CN104074112B - 一种城市道路上下游交叉口潮汐车道及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明为解决在城市道路的交叉口处，交叉口和潮汐车道缺乏合理衔接和一体化设计，导致设置潮汐车道后，上下游交叉口延误增加的问题，提供一种城市道路上下游交叉口潮汐车道及其设计方法，将潮汐车道的设计与交叉口进口道拓宽设计相结合，通过设置物理隔离设施、在物理隔离设施上设置交通警示标志和信号灯，施画展宽段渐变段标识线、潮汐车道入口纵向标识线、施画潮汐车道标识线等措施，实现路段内潮汐车道的合理安全设置，同时增加上下游交叉口进口道通行能力。本方法不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，占用道路资源少，能够较好地实现潮汐车道功能并且提高交叉口进口道通行能力。

Description

一种城市道路上下游交叉口潮汐车道及其设计方法

技术领域

本发明涉及道路设计领域，具体涉及一种城市道路上下游交叉口潮汐车道及其设计方法。

背景技术

城市用地性质差异导致交通吸引点在时空上分布不均匀，早晚高峰出现潮汐交通的现象明显，道路资源得不到合理的分配和利用。由于在用地性质上的划分出现较大差异，工作区和居住区分区明显且相距较远。在早高峰时，绝大多数出行是从居住地点通向工作地点；在晚高峰时，绝大多数出行是从工作地点通向居住地点，导致交通分布的方向严重不均匀，形成潮汐交通现象。现有的部分道路规划只能满足平峰时期的交通需求，但是在早晚高峰形成的潮汐交通下，道路资源出现不足或者车道分布不合理现象，造成重交通方向车辆延误较大，轻交通方向道路资源利用率低下等问题十分突出。

潮汐车道的设计方法以及相关的研究成果较多。在国内外，针对潮汐车道设计方法的研究成果较多，而且在现实生活中出现了相应的应用案例。国内外潮汐车道研究主要归纳为三类：第一，在原有的道路上设置隔离设施，形成单独的隔离的潮汐车道；第二，设置高架桥，将其中一个或者多个车道作为潮汐车道；第三，在原有的道路上，选取其中一个或者多个车道，采用信号控制以及辅助的标志标线，实现潮汐车道的设计。具体方法根据道路交通方向分布系数、道路通行能力匹配以及相关的历史数据，判断潮汐交通出现的具体时间，选取合适的潮汐车道数，然后采用信号控制以及辅助的标志标线，实现潮汐车道的设计以及在早晚高峰潮汐车道的安全转换。

信号控制灯在潮汐车道设计上得到广泛应用。在潮汐车道的设计中，为了保证潮汐车道的安全性，通常利用信号灯对潮汐车道进行控制，同时，为了增加驾驶员对潮汐车道的认知能力，信号控制灯的安装和设计也出现了很多样式。其中，国内外较多的安装方式分为：在无中央分隔带的道路上，通常采用常见的门框式安装方式；在有中央分隔带的道路上，可以利用中央分隔带进行安装。国内外潮汐交通信号灯样式分为：常规的圆圈或者方向箭头等类型的信号灯、类似于标志标线样式的信号灯。潮汐车道信号灯的控制方式主要是结合车流的方向分布特征进行分配，根据时间的变化以及道路方向系数的变化，更改信号灯的控制方向，同时预留安全控制时间，实现早晚高峰车道的安全转换。辅助的标志标线在潮汐车道设计上得到广泛应用。国内外针对潮汐的设计，通常会添加辅助的标志标线。针对标线方面的设计：在潮汐车道进出口采用可以跨线的双白虚线进行分离，在潮汐车道中间部分采用不能跨越的双黄虚线进行隔离；在潮汐车道渐变段采用白色的虚线；针对标志方面的设计：在距离潮汐车道前一定距离，设置专用的潮汐车道标志，在该车道上方设置双向通行的警告标志或者在中央隔离带上设置左(或者右)侧通行警示标志。

