CN1235221A - 一种用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了适用于各类道路相交路口的10种新型的占地甚少的全立交和部分立交桥及其制造方法、车辆交会控制设施,可以单独地或者与路口机动车立交桥结合使用的行人和非机动车(自行车)路口立交通道,多层反方向交替间隔对驶的立体型道路。因而,占用路口任一夹角区域,甚至只占用路口和一段相交道路本身就能建成立交桥,使众多重要路口得以普遍地立交化,在整个城市范围建成不堵车式立交道路及其网络,带来可观的经济和社会效益。

Description

一种用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法

本发明涉及适用于城乡各类道路(高速公路、普通道路)相交路口的立体交通桥及其制造方法，以及涉及车辆交会控制设施、行人和非机动车(自行车)路口立交通道和多层立交型道路。

现有路口立交桥的缺点是：

一、对于平面上两条或两条以上以直角或非直角角度相交的道路，是以道路为核心依据对不同的道路作了分离和立体交通化处理，因而每条相交的道路所包含的方向不同的车道以及这些车道与它所相交的道路上的同样具有不同方向的车道的相交区域未能一一按交通需要而独立分离应用，这就不能充分发挥立交桥各组成因素或各组成部分的效能和潜力，限制了它的应用范围和效果。这表现在现有路口立交桥(Full Cloverleaf(全叶环型)、All Directionall全方向立交桥、Diamond(钻石型分叉式))对路口区域(包括路口、相交的道路、路口夹角区域)占地比较多，对于不少狭小的路口区域来说，建局部立交桥也感困难。

二、现有路口立交桥范围内的交会点秩序易于混乱，交会时车辆驾驶入的安全性不够令人满意。

三、未能或难以有效方便地实现对行人和非机动车(自行车)的立体交通方式，并将之结合到路口机动车立交桥系统中，而这在许多城市是十分需要的。

本发明针对上述缺点提供了10种新型路口立交桥，其主要目的在于：

1、减少建造路口立交桥所需的占地面积，以达到在狭小的路口区域，以及甚至仅占用路口和一段相交的道路本身就能建成立交桥；

2、提供一种能造出具有上述特点的路口立交桥的制造方法；

3、为提高车辆交会效率和安全性提供有效的控制设施；

4、使行人和自行车也能有效方便地以立交方式通过路口；

5、在上述4点的基础上，进一步使路口立交桥与道路结合，构成一种新型的多层立交型道路。

本发明的目的“1”和“2”是这样实现的：

首先，在概念、设计和制造方法上，先以一个原型即两条双向双车道(包括双车道)以上的道路以直角或非直角角度在平面上相交于路口的情况作分析，认为在该路口存在着的所有各个方向车道的相交区域在本质上有四个，以及通向此种相交区域(包括各相交区域之间)的车辆通道(车道)。以三条道路相交形成路口的情况作分析，存在着六个相交区域，(见图1)。

接着，把这种在平面上显然是交叉重叠的相交区域构建为“立体相交区域”，使它具有空间特性，具有深度、高度、宽度、长度、内部的层次性；使它具有组配变位特性，也就是说可以增减相交区域中的车道数目，可以变化车道的位置、角度和方向性。立体相交区域内可以是二层、三层或更多层的车道立体交叉，沿着垂直方向或水平方向逐层展开。

路口立交桥中的这种立体相交区域应作为一种独立的因素和独立的组成部分而被考虑和被使用，也就是说，它可以脱离或不信赖于某条特定的在具体场合所涉及的道路而存在，并且它的空间特性参数均可因地制宜合理选定，使得它可以灵活地按交通需要和可行性而被布局设址。

具有方向性的车道，是在道路上或道路之中，但它不应被束缚于道路这个实体；本质上，它应是对于立体相交区域有更重要的关系，这种关系能使所述的车道在一定空间条件下的具体场合，无论从哪一条道路上，从哪一个方向位置上都能直接进出某个立体相交区域，或间接地先绕行经过别的立体相交区域而在最后才进出某个立体相交区域，由此也就达成进入某一条道路的目的。

客观上，存在着一个为了立交式通过路口的，不是一条道路对其所相交的道路而是立体相交区域及其车道对全部的相交道路总体的最佳安排。

车道和立体相交区域这两者对其周围空间(路口、相交的道路、路口夹角区域)也有一种关系，因为它们处在这空间之中，并且使用着这一空间。在一定的尤其是相对小的可使用空间条件下，应最大限度地使用路口和相交的道路的空间能力，然后才是将其余所需的立体相交区域及其车道安排在尽量少的甚至一个路口夹角区域内。这样做法，就能减少对路口、道路之外的占地面积。

