CN101358441B - 一种无通行障碍的立体交通道路 - Google Patents

Abstract

一种无通行障碍的立体交通道路属城市道路和公路交通领域，要解决现实城市交通拥堵严重，高耗能大排量，高速公路不能道路相交换道，常规公路速度低安全性差，都用地量大成本高。解决方案是摒弃传统的同一平面双向对开通行道路运行原理，采用“两层路面，上下层互为逆向的单向通行道路运行原理”，在干路相交十字四角由四条坡道连通上下层路面，配合层面通行完成所有线路的直行、右转、左转、掉头通行互不冲突，道路转换自由，实现十字路口不停车全程畅通，非机动车行人各行其道。主要用途：排除道路功能性通行障碍达到畅通，使立体交通道路具备现代交通需要的一切功能，安全，大幅度节能减排省地，低成本高速度大运力高效率的发展交通。

Description

一种无通行障碍的立体交通道路

所属技术领域

本发明属城市道路和公路交通领域。

背景技术

现实中的城市道路和公路(包括高速公路及常规公路)，都是按照传统的在“同一平面双向对开通行道路运行原理”来建筑。这样在道路相交十字出现四个出车口，四个进车口，而每个出车口的运行车辆都有直行、右转、左转、掉头四个通行方向的实际需要，假设这四个出车口的16个通行方向的行驶车同时放行，那么就会在道路相交断面上发生28个以上的通行冲突点，形成道路功能性障碍严重的阻碍交通不能通行。针对这个交通矛盾传统的解决方法是，城市里采用红绿灯信号指令或交警指挥控制下的两条相交路，在十字上间歇式轮流通行。于是就造成行驶车辆在每个道路十字，和城市街道的行人横街通行处都要停车，导致车速很低，尤其是一旦车流量增大必然产生严重的交通拥堵，造成高耗能大排量，路越修越宽，用地多拆迁量大，道路的使用率非常低，一般只有平均30％左右，使交通道路的建设、管理、使用、环保治污成本高；高速公路由于是以切断道路相交通行和拓宽路面提高道路等级为代价，来达到直行畅通实现高速，造成道路相互之间不能自由转换通行，绕路多，用地多，交通成本高；常规公路的通行能力不高速度较低，安全性差；因为高速公路与常规公路，各自都不能单独完整地具备现代交通所需要的道路功能，所以现实的公路交通出现高速公路，和常规公路两轨制并存运行的发展格局，造成重复性建设、投资、用地、管理、收费的局面。现行的立交桥用地多，建筑工程量大成本高，路难行。而且现行的传统交通道路在严重恶劣的雨雪冰冻灾害袭击下，道路便发生交通瘫痪。

发明内容

为了解决现行传统的城市道路和公路所存在的交通技术问题，即是要解决：城市交通拥堵严重，道路使用率低，高耗能大排量，用地多拆迁量大，交通成本高；高速公路与常规公路两轨制并存发展的重复性建设、投资、用地、管理、收费，造成资源、财物、人力浪费，和立交桥的高成本路难行问题。为此首先就必须要改进道路运行原理，同时还要从技术上相应改变传统的道路结构。把传统道路无论在地面还是高架面，都是在同一个平面上建筑双向道结构，进行对开的这种交通模式摒弃，用新的道路原理和结构，交通理念来取代传统道路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：应用创新的“两层路面，上下层互为逆向的单向通行道路运行原理”，在上、下两个平面上分别建筑单向通行路面，构成由上、下两层路面组合的立体道路结构，两层路面进行上下层互为逆向通行的立体交通模式。并且在干路相交十字的四个角建筑四条坡道，其中两条为上坡道，另外两条为下坡道，用这四条坡道连接贯通上下层路面，配合各层路面上的通行——由此创新的道路运行原理和相应的道路结构，包括道路相交十字的结构及其通行功能与特征，总称为“立体交通道路”。这样立体交通道路在相交十字的上、下层路面，各有两个出车口，每个出车口的直行、右转、左转、掉头4个通行方向，一共16个通行方向的车辆都同时放行，就会使上下两层相交断面上四个出车口的右转、左转、掉头12个通行方向畅通，仅剩下4个直行通行方向的线路有冲突，也就是说各层仅剩下1个通行冲突点了。跟传统道路比较：传统道路的相交断面在一个平面上聚集了28个以上的通行冲突点，无法排除无法畅通。而立体交通道路的相交断面分两个层面，一层一个平面上只有1个通行冲突点，能够用特定的调速型畅通，或并路型畅通，或跨越型畅通技术来消除掉这个冲突点，实现道路相交断面上同时放行16个通行方向的线路全部畅通。

