发明内容
为克服现有技术的不足,缓解城市交通拥堵的压力,本发明提供一种城市快速交通网络系统。
本发明的城市快速交通网络系统是由主干道1、支路2,以及位于主干道十字交汇处的完全互通式立交桥3、主干道与支路十字交汇处的担担桥4、主干道与支路丁字交汇处的担子桥5构成的。
其中,所述的主干道1是指由单向二条及以上机动快车道J6、一条机动慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4组成的车道。
所述的支路2是指由单向二条以下机动快车道J6、一条机动慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4组成的车道。
所述的完全互通式立交桥3是指设置在主干道与主干道十字交汇处的立交桥,由横向和纵向十字交叉两边对称的基路J8,连接在横向基路J8之间、跨越纵向基路J8的机动车跨线拱桥J2,设置在十字交叉上方的矩环形转弯桥J3,以及横向和纵向两边对称、连接基路J8与矩环形转弯桥J3的机动车引桥J1构成机动车立体通行道路;由横向和纵向两边对称的非机动车引桥F1、连接在纵向非机动车引桥F1之间的双峰桥F2、连接在横向非机动车引桥F1与双峰桥F2之间的单峰桥F3,位于矩环形转弯桥J3内侧的非机动车转弯桥F4、以及连接在单峰桥F3与非机动车转弯桥F4之间的坡道F5构成非机动车立体通行道路;由地面人行道R4、两个跨越纵向基路J8的人行天桥R1、连接人行道R4与人行天桥R1的行人阶梯R3、以及连接在行人阶梯R3之间,跨越横向基路J8的半空人行桥R2构成行人立体通行道路。
其中,所述的基路J8是指与主干道1连接的完全互通式立交桥3的地面部分,包括中央隔离带J5、中央隔离带J5两边对称的完全互通的单向二条及以上机动车快车道J6、一条机动车慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4。
所述的机动车跨线拱桥J2用于连接横向基路J8、跨越纵向基路J8,其包括有与基路J8相同的中央隔离带J5、机动车快车道J6和机动车慢车道J7。
所述的机动车引桥J1在完全互通式立交桥3的四个方向共8条对称,其底端连接基路J8,顶端与矩环形转弯桥J3相连。
另外,在完全互通式立交桥3上还设有4个半圆形的机动车小掉头桥J4,所述的机动车小掉头桥J4连接在平行的两条机动车引桥J1之间。
所述的矩环形转弯桥J3由内环车道J9和外环车道J10组成。
所述的非机动车引桥F1在立交桥的四个方向共8条,与主干道1上的8条地面非机动车道F11相连,纵向非机动车引桥F1的另一端与双峰桥F2连接,横向非机动车引桥F1的另一端连接在单峰桥F3上。
所述的双峰桥F2为位于机动车跨线拱桥J2下方的纵向非机动车道,两端均与非机动车引桥F1相连。
所述的单峰桥F3是垂直于双峰桥F2的横向非机动车道,一端与非机动车引桥F1相连,另一端与双峰桥F2相连。
所述的非机动车转弯桥F4位于矩环形转弯桥J3的内侧,由空中直行桥F7和空中半环桥F8连接构成,坡道F5的高端与非机动车转弯桥F4相连,低端与单峰桥F3相连。
另外,还可以在单峰桥F3之间连接有半空桥非机动车道桥F6,所述半空桥非机动车道桥F6与半空人行桥R2并行,便于横向的非机动车调头,同时,半空人行桥R2也便于空中行人从机动车跨线拱桥J2的下方穿越机动车跨线拱桥。
本发明还在完全互通式立交桥3上设置有空中机动车停车场G1,所述空中机动车停车场G1设置在矩环形转弯桥J3的外侧,通过空中停车场车道G4与矩环形转弯桥J3相连。
所述的空中机动车停车场G1、空中停车场车道G4和矩环形转弯桥J3均可以与主干道1两侧的商店、宾馆 、酒店、机关等单位有机地融为一体。
同时,本发明还在完全互通式立交桥3上设置有桥上公交站G2、桥下公交站G3、地面非机动车存车处G7和公共厕所G6。所述的桥上公交站G2设在机动车跨线拱桥J2上双向慢车道J7的外侧,桥下公交站G3设在机动车跨线拱桥J2下双向慢车道J7的外侧。在桥下公交站的两侧设有公共厕所G6和非机动车存车处G7。
进一步地,可以将所述的人行天桥R1兼做桥上公交站G2的公交站台。
