CN108625241A - 两桥并联的三相立交路口 - Google Patents

Abstract

两桥并联的三相立交路口，涉及交通疏堵工程，用于解决城市道路平面交叉口通行能力不足的问题；该系统包括“高架式立交桥”和“下沉式立交桥”以及先进的自动指挥系统；该三相立交路口的两座立交桥均是小汽车专用桥，两者以相互配合的模式协同工作，可以大量的分流阻滞于平面交叉路口的小汽车，使交通拥堵的分险大大降低；这种交通系统主要应用于交通量较大，且地形局促的中心城区主干道交叉口，用以改善平面交叉路口的通过能力，缓解交通拥堵。

Description

两桥并联的三相立交路口

技术领域

本发明涉及交通工程，特别是一种两桥并联的三相立交路口。

背景技术

交通拥堵是世界性难题，它会直接或间接的导致经济社会诸项功能的衰退，引发城市生存环境的持续恶化，是阻碍发展的“城市顽疾”。

平面交叉口是制约城市交通的重要因素，其交通运行状态直接关乎城市整体交通的运行状态；平面交叉口通行能力不足、是造成城市道路交通拥堵的直接原因。

现有的技术手段首先从交叉口交通调查入手,了解交叉口在高峰小时的交通流特性、并分析造成该交叉口延误和影响通行能力的原因；然后从交叉口几何设计,交通流组织及交叉口管理控制方面着手、提出一套旨在渠化该平交路口交通流、减少该平面交叉口内产生的受阻和交通堵塞的综合方案；同时提出一个基于油耗的、其目的用以指导信号配时的模型,最后运用交通模拟方法对提出的改造方案进行比较和选择。

一直以来，国内外对平面交叉路口交通状况的研究集中在有限的几个方面，主要是：渠化设计、信号控制、交叉口交通冲突的组织优化等等；以上经典的、常规的技术手段在增加平面交叉口通过能力方面的作用非常有限。

发明内容

为了解决当下矛盾重重的交通拥堵问题，同时也为了克服同类技术所存在的不足，本发明提供了两桥并联的三相立交路口，以解决交通拥堵的典型性难题。

本发明两桥并联的三相立交路口，包括立交桥、信号灯、控制系统；其特征在于:所述并联的两桥是高架式立交桥2和下沉式立交桥1，两桥与地面交叉路口构成三相立交路口；所述立交路口建设在城市道路平面交叉口，分为靠右行驶体系和靠左行驶体系；两桥并联的三相立交路口有完全型和不完全型两大类；其“三相”包括北-N、西-W、南-S、东-E四个方向每侧的高架桥出入端口11、地下桥出入端口12和地面出入端口13；所述三个出入端口构成三相出入端口；所述多个两桥并联的三相立交路口组成城市疏堵桥群。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述三相立交路口的高架式立交桥、地面交叉口和下沉式立交桥在空间上分上、中、下三层布置，是在不同高度布置的三个平面十字交叉口或丁字交叉口；所述高架式立交桥和下沉式立交桥桥上通道的两侧还装有护栏；所述高架式立交桥四侧桥上通道交汇于高架的顶盘四周，下沉式立交桥四侧桥上通道交汇于下沉的顶盘3四周；所述两顶盘都设有桥顶停车线2A、3A和信号灯，两桥顶盘上各共有四组停车线和信号灯；所述地面交叉口为经典的平面交叉路口，采用既有的交通标志、信号灯以及通过行人的斑马线，并且沿用既有交通规则。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其顶盘的四段圆弧状停车线连接为一个止停圈14；所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其各自的四侧桥上通道与地面在各侧坡口处连接；所述高架式立交桥的坡口是一体式吐纳口6，车辆出桥和进入的位置合在一处，既是入口又是出口，其内设出桥车导引线7；所述下沉式立交桥的坡口是分体式吐纳口9，其出口和入口在楔形墩台5B处被分开；车辆出桥和进入的位置分开设置，出口处有出桥车导引线10。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述靠右行驶体系，其高架桥和地下桥上行驶的是直行、左转弯混合编组的小汽车车列，各侧桥上通道按照按北-西-南-东的逆时针顺序依次放行入桥车列；所述靠左行驶体系，其高架桥和地下桥上行驶的是直行、右转弯混合编组的小汽车车列，各侧桥上通道按照按东-南-西-北的顺时针顺序依次放行入桥车列；所述地面平面交叉口是经典的交叉路口，混合行驶直行、左转弯和右转弯车辆，其车辆类型大小不限。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥共用同一条出端车道8，高架式立交桥出桥车列和下沉式立交桥的出桥车列，在高架立交桥“一体式吐纳口”处相遇；两车列错时到达；高架式立交桥和下沉式立交桥的入桥车列有各自的车道并且平行的、相邻的布置。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其桥上通道有标准型和非标准型；所述标准型的靠右行驶体系，其高架桥是左偏置结构，其地下桥是右偏置结构；所述标准型靠左行驶体系，其高架桥是右偏置结构，其地下桥是左偏置结构；所述非标准型的高架式立交桥和下沉式立交桥，其桥上通道是包括正置结构在内的、与标准形式左、右相反的结构类型。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述疏堵桥群包括多座设置在城市平面交叉路口的完全式的三相立交路口和不完全式三相立交路口；所述疏堵桥群相邻交叉口的高架式立交桥和下沉式立交桥、其桥上通道的偏置类型相同，两桥过渡口15处的路板被斜向护栏隔为喇叭口状；两侧车道由宽变窄或由窄变宽。