交叉口进口道宽度长度研究技术成熟。根据《城市道路交叉口规划规范》(GB50647-2011)，进口道规划展宽段长度由展宽段渐变段长度和展宽段长度组成。其中，展宽段渐变段长度取值15m～50m，干路展宽段渐变段最小长度不应小于20m，支路不应小于15m；展宽段长度取值30m～120m，主干道展宽段最小长度不应小于50m～70m，次干道不应小于40m～50m，支路不应小于30m。

现有的潮汐交通问题的解决方法主要是针对路段的改善，没有进行城市道路交叉口和潮汐车道的一体化设计。常见的潮汐交通解决方法包括潮汐车道信号控制、潮汐车道标志标线设计、单独设置隔离的潮汐车道等，而且主要是针对路段进行相关的设计。但是在交叉口较多的城市道路，针对交叉口和潮汐车道的合理衔接和一体化设计上，缺乏相关研究，导致设置潮汐车道后，上下游交叉口延误增加，形成新的交通瓶颈。

发明内容

本发明为解决在城市道路的交叉口处，交叉口和潮汐车道缺乏合理衔接和一体化设计，导致设置潮汐车道后，上下游交叉口延误增加的问题，提供一种城市道路上下游交叉口潮汐车道及其设计方法。

本发明方法提供如下技术方案，一种城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，包括以下步骤：从上下游交叉口的停车线起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上设置物理隔离设施；在所述物理隔离设施上设置交通警示标志和信号灯；从所述物理隔离设施的结束点起，施画展宽段渐变段标识线，从所述展宽段渐变段标识线的结束点起施画潮汐车道标识线；从所述物理隔离设施的结束点起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上，施画潮汐车道入口纵向标识线，从所述潮汐车道入口纵向标识线的结束点起施画潮汐车道标识线。

按上述技术方案，所述展宽段渐变段标识线为白色虚线；所述潮汐车道入口纵向标识线为白色虚线；所述潮汐车道标识线为双黄实线。

按上述技术方案，所述展宽段渐变段标识线长度的确定方法为，在所述物理隔离设施的结束点处，将潮汐车道宽度作为直角三角形的一个直角边，以所述物理隔离设施的结束点在行车方向的左侧的对称点作为起点的15～30m车道分界线作为该直角三角形的另一直角边，该直角三角形的斜边即为展宽段渐变段标识线长度；所述潮汐车道入口纵向标识线的长度的确定方法为，所述展宽段渐变段标识线长度作为另一直角三角形的一个直角边，将沿所述车道分界线方向、以所述物理隔离设施的结束点作为起点的线段作为该直角三角形的斜边，该斜边即为潮汐车道入口纵向标识线长度。

按上述技术方案，潮汐车道数M确定方法如下：

$M\≥\[\frac{(D-0.5)*Q}{0.9C}\]+1---\left(1\right)$

$D=\frac{q_1}{q_1+q_2}---\left(2\right)$

Q＝q₁+q₂(3)

其中：D—道路交通量方向不均匀系数；

Q—道路双向总的交通量；

q₁—重交通方向的交通量；

q₂—轻交通方向的交通量；

C—每条车道基本通行能力。

按上述技术方案，在与所述物理隔离设施起点相距20m～70m的位置处，在物理隔离设施上安装所述交通警示标志；在与所述物理隔离设施起点相距50m～100m的位置处，在物理隔离设施上安装所述信号灯。

本发明还提供一种城市道路上下游交叉口潮汐车道，该潮汐车道包括：从上下游交叉口的停车线起，设置在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上长度为50m～100m，宽度为30cm～50cm的物理隔离设施；设置在所述物理隔离设施上的交通警示标志和信号灯；从所述物理隔离设施的结束点起，施画的展宽段渐变段标识线，从所述展宽段渐变段标识线的结束点起施画的潮汐车道标识线；从所述物理隔离设施的结束点起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上，施画的潮汐车道入口纵向标识线，从所述潮汐车道入口纵向标识线的结束点起施画的潮汐车道标识线。