进一步说，本发明的“分解分离”和“变形转换”技术处理方案，体现了上述原理方法。

所谓“分解分离”，就是分解进而确定车辆在经过相交路口时与其它所有方向的车辆在平面上的相交点及该点所在的相交区域的位置、数目、方向、有关的空间特性参数。然后，对于所有各个相交区域按交通目的(“立交方式”)和可行性，先将合理的尽量多的相交区域设置在路口和相交的道路上，然后将其余所需的相交区域安排在尽量少的、甚至一个路口夹角区域内。至此，所有各个相交区域均应处在各自的恰当位置上，在这个位置上能够有效合理地安排彼此之间所需的间隔距离，用于匹配布置有关的车道、进口、出口、限界、坡度、高度、宽度、弯度等等。

所谓“变形转换”，对于相交区域来说，就是将已处在恰当位置上的相交区域具体改变为立体相交方式；对于车道来说，则是完成它从道路上被分离出来、纳入立体相交区域直至最后被送入某条道路所需的一系列方向转变、位置安排及有关的细节安排。在接近立体相交点时，车道按一定的坡度、弯度和限速(或定速)分别上行、下行或平驶。限速大小，依标准的坡度、弯度条件而定。车道相交，具有垂直方向和水平方向上的多层立体相交方式，可以是二层、三层或更多层。

关于上述发明目的“3”的方案是：

本发明在性质上容许有足够空间安排各车道的交会区域。为此，在交会车道上设“格”，在每个格中设置日夜均醒目易认的具有颜色的交通信号灯标记装置。具体是：每个格的长度可以是2倍比率长于普通小汽车的长度，并将绿色直条线加在“格”中，该格的左、后、右三面相邻的“格”中则(固定地)加入红色横条线，此两种颜色的格交替配置，可以使这种具有颜色、标记、位置的“格”具有特定的交通意义，被规定为：在交会区域，每一车道上的车辆与前车保持空一格的距离，此距离是预留的供邻格(绿直条线格)具有交会先行权的车辆在动态中，移入而完成交会。“格”的宽度等同于车道宽度，“格”的数目视路的等级、交通量而定。在具有“格”的交会区域，不但是限速，更宜于是“定速”，各车辆保持大体相同的定速，匀速地完成交会。处在较前位置的绿直条线格里的车辆，具有明确的交会先行权。交会车道可设几条并排，若一条交会车道上前面无车，则进入此车道的车辆须向前驶到最前端的符合行使交会先行权的绿“格”中才交会。允许一条车道上同时有多辆车辆进行交会。每个格的前部地表面上可装绿色的或橙黄色的交通信号灯，标记“格”的限界和位置，它可与车辆的动态检测装置结合在一起发挥作用。

对于交会区域各车道，也允许设红绿信号灯集中地临时应急管理，应付特定突发的满负荷交通量状态。

本发明内容中的路口夹角区域型立交桥所占用的路口夹角区域，可用以充当交会车辆的“蓄水池”般的功能。

关于上述发明目的“4”的方案是：行人和自行车道并排而又相互分隔地处于同一平面的相对于路口中央来说的内圈或外圈，在街角有行人和自行车的进口、出口和相交安排，在横穿道路时，该行人和自行车通道处于某个相对于地面的垂直高度，与机动车通道互不干扰地分层行驶。

关于上述发明目的“5”的实现方案是：

上面各型路口立交桥，在路口区域具有立体的多层路面及其车道，将这种具有不同位置、方向、高度和进出口的路面及其车道经过匹配处理由一个路口立交桥延伸而进入另一个路口立交桥，在此延伸段就构成了立体型道路。

从图4可见此种延伸过程或内容，在双向主车道的下层各有功能类同于车道5和车道6的车道穿越进出，“进”，是为了让处在道路最右边的车道分出车道6到前方路口实现左转或直行，车道6可在主车道(直行方向的)左侧或右侧与主车道交会。“出”，是为了让主车道分出车道5在前方路口实现右转弯。

用上述技术方案制成了下列新型路口立交桥：

7种全立交桥(全方向立交桥)：

1、双对向自扭型；

2、单对向自扭型；

3、可延伸到多个路口的对向自扭型；

4、路口夹角区域型；

5、上、下层道路型；

6、用于三条道路相交路口的六区域全立交桥；

7、可以单独应用于路口或与机动车立交桥结合使用的行人和自行车流路口全立交桥。

3种局部立交桥：

1、主道路双向立交桥(用于三条道路相交路口)；

2、局部立交桥(用于两条道路相交路口)；

3、地下层通过式(用于两条道路相交路口)；

上述三种局部立交桥基本上不占用路口夹角区域，而且均至少能做到两条或三条相交道路中的主要道路主车道在直行方向上是立交性质的，即与其它车道是互不干扰的。

上述桥型可选用于各种条件和形状的路口，例如同心圆中心放射方式的，棋盘形交叉方式的，主干旁枝交叉方式的、上下层道路方式的等等。

在一些应用场合，上述桥型能将车道在进入路口之前预作处理，使得通常在路口才发生的立交问题预先在道路上处理妥当。

在车道分作上层和下层立体相交经过时，交通量大的车道(其车道数目同方向在一条以上)尽量放在“地面”上行驶，其下是硬实的，维护需要量少的土地，而不是“桥”，因为“桥”结构自然需要更多的建造费用，经营和维护费用及风险(质量有关的寿命等等)。上下两层车道之外，也就是说该两层车道的上面和下面没有别的层次的车道时，该上、下两层车道的坡度和相对地面的垂直高度应互相配合、获得较安全方便的安排。

