州市交通现状，一是道路容量不足。长期以来，兰州市人均道路面积一直处于低水平状态，只是近 10 年才有较快发展，但仍赶不上城市交通量的增长速度。近几年，兰州城市道路建设的增加主要分布在新开发的市区和郊区。相对而言，中心区的道路面积反而略有下降，并且近几年城市房地产开发集中于市中心地区，产生了过量的交通，造成道路超负荷运载。与此同时，兰州市公用道路和人行道问题一直得不到有效解决，新增的道路面积往往很快被各种摊贩、集贸市场和停车场侵占，使本来就严重短缺的道路面积更加紧张。二是缺乏整体交通战略。兰州城市交通的一个主要特点是主干道与城市发展主轴相一致，过往交通和城市内部交通、生活性功能和交通性功能相互混合而相互干扰。兰州市道路交通主要集中在东西方向，东西向道路的交通量占全部路段的交通量的 70%以上，方向性特征造成了道路负荷不平衡。城市人车混流、快慢混流，降低了道路通过功能和车辆行驶速度，而且带来极大的交通隐患。三是公共交通发展滞后。公交线路设置不科学；公交班次间隔过长，特别是偏远线路；公交车间隔不均匀，特别是遇到交通事故和车辆高峰期；公交站台不足，站距过长，许多地方无法设置站点，而且设置又多考虑了交通畅通和交警意见；乘客步行距离长，夜间运营时间短；由于追求经济利益的原因，车辆在行驶途中，随意停车、拉客、超载；还由于同一线路上经过的公交车过多而导致公交车之间抢站、停车情况严重，而另一些线路上因经过车少而导致超

载严重，秩序混乱，并受社会车辆、摊贩、集贸市场和行人干扰，导致运行能力下降，运营速度越来越慢，已由1995 年的 23 公里/小时下降到了现在的13公里/小时左右。四是公共交通日趋萎缩。虽然公交车辆和线路长度都增加了，但与私家车和社会车辆的迅猛发展相比，占的比重却下降了。交通分担率已由 1995 年的 23%下降到了 19%，公交车运营效率下降，在整个城市交通量中的作用越来越小。

1.2 兰州市内平面交叉口的选择

a. 进口道处未进行合理的渠化;

b. 没有相关的行人过街信号时间显示，行人过街只能采用传统的方式，在行进路段车辆直行禁行时，左右观望右转车辆，当感觉有合适时差时选择通过。在通往路中处没有任何的待行区，已发生不可避免的冲突。此外，路上行人过街通道上无无障碍设计，未考录残疾人、老年人等交通弱者的需求。行人安全隐患大。

c. 该交叉口的管理方式采用的是二相位控制，全时刻的右转通行。以至于有非常多的交通交织点与冲突点。

d. 交叉口缺乏监控管理措施，出现了很多违章行驶车辆，甚至出现不文明驾驶行为，造成许多可避免的交通问题。

e. 宝石花路的北段进口道处的斑马线位置设置不合理，该斑马线位置过于靠近交叉口内部，与相邻进口到转向车辆存在视距误差。在实际中的使用已是名存实亡。

f. 交叉口相位中的黄灯时间采用过短，由于交叉口的地理位置导致交叉口不能设置空余的待行区，但可适当增长黄灯时间。

g. 交叉口附近设有公交停靠站的位置不合理，对转向车辆造成不便。

1.3 平面交叉口现状图

图1.1 兰州市宝石花路交叉口现状图

1.4 兰州市宝石花路交叉口的改善设计方案

随着城市社会经济的迅速发展和机动车保有量的大量增加，城市交通拥堵日益凸显。交叉口作为城市路网的节点，是道路网的重要组成部分，各向道路在交叉口相互联接二构成路网，已沟通各项交通的需求。相交道路上的各种车辆行人都要在交叉口汇集、转向、通过。车辆和过街行人、机动车与非机动车、机动车与机动车之间，产生许多汇合点、交织点和交叉点，互相干扰交通。故道路平面交叉路口是道路系统中通行能力最低、交通阻滞最大、行车速度降低最多、交通事故率最高的地点。

因此，通过交叉口交通设计来改善平面交叉路口的交通安全状况，提高平面交叉路口的通行能力是综合解决城市交通拥挤问题重要的一步。

图1.2 兰州市宝石花路交叉口改建图

二、城市道路立交设计实例

2.1城市道路立交的规划

分析了我国大城市中心城区修建大型立交所显露的弊端的基础上，提出中心城区立交设计应坚持系统分析、通行能力适应性、以人为本、公交优先、生态设计等原则，促进城市交通的可持续发展。立交全称为

2.2城市道路立交的设计

在立交设计之前，应通过实地的勘测和调查，搜集设计资料，一座立体交叉的设计，是通过规划、可行性研究方案设计到技术设计的全过程。互通式立交形式的选择，应根据道路、交通条件、结合自然、环境条件综合考虑而定，并遵循以下的基本原则进行：

1）立交的形式首先取决于相交道路的性质、使用任务和远景交通量。

2）选定的立交形式必须与立交所在地的自然条件和环境条件相适应。

3）形式的选择要全面考虑近远期结合，既要考虑近期交通要求，减少投资费用，又要考虑远期交通发展需要改建提高的可能。

4）形式的选择必须考虑是否收费问题及实行的收费制。

5）形式选择应从实际出发，有利于施工、养护和排水，尽量采用新技术、新工艺、新结构，以提高质量、缩短工期和降低成本。

6）形式选择和匝道布置要全面安排，分清主次。

2.3 兰州市盘旋路交叉口的现状

盘旋路位于天水路与东岗西路交汇处。天水路是兰州市城关区南北走向重要交通道路，南端与火车站（客运站）、兰州邮政物流等相连，是兰州市区最重要的客流、人流通道之一，该路整体布局为一块板，为双向八车道，并有两条辅助车道；东岗西路是兰州市东西走向的一条重要通道，西与庆阳路、中山路、临夏路、西津路相连，东与G312、连霍高速（青兰高速）相接，内部与市区主要线路相连，外部与周边国道、高速相接，该路整体为一块板，双向八车道。盘旋路西北角为著名的兰州饭店、西南角为飞天宾馆、东南角为兰大电脑城、东北角为中国地震局兰州地震研究所。盘旋路交叉口距兰州中川机场72公里、兰州火车站3公里，兰州汽车东站1.5公里、西关什字5公里、东