按上述技术方案，所述展宽段渐变段标识线为白色虚线；所述潮汐车道入口纵向标识线为白色虚线；所述潮汐车道标识线为双黄实线。

按上述技术方案，在所述物理隔离设施的结束点处，将潮汐车道宽度作为直角三角形的一个直角边，以所述物理隔离设施的结束点在行车方向的左侧的对称点作为起点的15～30m车道分界线作为该直角三角形的另一直角边，该直角三角形的斜边即为展宽段渐变段标识线长度；所述展宽段渐变段标识线长度作为另一直角三角形的一个直角边，将沿所述车道分界线方向、以所述物理隔离设施的结束点作为起点的线段作为该直角三角形的斜边，该斜边即为潮汐车道入口纵向标识线长度。

按上述技术方案，潮汐车道数M为，

$M\≥\[\frac{(D-0.5)*Q}{0.9C}\]+1---\left(4\right)$

$D=\frac{q_1}{q_1+q_2}---\left(5\right)$

Q＝q₁+q₂(6)

其中：D—道路交通量方向不均匀系数；

Q—道路双向总的交通量；

q₁—重交通方向的交通量；

q₂—轻交通方向的交通量；

C—每条车道基本通行能力。

按上述技术方案，所述交通警示标志设置在所述物理隔离设施上，并与所述物理隔离设施起点相距20m～70m的位置处；所述信号灯设置在所述物理隔离设施上，并与所述物理隔离设施起点相距50m～100m的位置处。

根据路段相关的历史数据，确定早晚高峰的道路交通量方向不均匀系数D，并且结合双向总交通量Q以及每条车道基本通行能力C，确定潮汐车道设置数量M。选取了路段所有车道中一个或者多个车道作为潮汐车道后，在潮汐车道两端前一定距离的一侧边缘，设置物理隔离设施，一方面可以防止交叉口车辆随意进入潮汐车道，另一方面，便于交通警示标志以及信号灯的安装。根据潮汐车道长度L以及车辆在其中的运行速度V，预留信号灯的安全控制时间，清空潮汐车道内车辆，实现潮汐车道早晚高峰的安全转换。在潮汐车道的物理隔离设施上设置信号灯进行控制，一方面便于在早晚高峰潮汐交通出现时及时控制潮汐车道的开启，另一方面，在早晚高峰潮汐车道转换时，预留的安全控制时间可以降低潮汐车道车辆冲突，确保潮汐车道的功能。利用物理隔离设施以及标线，进行潮汐车道的入口尺寸设计，在潮汐车道入口预留一定的距离，设置入口变道标线，即展宽段渐变段标识线和潮汐车道入口纵向标识线，其中设置展宽段渐变段标识线是为了实现车辆合理连续的进入潮汐车道。然后利用双黄实线，对潮汐车道进行隔离，同时在物理隔离设施上设置交通警示标志。在潮汐车道前设置交通警示标志，便于驾驶员提前对前方潮汐车道的认知，减少驾驶员错误操作。根据车辆变道进入潮汐车道的平顺性，利用物理隔离设施以及标线设计，确定潮汐车道入口纵向长度，在潮汐车道入口处，采用辅助标志标线设计，使得驾驶员明确潮汐车道的方向性，减少车辆随意占用或者进出潮汐车道，确保车辆安全进入潮汐车道。本方法不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，占用道路资源少，能够较好地实现潮汐车道功能并且提高交叉口进口道通行能力。

本发明针对常规潮汐车道设计没有考虑对上下游交叉口影响等缺点，提出的城市道路潮汐车道与上下游交叉口一体化设计方法，将潮汐车道的设计与交叉口进口道拓宽设计相结合，实现路段内潮汐车道的合理安全设置，同时增加上下游交叉口进口道通行能力。

附图说明

图1：本发明城市道路上下游交叉口潮汐车道的示意图

图2：潮汐车道入口纵向标识线长度计算示意图

其中：1-潮汐车道；2-物理隔离设施；3-潮汐车道入口纵向标识线；4-潮汐车道标识线；5-交通警示标志；6-信号灯；7-展宽段渐变段标识线；8-左转车道行驶方向箭头；9-交叉口的停车线。