本发明的技术效果：

本发明减少了建路口立交桥的占地面积，适应多种不同的道路和路口的特点，使得各类道路(高速公路、普通道路)的重要路口都能建成立交桥，这一点是现有立交桥方式所做不到的。本发明内容包括交会区域控制设施，提高了车辆交会的效率和安全性。本发明内容能满足行人和自行车流在大小宽窄忙闲不等的路口都能有效方便地实现立交化通过路口的交通需求。在具体场合也可以让行人和自行车流以立交式的专门通道穿过道路，但是在路口的街角位置上，不设立交式的自行车道，而是用常规的红绿灯交通管理系统对各个方向的行人和自行车流进行管理。

本发明扩大了高速公路的使用范围和效率，使得高速公路能够有更多的出口和进口，这是一项现实的要求和趋势，因为若不能顺畅地“出”，则高速公路(包括高架公路在内)就会出现“塞车”、“慢速化”现象。本发明使高速公路之外的主要干线道路，重要道路至少能建成在局部方向上的畅通的互不干扰的立交式通过能力，不论相交路口是两条、三条或更多条，也不论这些相交路口是同心圆中心辐射方式，棋盘形交叉方式、主干旁枝交叉方式(即一条主要道路与一条次要道路相交)路口中的哪一种。这就形成了一种现实可能性的特殊的技术效果，即：应用本发明的内容，再除去少数不需要在次要道路上安排机动车立交的路口，就能建成整个城市范围的由本发明内容所构成的立交化道路组成的不堵车式道路网。无论在城市中有没有常规的高速公路，都能用本发明内容组配构建这种不堵车式道路网。有高速公路或常规的立交路口，只会增强这种不堵车式道路网的能力。

在分析技术效果时，可从如下方面比较本发明内容的优点：

1、建造路口立交桥的费用：(本发明内容)小于常规的全向立交桥；2、占地面积：少；3、所满足的交通需求量：大；4、所允许的交通速度：快；5、建设周期：可用预制件现场装配；6、对道路周围环境各种因素的负面影响：小；7、对各类道路和路口的适应性：广；8、行车的方便安全性(立交桥坡度、弯度、高度、车道高低差对驾驶人的影响：符合标准；9、经过立交桥时额外增加的车辆行驶距离：少；10、对城乡道路规划远景的配合程度：佳；11、对行人和自行车流的结合或容纳程度：佳；12、建成立交桥所带来的经济上和社会的总效益：大。因为用本发明能建成众多的立交路口和全城市范围的立交道路网。

本发明所包括的各项内容、各型路口立交桥的部分或整体，均可单独地或整个地合在一起加以应用，在应用时也可有所增减变更所包含的内容。例如，将权利要求15的多层反方向交替间隔对驶的立体型道路与权利要求7的路口立交桥互相结合使用，就能制成专用于公共交通运输车辆(公共汽车)和小汽车的多层道路通行面(“多层车道”)，每层高度可适当地低一些。这样就能将常规道路由一层变为两层，同时还具备立交性能，这是有实际用处的。又例如，将行人和自行车路口立交通道与路口机动车立交相结合，作为第二层。从其上面的第一层机动车道路面到底层(第三层)路面高度是7.6米；到底层(第四层，在有此第四层的情况下)，路面的高度是12.94米。

图面说明

图1是平面上处于相交路口的相交位置示意图。

图2是双对向自扭型全立交桥。

图3是单对向自扭型。

图4是可延伸到多个路口的对向自扭型。

图5是路口夹角区域型。

图6是上下层道路型。

图7是用于三条道路相交路口的六区域全立交桥。

图8是用于3条道路相交路口的主道路双向立交型局部立交桥。

图9是两条道路相交路口的局部立交桥(高架或上层式)。

图10是两条道路相交路口的局部立交桥(地下层通过式)。

图11是交会区域交通控制设施“格”的布置图。

图12是行人和自行车道的路口立交通道。

图13是用于较宽路口和行人和自行车道的路口立交通道的一种型式。

以下结合附图，具体说明各优选实施例：

图1是在平面上处于相交路口的相交区域位置示意图。圆圈代表各车道的相交区域，箭头代表车道的前进方向、虚线代表相交区域之间的车道，图中可见两条道路相交、三条道路相交状况。