所述的担担桥4是指主干道与支路十字交汇处设置的立交桥,担子桥5是指主干道与支路丁字交汇处设置的立交桥,担担桥4和担子桥5只设计有主干道1直行和右转弯以及支路2右转弯功能。担担桥4和担子桥5的主干道1与支路2之间的机动车道和非机动车道分别通过机动车引桥J1和非机动车引桥F1连接构成机动车和非机动车立体通行通道。由位于主干道1两侧的地面人行道R4、跨越主干道1的人行天桥R1、连接地面人行道R4与人行天桥R1的行人阶梯R3构成双向行人立体通行道路。
在担担桥4和担子桥5的桥上也设有桥上公交站G2,并在桥上公交站G2的下方设有公共厕所G6和非机动车存车处G7。
本发明还可以在主干道1的两侧设置绿化带G8,所述的绿化带G8位于机动车道J7和地面非机动车道F11之间。
本发明的城市快速交通网络系统中,全部主干道与主干道、主干道与支路之间没有冲突点,不设交通信号灯,机动车、非机动车和行人各行其道,交通连续不断,实现了城市主要交通道路的快速畅通。
本发明还在城市快速交通网络系统的立交桥上设计了公交站点、公共厕所、空中机动车停车场和地面非机动车存车处,使其功能更加齐全。并且,还可以在拱桥的下面腾出两块休闲场地。
本发明城市快速交通网络系统的占地面积较为经济,以单向四条机动车道、一条非机动车道和一条人行道的立交桥为例,中心隔离带1米,每侧3.75米宽的机动车快车道两条,3米宽的机动车慢车道两条,机动车慢车道外设3米的绿化带,绿化带外侧分别设3米的非机动车道和人行道各一条,道路占地面积不超过46米,即使是多功能完全互通式立交桥的高度也不超过6米,立交桥在6米高的空中宽度也不超过58米,无需大量拆迁便可建造。
本发明核心单元立交桥的设计只有二层,高度合理,可以保持和展示道路两旁建筑的风貌。立交桥的结构设计简单,线路清晰便捷,方便司机的识别。
本发明城市快速交通网络系统的一个突出特点是设立有多重救济路线,当司机或行人在不慎走错的情况下可以通过救济路线方便地返回到正确的行进路线上,不必绕圈子走冤枉路。
本发明的城市快速交通网络系统可以结合城市旧城改造分段、分片实施。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明的城市快速交通网络系统如图1所示。其主要交通通道为城市中若干条纵横交错的主干道1,并在主干道与主干道的十字交汇处修建完全互通式立交桥3。在平行的两条主干道1之间设有若干条支路2,组成城市的次一级交通通道,并在所有主干道与支路的十字交汇处修建担担桥4、主干道与支路的丁字交汇处修建担子桥5。支路与支路的交汇处为普通十字路口,不修建立交桥。当然,更小一级的街、巷也是城市交通的重要组成部分,由于不属于快速交通网络的范畴,故在本发明中不予体现。
本发明中的主干道1是指由单向二条及以上机动快车道J6、一条机动慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4组成的车道,即主干道1至少拥有6条机动车道。
本发明的支路2是指由单向二条以下机动快车道J6、一条机动慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4组成的车道,即支路2拥有2~4条机动车道。
完全互通式立交桥3的结构如图2所示,由机动车立体通行道路、非机动车立体通行道路和行人立体通行道路三部分叠加构成,三部分之间各行其道,彼此之间没有任何冲突点,保证了交通的连续、快速。同时,在完全互通式立交桥3上还修建有许多附属功能设施,完善了完全互通式立交桥的功能作用。
基路J8是指与主干道1连接的完全互通式立交桥3的地面部分,是构成完全互通式立交桥3的核心骨架,基路J8的结构如图4,包括中央隔离带J5、中央隔离带J5两边对称的完全互通的单向二条及以上机动车快车道J6、一条机动车慢车道J7、一条地面非机动车道F11和一条地面人行道R4。其中纵向的机动车快车道J6、机动车慢车道J7和地面人行道R4是连续的,其他车道包括横向的所有车道和纵向地面非机动车道F11均在交汇处断开。
完全互通式立交桥3机动车立体通行道路的结构如图3,由横向和纵向十字交叉两边对称的基路J8,连接在横向基路J8之间、跨越纵向基路J8的机动车跨线拱桥J2,设置在十字交叉上方的矩环形转弯桥J3,以及横向和纵向两边对称、连接基路J8与矩环形转弯桥J3的机动车引桥J1构成。
