城市道路平面交叉口幾何安全設計技術

偶昌寶

（浙江水利水電學院，浙江 杭州 310018）

0 引言

道路交叉口是道路系統中重要的組成部分，是道路交通的咽喉。由于交叉口車多、人多，車輛和車輛之間、車輛與行人之間，尤其是機動車與非機動車之間的相互干擾，不但會降低車速，阻礙交通，而且也容易發生交通事故。

道路交叉口設計的優劣直接關系到道路的運行狀況。交叉口的幾何設計是道路交叉口設計工作中的首要任務，是其他各專業設計的前提。如果幾何設計出現差錯，會嚴重影響其他專業的進度，甚至造成返工。因此，幾何設計必須要全面、細致，并且全過程融入交通安全設計的思想。本文從交叉口幾何設計涉及的平面、縱斷面、橫斷面入手，詳細分析交叉口內車輛轉彎方式和相交道路共同面的豎向設計，彌補現有設計規范的不足，提出幾何安全設計的具體技術方法。

1 交叉口平面線形

交叉口范圍內，應保證視覺的連續、平順，便于車輛的行駛，同時還應有利于雨水的排除。因此，交叉口的平面線形盡量采用直線，當采用曲線時，半徑不宜小于不設超高最小圓曲線半徑。

新建平面交叉口不得出現超過四叉的多路交叉口、錯位交叉口、畸形交叉口以及交角小于70°的斜交交叉口。已有的錯位交叉口、畸形交叉口盡可能進行改造[1]。

應該避免在小半徑曲線上設置交叉口，因為超高和小半徑不但使得交叉口設計變得復雜，而且使視距不良，存在較大安全隱患。

對現狀斜交交叉口進行改建時，對次要道路可以使用適當的曲線，使斜交交叉口成為正交交叉口。對次要道路的曲線半徑應進行驗算，盡量不要采用小半徑曲線。如果因條件限制必須采用小半徑曲線時，曲線盡量遠離交叉口。

此外，斜交交叉口的另一種改造方法是將其改造為一對錯位交叉口[2]，如圖1所示。次要道路的直行車輛先進入主要道路，然后再進入次要道路。當次要道路轉彎車比例較大時，錯位交叉口的改造設計可以有效提高交叉口的通行能力。

圖1 斜交交叉口改造方案

圖1中，第一種改造方式對主要道路影響較大，因為次要道路直行車輛需要通過主路左轉進入次要道路，需要在主路上等待，造成主路交通的延誤。第二種改造方式比第一種好，因為次要道路直行車輛通過主路右轉進入次要道路，不需要在主要道路上等待，對主路的交通影響小。

2 交叉口縱斷面線形

《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）對交叉口進口道的縱坡作了如下規定：進口道縱坡宜小于或等于2.5%，困難情況下不宜大于3%。

在3%或者更小的縱坡路段上，機動車行駛與水平路段上相差不大，但是在縱坡超過3%的路段上，機動車行駛將會產生較大差異，因此交叉口進口道的縱坡不宜超過3%。

規程規定了交叉口進口道的縱坡不宜超過3%，但是對于進口道的具體長度沒有明確指出。為了交通安全暢通，只要條件允許，3%以下的緩坡路段盡可能長，最好能達到上游功能區的長度；條件受限時，進口道緩坡長度至少應大于排隊長度；極限情況下，緩坡最小長度也要滿足表1的要求。

表1 緩坡段長度極限值

地形起伏較小的地區，城市道路縱坡較小，這種情況下，最好不要將變坡點置于兩條道路的交點，因為縱坡本來就很小（縱坡往往0.3%左右），設置豎曲線之后，會使得交叉口范圍內的縱坡小于0.3%，不利于雨水的排除。

交叉口范圍內，主要道路的縱坡宜維持不變。主干路與支路相交時，支路的縱斷面可以在交叉口斷開，與主干路邊線相接。

3 交叉口橫斷面

3.1 車道寬度

一條進口道寬度宜為3.25 m，困難情況下最小寬度可取3.0 m；改建交叉口條件受限時，一條進口車道最小寬度可取2.8 m。轉角導流島右側右轉專用車道應根據車速和轉彎半徑大小進行確定。

出口道每條車道寬度不應小于路段車道寬度，宜為3.5 m，條件受限的改建交叉口每條車道寬度不宜小于3.25 m。

3.2 車道數量

進口車道數量應根據交通量、流向進行確定。進口道車道數應大于上游路段車道數。建議：（1）路段上1個車道，交叉口進口道2個車道，分別為1個左轉和1個直右；（2）路段上2個車道，交叉口進口道為3個或4個車道；（3）路段上3個車道，交叉口進口道為4個或5個車道。

《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）規定：出口車道數量應與上游各進口道同一信號相位流入的最大進口車道數匹配；條件受限的改建交叉口，流入最大進口車道數可減少1條；當進口道有右轉專用車道時，出口道應展寬1條右轉專用出口道。實際操作中，出口車道數量一般與路段一致，出口道展寬1條右轉專用出口道的情況較少。