图2是双对向自扭型全立交桥。一条道路正反两个方向的车道，每一方向的车道数目可超过1条，在到达路口之前，此两个方向的车道各自“钮”：上下相交叉而由路的右边位置变为在路的左边位置上行驶，然后到达路口各作左转或直行。至于其右转方向的车道，则始终保持其在路(最)右边车道前驶至路口右转。走上对向自扭车道的是需要在前方路口作左转或直向前驶的车辆。与此道路相交的另一条道路，也如此在路口两边对向自扭，所以称为双对向自扭。在路口，有的车道在上层，有的在下层(图中虚线所示)。图中“2”是上层车道，“3”表示该车道在分出左转和直向右转的车道之前，可以是上下层共两车道，也可以是平面上的一车道，当然，也可以是两车道。实际上以该方向两车道为更佳，更常见。“4”是在路左边直驶到路口中间左转的车道。由此型立交桥结构可见，经过“对向自扭”处理，路口的立体交通布局变得简洁了，只有在上下两个平面上的分道，可以较缓的坡道走出路口。各个5个方向来去进出的车道在道路横断面上行驶，可视道路的宽度、长短让这些车道会合或利用上下层空间行车。

将行人和自行车通道作为中间层设置于此路口立交桥，则此路口立交桥的总高度(从下层路面往上到上层路面之间的高度)是：

上层路面的厚度(1米)+行人和自行车通道的厚度(内部净空高度(2.15米)+此通道底部路面厚度(0.2米))+下层道路的净空高度(4.34米)=7.69米

当然，下层道路的路面可以设在地面(“0”米)以下，例如在负3.85米的高度。图3，两条相交道路中，一条是对向自扭的，另一条不是它的走向是，其中一个方向的车道向前右转，同时走到上层，越过路口时作左转和直行，另一个相反方向上的车道，则是作一个右转，以及从下层穿越在中间层的对向自扭型道路，在路口中间作左转和直行。图中“1”代表变位置时的上层车道，“2”所示的双虚线代表最下面的车道。“4”是上层车道，“3”是由最下层出来的左转车道。

此型的一个重要变型是：一条对向自扭型道路在地平面稍偏下一些的垂直高度，其上是一层在地平面稍偏上一些的普通型道路，该道路各有一个右转车道，视情况需要，可设红绿灯信号系统管理其两个相对方向上的左转车辆，为此留出一长列左转等待车道，至于其直行车道，也受此红绿灯信号系统管理。一般，在这种情况下，直行车道上的红灯持续时间应是很短的。这种布置，省去了普通型道路所需作的“自扭”变车道位置。作“对向自扭”，是需要有至少几十米长的距离的路面，若要短一些，则两个车道上下交叉的“拱”或“弯”的程度要大一些。若一个车道基本沿平面走，则另一个车道在有足够长的路面距离可用的情况下，以缓坡下行，在相交点的上层，只留一个较短的“桥面”在上层车道。在上层或下层车道的水平方向同一平面上，可以平行地有几个走向不同的车道，以充分利用车道在“自扭”变位置时前方留出的空间，此空间可用于让上下层两个车道展“平”--变为平面上并排的两个车道。

图4，图中有两个路口，从下面一个双对向自扭型路口出来的靠路左边的车道①并不扭回或返回到靠右边行驶，而是继续在路左边前驶到前面的路口②，临近该路口②时，利用路口上下层车道的逐渐张开的高低差、从车道之下吸纳从同方向的往前右转车道里分出的目的在于往前直行或左转的车道，该左转车道在路口上部位置完成左转。同时，在路口②，车道①往下层释放一个右转车道。

车道③也有同样过程，只是其车道方向和所遇相交路口的顺序与车道①的相反。

图5是路口夹角区域型全立交桥。可选用任何一个路口夹角区域。L2代表车道路面在地平面的那一层，L1代表在L 2之上的那层车道，L3代表在L2之下的那层车道。本图中车道在各个位置点有其最佳的相对地面的垂直高度及其升降变化。图中虚线车道代表可以作为选择的方案内容。例如，当车道④接近路口区域时，可以右转弯，或是直行，先下到L3以下面穿过上面的L1和L2高度上的车道，随后即上升到L2高度在路口的L1高度车道之下方穿越路口；当车道⑤到达路口区域时，可以“右转、随后左转-左转-右转走上直行车道”或是“右转-左转-左转-左转-右转”走上车道⑥，该车道⑥对于刚到达路口区域的车道⑤来说正是它的左转方向的车道。这样行车的特点是在地面上的两层车道上绕行。对于车道⑤来说，它的另一个选择性方案就是在到达路口区域时，下行，在L3高度上、直线从地下穿越路口，然后再上升到L2高度直行；在路口中央的地下，该车道⑤作一个左转弯，此时，若车道④也采用虚线所示的方案，则图中的车道⑥可以取消，因车道④和车道⑤选用虚线所示方案后，已不需要走该车道⑥了。