机动车跨线拱桥J2用于连接横向基路J8、跨越纵向基路J8,包括有与基路J8相同的中央隔离带J5、机动车快车道J6和机动车慢车道J7。机动车引桥J1在完全互通式立交桥3的四个方向共8条对称,其底端连接基路J8,顶端与矩环形转弯桥J3相连。矩环形转弯桥J3由内环车道J9和外环车道J10组成。
另外,在完全互通式立交桥3上还设有4个半圆形的机动车小掉头桥J4,机动车小掉头桥J4连接在平行的两条机动车引桥J1之间。
完全互通式立交桥3非机动车立体通行道路的结构如图5,由横向和纵向两边对称的非机动车引桥F1、连接在纵向非机动车引桥F1之间的双峰桥F2、连接在横向非机动车引桥F1与双峰桥F2之间的单峰桥F3,位于矩环形转弯桥J3内侧的非机动车转弯桥F4、以及连接在单峰桥F3与非机动车转弯桥F4之间的坡道F5构成。
非机动车引桥F1在立交桥的四个方向共8条,与主干道1上的8条地面非机动车道F11相连,纵向非机动车引桥F1的另一端与双峰桥F2连接,横向非机动车引桥F1的另一端连接在单峰桥F3上。双峰桥F2为位于机动车跨线拱桥J2下方的纵向非机动车道,两端均与非机动车引桥F1相连。单峰桥F3是垂直于双峰桥F2的横向非机动车道,一端与非机动车引桥F1相连,另一端与双峰桥F2相连。
非机动车转弯桥F4位于矩环形转弯桥J3的内侧,由空中直行桥F7和空中半环桥F8连接构成,坡道F5的高端与非机动车转弯桥F4相连,低端与单峰桥F3相连。具体结构如图6,其中,F5-1是由空中半环桥F8至单峰桥F3的下行坡道,F5-2是由单峰桥F3至空中半环桥F8的上行坡道,F5-3是是由空中直行桥F7至单峰桥F3的下行坡道,F5-4单峰桥F3至空中直行桥F7的上行坡道。
另外,还可以在单峰桥F4之间连接有半空桥非机动车道桥F6,便于横向的非机动车调头。
完全互通式立交桥3行人立体通行道路的结构如图7,由地面人行道R4、两个跨越纵向基路J8的人行天桥R1、连接地面人行道R4与人行天桥R1的行人阶梯R3、以及连接在行人阶梯R3之间,跨越横向基路J8的半空人行桥R2构成。半空人行桥R2与半空桥非机动车道桥F6并行,便于空中行人穿越主干道。
修建在完全互通式立交桥3上的附属功能设施包括有:空中机动车停车场G1、桥上公交站G2、桥下公交站G3、空中停车场车道G4、公共厕所G6和非机动车存车处G7。
空中机动车停车场G1设置在矩环形转弯桥J3的外侧,通过空中停车场车道G4与矩环形转弯桥J3相连。空中机动车停车场G1、空中停车场车道G4和矩环形转弯桥J3均可以与主干道1两侧的商店、宾馆 、酒店、机关等单位融为一体,以节省空间。
桥上公交站G2设在机动车跨线拱桥J2上双向慢车道J7的外侧,桥下公交站G3设在机动车跨线拱桥J2下双向慢车道J7的外侧。在桥下公交站G3的两端设有公共厕所G6和非机动车存车处G7。人行天桥R1可以兼做桥上公交站G2的公交站台。
完全互通式立交桥3的通行方法是:
1)、机动车横向直行:基路J8、拱桥J2、基路J8。救济路线:基路J8、机动车引桥J1、矩环形转弯桥J3第二个右转弯出口、机动车引桥J1、基路J8。
2)、机动车纵向直行:基路J8、基路J8。救济路线:基路J8、机动车引桥J1、矩环形转弯桥J3第二个右转弯出口、机动车引桥J1、基路J8。
3)、机动车横向、纵向转弯:基路J8、机动车引桥J1、矩环形转弯桥J3(第一个右转出口为右转弯出口,第三个右转出口为左转弯出口)、机动车引桥J1、基路J8。救济路线:错过转弯出口后继续在矩环形转弯桥J3上绕行,直至正确转弯出口转到机动车引桥J1、基路J8。
4)、机动车横向、纵向掉头:基路J8、机动车引桥J1、机动车小掉头桥J4、机动车引桥J1、基路J8。救济路线:基路J8、机动车引桥J1、矩环形转弯桥J3第四个右转弯出口、机动车引桥J1、基路J8。
5)、非机动车横向直行:基路J8、非机动车引桥F1、单峰桥F3、单峰桥至空中直行桥的上行坡道F5-4、空中直行桥F7、空中直行桥至单峰桥的下行坡道F5-3、单峰桥F3、非机动车引桥F1、基路J8。
6)、非机动车纵向直行:基路J8、非机动车引桥F1、双峰桥F2、非机动车引桥F1、基路J8。
