CN115110359A - 二次等候车道与小型直通式立交桥组合 - Google Patents

Abstract

本发明是“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”,“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，属于道路立交桥技术领域。一次等候车道能通过1/2满负荷以下的车流量，二次等候车道能通过满负荷以下的车流量。快速路，交叉口一次建成二次等候车道和立交桥。主干路和次干路，由于车流向不平衡，多数道路的车流量在1/2满负荷以下，交叉口一次等候车道、平面交叉；少数道路的车流量在满负荷以下，交叉口需要二次等候车道和立交桥。即：“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”。支路，自然等候车道，或者一次等候车道。技术要点：道路，等候车道，立交桥，红绿灯，公交专线。主要用途：满负荷以下的车流量，在交叉口能顺畅通过。

Description

二次等候车道与小型直通式立交桥组合

本发明“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，全称：“二次等候车道与小型直通式立交桥(地下通道)组合”。

第一部分 技术领域

本发明“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，包括“1.5次等候车道与小型直通式立交桥组合”，属于道路立交桥技术领域。

第二部分 背景技术

国家城市道路技术标准摘要：“平A类：信号控制交叉口，进口道展宽交叉口”。即本说明书中的“一次等候车道”。现有道路普遍是“一次等候车道与大型直通式立交桥组合”，没有“二次等候车道”及“二次等候车道与大型直通式立交桥组合”。

“一次等候车道与大型直通式立交桥组合”，在现实中是比较好的设计方案。但是仍然有创新和改进的空间，即“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”。

第三部分 发明内容

本发明内容主要是“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，如果有公交专线，则为“1.5 次等候车道与小型直通式立交桥组合”。

第四部分 附图说明

本说明书附图共五福，是针对小型直通式立交桥绘制，亦适用大型直通式立交桥。

附图1-3，是无公交专线的附图，列举的是八、六、四车道之上的立交桥；附图4-5，是有公交专线的附图，列举的是十、八车道之上的立交桥。

无公交专线附图，道路效率比较高。当旧路拥堵严重，扩宽有难度时，主要目的是提高道路效率，所以选择无公交专线附图，如附图1-3。

有公交专线附图，道路效率有所降低，但是保证了公交车的畅通，并且交叉口二次等候车道降为1.5次等候车道，是城市新建道路的方向。如新建八、十车道道路，应选择有公交专线附图，1.5次等候车道，立体交叉，如附图4-5。

新建六车道道路，分两步走：先按一次等候车道，平面交叉修建；等若干年后，少数交叉口出现拥堵时，再按旧路改造方案，选择无公交专线附图，如附图2。

附图1-5，是对“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”的一般性描述，一般性逻辑推理。实践中要对交叉口的直通车、左右转弯车的车流量进行测算，确定等候车道的具体的、准确的车道数。

一、无公交专线附图说明：

见附图1-3：

有立交桥的道路，如果无公交专线，则辅路双向二车道，交叉口二次等候车道，即“二次等候车道与小型立交桥组合”。

(一)、附图1，八车道无公交专线双层直通式立交桥：

1、全图：

本附图系两条八车道道路交叉，八车道是主干路(或快速路)，车流量一般在满负荷以下，需建立交桥。因为无公交专线，所以交叉口二次等候车道，桥面主路六车道，地面辅路二车道。交叉口由立交桥、地下通道和地面道路三层构成。

2、等候车道与红绿灯：

本附图按二次等候车道、双向四次循环绘制：出口二车道，进口五车道(左2、直2、右1)。如果是单向四次循环，出口二车道，进口四车道(左1、左直1、直1、右1)。

(二)、附图2，六车道无公交专线单层直通式立交桥：

1、全图：

本附图系六车道与四车道交叉，系次干路交叉。次干路车流量多数在1/2满负荷以下，无须建立交桥。因为车流向不平衡，所以有少数交叉口的车流量在1/2满负荷以上(满负荷以下)，须建小型立交桥。因为无公交专线，所以桥面四车道，地面二车道。交叉口由立交桥和地面道路二层构成。

2、等候车道与红绿灯：

①立交桥一侧：

本附图按二次等候车道、双向四次循环绘制：出口二车道，进口四车道(左1、直2、右1)。如果是单向四次循环，出口二车道，进口四车道(左1、左直1、直1、右1)。

②道路一侧：

本附图按一次等候车道、双向四次循环绘制：出口二车道，进口四车道(左1、直2、右1)。如果是单向四次循环：出口二车道，进口四车道(左1、左直1、直1、右1)。

(三)、附图3，四车道无公交专线单层直通式立交桥：

1、全图：

本附图系四车道与四车道交叉，系次干路交叉。次干路车流量多数在1/2满负荷以下，无须建立交桥。因为车流向不平衡，所以有少数交叉口的车流量在1/2满负荷以上(满负荷以下)，须建小型立交桥。因为无公交专线，所以桥面二车道，地面二车道。交叉口由立交桥和地面道路二层构成。