图6是适应两条道路相交时一条在上，另一条在下的情况的立交桥型。占用较少的路口夹角区域和沿道路两旁的少许土地。从上层道路出来的车道可选线路①完成其左转和右转走到所相交的下层道路，在道路中间自所有的道路上的车辆及车道的上方越过，此时在其下方的车辆处于地面下一层的垂直高度上；它可选线路③方案，其细节是：往斜前右方从上面越过与它所相交的道路上的所有各车道的车辆，在越过车道②之后，立即下降高度，并作右转弯横向对准道路，往前分别横穿道路作右转弯和左转弯，转弯时与它相交叉的车道应处于地面下一层的垂直高度。

至于在下层道路上的车道，其右转走到上层车道的线路走向如图中车道④所示，车道④先在记号“△”外(标记“5”)下行，从地面下穿越车道③和车道②，然后立即上升高度，接近上层道路时右转并向前交会进入上层道路的一个方向。若车道④要转到上层车道的另一个相反的方向，则在接近上层道路时继续直行向前，作为车道②从下方穿越上层道路及道路上方的车道①或车道③，然后作左转弯横越道路并再次从下方穿过车道③，之后就逐渐上升高度并右转弯与上层道路相交会。

图7是用于三条道路相交路口的六区域全立交桥。以三条道路中最主要的那条道路作为双向在地平面上直行的道路，其双向车道各自在路口中央部分向右边分出一条虚线车道下行到地面下一层进入右方的道路；分出一条虚线所示的下行到地面下一层并左转穿越到道路的另一方，成为车道④，继续以地面下一层的垂直高度依次进入左方的两条道路，当它从下方穿越上层的所有车道后，即上升到地面进入道路。

在此主道路的直行车道的右面有两条道路，车道③在最近的道路上，车道③在到达路口区域时，如所有其它道路一样，先分出一条右转车道进入与它直接贴邻的道路，然后在地面高度上前行进入路口中央部分，同时分出一个在地面高度的车道进入主道路，分出另一个车道作为最内圈的上层车道(在主道路双向直行车道的上层)越过主道路，依次下降高度至地面进入接连遇到的三条道路。

在主道路的右边，同时也是车道③的右边，有车道②处在与主道路相交的道路上，该车道②到达路口区域时，分出一个右转车道进入主道路，同时将高度上升到主道路的上层，并保持在此上层高度，绕行整个路口区域，依次向遇到的各条道路分出车道、该车道下降高度并进入该道路。

相交的三条道路，其双向车道的数目依路情和交通量大小而定，例如，主道路上一个方向的直行车道数目可以是一车道至四车道或更多。车道④可以是1车道或2车道。车道②和车道③在从上方越过主道路时可以是1车道至3车道。

从路口中央有6条道路通往6个方向，该6条道路的每一条道路同时有其它5条道路上进入该道路的车道。所有进、出车道都是互不干扰的立体交通。当然，该路口及相交的三条道路都有一定的宽度空间，此桥型适合交通量大的路口，作为一个交通方向转换中心。

行人和自行车的立交通道，如后面将会叙述到，可与路口机动车立交桥相结合或独立应用。在此三条道路相交的路口立交桥，此种行人和自行车的立交通道可安排在路口中央的最外圈，连通于各个街角上，其垂直高度是在路口立交桥上层车道(如图中所示的车道②)之下，同时在所有其它与之相交的车道之上。图中“1”和“9”是主道路的直行车道。“2”和“3”是次要道路上的车道，“4”是在最下层的车道，⑤代表在该处分出一个上行、一个下行的车道。“7”是进入一条道路的车道。“8”是地面街角位置，“6”表示有上层车道。

图8是用于道路相交路口的主道路双向立交型局部立交桥。其中一条主道路双向是立交性质的互不干扰方式，该主道路宜在路口区域的第2层和第3层运行，其上层(第1层)则是在略高于或等于地面的高度上行驶的与之相交的其它两条道路，该两条道路在过路口采用通常的红绿灯交通管理方法。

图9是用于两条道路相交路口的局部立交桥。其中一条道路是主要道路，另一条是次要道路。在主要道路上双向都有往3个方向(左转、直行、右转)的全立交功能，在次要道路上，有一个方向只能右转，另一个方向有全立交式的左转、右转、直行。如图9所示，可将此型沿途组配各个路口，弥补某个方向只能右转之不足。至于主路上的左转功能，视需要可设可不设。图中“1”代表上层车道，“2”所示双虚线代表最下层车道，“3”所示单虚线代表在上层车道之下的那层车道。“4”是主要道路上的直行车道，“5”是主要道路。

图10是用于一主要道路，一次要道路相交路口的“地下层通过式”局部立交桥。在主路上(图中“5”)直行方向是互不干扰的，但是其左转和右转方向的车道是走下层与另一条相交道路(即次要道路)共用红绿灯信号系统(图中“7”“3”)，当然，对于主路上的车道的绿灯时间可设置得更长一些。在次要道路上，绿灯时可左转、右转、直行。