本发明两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述完全式三相立交桥路口包括高架式立交桥和下沉式立交桥；所述不完全三相立交路口是仅用到高架式立交桥或下沉式立交桥之一的立交路口；其高架式立交桥或下沉式立交桥是高架或下沉的平面十字交叉口或丁字交叉口。

应用两桥并联的三相立交路口，两座立交桥与地面既有的交通系统组合，构成“三相”的“立交”体系，可以极大的降低平面交叉路口这个无形“瓶颈”所带来的堵塞风险，并且能够巧妙的协调和分配交通流量、及时处理和消解随机交通压力、达到“扩容”和“均衡”并行的效果，实现有效扩大平面交叉口通过能力的目的。

与既有的各种互通式立交桥相比，“两桥并联的三相立交路口”的显著特点是：工程主体建在道路内部、竖向发展，不向路外扩张，故不存在多余占地问题，是破解目前交通治堵“无地可施”困局的利器。

从技术先进性和社会效益层面来说，本发明的突出优点表现在：

第一，实现了以“软”代“硬”；现有立交桥结构复杂、工程体量庞大，而本发明对桥梁采用了“最瘦”的单车道、小汽车专用的设计方案；另外再通过管理和软件的运用，成倍的提高了硬件的利用效率，相当于达到了以软件替代部分硬件的效果。

第二，实现了以“时”换“空”；传统的互通式立交桥在解决交通矛盾冲突上的特点是：“一道一用”， 因匝道繁复，所以在空间上，横向和纵向扩张都很大；“交流立交桥”采用“一道多用”和“错时通行”的技术手段，提高了桥梁在时间上的使用效率，有效的减小了工程设对于空间的依赖，相当于以时间换取空间，经济和社会效益显著。

以下结合附图，通过实施例对本发明技术方案做详细的说明。

图1是全貌图

图2 是局部剖视图

图3是俯视图

图4是偏置类型的图示

图5是靠左行驶体系

图6系统运行规则和两桥过渡连接的图示

图1展示了两桥并联的三相立交路口的全貌，可以看到在原有的平面十字交叉路口，架起一座高架立交桥2的同时，还在地下修建了一座下沉式立交桥1；两桥在北-N、西-W、南-S、东-E四侧都有出入口，高架式立交桥2实际上是一座高架的平面十字交叉口，其顶盘上划有四条桥顶停车线2A；同理，不可见的下沉式立交桥1也是这种结构。