2、等候车道与红绿灯：

①立交桥一侧：

本附图按二次等候车道、双向四次循环绘制：出口二车道，进口四车道(左1、直2、右1)。如果是单向四次循环，出口二车道，进口四车道(左1、左直1、直1、右1)。

②道路一侧：

本附图按一次等候车道、双向四次循环绘制：出口二车道，进口四车道(左1、直2、右1)。如果是单向四次循环，出口二车道，进口四车道(左1、左直1、直1、右1)。

二、有公交专线附图说明：

见附图4-5：

有立交桥的道路，如果有公交专线，则辅路双向四车道，交叉口1.5次等候车道，即“1.5 次等候车道与小型立交桥组合”。

(四)、附图4，十车道有公交专线双层直通式立交桥：

1、全图：

本附图，系两条十车道道路交叉，十车道是主干路，车流量一般在满负荷以下，需建立交桥。因为有公交专线，所以交叉口1.5次等候车道，桥面主路六车道，地面辅路四车道。交叉口由立交桥、地下通道和地面道路三层构成。本附图4，是摘要附图。

2、等候车道与红绿灯：

新建的道路，出口按1.5次等候车道一次建成；当公交车车流量在1/4满负荷以下时，进口可按一次等候车道建，预留1.5次等候车道；当公交车车流量上升到1/2满负荷以下时，应升级为1.5次等候车道

本附图按1.5次等候车道、单向四次循环绘制：出口三车道，进口五车道(左1、左直1、直2、右1)。如果是双向四次循环，出口三车道，进口六车道(左2、直3、右1)；如果左转弯车多，可以单向四次循环，出口车三道，进口六车道(左2、左直1、直2、右1)；甚至可以双向四次循环，出口三车道，进口七车道(左3、直3、右1)。

3、立交桥与地下通道：

本附图，按交叉口中间有桥墩绘制：①主桥两侧的桥墩，与等候车道外侧(右转弯)车道对直；②机动车从主跨内通过，非机动车与行人从主跨外通过。

因为桥墩下面是地下通道，所以地下通道要分离设计：参见附图1，地下通道隐线部分：①地下通道两侧的斜坡左移一车道；②地下通道的入口向右拐，在立交桥正下方再左拐，与桥面垂直穿过立交桥；③两条地下通道在桥墩下方分离约一车道宽，为桥墩基础的落脚点。

(五)、附图5，八车道有公交专线双层直通式立交桥：

1、全图：

本附图系两条八车道道路交叉，八车道是主干路，车流量一般在满负荷以下，需建立交桥。因为有公交专线，所以交叉口1.5次等候车道，桥面主路四车道，地面辅路四车道。交叉口由立交桥、地下通道和地面道路三层构成。

2、等候车道与红绿灯：

本附图按1.5次等候车道、单向四次循环绘制：出口三车道，进口五车道(左1、左直1、直2、右1)。如果是双向四次循环，出口三车道，进口六车道(左2、直3、右1)；如果左转弯车多，可以出口三车道，进口七车道(左3、直3、右1)。

第五部分 具体实施方式

“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，有七个要素和五个技术要点。

1、七个要素：

城市道路有七个内在要素，按顺序排列为：①车流量，②车流向，③道路，④等候车道，⑤立交桥，⑥红绿灯，⑦公交专线。

其中：车流量、车流向二要素是客观要素，是道路拥堵的原因，是所要解决的问题；道路、等候车道、立交桥、红绿灯、公交专线五要素是主观要素，是解决问题的方法。

其中：车流量、道路与等候车道细分如下：

车流量细分为：满负荷以下、1/2满负荷以下、1/4满负荷以下三级；

道路细分为：快速路、主干路、次干路、支路四级；

等候车道细分为：二次等候车道、一次等候车道、自然等候车道三级。

2、五个技术要点：

1、道路，2、等候车道，3、立交桥，4、红绿灯，5、公交专线。

详细如下：

一、车流量：

车流量是决定道路、等候车道、立交桥与红绿灯的主要原因。

车流量细分为：1/4满负荷以下、1/2满负荷以下、满负荷以下三级。

车流量在1/4满负荷以下时，与多数支路、自然等候车道、平面交叉对应；车流量在1/2 满负荷以下时，与少数支路、多数主干路(次干路)、一次等候车道、平面交叉对应；车流量在满负荷以下时，与少数主干路(次干路)、全部快速路、二次等候车道、立体交叉对应。

