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他山之石:国外新型交叉口的设计与应用

2017-5-8 19:48 |原作者: 张强 |来自: 《中国市政工程》
摘要: 随着我国经济迅速发展和机动车保有量的激增,城市道路交通需求急剧增长,各大城市均出现程度不一的交通拥堵现象,交叉口作为城市道路的瓶颈,是最容易发生拥堵的区域。而我国交叉口的规划设计和运行管理普遍采用简单 ...
随着我国经济迅速发展和机动车保有量的激增,城市道路交通需求急剧增长,各大城市均出现程度不一的交通拥堵现象,交叉口作为城市道路的瓶颈,是最容易发生拥堵的区域。而我国交叉口的规划设计和运行管理普遍采用简单化处理的方法,即套用某些固定模式,导致很多城市交叉口设计单一化、粗放简单,存在运行效率低等问题。近些年来,国外提倡交叉口型式的创新和多样化,通过对传统交叉口的改良设计,提高交叉口的通行能力和运行效率,改善交通鸿运国际hv599,以较小的工程投资实现效益最大化。 一、分离式菱形立交 1、立交特点 分离式菱形立交(Diverging Diamond Interchange),又称双交叉菱形立交, 最早建于法国,2003 年由Gilbert Chlewicki 提出,并得到联邦公路管理局(FHWA)的重视和推广。法国某城市的分离式菱形立交实景图见图12009 6 月,美国密苏里州春田市第一座分离式菱形立交竣工通车,至今全美已建成47 座分离式菱形立交。 一般菱形立交的2 对匝道在横向道路上形成2 个平面交叉口,分离式菱形立交与传统菱形立交的不同之处在于这2 个平交口之间的交通组织,横向道路的左转和直行车辆进入道路左侧行驶后,左转车辆可自由驶入匝道,不受信号灯控制,匝道上的左转车辆可直接汇入干道车流,因而平交口信号灯无需设置左转相位。 2、交通组织设计 分离式菱形立交的交通组织设计如图2 所示,2 个平交口均由信号灯控制,信号相位设置为2 相位。横向相交道路的右转车辆不受信号灯控制,可直接右转至匝道,与对向的左转车辆汇合;左转和直行车辆通过平交口①后 ,进入道路左侧行驶,左转车辆可直接左转进入匝道,与对向的右转车辆汇合,直行车辆需通过平交口② ,继续进入道路右侧行驶。 3、优缺点 与传统菱形立交相比,分离式菱形立交的优缺点如下。 1)信号相位由3 相位简化为2 相位,且无需设置左转相位,提高交叉口的通行效率。 2)提高交叉口通行能力,减少平均延误。 3)冲突点大大减少,从而降低车祸发生率,改善交通鸿运国际hv599。据统计,密苏里州春田市第一座分离式菱形立交运营后,该处交通事故的发生量降低53% 4)横向道路的左转和直行车辆通过平交口后需驶入道路左侧,对驾驶员造成困惑,但可通过设置标志标线提醒和引导驾驶员。 4、适用条件 分离式菱形立交的适用条件主要包括:高速公路或快速路与主次干道的交叉;横向相交道路或匝道的左转流量较大;上下匝道方向车流无直行需求。 二、连续流交叉口 1、交叉口特点 连续流交叉口(Continuous Flow Intersection),又称Displaced Left-Turn Intersection,最早出现于墨西哥,但在美国得到广泛应用和推广,2006 4 月,路易斯安那州巴吞鲁治市,美国第3 个连续流交叉口竣工通车。美国某城市的连续流交叉口实景图见图3 其设计思想是将左转车流与对象直行车流的冲突点提前到路段,以减少主交叉口的冲突点,简化主交叉口信号相位,通过路中交叉口与主交叉口的信号协调控制实现交通流的“连续”。 2、交通组织设计 连续流交叉口的左转和直行车辆的交通组织方式不同于传统平面交叉口(见图4)。 1)左转车辆的交通组织分为三步,第一步,左转车辆在交通标志标线的引导下,进入专左车道,到达路中交叉口① ;第二步,在路中交叉口遇到红灯时等待,信号灯变绿后,左转车辆通过路中交叉口,进入位于对向直行车道左侧的CFI 专用道,到达主交叉口② ;第三步,通过2 个交叉口的信号协调控制,当左转车辆到达主交叉口时,以绿灯不停车通过实现左转。 