非机动车沿着立体交通道路下层路面的两个侧边，分别跟下层路的通行方向进行正、反两个方向通行，并和行人经隧道横过道路通行。在可能发生严重雨雪冰冻灾害的地方，可以采取在立体交通道路两侧种植适合当地气候的枝叶茂密树木，以及在立体交通道路上层路面两侧边沿增加适当的挡板等遮挡风雪的设施，以防护下层路面使其免遭冰冻，把下层道改变成双向对开通行，便可排除灾害时期的交通瘫痪。

立体交通道路与现行高架路的根本区别，在于高架路仍然是按照传统道路运行原理建筑通行，仅在一定路段上完成直行分流。

本发明的有益效果是：能够排除道路功能性通行障碍，实现相交道路转换自由通行便捷，十字路口不停车全程畅通快速，消除城市交通拥堵避免通行绕路，大幅度节能减排省地，增大道路的通行能力，提高交通安全系数和道路使用率、投资效率，还能够降低交通管理与使用的成本。立体交通道路能够具备现代交通所需要的一切功能，所以把公路建成立体交通道路，即是只建筑立体交通公路，就不用按现行既要建筑高速公路又要建筑常规公路的传统式两轨制公路交通发展模式，以避免重复性的交通建设、投资、用地、管理、收费，消除资源、人力、财物浪费。做到机动车、非机动车、行人各行其道互不干扰。可以有效防备雨雪冰冻灾害，避免交通瘫痪。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体交通道路上层路面的道路运行原理图。

图2是本发明的立体交通道路下层路面的道路运行原理图。

图3是立体交通道路的正面图。

图4是立体交通道路的上层路面平面图。

图5是立体交通道路的下层路面平面图。

图6是立体交通道路相交断面的上层路面调速型畅通图。

图7是立体交通道路相交断面的下层路面调速型畅通图。

图8是立体交通道路相交断面的上层路面并路型畅通图。

图9是立体交通道路相交断面的下层路面并路型畅通图。

图10是立体交通道路相交断面的上层路面跨越型畅通图。

图11是立体交通道路相交断面的下层路面跨越型畅通图。

图中1.上层路面出车口，2.直行线路冲突点，3.上面路面进车口，4.下层路面进车口，5.下层路面出车口，6.立体交通道路的上层路，7.上层路通行方向，8.护栏，9.纵向梁，10.柱，11.立体交通道路的下层路，12.下层路通行方向，13.倒计时红绿灯和放行时间比显示器，14.倒计时红绿灯，15.下坡道，16.上坡道，17.回车道，18.下层路的跨越直行道，19.上层路的跨越直行道。

具体实施方式

从图1和图2中，认识立体交通道路的运行原理，了解上下层路和相交断面的互为逆向通行的线路走向，明白上层路面出车口(1)、直行线路冲突点(2)、上层路面进车口(3)、下层路面进车口(4)、下层路面出车口(5)的意思及部位关系。

在图3至图5中，由立体交通道路的上层路(6)、护栏纵向梁(9)、柱(10)、立体交通道路的下层路(11)建构成上下两层路面组合的立体交通道路，上层路通行方向(7)、下层路通行方向(12)表示上下两层路面互为逆向通行。

在图6和图7中，两条下坡道(15)与两条上坡道(16)，连接贯通立体交通道路的上、下层相交断面通行，从上层路面出车口(1)分别开出的右转、左转、掉头车，各经下坡道(15)进入下层路面进车口(4)通往下层路面，从下层路面出车口(5)分别开出的右转、左转、掉头车，各经上坡道(16)进入上层路面进车口(3)通往上层路面，其中有两条右转弯掉头车需要分别经过下、上层路面的回车道(17)实现掉头。