二、车流向：

车流向是决定道路、等候车道、立交桥与红绿灯的次要原因。城市道路网由快速路、主干路、次干路、支路构成。

道路的最佳管理目标是：多数支路的车流量控制在1/4满负荷以下，多数主干路(次干路) 的车流量控制在1/2满负荷以下，快速路(高速路)的车流量控制在满负荷以下。

控制车流量不难，难的是车流向不易控制，亦不必刻意控制。由于车流向不平衡，少数支路的车流量会在1/4满负荷以上，需要一次等候车道；少数主干路与次干路的车流量会在1/2 满负荷以上，需要二次等候车道，立体交叉。

三、道路：

道路决定于车流量和车流向，道路的修建必然蕴含着车流量信息，道路的信息决定等候车道与立交桥的修建。

国家城市道路技术标准摘要：

“城市道路分为：高速路、主干线道路、次干线道路、支路四级”。

“平A类：信号控制交叉口，进口道展宽交叉口(适用主干路、次干路)；平B类：无信号控制交叉口，进口道不展宽交叉口(适用支路)”。

其中：①快速路(高速路)，是城市的高等级道路，中间有隔离带分离，交叉口二次等候车道，立体交叉。②主干路，市级主干线道路，一般指八、十车道道路，多数交叉口是一次等候车道，平面交叉；少数交叉口是二次等候车道，立体交叉。③次干路，区级主干线道路，一般指四、六车道道路，多数交叉口是一次等候车道，平面交叉；少数交叉口是二次等候车道，立体交叉。④支路，街区道路，一般指二车道以下道路，多数是无红绿灯控制，自然等候车道；少数是红绿灯控制，一次等候车道。

有立交桥的道路，主路与辅路之间不隔离为宜；机动车道与非机动车道之间应当隔离。公交站台应当紧挨机动车道，非机动车道应当从公交站台的右边(后边)绕过为宜。

四、等候车道：

等候车道决定于道路，道路蕴含着车流量信息。等候车道的铺设可直接参照道路信息，间接参照车流量信息。城市土地紧缺，等候车道的要点是占地面积要少。所以交叉口，多数是一次等候车道，平面交叉；少数是二次等候车道，立体交叉。

国家城市道路技术标准摘要：

“平A类：信号控制交叉口，进口道展宽交叉口(适用主干路、次干路)”；

“平B类：无信号控制交叉口，进口道不展宽交叉口(适用支路)”。

上述“平A类：信号控制交叉口，进口道展宽交叉口(适用主干路、次干路)”，即本说明书中的一次等候车道；上述“平B类：无信号控制交叉口，进口道不展宽交叉口(适用支路)”，即本说明书中的自然等候车道。

国家城市道路技术标准中，只有自然等候车道和一次等候车道概念，没有“二次等候车道”概念。“二次等候车道”是本说明书中首次提出。详细如下：

(1)自然等候车道：

“平B类：无信号控制交叉口，进口道不展宽交叉口(适用支路)”。

支路：多数路口，无信号控制交叉口，进口道不展宽交叉口，可以通过1/4满负荷以下的车流量，即交叉口无红绿灯控制，自然等候车道；少数路口，车流量在1/4满负荷以上(1/2 满负荷以下)，信号控制交叉口，出口道不展宽，进口道展宽交叉口二倍左右，可以通过1/2 满负荷以下的车流量，即交叉口有红绿灯控制，一次等候车道，平面交叉。

(2)一次等候车道：

“平A类：信号控制交叉口，进口道展宽交叉口(适用主干路、次干路)”。

主干路和次干路：多数路口，信号控制交叉口，出口道不展宽，进口道展宽交叉口二倍左右，可以通过1/2满负荷以下的车流量，即交叉口一次等候车道，平面交叉；少数路口，车流量在1/2满负荷以上(满负荷以下)，信号控制交叉口，出口道展宽二倍，进口道展宽交叉口四倍左右，可以通过满负荷以下的车流量，即交叉口二次等候车道，立体交叉。

(3)二次等候车道：

高速路(快速路)：所有路口立体交叉，通过立交桥的是主路，车辆快速通过；不通过立交桥立的是辅路，交叉口二次等候车道。

主干路和次干路：多数路口的车流量在1/2满负荷以下，一次等候车道，平面交叉；少数路口的车流量在1/2满负荷以上(满负荷以下)，交叉口二次等候车道，立体交叉。

二次等候车道：信号控制交叉口，出口道展宽交叉口二倍，中间用黄线分隔，驶入内侧的车辆直接通过，不停留；驶入外侧的车辆不直接通过，须停留，等下一个红绿灯再通过。进口道展宽交叉口四倍左右，可以通过满负荷以下的车流量。