图2是移除高架式立交桥后，并且以交叉路口中心划圆，剖去一段圆柱状路基后看到的情形，可以看到下沉式立交桥的桥顶也是一个平面十字交叉口，其周围有四条桥顶停车线3A。

图3是俯视图，可以看到高架式立交桥的“一体式”吐纳口6，以及下沉式立交桥的“分体式”吐纳口9。对于高架式立交桥和下沉式立交桥，其各自的北-N、西-W、南-S、东-E四侧桥上通道、既能通行上桥车，又能通过下桥车；车辆上、下桥共用一条车道，只是上桥和下桥在时间上错开。两座立交桥与地面相交的坡口处，既有“吐”的功能，还有“纳”的功能，因此称为“吐纳口”。

对于高架式立交桥的“一体式”吐纳口6，上桥和下桥的车辆共用这一个口，内有下桥车导引线7；上桥车则是直行上桥的；对于下沉式立交桥的“分体式”吐纳口9，其上桥车道和下桥车道被楔形墩台5B分开，该墩台的另一个作用是高架式立交桥桥上通道的支撑体；下沉式立交桥的上桥车是直行上桥的，下桥车要沿着导引线10曲线行驶。

同侧的高架式立交桥和下沉式立交桥，其出桥车辆共用一个车道8；为避免事故和不必要的干扰，两桥同侧的下桥车需要在控制指挥系统的干预下错时抵达，以避免相撞。

图4（a）可以清楚的看到所谓的“三相”通道；这是指高架桥出入端口11、地下桥出入端口12和地面出入端口13；三者在使用上是一个整体，需要借助控制系统统一协调。从图中还可以看到，高架式立交桥和下沉式立交桥都采用桥上通道偏置的结构，前为左偏置，后为右偏置；在本实施例中，两桥的偏置量相同，都是2025mm，两者的顶盘属于统一型号。（b）图是（a）图中高架式立交桥被移出的顶盘，图中标明了偏置量是2025mm，这个偏移量是相对于顶盘中心来说的。（c）图是应用正置类型桥上通道的正置顶盘，该类型作为一种“非标准”的选项，也会在实用中被选用，但应用范围比较有限。

图5是在靠左行驶的国家和地区，应用两桥并联的三相立交路口的情形。对于如英国、日本、印度这一类靠左行驶的国家；桥上通道的偏置情况与靠右行驶的国家正好相反，其高架式立交桥桥上通道采用右偏置设计，而下沉式立交桥的桥上通道则采用左偏置结构。

图6的（a）、（b）两图是同一十字路口不同时刻的车流方向标示；其中（a）图在前，（b）图在后，从图中可以看到：高架式立交桥上每侧的上桥车是按北-西-南-东这样的逆时针方向旋转的；图（a）是来自西侧-W的上桥车通过桥顶；图（b）是随后的、来自南侧-S的上桥车通过桥顶；两图中不可见的下沉式立交桥也是以这种规律运转。

（c）图是相邻路口的过渡示意图，两相邻路口都建有两桥并联的三相立交路口系统；在其交接区15处，可以看到，车流“流入端”的两车道，要变为“流出端”的四车道，相当于一个喇叭口，这里用一个斜向护栏起到“扩散”或“收缩”的作用，车道在这里由宽变窄或由窄变宽。

从图6（c）图中可以看到桥上通道偏置设计的好处；因为城市规划中，两平面交叉路口的距离并不很大，如果相邻路口的高架式立交桥都采用“正置”结构，就有可能造成两通道干涉“打架”，而偏置结构能很好的解决这个问题。

两桥并联的三相立交路口，解决了城市中心区平面交叉口不能实现“立交”的问题，并且所建两桥都是小汽车专用桥，其桥上通道均为单车道，因此工程体量极小，造价很低；加上其疏通交通的实际效能，预计会有比较好的应用前途。

Claims (8)

