交叉口课程设计

1、 交通运输学院课程设计 交通运输学院 道路立交工程课程设计 学 院 交通运输学院 班 级 交工1101班 姓 名 学 号 成 绩 指导老师 马昌喜 2014年 5 月 25 日兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书所在系： 交通工程系 课程名称： 道路立交工程 指导教师（签名）： 马昌喜 专业班级： 交通工程1101 学生姓名： 学号： 一、课程设计题目 城市交叉口设计与仿真二、课程设计的目的 通过此次课程设计，进一步巩固平面交叉口改善设计、立交设计的基础理论与方法。 三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求） 1、在兰州市选择一个平面交叉口，用AutoCAD

2、绘制出该平面交叉口现状图，并详细描述此交叉口的现状及存在的问题。 2、运用本门课程所学理论，用AutoCAD绘制该平面交叉口的改善设计方案，并给出相应的设计说明（改善思路、方法及具体的改善方案等）。3、针对兰州市盘旋路交叉口，设计一个远期改善方案（立交方案），并给出设计说明（设计思路、方法等）。备注：以上图纸均用4#图幅。四、工作进度安排 4月214月28日：完成第一个设计任务； 4月29日5月5日：完成第二个设计任务； 5月6日5月12日：完成第三个设计任务；五、主要参考文献1 沈建武,吴瑞麟.城市道路与交通. 武汉：武汉大学出版社，20062 吴国雄,李方.互通式立体交叉设计范例. 北京：

3、人民交通出版社，20023 徐岳,胡大琳.道路立交的规划与设计. 北京：人民交通出版社，19944 刘旭吾.互通式立交线形设计与施工. 北京：人民交通出版社，19975 杨少伟.道路立体交叉规划与设计. 北京：人民交通出版社，20006 高速公路丛书编委会.高速公路立交工程. 北京：人民交通出版社，20017 罗霞.高速公路立体交叉规划与设计. 成都：成都出版社，1992审核批准意见 系主任（签字） 2014年4月11日指导教师评语及成绩指导教师评语                     &#

4、160;    成绩         导师签字： 年 月 日 目录引言第一部分 城市道路平面交叉口设计一交叉口的设计背景二 交叉口的存在的问题三常见的解决办法四平面交叉口的设计依据 五平面交叉口的交通组织六平面交叉口改善实例第二部分 城市道路立体交叉口设计七立交概述 7.1立交的概念 7.2 立交的基本组成 7.3立交的特征 7.4立交的类型 7.5常用立交的特点 7.6 立交设计时要注意的问题 7.7桥跨布置 7.8匝道 7.9立交的设计时速八 兰州市盘旋路立交设计 8.1基础资料 8.2立交设计 8.3该设计方案的优缺点九参考文献

5、十附录城市道路交叉口设计引言交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。相交道路的各种车辆都要在交叉口汇集、通过和转换方向。由于他们之间的相互干扰，会使行车速度降低，阻滞交通，容易发生交通事故。因此，正确设计交叉口，合理组织交通，对提高交叉口的车速和通行能力，减少延误和交通事故，避免交通阻滞，保障行车通畅，具有重要意义。第一部分 城市道路平面交叉口设计一交叉口的设计背景二 交叉口的存在的问题1. 交叉口设置位置不合理平交路口位置设置的合理与否将直接影响到该平交路口的交通安全性。平面交叉口位置最好设置在直线上，当设置在曲线段上时，曲线半径宜大于不设超高的最小曲线半径。进出交叉口的纵坡和交叉

6、口范围内的纵坡变化量不宜过大。平面交叉口间距小、数量多，也是引发交通事故的主要原因之一。一个平交路口必须与临近的平交路口保持一定的距离，这样才能使驾驶员有足够的时间准备进入下一个平交路口，同时可以减少车辆之间的速度之差，使交通流能平稳顺利地到达下一个平交路口。2.平面交叉形式不合理两条道路相交时，其交角应该大于45度，过小的交角使停车线之间的距离增长，交叉口面积增大，车辆往往以较高速度通过，而且司机也不容易判断被交道路的交通状况，容易引发交通事故。3.交叉口面积过大，缺少必要的渠化交叉口面积过大，导致车辆行车轨迹混乱，冲突增多，司机与行人注意力分散，容易发生交通事故。同时，也使停车线之间的距离