五、立交桥：

全称：直通式立交桥(地下通道)，包括：大型直通式立交桥和小型直通式立交桥。直通式立交桥与等候车道，不宜单独应用，须两者组合才会有更好的效果。

立交桥组合如下：

①大型立交桥组合：一次等候车道与大型直通式立交桥组合；二次等候车道与大型直通式立交桥组合。

②小型立交桥组合：二次等候车道与小型型直通式立交桥组合；一次等候车道与小型型直通式立交桥组合。

立交桥决定于道路，道路蕴含着车流量信息。立交桥的建造可直接参照道路，间接参照车流量信息。立交桥的要点是小型化，即“二次等候车道与小型直通式立交桥组合”，其效果是：占地少，造价低，效果好。

(一)、大型直通式立交桥：

全称：大型直通式立交桥(地下通道)。

公路之上小型车的比例不是很大，公路的服务对象是所有车辆，包括大型车辆。所以公路之上应建大型直通式立交桥，而不是小型直通式立交桥。

大型立交桥组合如下：

①一次等候车道与大型直通式立交桥组合：该组合是现实中普遍存在的直通式立交桥，包括公路之上和道路之上。

②二次等候车道与大型直通式立交桥组合：该组合主要应用于郊外两条高等级公路交叉，需要建大型直通式立交桥，包括双层立交桥(地下通道)。该组合比一次等候车道优越，主要是道路的效率更高；比其它立交桥的优点，是占地少，方便行人和非机动车辆通行。

(二)、小型直通式立交桥：

全称：小型直通式立交桥(地下通道)。

城市道路的小型车越来越多，一般有70％左右，多的有80％，甚至90％左右，小型车是道路拥堵的主要原因。交叉口是道路的瓶颈，交叉口的矛盾焦点是小型车，只要把小型车送过路口，矛盾就迎刃而解。少量的大型车不走桥面，走地面，不会造成拥堵。所以，道路上的直通式立交桥应当是小型立交桥，而不是大型立交桥。

道路之上建小型直通式立交桥，公路之上建大型直通式立交桥。

小型立交桥组合如下：

①二次等候车道与小型型直通式立交桥组合：该组合是本发明的主要内容，用于城市道路之上。主要用于快速路和少数主于路、次干路之上。如果有公交专线，则是1.5次等候车道与小型直通式立交桥组合；

②一次等候车道与小型型直通式立交桥组合：该组合主要用于城市的四车道之上。因为路窄、桥窄，交叉口一般是一次等候车道，最多是一次以上等候车道。

1、国家城市道路技术标准摘要：

大型车宽＜2.5米，小型车宽＜1.8米；大型车高＜4.0米，小型车高＜2.0米；普通(大型)立交桥的斜坡坡度＜3％；道路宽3.75米、3.5米不等。

2、相关参考值：

①小型车：高＜2.0米，宽＜1.8米。小型车比大型车窄0.7(2.5-1.8)米。

②小型直通式立交桥：净高＞4.5米，桥面与斜坡车道净宽＞3.05(3.75-0.7)米，斜坡坡度4-5％左右，斜坡长约120-150米；

③小型地下通道：净高＞2.5米，地下通道与斜坡车道净宽＞3.05米，斜坡坡度4-5％左右，斜坡长约70-90米。

④转弯车比例：经估算，普通路网，转弯车的比例＞1/3，左(右)转弯车的比例，平均＞1/6。考虑转弯车流向不平衡因素，左(右)转弯车道的比例放大到1/3为宜。

首先是效率，主路要多于辅路；其次是车流量，转弯车要少于直通车。无公交专线的道路，主路与辅路的比是，3∶1，2∶1，1∶1；有公交专线的道路，主路与辅路的比是，3∶2，2∶2，不能1∶2。道路十车道以内为宜，不宜过宽。

3、安全措施：

①立交桥：

为了保证小型立交桥的安全，一、在立交桥的入口处设置2.0--2.5米高的安全框架，限制中型以上车辆通行；二、可以设计一种阻挡重型车辆通过的弹簧踏板，轻型车辆能过，中型以上车辆不能过。