1.两桥并联的三相立交路口，包括立交桥、信号灯、控制系统；其特征在于:所述并联的两桥是高架式立交桥（2）和下沉式立交桥（1），两桥与地面交叉路口构成三相立交路口；所述立交路口建设在城市道路平面交叉口，分为靠右行驶体系和靠左行驶体系；两桥并联的三相立交路口有完全型和不完全型两大类；其“三相”包括北（N）、西（W）、南（S）、东（E）四个方向每侧的高架桥出入端口（11）、地下桥出入端口（12）和地面出入端口（13）；所述三个出入端口构成三相出入端口；所述多个两桥并联的三相立交路口组成城市疏堵桥群。

2.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述三相立交路口的高架式立交桥、地面交叉口和下沉式立交桥在空间上分上、中、下三层布置，是在不同高度布置的三个平面十字交叉口或丁字交叉口；所述高架式立交桥和下沉式立交桥桥上通道的两侧还装有护栏；所述高架式立交桥四侧桥上通道交汇于高架的顶盘四周，下沉式立交桥四侧桥上通道交汇于下沉的顶盘（3）四周；所述两顶盘都设有桥顶停车线（2A、3A）和信号灯，两桥顶盘上各共有四组停车线和信号灯；所述地面交叉口为经典的平面交叉路口，采用既有的交通标志、信号灯以及通过行人的斑马线，并且沿用既有交通规则。

3.如权利要求1或2所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其顶盘的四段圆弧状停车线连接为一个止停圈（14）；所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其各自的四侧桥上通道与地面在各侧坡口处连接；所述高架式立交桥的坡口是一体式吐纳口（6），车辆出桥和进入的位置合在一处，既是入口又是出口，其内设出桥车导引线（7）；所述下沉式立交桥的坡口是分体式吐纳口（9），其出口和入口在楔形墩台（5B）处被分开；车辆出桥和进入的位置分开设置，出口处有出桥车导引线（10）。

4.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述靠右行驶体系，其高架桥和地下桥上行驶的是直行、左转弯混合编组的小汽车车列，各侧桥上通道按照按北-西-南-东的逆时针顺序依次放行入桥车列；所述靠左行驶体系，其高架桥和地下桥上行驶的是直行、右转弯混合编组的小汽车车列，各侧桥上通道按照按东-南-西-北的顺时针顺序依次放行入桥车列；所述地面平面交叉口是经典的交叉路口，混合行驶直行、左转弯和右转弯车辆，其车辆类型大小不限。

5.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥共用同一条出端车道（8），高架式立交桥出桥车列和下沉式立交桥的出桥车列，在高架立交桥“一体式吐纳口”处相遇；两车列错时到达；高架式立交桥和下沉式立交桥的入桥车列有各自的车道并且平行的、相邻的布置。

6.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述高架式立交桥和下沉式立交桥，其桥上通道有标准型和非标准型；所述标准型的靠右行驶体系，其高架桥是左偏置结构，其地下桥是右偏置结构；所述标准型靠左行驶体系，其高架桥是右偏置结构，其地下桥是左偏置结构；所述非标准型的高架式立交桥和下沉式立交桥，其桥上通道是包括正置结构在内的、与标准形式左、右相反的结构类型。

7.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述疏堵桥群包括多座设置在城市平面交叉路口的完全式的三相立交路口和不完全式三相立交路口；所述疏堵桥群相邻交叉口的高架式立交桥和下沉式立交桥、其桥上通道的偏置类型相同，两桥过渡口（15）处的路板被斜向护栏隔为喇叭口状；两侧车道由宽变窄或由窄变宽。

8.如权利要求1所述两桥并联的三相立交路口，其特征在于：所述完全式三相立交桥路口包括高架式立交桥和下沉式立交桥；所述不完全三相立交路口是仅用到高架式立交桥或下沉式立交桥之一的立交路口；其高架式立交桥或下沉式立交桥是高架或下沉的平面十字交叉口或丁字交叉口。