图中“1”是地面下出来的车道。“2”、“8”也是红绿灯系统。“6”是次要道路上的车道，“4”所示虚线是地下层的左转车道。

图11是交会区域交通控制设施“格”的布置图。

图中“1”是绿色直条线格，“4”是红横条线格，“3”是橙黄色信号灯，“2”是绿色信号灯。“5”是主车道，“6”是被交会的车道。

图12是可以单独使用或与路口机动车立交桥结合在一起使用的行人和自行车立体交通路口通道，其立交功能的实现基本上不受道路宽度以及路口中央部分大小的影响。事实上，一般有立交需求的路口，其相交的道路往往是具备一定的宽度的，例如，6米至8米以上。因此此型能适应相当多的重要路口的条件。自然，也有相当多的路口由于各种原因不建行人和自行车的立交通道，而是视路口机动车道采取何种方式(立交方式或常规非立交方式)而定，可以采取简单的地下的或某一相对垂直高度的横穿道路的通道，非立交式。

总之，根据实际情况使路口机动车立交桥和行人通道对路口的适应性比较广。本图表示的是单独应用的立交行人和自行车通道，设在地下层，路口附近。在下面有此立交通道的地方，路面垂直高度是+0.6米，略高于地平面，这对于上层的机动车来说，无碍通行，逐渐上升到此高度即可。直行方向的自行车道沿路边从上面跨越自道路中间横穿而来的行人通道和自行车通道(此两通道是并排然而又相互隔开的)，上下两条自行车车道相交时，在下面的自行车通道出口端的底面垂直高度(相对于地平面“0”米)是负2.7米，净空(通道内部)是21.5米高度，上层自行车道在与下层自行车道相交叉时路面厚度是5厘米，当然，这些数据是可以有一增大或缩小的，视材料、工艺、造价会有不同。按现有水平选5厘米厚是可以做到的。所有类似的地方，薄一些更好。比如在道路中间，下面有行人和自行车通道的地方，其一般厚度选用1米左右，个别局部短距离地段，例如在地下的自行车车道进口端，该道路的厚度选用为0.5米，如此可便于让直行方向的自行车道从与下层自行车道的相交处下降高度到达进口。图中，是由上层自行车路面上表面所处的(负0.5米)高度在10米距离内下降到负2.05米，即落差为1.70米。此落差可以减小到更多所需要的程度，依本设计内容，完全无妨让下层的自行车道和行人再下降一段距离。在此出口端出来的行人通道，立即沿台阶上升到地面；自行车道则在地下往前，往左，在接近道路另一侧的地下行人通道的进/出口端之前右转，此时，从上方的自行车道上有一个右转的车道与之相交会后继续前行。至于人行通道则是由图中所示的“行人上下台阶”向上至跨越其下面的自行车道的高度。在图中该人行通道的垂直高度是-1.9米(在进/出口端)，只需上升1.45米高度就开始跨越，这是按出口端的自行车道底面垂直高度(-2.7米)平移过来，加上其净空高度2.15米，再加上顶部路面厚度(姑且初选为10厘米)得其高度为-0.45米，再将地下人行通道由其底面的-1.90米上升1.45米高度而得。在路口中央四周的地下部分，有用于供自行车道左转和交会的车道。每个路口夹角部分都有如本图各部分所示的完整内容，组成可独立应用的行人和自行车路口立交桥。当此桥的上层和下层有机动车道，也即作为路口立交桥的中间层时，可将此行人和自行车立交结构整个地以其横跨道路的该段为依据抬升到一定的合适高度。该段通道的最大横截面高度是：内部净空高度2.15米+上层道路的厚度(在本图实施例中选为1米)+该段通道底部路面的厚度(可选为20厘米左右)=3.35米。该段在道路中间的通道的宽度对其上/下层机动车道无大影响，在本图实施例中行人通道宽3米，自行车道的宽度是2米，再加上在路口内圈的自行车交会车道的宽度约3-5米，总计宽度约12米，(含限界壁面)。若将该段车道平置于地平面(“0”米)高度，则其上层机动车道的路面高度是3.35米；下层机动车道的路面垂直高度是负4.34米，这也正是净空高度4.34米(14英尺3英寸)。在具体场合，此实施例结构各部分允许有所变动，但是此实施例结构的基本性质特点是合理可行的。它的特点是路口内圈有左转和交会车道；自行车道安排在行人通道的内圈；充分地利用直行自行车道在高度上的开放自由空间来完成上下两条自行车道的交叉穿越，该直行自行车道紧贴路边，使得街沿上有足够宽裕的行人走道空间，并让行人自地下(或地上)的出口端出来后可立即用台阶上升或四散移动进出。直向行驶的自行车道能以小角度驶往前面的进口端，下降坡度的选取裕度也足够，因为可以将在后面相接的出口端处的两个自行车道相交位置全都往后移，或是提高进口端的垂直高度。至于从上述出口端和两个自行车道相交位置下面出来的那条自行车道，则是可以无须大动作，迳取原高度稍下倾，同时让其前方的行人通道以渐升台阶如同撑开的伞面从上面包容其下面的自行车道，同时上升该行人通道的高度至地面。在道路中间的该段通道的内部路面坡度也较缓。此结构充分利用沿路边的空间，因而无论道路的宽度如何，都可设置行人和自行车立交通道。在路沿侧边的出口端出来的自行车道是在地下向前移动，穿越在地面上可能存在着的建筑物。甚至行人通道也可与此地上建筑物合为一个整体。在其内部空间范围里进出。此结构的性质特点，允许将行人和自行车道加以扩大展宽，容纳更多的交通流量。如果自行车道底面在出口端的相对地面的垂直高度比较高，达到地平面(“0”米)左右的高度，则在该出口端位置与沿路沿直行方向的自行车道相交时，后者改为由下层通道穿越相交点，再沿一定坡度往上行驶到达前面路边的自行车通道进口端。