7、过长，信号周期内交叉口清场时间过长，使行人过街困难。车辆通过交叉口时速度越快，追尾及左转车与直行车发生事故的危险性增大，也容易引发左右转车与横过人行道的步行者之间的事故。4.视距问题良好的视距不仅使司机能够正确地判断各方向道路上的行车状况，从而采取正确的驾驶行为。并能为司机提供足够的操作驾车时间。在平交口视距内如果存在障碍物，会造成一定的盲区，司机驾车时缺乏安全感，并且很容易与被交道路上的车辆发生冲突。致使驾驶员在遇到紧急情况时来不及反应采取有效的应急措施而造成交通事故。这种类型的交叉口在支路与主线相交时特别容易出现。5.行人过街安全保障不够很多地方的交叉口普遍缺少行人过街等待区域，道路较宽时

8、，老人和儿童等弱势群体过街就会比较困难。另外，即使在绿灯期间通过，行人仍可能同右转车辆发生冲突，这种现象经常出现，行人过街缺少安全感。三常见的解决办法表3-1常见的交通问题及相应的解决对策问题点对策所属设计阶段交叉口交通堵塞供给车道数不足通过压缩车道宽度或利用分隔带增加车道车道过宽或太窄车道功能不合理根据流量合理确定车道功能机动车和非机动车混行避免把非机动车与机动车放在一起处理，而是分开处理信号周期过长确定最小周期，尽量减少周期相位组合采用对称设置导致通行时间的浪费根据流量与进出口容量灵活组合相位信号相序不合理相位衔接紧凑，绿灯损失时间小需求路网交通组织不合理安全交通岛的大小不合理，影响左转车

9、的安全设交通岛应满足一个面积要求，同时不得影响到任何交通流的正常运行由于绿化或其他设施的存在，影响行车视距人行横道过长，行人过街安全保障应设置安全待行区便捷交叉口处的无障碍设计不正确无障碍设计应与相衔接的交通设施衔接顺畅人行横道上的障碍环境协调其他设施人行道位置不合理标志，标线不清信号灯的功能不明确路段动态瓶颈路段乱停车划定明确停车区进出交通干扰主路交通通过合理管制措施和设计方案，降低干扰行人乱闯马路确定设置人行横道的合理位置和合理间距物理瓶颈车道数变更坡道虚拟瓶颈公共交通公交优先停靠站位置不合理停靠站形式轨道交通与公共换乘不便协调设计公交专用道的设计与管理四平面交叉口的设计依据 1.形式：十

10、字交叉、X形交叉、丁字形(T形)交叉、Y形交叉、多路交叉、环形交叉。 2.转角半径：根据道路性质、横断面形式、车型、车速来确定。   3.人行横道：人行横道的设置要考虑尽可能缩小交叉口面积，减少车辆通过交叉口的时间，提高交叉口通过效率，将人行横道设在转角曲线起点以内;要尽量与车行道垂直设置，缩短行人横过车行道的时间;尽量靠近交叉口，缩小交叉区域，减少车辆通过交叉口的时间。人行横道宽度决定于单位时间内过路行人的数量及行人过路信号放行时间，通常选用的经验宽度为410m，规范规定最小宽度为4m。规范规定：机动车车道数4条或人行横道长度大于30m时，则应在道路中

11、央设置安全岛(最小宽度为1m)。当行车密度很大或车速很高，过街行人很多时，可考虑设立体人行过街设施人行地道或天桥。 4.停止线：停止线在人行横道线外侧面12m处，以保证行人通过时的安全性。 5.交叉口拓宽：建议高峰小时一个信号周期进入交叉口左转车辆大于34辆时，增辟左转车辆的专用车道。进入交叉口的右转车辆多于4辆时，需增设右转车辆的专用车道。增设车道的宽度，可比路段车道宽度缩窄0.250.5m，应不小于3.0m;进口段长度一般为5075m。6.设计速度：交叉口的交通岛、附加车道和转角曲线等各部分几何尺寸均取决于设计速度。交叉口的设计速度与路段设计速度密切相关，两者速差过大时