3.3 直行車道

直行車道設置時，要保證出口道在進口直行車道的延長線上，這樣可以避免直行車輛在交叉口產生S型行駛軌跡。

3.4 左轉車道

左轉車對交叉口通行能力、安全性影響最大，因此只要不是左轉車輛過少，建議交叉口均設置1條專用左轉車道。

設置左轉車道時，需要特別注意一點，這點往往被設計人員忽視，即絕對不能允許直行車道直接變成左轉車道，當左轉車道是從直行車道引出時，應布設魚肚型導向（見圖2），避免直行車誤入左轉車道。

圖2 魚肚型導向示意圖

3.5 右轉車道

設置右轉車道可以防止由于右轉車輛和直行車輛混合行駛引起的通行能力降低和交通混亂。

當右轉交通量較大，達到一條直行車道通行能力或交叉口呈小角度交叉且右轉交通量較大時，有必要設置右轉專用車道。

3.6 漸變段

《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）規定：漸變段長度按照70%的設計速度、3 s橫移1個車道來計算。規程基本上按照1 s橫移1 m來計算漸變段長度，即：

《道路交通標志和標線》（GB 5768—2009）對漸變段長度作如下規定[3]：

式中：Ld為漸變段長度，m；W為偏移寬度,m；V為設計車速，km/h，取設計車速的70%。

具體設計時，可根據式（1）、式（2）共同確定漸變段的合理長度。

4 交叉口車輛轉彎半徑

4.1 交叉口車輛轉彎方式

交叉口范圍內，車輛左轉、右轉方式主要與相交道路口寬度、緣石轉彎半徑、中分帶及側分帶端口位置等因素有關。

4.1.1 車輛左轉彎方式

一般來說，車輛在交叉口內的左轉彎很少受限，但是如果道路較窄或者中分帶端頭位置不合理，會影響車輛的左轉彎。車輛左轉彎方式有以下2種。

ZZ1：利用出口道的左側車道（見圖3）。這種方式驗證中分帶端頭以及停車線是否合理。

圖3 車輛左轉彎方式ZZ1

ZZ2：利用出口道的右側車道（見圖4）。

圖4 車輛左轉彎方式ZZ2

4.1.2 車輛右轉彎方式

大部分情況下，右轉彎車輛控制了交叉口范圍的大小。車輛右轉彎方式有以下3種。

YZ1：利用整個路面寬度（見圖5）。這種情況一般發生在緣石轉彎半徑較小時。

圖5 車輛右轉彎方式YZ1

YZ2：利用出口道的右側車道（見圖6）。如果條件許可，建議采用這種方式確定緣石轉彎半徑，并驗證側分帶端頭位置是否合理。

圖6 車輛右轉彎方式YZ2

YZ3：利用出口道的左側車道（見圖7）。條件受限時，可以采用這種方式。如果這種方式緣石轉彎半徑不夠，那么就要占用對向車道才能實現右轉彎。

圖7 車輛右轉彎方式YZ3

如果條件許可，盡量不要設計使用整個路面寬度或對向車道寬度實現轉彎，這會嚴重影響交叉口通行能力。對于偶爾通行大車、等級較低的道路，對大車可以采用這種轉彎方式。

4.2 交叉口車輛轉彎半徑

《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）表4.3.2中的轉彎半徑數值是根據YZ2的方式確定的。如果條件允許，建議采用該表中的緣石轉彎半徑；如果條件受限，建議按照YZ3的方式驗證最小轉彎半徑。

對于左轉彎半徑，規程中未明確給出，建議按照表2中數值。

表2 交叉口左轉內側軌跡線最小半徑

在滿足車輛轉彎前提下，轉彎半徑要盡可能小，一方面可以節約用地，另一方面有利于限制車速和方便弱勢群體通行。

5 交叉口共同面豎向設計

城市道路平面交叉口共同面的豎向設計，一般按以下原則進行。

（1）主干路與主干路、次干路相交，次干路與次干路、支路相交，支路與支路相交，兩條相交道路縱坡均保持不變，通過調整橫坡形成共同面。

（2）主干路與支路相交時，主干路縱坡和橫坡均保持不變，支路與主干路邊線相接。

（3）道路邊線縱坡應根據中線縱坡進行確定。以1/4象相為例，不外乎4種情形，如圖8所示。

只要確定各標高控制點標高，設計軟件可自動進行交叉口的豎向設計，繪制出等高線。情形2和情形3各控制點標高根據道路縱坡和橫坡即可確定。情形1和情形4多了一個控制點標高，即低點或高點，其位置和標高由設計人員自行確定，但是要保證坡度不能低于0.3%，并盡量平緩。

圖8 交叉口豎向設計示意圖

6 結語

本文給出了城市道路交叉口幾何安全設計詳細方法，對一些參數給出了建議值，對規范的不足之處進行了補充，可供市政道路工程設計人員參考。

[1]CJJ 152—2010，城市道路交叉口設計規程 [S]．

[2]陸鍵，張國強，項喬君，等.公路平面交叉口交通安全設計理論與方法[M].北京：科學出版社，2009．

[3]GB 5768—2009，道路交通標志和標線[S].