如果街角地面的上下左右空间特别小，施展不开，可以不设置上下两层的自行车立交车道，改用常规的红绿灯交通信号对相交的两个方向上的行人和自行车流加以管理，这在特别条件下是允许的。

行人通道也可以设置在路日内圈，如图中所示的虚线内的左转自行车道位置上。如此，再将自行车道作为外圈，向路口外围方向略为外移。

本行人和自行车立交通道，方便了行人和自行车骑者通过路口，提高了交通效率和流量。从建筑费用和维护费用来说，都在普通经济范围内，且大有改进完善之可能。例如，采用新材料、新工艺、局部强化功能，最适匹配各部分等等，依个案具体设定。

图中，“1”是人行阶梯，“2”是下行的自行车道，“3”是行人进出口(在地下面)，“4”是自行车车道进口，“5”是自行车道相交点的上层车道，“6”同“3”,“7”同“4”。(8)是地下自行车道的出口。“9”同“3”。“10”是地下的用于自行车左转和交会的车道位置。“11”是沿街沿直向下行的自行车道。“12”是路口地面。“13”是路口中央。“14”是地下自行车左转车道。“15”地面道路厚度。

图13是行人和自行车路口立交通道的另一型结构，此结构比较适用于道路宽度较大的路口。图中所示是该立交通道作为中间层的布置，大体在地平面高度上移动，其上下分别有机动车道作为上层和下层。道路和路口愈是宽敞，此立交通道结构的有关坡度愈缓，弯度愈小。

图中，“1”是行人通道，“2”是自行车通道，“3”是地面路口中央，“4”用于左转的自行车道，“5”是街角上的与下层自行车道(“9”)相交的上层自行车道，“6”是向上升高的的行人台阶，其下有自行车道，“8”是行人通道的厚度，厚于“7”(自行车道的厚度)。

以上所述的是本发明的若干优选实施例。应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也就视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1、一种用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，它包括：进口、出口、有一定坡度。弯度和限速的车道、上下立体交叉的道路及其侧边限界和下部基础支承结构、各车道的交会区域，其特征在于所述的车道、进口、出口、相交区域不是按构成相交路口的道路，而是按各个不同方向上进出的车道(也包括行人和自行车通行道)在路口平面相交位置以及每一个此种相交区域的性质和内容(空间特性)加以分解分离和变形转换这种特殊的制造方法而制成的由若干个立体相交区域及其车道所组成的路口立交桥，该路口立交桥里，往不同方向的车道采用垂直和水平方向上的多层立体相交方式(可以是一层二层或三层以上)或以立体相交方式为关键因素。

2、一种制造如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于该制造方法包括：

a、分解确定各个方向一条以上(包括一条)车道上行驶的车辆在经过相交路口时与其它所有方向的车辆在平面上的相交位置及该位置所在的相交区域的数目、位置、方向性、空间特性；

b、将所有各个相交区域按立体交通目的和可行性条件互相分离，移到按路口、相交的道路及其周围地域环境条件来说足够适当地安排其车道、进口、和出口所需间距的位置上；

c、对所有各个相交区域，都由平面相交方式按实际需要变形为立体相交方式，对于涉及的车道来说则是完成上述每一步骤所要求的方向转弯，并落实所有各个立交桥组成部分的彼此联合细节安排。

3、一种用于如权利要求1所述的用于各类道路相交路口的立交桥的车辆交会区域的交通信号控制设施，该设施包括：在地面上涂有或标明红色横条线的格和绿色直条线的格，此种格具有一定的长度和宽度，并且因其所处的前后左右位置上的不同而具有交通性质上的意义，处在绿色直条线格内的车辆比外在红色横条线邻格内的车辆具有交会先行权，在该格所在的路段，对行驶车辆有定速行驶的要求以便在各辆车辆保持该定速速度行驶的条件下进行交会，该设施也包括有助于辨认所述的格的界限的标记物，这种标记物可与通常的对车辆的动态检测装置结合在一起发挥作用。