12、会因减速过大而影响行车安全，但速差小而路段车速高时仍然不利于行车安全，对环形交叉又有用地过大和左转绕行等缺点；7.设计车辆：平面交叉口设计采用小客车、载重汽车、鞍式列车（或铰接车）作为设计车辆，平面交叉转弯曲线的线形和路幅宽度应以设计车辆转弯时的行迹作为设计控制。各级公路的交叉口应以16m总长的鞍式列车作为设计车辆。8.规划交通量：在平面交叉设计中，多数情况下采用相交道路设计小时交通量作为交叉口规划交通量，并根据实测的转弯车辆比率决定各路口的左转、右转和直行交通量。9.通行能力：平面交叉口设计，必须使其设计服务水平下的通行能力满足交叉口规划交通量的要求，而且不同的交通管制方式，交叉口的通行能力

13、不同，计算方法也不同。五平面交叉口的交通组织（一）设置专用车道组织不同行驶方向的车辆在各自的车道上分道行驶，互不干扰。根据行车道宽度和左、直、右行车辆的交通量大小可作出多种组合的车道划分。（二）左转车辆的交通组织1.设置专用左转车道在行车道宽度内紧靠中线划出一条车道供左转车辆专用，以免阻碍直行交通；若原有行车道宽度不够时，可向中线左侧适当扩宽设置专用左转车道。设置专用左转车道后左转车辆须在左转车道上等待开放或寻机通过，而不影响直行交通。2.实行交通管制通过信号灯控制或交通警手势指挥，在规定时间内不准左转或允许左转。3.变左转为右（1）环形交通：利用环道组织逆时针单向交通，变左转为右转，使冲突车

14、流变为分流与合流。（2）街坊绕行：使左转车辆环绕邻近街坊道路右转行驶实现左转。（3）远引绕行：利用中间带开口绕行左转。（三）组织渠化交通1.渠化交通在行车道上划线，或用绿带和交通岛来分隔车流，使各种不同类型和不同速度的车辆，沿规定的方向互不干扰地行驶，这种交通组织称为渠化交通。2.渠化交通的作用（1）利用分车线或分隔带、交通岛等，把不同方向和速度的车辆划分车道行驶，使行人和司机很容易看清互相行驶的方向，避免车辆相互侵占车道和干扰行车路线，因而可减少车辆相互碰撞的机会，增加行车安全。（2）利用交通岛的布置，限制车辆行驶方向，使斜交对冲的车流为直角交叉或锐角交叉。（3）利用交通岛的布置，限制车道宽

15、度，控制车速，防止超车。（4）可利用渠化交通设置的交通岛或分隔带，设置各种交通标志，并可作为行人过街时避让车辆的安全岛。（四）交叉口的平面设计1.交叉口的车道数交叉口各相交道路的车道数应根据交通控制方法、交通量、车道的通行能力及交叉处的用地条件等决定。从渠化交通考虑，交叉口最好按车种和方向分别设置专用车道，以使左、直、右机动车和非机动车能在各自的专用车道上排列等候或行驶，避免互相干扰，提高通行能力。但在交通量较小的道路上设置过多的车道是不经济的，可考虑车辆混合行驶。2.交叉口的拓宽设计当相交道路的交通量大、转弯车辆多而车速又高时，若交叉口进口道仍然采用与路段上相同的车道数，会导致转弯车辆和直行

16、车辆受阻，分流与合流困难，且易发生交通事故，此时可向进口道的一侧或两侧拓宽车道，以改善交叉口的通行条件，提高交叉口的通行能力。拓宽的车道数主要取决于进口道各向交通量、交通组织方式和车道的通行能力等。3.交叉口的视距（1）视距三角形由相交道路上的停车视距所构成的三角形称为视距三角形。在其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物，视距三角形应以最不利情况绘制。（2）识别距离为了保证车辆安全顺利通过交叉口，应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离成为识别距离。识别距离随交通管制条件不同而异。无信号控制的交叉口：对无信号控制的交叉口，通常都是低等级、交通量小及车