具体实施方式

为了使发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、图2所示，首先根据公式(1)、(2)和(3)，计算出早晚高峰潮汐车道的数量。设置潮汐车道前，早晚高峰时，轻交通方向的道路资源利用率较低，至少可以空闲出一个车道，重交通方向的道路出现拥堵，车道饱和度大于0.9；设置潮汐车道后，轻交通方向和重交通方向的车道饱和度均小于0.9。本发明实施例中，如图1，总的车道数为7，设置一条潮汐车道。从上下游交叉口的停车线9起，在停车线处车辆的行车方向左侧设置长度为50m～100m，宽度为30cm～50cm的物理隔离设施2。除掉此前在潮汐车道1之前路段施画的车道分界线，从所述物理隔离设施的结束点起，使用白色虚线施画展宽段渐变段标识线7，从所述展宽段渐变段标识线7的结束点起施画双黄实线潮汐车道标识线4。从所述物理隔离设施2的结束点起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上，使用白色虚线施画潮汐车道入口纵向标识线3，从所述潮汐车道入口纵向标识线3的结束点起施画双黄实线潮汐车道标识线4。即把物理隔离设施末端与潮汐车道入口对应的对向潮汐车道标识线4的端点通过施画展宽段渐变段标识线7进行连接，形成潮汐车道的展宽段渐变段标识线；把物理隔离设施末端与潮汐车道入口对应的同侧潮汐车道标识线4的端点通过施画潮汐车道入口纵向标识线3进行连接，形成潮汐车道入口纵向标识线。并且将增加的潮汐车道进口道作为左转车道，施画左转车道行驶方向箭头8。

在与所述物理隔离设施起点相距20m～70m的位置处，在物理隔离设施上安装所述交通警示标志5；在与所述物理隔离设施起点相距50m～100m的位置处，在物理隔离设施上安装所述信号灯6。

在进行潮汐车道方向转换时，为了保证安全性，需要通过信号控制灯将里面原有的车辆清空干净。潮汐车道设置长度为L，车辆在潮汐车道的V是车辆在潮汐车道内运行，按照从小到大排序的第15％位的车速。因此，预留的安全控制时间t：

t＝L/V。

所述展宽段渐变段标识线长度的确定方法为，在所述物理隔离设施的结束点处，将潮汐车道宽度d作为直角三角形的一个直角边，以所述物理隔离设施的结束点在行车方向的左侧的对称点作为起点的15～30m车道分界线f作为该直角三角形的另一直角边，该直角三角形的斜边即为展宽段渐变段标识线长度m；所述潮汐车道入口纵向标识线的长度s的确定方法为，所述展宽段渐变段标识线长度m作为另一直角三角形的一个直角边，将沿所述车道分界线方向、以所述物理隔离设施的结束点作为起点的线段作为该直角三角形的斜边，该斜边即为潮汐车道入口纵向标识线长度s。

本实施例中潮汐车道宽度d为3.75m，作为第一直角三角形另一直角边的车道分界线f设置为20m，为了保证车辆安全进入潮汐车道，如图2，首先根据勾股定理求得第一直角三角形斜边长度m，及角a的三角函数关系，计算潮汐车道入口纵向长度s：

$S=\frac{n*\sqrt{d^2+f^2}}{d}=22m---\left(7\right)$

本方法适用于潮汐交通现象较为明显，重交通方向出现较大延误或者通行能力不能满足要求且轻交通方向出现车道空闲的城市道路主干道或者次干道；本方法中，车辆运行速度要求在40km/h～70km/h范围内，且潮汐车道上下游交叉口的间距不小于300m；物理隔离设施设计为中央分隔带形式，其长度可以根据该道路以及与相交道路的等级，在50m～100m范围内调整，等级越高，取值越大；

同时在潮汐车道上下游交叉口处，禁止中型以上客车或者货车掉头。在潮汐车道采用双黄实线进行隔离作为车道边界，并在潮汐车道中间标注出“潮汐车道”字样。

本发明将潮汐车道的设计与交叉口进口道拓宽设计相结合，实现路段内潮汐车道的合理安全设置，同时增加上下游交叉口进口道通行能力。

Claims (10)

1.一种城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，其特征在于，包括以下步骤：从上下游交叉口的停车线起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上设置物理隔离设施；

在所述物理隔离设施上设置交通警示标志和信号灯；

从所述物理隔离设施的结束点起，施画展宽段渐变段标识线，从所述展宽段渐变段标识线的结束点起施画潮汐车道标识线；

从所述物理隔离设施的结束点起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上，施画潮汐车道入口纵向标识线，从所述潮汐车道入口纵向标识线的结束点起施画潮汐车道标识线。