7)、非机动车横向左转弯:基路J8、非机动车引桥F1、单峰桥F3、单峰桥至空中直行桥的上行坡道F5-4、空中直行桥F7、空中半环桥F8、空中半环桥至单峰桥的下行坡道F5-1、单峰桥F3、非机动车引桥F1、基路J8。
8)、非机动车横向右转弯:基路J8、非机动车引桥F1、单峰桥F3、右拐双峰桥F2、非机动车引桥F1、基路J8。
9)、非机动车横向掉头:基路J8、非机动车引桥F1、单峰桥F3、半空桥非机动车道F6、单峰桥F3、非机动车引桥F1、基路J8。
10)、非机动车纵向左转弯:基路J8、非机动车引桥F1、双峰桥F2、单峰桥F3、单峰桥至空中半环桥的上行坡道F5-2、空中半环桥F8、空中直行桥F7、空中直行桥至单峰桥的下行坡道F5-3、单峰桥F3、非机动车引桥F1、基路J8。
11)、非机动车纵向右转弯:基路J8、非机动车引桥F1、双峰桥F2、右拐单峰桥F3、非机动车引桥F1、基路J8。
12)、非机动车纵向掉头:基路J8、非机动车引桥F1、双峰桥F2、右拐单峰桥F3、单峰桥至空中半环桥的上行坡道F5-2、空中半环桥F8、空中直行桥F7、空中半环桥F8、空中半环桥至单峰桥的下行坡道F5-1、单峰桥F3、右拐双峰桥F2、非机动车引桥F1、基路J8。
13)、行人不跨越车道行走:直接沿地面人行道R4直行、左转弯或右转弯。
14)、行人跨越车道行走:从地面人行道R4经行人阶梯R3上至人行天桥R1,横向或纵向跨越至目的处行人阶梯R3,下至地面人行道R4;其中横向跨越也可以通过半空人行桥R2实现。
担担桥4的结构如图8,是在主干道1与支路2十字交汇处设置的立交桥,担担桥4只设计有主干道1直行和右转弯以及支路2右转弯功能,主干道1左转弯以及支路2直行和左转弯需要前行至前方的完全互通式立交桥3掉头返回后实现。
在担担桥4的主干道1与支路2之间的机动车道和非机动车道通过机动车引桥J1、非机动车引桥F1连接构成机动车和非机动车立体通行道路。在主干道1上跨越有人行天桥R1,其与位于主干道1两侧的地面人行道R4、连接地面人行道R4与人行天桥R1的行人阶梯R3构成双向行人立体通行道路。
在担担桥4的桥上设有桥上公交站G2,桥下设有公共厕所G6,公共厕所G6的两侧设有非机动车存车处G7。
担担桥4的通行方法是:
1)、主干道机动车直行:主干道1机动车道前行。
2)、主干道机动车右转弯:由主干道1上机动车引桥J1右转下到支路2。
3)、主干道机动车左转弯:沿主干道1前行至前方完全互通式立交桥3掉头,返回担担桥4后上机动车引桥J1右转下到支路2。
4)、支路机动车直行:支路2上机动车引桥J1右转下到主干道1,前行至前方完全互通式立交桥3掉头,返回担担桥4后上机动车引桥J1右转下到支路2。
5)、支路机动车右转弯:由支路2上机动车引桥J1右转下到主干道1。
6)、支路机动车左转弯:支路2上机动车引桥J1右转下到主干道1,前行至前方完全互通式立交桥3掉头沿主干道1直行。
7)、主干道非机动车直行:地面非机动车道F11前行。
8)、主干道非机动车右转弯:由主干道1地面非机动车道F11上非机动车引桥F11,右转下到支路2地面非机动车道F11。
9)、主干道非机动车左转弯:按7)直行至前方完全互通式立交桥3掉头,返回后按8)右转。
10)、支路非机动车直行:支路2上非机动车引桥F1右转下到主干道1,前行至前方完全互通式立交桥3掉头,返回担担桥4后上非机动车引桥F1右转下到支路2。
11)、支路非机动车右转弯:由支路2地面非机动车道F11上非机动车引桥F1右转下到主干道1地面非机动车道F11。
12)、支路非机动车左转弯:按11)右转,前行至前方完全互通式立交桥3掉头,返回后按7)直行。
13)、行人:不跨越主干道者沿地面人行道R4直接行进,需跨越主干道者从地面人行道R4经行人阶梯R3上至人行天桥R1,跨线后经行人阶梯R3下至地面人行道R4。
担子桥5的结构如图8,是在主干道1与支路2丁字交汇处设置的立交桥,担子桥5的结构与担担桥4相似,通行方式也与担担桥4相同,唯一的区别是担担桥4是在主干道1的两侧对称设置有支路2,而担子桥5只在主干道1的一侧有支路2,担子桥5无支路一侧的机动车和非机动车只有直行方式。
在主干道1的两侧,机动车道J7与地面非机动车道F11之间设置有绿化带G8。