17、速不高的次要交叉口，识别距离应满足安全要求，可采用各相交道路的停车视距。有信号控制的交叉口：对有信号控制的交叉口，在车辆正常行驶条件下，识别距离为使驾驶员能看清交通信号和显示内容，能有足够的时间制动减速直至停车的距离，但这种制动停车并非急刹车。因此，有信号控制的交叉口的识别距离为：SS=t+av式中 SS-交叉口的识别距离（m）V-路段计算行车速度（km/h）a-减速度(m/s2 )，取a=2 m/s2 。t-识别时间（s）。识别时间t包括驾驶员的反应时间和制动生效时间。在公路上识别时间可取10s；在城市道路上，因交叉口较多，驾驶员对其存在已有思想准备，识别时间可取6s。 停车标志控制的交叉口

18、：对停车标志控制的交叉口，一般为主要道路与次要道路交叉，主次关系明确，而且对标志的识别要比对信号容易，因此，可采用上式及识别时间为2s计算。六平面交叉口改善实例第二部分 城市道路立体交叉口设计七立交概述7.1立交的概念立体交叉口是道路不在同一个平面上相交形成的立体交叉。它将互相冲突的车流分别安排在不同高程的道路上，既保证了交通的通畅，也保障了交通安全。立体交叉主要由立交桥、引道和坡道 3部分组成。立交桥是跨越道路的跨路桥或下穿道路的地道桥 。引道是道路与立交桥相接的桥头路。坡道是道路与立交桥下路面连接的路段。互通式立体交叉还有连接上、下两条相交道路的匝道。7.2 立交的基本组成1跨线构造物：它

19、是立交实现车流空间分离的 主体构造物，包括设于地面以上的跨线桥（上跨式) 以及设于地面以下的地道(下穿式）。 2 正线：它是组成立交的主体。指相交道路的 直行车行道。主要包括连接跨线构造物两端到地坪 标高的引道和交叉范围内引道以外的直行路段。 3匝道：它是立交的重要组成部分，是指供上、 下相交道路转弯车辆行驶的连接道，有时包括匝道 与正线以及匝道与匝道之间的的跨线桥(或地道)。 4出口与入口：由正线驶出进入匝道的道口为 出口，由匝道驶入正线的道口为入口 5变速车道：为适应车辆变速行驶的需要，而 在正线右侧的出入口附近设臵的附加车道称为变速 车道。出口端为减速车道，入口端为加速车道。立体交叉的范

20、围:一般是指各相交道路出入口变速 车道渐变段顶点以内包含的正线和匝道的全部区域。7.3立交的特征1. 城市立交一般不收费，选择形式多样。 2.城市立交一般要考虑行人和非机动车，立交形 式多样； 3.城市立交间距小，相互影响大；4.城市立交用地紧，一般采用非标准立交; 5.城市立交受地上地下的各种建筑物和管线的影响大； 6. 城市立交比公路立交更多的注重美观问题； 7. 城市立交须考虑施工时在狭窄的场地条件下，便于维持原有的交通和进行快速施工； 8.城市立交比公路立交的排水系统更为复杂.7.4立交的类型7.5常用立交的特点1环形立交的特点是三支，四支或多支立交，其占地面积少，行车方便，不易迷失方

21、向，但是其结构较多，造价较高，环形立交对五支或五支以上的立交最为适宜。2定向立交的特点是左转砸到直接从主线或者交叉线左侧出入，这与其他类型立交从右转入截然不同，左转匝道转向角较小（左右），曲线半径较大容许车速较高，车辆行程短而且快捷，各向匝道独立设置，无冲突点，无交织段，交通条件优越，安全度高；立交线形紧凑，造型优美，可以向空间竖向发展占地，拆迁相对较少。3苜蓿叶形立交是高等级公路与高等级公路之间的交叉形式，一般适用于左转弯车辆比较少的情况，在城市外围环线上采用比较合适。这种形式虽然只设一个跨线构造物，但在相邻的两个环形匝道之间存在交织区段，实用效果并不好，因而通常需要设置集散车道，或采用苜蓿

