立体交叉口

立体交叉口通行能力分析13交通工程教研室基本内容立交几何特征立交交通特征通行能力服务水平立体交叉口利用构造物使道路与道路（或铁道）在不同标高相互交叉的连接方式，其功能是为不同平面道路之间的交通转换提供通道。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。立体交叉口的组成立体交叉主要由主体部分和附属部分组成。主体部分包括跨线构造物（立交桥）、主线和匝道。附属部分包括出口与入口、变速车道、集散车道、三角地带及立交范围内的其他一切附属设施。跨线构造物：是立交实现车流空间分离的主题构造物，包括设于地面以上的跨线桥以及设于地面以下的地道。主线：组成立交的主体，指相交道路的直行车行道，主要包括连接构造物两端到地坪标高的引导和交叉范围内引道以外的直行道。有上线和下线之分。匝道：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边接道。变速车道：为适应车辆变速行驶的需要，在正线右侧出入口附近设置的附加车道。集散车道：位于城市附近交通繁忙的高速公路，为了减少进出高速公路的车流交织和进出口数量，在高速公路一侧或两侧所修建的与高速公路平行而又分离供车辆进出的专用车道。三角地带：匝道与主线间或与匝道间所围成的封闭区域，一般为绿化、广场用地。类型按交通功能立体交叉可分为分离式和互通式。分离式立体交叉：无匝道的立体交叉，仅修建立交桥，保证直行交通互不干扰，但不能互相连通。这种立交构造简单，占地少，工程量和投资少，适用于直行交通量大，转弯车辆少或被限制的路口。互通式立体交叉：设有连接上、下相交道路的匝道，可使各路车辆转向。根据车辆互通的完善程度又可分为完全互通式和部分互通式两种。完全互通式立体交叉能保证相交道路上每个方向的车辆行驶到其他方向，但其交通组织复杂，占地大，建设投资多。完全互通式立体交叉类型繁多，有苜蓿叶型、嗽叭型、定向型、迂回型和环型等。苜蓿叶型立体交叉外形美观，占地大，左转车辆须穿过立交桥后沿环形匝道右转270°，绕行距离长，适宜于高速公路或城市外围市郊环路上。喇叭型立体交叉适用于三岔路口，行车安全便利，占地较少。定向型立体交叉是各方向均设有专用车道，行驶路线短捷、便利，但立交桥多，结构复杂，费用大，主要用于高速公路上。这种形式的立交有二层、三层和四层之分。迂回型立体交叉是延长左转弯车辆行驶路线的一种类型，左转弯车辆须远引迂回绕行，转弯车辆均须交织行驶，但占地较少。环型立体交叉由平面环形交叉发展而来，是将直行道与环行道交叉，可确保主干道直行方向交通通畅。环型立交占地少，适宜于主干道直行交通量大的多岔路口，但环行道的通行能力有限。当相交干道直行交通量都很大时，可建成三层式或四层式，即上、下两层为直行道，中间层为环行道，供转弯车辆环行。若路口某方向的交通量很少，为限制该方向的交通，或该方向交通仍作平面交叉处理，则可修建成部分互通式立体交叉。常见类型是菱型（亦称钻石型）立交和部分苜蓿叶型立交。菱型立交占地面积小，构造简单，建设投资少，可保证主干道直行交通畅通，但相交的主干道上尚有两处平面交叉口。部分苜蓿叶型立交多用于主要的转弯交通流集中在1个或数个象限内的情况,也有占地面积小，建设投资少的优点。其缺点是限制了某个方向或某几个方向上车流转弯立交匝道与主线的关系平行关系：匝道与主线分离前或汇合后，主线设有附加车道的情况。交叉关系：匝道与主线分离前或汇合后，主线车道数没有变化的情况。环道:利用环道来组织转向交通。立交车辆运行特性主线绝对优先，匝道要让行；匝道出现队列和排队现象；如果流量大时，也会出现共享优先的状况；采用的多为右转汇入和分离、小角度交织；以小型车为主，大型车干扰较大；横向干扰较少；因超车和转向的需要，换道现象较多；主线与匝道速度相差较大；通行能力立交作为由主线与匝道等共同组成的系统，在空间上包含多个点和断面，其通行能力不能简单为“标准时间内通过某一点或断面的最大流量。”