下面是在立体交通道路相交断面上下层，实现直行畅通采用的三种类型的技术实施。

调速型畅通：上下层路相交断面的直行车，是在十字上执行两条相交路间歇式轮流放行，把轮流放行的时间统一定成10秒比6秒、10秒比8秒、10秒比10秒三个比例档次。分别在上下两层路相交断面上统一距离十字出车口的出口线100米处，设置倒计时红绿灯和放行时间比显示器(13)，在十字进车口处设置倒计时红绿灯(14)。规定每个档次在两个比例时间的轮序之间，都保持两秒钟安全过渡时段，例如10秒比6秒即“10∶6”，10秒的倒计时为10、9、8……0、0，6秒的倒计时为6、5、4……0、0。将两条相交路分别设定为甲路与乙路，按照不同十字上甲、乙路通车量的不同来选定一个放行时间比例档次，固定标示在(13)的显示器上，而(13)的倒计时红绿灯则动态反映十字上的通行变化情况，并与十字进车口处的倒计时红绿灯(14)作出同步反映，甲、乙路的(13)和(14)互为同步相反的快频率反映红绿光轮换通行信号。这样驾驶员就能够在距离十字100米以外看到显示的相关信号，掌握十字上的通行变化情况，根据时间和距离来调控变化100米内的车速，使直行车行驶到十字出车口时正好是绿灯亮顺利通过十字，加上连接上下层路面的坡道使右转、左转、掉头畅通，从而达到十字路口不停车所有的直行、右转、左转、掉头线路都全程畅通，实现无障碍交通。

实施举例：甲路上行驶的A驾驶员，在相距十字出车口100米以外看到(13)的放行时间比显示器标示出“10∶8”，反映10为绿光8为红光，便明白他所在的甲路放行时间是10秒，对方乙路的放行时间是8秒，再从(13)看到倒计时灯反映10秒绿光刚开始亮，便知道需要用快速度通过100米和十字；当看到绿光亮7、6、……秒，便知道需要加快速度通过100米和十字；当看到绿光亮快结束或8秒红光亮刚开始，便知道需要调低车速缓慢通行100米，赶下轮通过十字……。与此同时乙路上行驶的B驾驶员，在相距十字出车口100米以外看到(13)的放行时间比显示器，同样标示出“10∶8”，确是相反的反映10为红光8为绿光，便明白他所在的乙路放行时间是8秒，对方甲路的放行时间是10秒，再从(13)看到倒计时灯反映10秒红光刚开始亮，便知道需要调低车速缓慢通行100米，赶倒计时8秒绿光亮通过十字；当看到红光亮7、6、……秒，便知道需要用较低车速通行100米，赶倒计时8秒绿光亮通过十字；当看到红光快结束或倒计时8秒绿光亮刚开始，便知道需要调快或加快车速通过100米和十字……。

此种以调控变化车速来消除直行相交冲突，实现道路相交断面畅通的通行方式，称做调速型畅通。适合应用在大、中、小道路十字上通行。

在图8和图9中，表达并路型畅通：道路相交断面上四条坡道的连接方式、走向、通行作用都跟图6与图7完全相同。不同点仅是把两条相交路在十字上的直行线路，采用并路方式来实现畅通。从甲路和乙路的十字出车口开出的直行车，在十字方形路盘上经过并路通行程序达到顺利通过十字，实现甲路和乙路相交断面上的直行线路互不冲突全程畅通。这种用并路通行方法来消除十字上的直行冲突，实现直行畅通的方式，称做并路型畅通。适合应用在大、中道路十字上通行。

图中十字上的方形路盘上，作为环形车道中心的八方形位置偏中，上下层的偏中方向相反。这是由方形路盘上各方位的车流量不同，即需要的车道数量不同来设定的。

在图10和图11中，表达跨越型畅通：道路相交断面上四条坡道的连接方式、走向、通行作用仍然跟图6与图7完全相同。不同点在于对两条相交路中的甲路，保持甲路上下层路的直行线路，仍然继续沿着甲路面延伸方向直接通过十字实现畅通；而相交的另一条乙路上下层路的直行线路，是沿着乙路两侧延伸方向另行设专用通道跨越甲路的上层路通行，实现十字畅通。乙路下层路的跨越直行道(18)，连接十字两端乙路的下层路，由上、下坡道及桥面结合成跨越桥，横跨甲路的上层路使乙路下层路的十字直行线路畅通；乙路上层路的跨越直行道(19)，连接十字两端乙路的上层路，由上、下坡道及桥面结合成跨越桥，横跨甲路的上层路使乙路上层路的十字直行线路畅通。

这种用跨越桥来分离相交路断面的两路直行通行，排除相交冲突实现十字直行畅通的通行方式，称做跨越型畅通。适合应用在用地自由度较大的立体交通公路上通行。

立体交通道路和现行传统道路的衔接分几种情况：

1.在立体交通道路延伸方向上跟现行道路的衔接，是按它们的通行方向进行顺向连接，即是把和立体交通道路下层路相同通行方向的现行道路双向对开中的同向道连通起来，再用3％坡度的坡道把立体交通道路的上层路，和现行道路双向对开中的另一同向道连通起来。