22、叶的其他演变形式。5.喇叭形立交用在T形或Y形交叉口，分为简单喇叭形立交和收费式喇叭形立交两种形式。其特点为结构简单，行车方便安全。但占地面积较大。6.菱形立交是由四条匝道呈菱形状连接在相交道路上的立交。其特点为结构简单，占地面积少，造价低，适用于主次道路相交，次路上交通量不大的交叉口。7.组合式立交，在立交中对左转车流采取不同的转向原则的立交称为组合式立交。组合式立交允许左转车流选择不同形式的匝道。其用地紧凑，造型别致，但是结构物多，造价较高。7.6 立交设计时要注意的问题1在立交设计中，要注意交通量的分散例如，在高速公路中，立交的设计间距过大，将会减少交通量，难以充分发挥高速公路的潜在功能

23、，从而降低经济效益。反之，在市内，如立交的设计间距过密，将会降低行车的速度与通行能力，增加交通事故。可能还会增加建设投资。2交织段的长度交织段，就是后一个立交匝道上车辆驶入主干线的合流点到前一个立交主干线车辆驶出至匝道的分流点的距离。若交织段长度不够，则可能引发交通事故，致使车行不畅。一般情况下，交织段的长度视交通量的不同，最少为150200m。3交通标示牌的设置在立交上行驶，车速一般较快，为了保证司机能在一定距离内预先看到干线上的一系列标示牌，标示牌应与路口保持一定距离。在城市中，这个距离大概为500m。4立交路口与相邻平交路口的间距。立交路口与平交路口的间距要大于平交路口高峰小时红灯期间最

24、大的车辆排队长度以及由此引起的行车减速。这样可以不影响立交正常车速的长度，否则极易引起立交上交通堵塞，以致瘫痪。5形状的选择在选择立交的形状时，既要考虑各种立交的特点，也要考虑到道路，交通，环境和自然条件。这样可以更好的发挥立交的经济潜能，也能更好的疏导交通。6行人的干扰在我国的城市，由于人流汇集以及人口流动频繁，在设计立交的时候应当注意消除人流与车流的互相干扰。应当为行人设计人形立体交通系统。7噪音的控制在城市中，立交往往高出地面，且离民居较近，在这种情况下，立交设计时应考虑隔音板等隔音物品。8道路等级在不同的地方，立交的选择和设计各有不同。在高速公路，由于要求快速通过，所以应采用功能比较齐

25、全的互通式立交；而在旧城区，立交的主要作用是为了缓解或消除交叉口的冲突，提高通行能力。故设计立交时应考虑不同的道路等级，而不是一味的追求高等级的立交和高速的运转。9流量在建造立交时，应考虑到流量的问题。只有当主路口的流量超过40006000辆小时且为四车道以上的时候，才有必要去建造立交。10与城市环境的融合在建造立交的同时，应考虑到与城市环境的相处，如在古城区，建造一座跨线式的立交将会破坏整个城区的氛围。11设计时注意比较在设计时，应提出不同的方案，经过多次比较后选择经济效益最好，又能达到要求的方案。7.7桥跨布置1.桥跨的立面布置在满足所跨道路的净空要求的前提下，立交桥一般选中等跨径为宜。快

26、主线的桥梁跨径一般为2030m，最大不超过45m；跨匝道的跨径为820m。为求得立交桥的结构外形美观，应使桥梁结构各部尺寸的比例协调。通常认为梁高与跨径之比一般以20130为宜；跨径与净高的比例以2:15:1为宜；梁高与桥下净高比以1:61:4为宜。对于多跨桥梁结构，主跨与边跨跨径比：三孔5:35:4,五孔1:0.9:0.65为宜。为了使桥下有较好的透空度，桥头填土高度一般不大于2.53m，否则宜以桥代路。7.8匝道在立交中，匝道是连接立体交叉上，下路线的交换道。且各种形式立交的特性取决于匝道结合的种类及其构成，所以匝道是立交上非常重要的部分。匝道分为四种类型，分别为：右转弯匝道，环形匝道，定向式匝道和迂回式匝道。一条匝道与相交路面共有