2.根据权利要求1所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，其特征在于，所述展宽段渐变段标识线为白色虚线；所述潮汐车道入口纵向标识线为白色虚线；所述潮汐车道标识线为双黄实线。

3.根据权利要求1所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，其特征在于，所述展宽段渐变段标识线长度的确定方法为，在所述物理隔离设施的结束点处，将潮汐车道宽度作为直角三角形的一个直角边，以所述物理隔离设施的结束点在行车方向的左侧的对称点作为起点的15～30m车道分界线作为该直角三角形的另一直角边，该直角三角形的斜边即为展宽段渐变段标识线长度；所述潮汐车道入口纵向标识线的长度的确定方法为，所述展宽段渐变段标识线长度作为另一直角三角形的一个直角边，将沿所述车道分界线方向、以所述物理隔离设施的结束点作为起点的线段作为该直角三角形的斜边，该斜边即为潮汐车道入口纵向标识线长度。

4.根据权利要求1所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，其特征在于，潮汐车道数M确定方法如下：

$M\≥\[\frac{(D-0.5)*Q}{0.9L}\]+1---\left(1\right)$

$D=\frac{q_1}{q_1+q_2}---\left(2\right)$

Q＝q₁+q₂(3)

其中：D—道路交通量方向不均匀系数；

Q—道路双向总的交通量；

q₁—重交通方向的交通量；

q₂—轻交通方向的交通量；

C—每条车道基本通行能力。

5.根据权利要求1所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道设计方法，其特征在于，在与所述物理隔离设施起点相距20m～70m的位置处，在物理隔离设施上安装所述交通警示标志；在与所述物理隔离设施起点相距50m～100m的位置处，在物理隔离设施上安装所述信号灯。

6.一种城市道路上下游交叉口潮汐车道，其特征在于，该潮汐车道包括：从上下游交叉口的停车线起，设置在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上长度为50m～100m，宽度为30cm～50cm的物理隔离设施；

设置在所述物理隔离设施上的交通警示标志和信号灯；

从所述物理隔离设施的结束点起，施画的展宽段渐变段标识线，从所述展宽段渐变段标识线的结束点起施画的潮汐车道标识线；

从所述物理隔离设施的结束点起，在停车线处车辆的行车方向左侧的车道分界线上，施画的潮汐车道入口纵向标识线，从所述潮汐车道入口纵向标识线的结束点起施画的潮汐车道标识线。

7.根据权利要求6所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道，其特征在于，所述展宽段渐变段标识线为白色虚线；所述潮汐车道入口纵向标识线为白色虚线；所述潮汐车道标识线为双黄实线。

8.根据权利要求6所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道，其特征在于，在所述物理隔离设施的结束点处，将潮汐车道宽度作为直角三角形的一个直角边，以所述物理隔离设施的结束点在行车方向的左侧的对称点作为起点的15～30m车道分界线作为该直角三角形的另一直角边，该直角三角形的斜边即为展宽段渐变段标识线长度；所述展宽段渐变段标识线长度作为另一直角三角形的一个直角边，将沿所述车道分界线方向、以所述物理隔离设施的结束点作为起点的线段作为该直角三角形的斜边，该斜边即为潮汐车道入口纵向标识线长度。

9.根据权利要求6所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道，其特征在于，潮汐车道数M为，

$M\≥\[\frac{(D-0.5)*Q}{0.9C}\]+1---\left(4\right)$

$D=\frac{q_1}{q_1+q_2}---\left(5\right)$

Q＝q₁+q₂(6)

其中：D—道路交通量方向不均匀系数；

Q—道路双向总的交通量；

q₁—重交通方向的交通量；

q₂—轻交通方向的交通量；

C—每条车道基本通行能力。

10.根据权利要求6所述的城市道路上下游交叉口潮汐车道，其特征在于，所述交通警示标志设置在所述物理隔离设施上，并与所述物理隔离设施起点相距20m～70m的位置处；所述信号灯设置在所述物理隔离设施上，并与所述物理隔离设施起点相距50m～100m的位置处。