2)直行车辆在主交叉口遇到红灯时等待,绿灯后行至路中交叉口,通过2 个交叉口的信号协调控制,直行车辆连续通过主交叉口和路中交叉口。 3、优缺点 连续流交叉口的优缺点包括:信号相位由4 相位简化为2 相位,提高交叉口通行能力,减少平均延误;分离冲突点,改善交通鸿运国际hv599;较传统交叉口,连续流交叉口需配置较多信号灯组,且右转车辆需信号灯控制。 4、适用条件 连续流交叉口的适用情形包括:主干路与主干路的交叉;左转和直行流量均较大且相近的交叉口;连续流交叉口占地面积较大,适用于城市近郊道路交叉口的改造。 三、U 形回转交叉口 1、交叉口特点 U 形回转交叉口(Restricted Crossing U-Turn Intersection),80 年代初Richard Kramer 首先提出这个设计方案,近些年来在美国得到广泛应用。美国某城市的U 形回转交叉口实景图见图5 与传统交叉口不同,U 形回转交叉口次要道路的左转与直行车辆先右转进入主要道路,到中央分隔带开口处掉头回到交叉口,直行车辆右转,左转车辆直行,其设计思想是采用车辆绕行的方式减少交叉口的冲突点,提高交叉口运行效率。 2、交通组织设计 主要道路进入交叉口的车辆交通组织方式与传统交叉口相同,受信号灯控制(见图6)。 次要道路左转与直行车辆的交通组织: 第一步,右转进入主要道路,与主要道路的直行车辆交织至最内侧车道;第二步,到达中央分隔带开口处,完成掉头;第三步,左转车辆行至交叉口,若遇红灯停车等待,绿灯直行;直行车辆与主要道路的直行车辆交织至最外侧车道,行至交叉口处右转。 3、优缺点 U 形回转交叉口的优缺点包括:信号相位由4 相位简化为2 相位,提高交叉口通行能力,减少平均延误;减少交叉口冲突点,改善交通鸿运国际hv599;显著提高主干路的通行能力与服务水平;行人与非机动车过街绕行距离长。 4、适用条件 U 形回转交叉口的适用情形包括:交通性主干路与低等级道路的交叉;主干路有较宽的中央分隔带;次要道路进入交叉口的流量不大。 四、扇形交叉口 1、交叉口特点 2000 Jonathan Reid 提出一种新型交叉口设计方案,即扇形交叉口(Quadrant Roadway Intersection)。其设计思想是主交叉口禁止左转,利用十字交叉口某象限内的连接通道组织车辆左转,简化主交叉口信号相位,从而提高交叉口运行效率,改善主交叉口的拥堵状况。美国某城市的扇形交叉口实景图见图7 2、交通组织设计 扇形交叉口左转车辆的交通组织如图8 所示。 东进口左转车辆的交通组织:直行并通过主交叉口①,行至交叉口②,左转进入连接通道,行至交叉口③左转,直行至主交叉口①,二次通过该交叉口。西进口左转车辆的交通组织:右转进入连接通道,行至交叉口③左转,直行并通过主交叉口①。南进口左转车辆的交通组织:行至交叉口③左转进入连接通道,行至交叉口②再次左转。北进口左转车辆的交通组织:直行并通过主交叉口①,行至交叉口③右转进入连接通道,行至交叉口②再次右转,最后直行并通过主交叉口①。 3、优缺点 扇形交叉口的优缺点包括:主交叉口的信号相位由4 相位简化为2 相位,提高交叉口通行能力,缓解拥堵;改善主交叉口的交通鸿运国际hv599;需配备3 个信号灯组,主交叉口与其他2 个交叉口信号灯组实行协调控制。 4、适用条件 扇形交叉口的适用情形包括:现状拥堵的主干路—主干路交叉口改造,且交叉口以直行流量为主,左转流量较小;周边路网条件好,能在交叉口周围选出一条现状路作为连接通道。 五、结语 本文介绍的几个新型交叉口适用条件鲜明,通过分离左转交通量,采取绕行,将左转流量转化为直行流量等方式,消除交叉口的左转相位,提高交叉口通行能力和运行效率,以较小的工程投资实现交通效益最大化。交叉口是交通拥堵的多发区域,采用新思路、新方案对其进行精细化设计,是避免和改善交叉口拥堵的发展方向。
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