而应综合考虑其各个组成部分的通行能力和相互作用予以定义。主线通行能力、匝道通行能力、进口道通行能力和立交总通行能力。一般情况下，当主线和匝道的通行能力大于预测的流向流量是，总通行能力做多与各进口通行能力之和相等；当为某流向流量服务的车行道出现饱和时，必然会影响到总通行能力，这时总通行能力小于各进口道通行能力之和。同时，匝道通行能力受到主线和匝道结合部分的合流区、分流区和冲突区车流的影响，例如，当主线车流已经饱和，匝道车辆无法进入主线，这时匝道的通行能力为零。因此匝道的通行能力与主线车流为转向车流所能提供的“吸收率”或“溢出率”有关。主线通行能力主要取决于主线本身的道路条件和交通条件。iiiCnC主主主*匝道本身通行能力匝道可以分为匝道本身、合流和分流区、冲突区三种情况讨论。匝道本身通行能力受车辆宽度、曲率半径、纵断面坡度、行车速度、极限参数使用组合及大型车混入率等因素的影响。fCnC**本本本设计速度305050通行能力100012001500大型车混入率10203040506070折减率90837773706867合流区与分流区的通行能力匝道车道数主线单向2车道主线单向3车道合流区1条车道C=1.130CB-0.390VF-154C=1.00CB-0.244VF-1202条车道C=1.621CB-0.609VF-199C=0.953CB-0.067VF-51分流区1条车道C=1.923CB-0.663VF-317C=2.114CB-0.488VF-2032条车道C=1.923CB-0.663VF-317C=1.764CB-0.062VF-279CB=1700PCU/H冲突区通行能力转向车流穿越k条主线车道后，汇入与穿越车道方向相反的车流中，所穿越车道流量分别为Qi，根据间隙接受理论可能“冲突区”通行能力计算模型为3600/)(3600/)(iii1)(gctQQtQQeeQQN冲匝道通行能力，其他类型匝道，，，行匝道，入口处和出口处是平分合冲本本匝)min(NNNNNN进口道通行能力条主线穿越环道环形立交，丁字形式立交）（十字形式立交环主匝主匝主进i,,1,CCCmCmCCCi立交总通行能力立交总通行能力并不是各个组成部分通行能力之和，而是折减后的立交进口道的通行能力。流量的比例。占相应的进口道的流向通行能力；提供服务的主线或匝道流向流量；个超过相应通行能力的第进总iii1:::QQNiQCQCCiipiiii立交服务水平立交是由主线、匝道、被交路、收费站等各部分组成的。从通行能力和服务水平的角度出发，总体服务水平应该是各个组成部分服务水平的最低值，各部分的服务水平则从不同方面体现其综合的服务性能，建议采用适当的加权平均方法计算立交的总体服务水平。各个组成分布的服务水平，可参照相应设施服务水平来分析。HCM菱形立交（信号控制）服务水平延误（秒/车）A≤10B10—20C20—35D35—55E55—80F80早在马车时代就出现了道路立体交叉口，如1858年美国在纽约中央公园建成跨路桥。20世纪初，美国、德国出现了沿线限制的道路，这种道路与其他道路相交采用了立体交叉。1928年美国在新泽西州伍德布里奇修建了每昼夜平均通行6.25万辆汽车的完全互通的苜蓿叶式立体交叉。1930年在芝加哥修建了1座拱形立体交叉。30年代，随着高速公路的出现，美国、瑞典、德国、加拿大等国先后在高速公路上修建了各种形式的立体交叉。60～70年代，苏联在莫斯科花园环路上修建了19座立体交叉，在公路环路上修建了43座立体交叉。法国于1980年前在巴黎林荫环路上修建了9座立体交叉。中国于1963年在广州修建了1座立体交叉,70年代在北京二环路上修建了9座立体交叉,并且首次修建了机动车与自行车分行的城市道路立体交叉。目前道路立体交叉的形式和结构繁多，已发展到120种以上。