4、一种用于如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥供行人和非机动车(自行车)使用的独立的立体交通路口通道。此立交通道可单独应用于路口，也可与机动车路口立交桥共同分层应用于路口。该立交通道可以安排在路口及其道路的不同的相对于地平面的垂直高度，行人和自行车并排而又相互隔开地处在同一平面上，各自分别处在相对路口中央来说的内圈和外圈，在街角有行人和自行车的进口、出口和相交安排。

5、一种由权利要求1所述的用于各类道路相交路口的立交桥所组成的城市不堵车式立交道路网，它是由若干条纵横交错的在重要路口均以立交方式(全立交或在主要道路上立交化)通过的道路所构成，此种道路网可独立于常规的高速公路高架公路在内之外而不论在城市中有无高速公路，也可经由本发明内容的路口立交桥或常规立交桥将高速公路吸纳入内而增强本身的交通能力，所有的干线路口、高速公路路口、重要路口都可应用本发明内容加以立交化处理，其中部分路口可加以局部立交化，也就是使相交道路中的主要道路双向全立交，或者是该主要道路的双向直行车道具备互不干扰的通行能力。至于此种立交道路网所经过所有普通小型道路(Local Street)，则是可以加以局部立交化处理，或是使一上一下的两条相交道路各自只具备直行能力，不设置转弯车道；或是只设置主要道路上的双向直行车道，使次要道路与该主要道路相遇而不相交，封闭式地截止于相遇点，至于行人和非机动车，则可简便地在主要道路的上面或下面设一个横向交叉的通道，通过该主要道路，如果该处行人和非机动车的交通量较大或是地理位置、坡度较大等特殊原因，可设立无人售票的在通道两端之间的自动驾驶的来回“摆渡”的机动客运车，解决此种特殊交通需求，如此，此种城市不堵车式(无须存在红绿灯效能限制系统)的立交道路网就形成了。

6、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于所述立体相交区域有3个被安排在任何一个路口夹角区域内，其中又有2个被分设在形成相交路口的两条道路上，另一个被安排在路口夹口区域中与处在两边道路上的两个立体相交区域保持适当间距的位置上，同时它与路口的距离可远可近，也就是说，该被占用的路口夹角区域在地理上其面积可大可小，其形状也容许有变化，例如正方形、长方形、菱形、扁平型、椭圆形等等，规则的或不规则的。其余的立体相交区域则被安排在路口。若有一个以上的路口夹角区域被路口立交桥占用也是允许的。被占用的路口夹角区域可由进、出口与外部联通。此种立交桥有三层和两层结构的不同形式。

7、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于所述的带有方向性的车道在接近路口之前先对向变换其在道路左边或右边行驶的位置，然后才到达并进入路口区域多层的道路完成立交式通过的功能。

8、如权利要求6所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于所述的具有上述权利6的技术特征的车道从一个路口出来后仍保持其经过变位的靠路左边行驶的位置至下一个(或一个以上)的路口发挥其立交功能。

9、如权利要求6所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于两条相交道路中一条是对向自扭的，另一条却不是对向自扭式的，而是以常规方式将其2个相对方向上的车道各自独立走一层(上层或中层或下层)在路口与对向自扭式道路作立体交叉结合。

10、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于由立交桥上层出来的车道利用下层道路的空间完成其右转和左转功能，同时在下层道路上的车道则按需要在车道相交叉时下降高度由地面下一层前行、再上升进入右转车道；选择走上左转车道或继续保持直行。

11、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于所述的路口立交桥是3条道路相交的全立交方式，其中一条道路(最主要的道路)其双向对向直驶经过路口；由其下层分别逐个进入所有其余各条道路，另两条道路分别由不同高度进入路口并沿着路口中央绕行，绕行时完成其转弯和逐个进入各条道路的功能。

12、如权利要求10所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于3条相交道路中仅有最主要的一条道路在其双向车道上具有全立交功能，其它两条道路采用常规交通方式。

13、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于相交的两条道路中仅其中一条道路双向具有全立交功能，在另一条道路的两个相对方向的车道中，一个方向的车道只能右转，另一个方向的车道则具备全立交式的左转、右转、直行。

14、如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥及其制造方法，其特征在于相交的两条道路中，一条道路的直行方向的车道是与其它车道互不干扰的；左转和右转车道以及和它相交的道路上的车道共同受常规的红绿灯交通信号系统指挥。

15、一种如权利要求1所述的用以组成城市立交道路网的路口立交桥互相配合使用的多层反向交替间隔对驶的立体型道路，此道路的进出口结构安排如本发明内容所述的各型路口立交桥中的车道进出口，其特征在于此道路通过具有多层的机动车通行路面连通于各个路口之间，此道路具有一对以上的双向对驶的车道，其中每个方向的车道数目可以是一条以上。

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