2.立体交通道路和现行传统道路的相交通行衔接，是在它们的相交断面上按两条立体交通道路相交通行的方法，建筑成上、下两层十字路，四个角四条坡道使上、下层路相通的立体相交路结构，现行传统道路顺着延伸方向在相交断面上断开，断开处跟立体相交路结构衔接，衔接的方法和上面1所述相同。

3.立体交通道路和现行传统道路或铁路等相交但不需要相通的交叉通行结构，是把交叉十字上的立体交通道路下层路，用3％坡度抬高到上层路面高度，跨越现行传统道路或铁路等通行。

立体交通道路的公交车站设置，是分别在立体交通道路上、下层路的两边，按单、双号线路设置公交车站，比如说可以全国统一确定为单号线路的公交车站在路右边，则双号线路的公交车站在路左边，既分散了公交车线路行车的进站停靠点，避免公交车拥挤成堆互相影响，又增加了乘客的站位所在知明度。在上层路两边公交车站上、下车的乘客，经站台、阶梯与地面人行道连通。

Claims (9)

1.一种无通行障碍的立体交通道路，其特征是从技术上改变传统的道路结构，按照创新的“两层路面，上下层互为逆向的单向通行道路运行原理”，在上、下两个平面上分别建筑单向通行路面，构成由上、下两层路面组合的立体道路结构，两层路面进行上、下层互为逆向通行的立体交通模式；在干路相交十字的四个角建筑四条坡道，其中两条为上坡道(16)，另外两条为下坡道(15)，由这四条坡道连接贯通上下层路面相互通行，配合各层路面完成十字上的右转、左转、掉头通行。

2.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特征是分别在上下两层路面的相交断面上，统一规定在距离十字出车口的出口线100米处，设置倒计时红绿灯和放行时间比显示器(13)，在十字进车口处设置倒计时红绿灯(14)，按照特定的快频率轮换通行规则发出同步相反信号，指示相交干路上的直行车进行不同的车速变化来共同顺利通过十字到相交断面上不停车。

3.根据权利要求1所述无通行障碍的的立体交通道路，其特征是在干路相交断面上把上、下两层十字分别建筑成方形路盘，各层十字两条相交路上的直行车共同在方形路盘上按照并路通行方式顺利通过十字。

4.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特征是在干路相交断面上，使两条相交路中的甲路保持上、下层路的直行车，仍然继续沿着甲路面延伸方向直接直行通过十字；而相交的另一条乙路是由下层路的跨越直行道(18)，连接十字两端乙路的下层路，用上、下坡道及桥面结合成跨越桥，横跨甲路的上层路，使乙路下层路的直行车经此跨越桥顺利通过十字；乙路上层路的跨越直行道(19)，连接十字两端乙路的上层路，用上、下坡道及桥面结合 成跨越桥，横跨甲路的上层路，使乙路上层路的直行车经此跨越桥顺利通过十字。

5.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特点是在立体交通道路延伸方向上跟现行道路的衔接，是按它们的通行方向进行顺向连接，即是把和立体交通道路下层路相同通行方向的现行道路双向对开中的同向道连通起来，再用3％坡度的坡道把立体交通道路的上层路，和现行道路双向对开中的另一同向道连通起来。

6.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特点是立体交通道路和现行传统道路的相交通行衔接，是在它们的相交断面上按两条立体交通道路相交通行的方法，建筑成上、下两层十字路，四个角四条坡道使上、下层相通的立体相交路结构，现行传统道路顺着延伸方向在相交断面上断开，断开处跟立体相交路结构衔接。

7.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特点是立体交通道路，和现行传统道路或铁路相交但不需要相通的交叉通行结构，是把交叉十字上的立体交通道路下层路，用3％坡度抬高到上层路面高度，跨越现行传统道路或铁路通行。

8.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特点是非机动车分别沿着立体交通道路下层路的两边进行正、反方向通行，并与行人分道经隧道横过立体交通道路。

9.根据权利要求1所述的无通行障碍的立体交通道路，其特点是分别在立体交通道路上、下层路的两边，按单、双号线路分开设置公交车站，在上层路两边公交车站上、下车的乘客，经站台、阶梯与地面人行道连通。 

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