②地下通道：

为了保证地下通道的安全，在地下通道的入口处设置2.0--2.5米高的安全框架，限制较高车辆通行。

(三)、桥墩与跨径：

两条不一样宽的道路交叉，较宽的道路之上建立交桥，较窄的道路之下建地下通道，可以明显的降低照价。

路口中间立不立桥墩，主要看桥下横向道路有多宽。四车道道路，路口中间不立桥墩；六车道以上道路，路口中间立桥墩。

主桥跨径一般控制在20米左右，斜坡跨径约10-15米。此类桥梁，一般是钢筋混凝土预应力单车道承重梁。

如果是双层桥，地下通道要分离，两条通道间隔约一车道宽，立交桥桥墩落在两条通道的之间。如果地下通道先施工，须预留桥墩的空间(见附图图1、图4、图5)；如果立交桥先施工，桥墩要比地下通道深。

六、红绿灯：

红绿灯是交通秩序的保证，主要有单向循环和双向循环。智能化(半智能化)与红绿灯的结合是道路管理的方向，其内在机制是用时间换取空间。

单向循环：左转弯与直通车流量接近时，采用单向循环，把低峰车流量减少的时间转移给高峰车流量；双向循环：左转弯车流量明显比直通车少时，采用双向循环，把左转弯车流量减少的时间转移给直通车流量。

1、单向循环：

单向循环：某一条线的车辆先同时通过，其它三条线按顺序依次通过，如此循环往复。

当左转弯与直通的车流量接近时，红绿灯适合单向循环。单向循环：低峰车流量的红绿灯停留时间短，高峰车流量的红绿灯停留时间长。如：早上班时间，车流量高峰期集中在某一条线；晚下班时间，车流量高峰期可能集中在另一条线，如此循环往复。通过红绿灯单向循环半智能化的调节，把低峰车流量的时间转换到高峰车流量上，提高道路的效率。

单向循环，左直共用一条车道，节约一条等候车道。

2、双向循环：

双向循环：某一条线的直通车先双向通过，再左转弯车双向通过；然后另一条线的左转弯车先双向通过，再直通车双向通过，如此循环往复。双向循环的顺序：直→左→左→直。

当左转弯与直通的车流量差别较大时，红绿灯适合双向循环。双向循环：即较低车流量红绿灯停留时间短，较高车流量红绿灯停留时间长。通过红绿灯双向循环半智能化的调节，把较低车流量的时间转换到较高车流量上，提高道路的效率。

3、红绿灯智能化：

红绿灯智能化，有半智能化与全智能化。半智能化：即半自动转换程序，是依赖红绿灯转换规律的方法。如：有早晚高低峰期规律的道路，缩短低峰道路绿灯停留的时间，转化为高峰道路绿灯停留的时间，以提高交叉口效率的方法。

全智能化：即全自动转换程序，不依赖红绿灯转换规律的方法。用摄像头监控每一条线的车辆，当一条线的车辆空白时，红绿灯自动转换，下一条线的车辆开始通行，如此循环往复。红绿灯全智能化，比半智能化应用的范围更广。每条道路上的车流量，虽然每次不完全一样，但是全智能化的红绿灯都能及时的调节，把多余浪费的时间转化为有用的空间，能最大限度的提高交叉口的效率。

七、公交专线：

交叉口是道路的瓶颈，效率比较低，或者提高交叉口的效率，或者降低道路的效率，使两者趋于平衡。

有立交桥的交叉口，辅路双向二车道，无公交专线，道路的利用效率高，但是交叉口效率低。为了提高交叉口的效率，必须满足交叉口二次等候车道。

有立交桥的交叉口，辅路双向四车道，一般要划定公交专线。有公交专线的辅路效率被降低，相反交叉口的效率被提高。有公交专线的辅路，既能保证公交车和特种车辆的畅通，又能减轻交叉口的压力，交叉口无须二次等候车道，1.5次等候车道即可。

公交专线(应急车道)，是公交车、消防车、救护车、警车、抢险车等的专用车道。

公交专线的划定：

1、平面交叉口：

四车道道路不划公交专线，六车道以上道路可以划公交专线。

2、立体交叉口：

八、十车道道路，可以划定公交专线，桥面主路双向四车道或六车道，地面辅路双向四车道，交叉口1.5次等候车道。

有立交桥的六车道道路，不划定公交专线，桥面主路双向四车道，地面辅路双向二车道，交叉口二次等候车道；无立交桥的六车道道路，可以划定公交专线。

Claims (6)

1.二次等候车道与小型直通式立交桥组合。

2.二次等候车道与小型直通式地下通道组合。

3.二次等候车道(包括左右)。

4.1.5次等候车道(包括左右)。

5.小型直通式立交桥。

6.小型直通式地下通道。

Images