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如何科学设计城市道路平面交叉口拓宽车道长度?
来源: 交通言究社    发布时间: 2018-11-09 11:24:51    您是第0位浏览者

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交叉口是道路交通运行的瓶颈,科学合理地设计城市道路交叉口拓宽车道长度既能保障交通安全,又能提升通行效率。国内、外关于城市道路平面交叉口拓宽车道长度有哪些规定呢?今天交通言究社继续为大家推荐公安部道路交通安全研究中心政策室围绕优化城市道路交通组织涉及的规范标准撰写的系列研究文章,敬请关注。

什么是平面交叉口拓宽车道?

平面交叉口是城市道路网的咽喉,两条甚至多条道路共同交汇于这个区域,为了使平面交叉口进出口道的通行能力尽可能同路段通行能力相匹配,需要增加进出口车道数,路口处比路段处多出一、两条车道,即拓宽车道。车辆在进入拓宽车道的过程中,要经过驾驶人感知反应—减速缓行—横向移动等环节,拓宽车道长度对道路交通效率及交通安全具有重要影响,如果拓宽车道设计长度不足,易导致排队车辆溢出,也不利于车辆安全减速换道。

如图1所示,拓宽车道包括渐变段车道和滞留段车道两部分,渐变段车道为减速所需要的区间,也是转弯车辆由直行车道向转弯车道过渡的路段;滞留段车道是供转弯车辆排队等候使用。拓宽车道长度La为渐变段车道长度Ld和滞留段车道长度Ls之和。

日本拓宽车道长度测算相关规定

发达国家对城市道路平面交叉口拓宽车道设计进行了深入研究,并制定了一些规范、导则,如美国的《平面交叉口设计手册》、德国的《交通信号控制导则》、加拿大的《道路交通几何设计导则》、日本的《平面交叉路口的规划与设计》,均从交通安全和交通效率角度对拓宽车道的长度进行了规定,相对较为系统化、精细化。现以日本的《平面交叉路口的规划与设计》为例,介绍拓宽车道长度测算的主要思路与方法。

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渐变段车道长度测算

渐变段车道长度Ld应不小于车辆减速所需要的路段长度和向转弯车道过渡所需要的路段长度。

向转弯车道过渡所需要长度取公式1测算值和表2中经验推荐值的较大者。

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滞留段车道长度测算

转弯车辆滞留所需要的路段长度由公式2计算得出。由此计算的数值是假设行驶条件要求非常严格的情况,如果在郊区道路线形好、行驶速度高的道路上,应有充分长度的拓宽车道,至少应为2Ld。如果设计拓宽车道长度不够,应首先保证具有完整车道宽度的Ls。

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日本拓宽车道长度测算特点

测算方法比较严密

从理论推导和经验推荐值两个方面给出了渐变段车道长度的测算方法,并建议选取理论计算值和经验推荐值两者中的较大者。同时,考虑到当拓宽车道长度不够时,应首先保证滞留车道长度,以防止排队车辆溢出而影响整个路口的通行效率。

考虑要素较为全面,计算过程较为精细化

在确定渐变段车道长度时,考虑了减速过程和变换车道过程,对车辆变换车道过程中的偏移量给出了明确的建议值;在确定滞留车道长度时,考虑了交叉口有、无信号控制的情况,并对车辆车头间距区分了小型车和大型车,以充分保证转弯车辆的排队空间。

我国拓宽车道测算相关规定

我国有2项国家标准、1项行业标准对交叉口拓宽车道长度进行了规定,分别为《城市道路交叉口规划规范(GB50647)》(简称GB50647)、《道路交通标志和标线(GB5768.3)》(简称GB5768)、《城市道路工程设计规范(CJJ37)》(简称CJJ37)。

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渐变段车道长度测算

GB50647中提出了渐变段车道长度的经验值;GB5768提出了渐变段车道长度的计算值和经验值,建议取两者的较大者;CJJ37中提出了渐变段车道长度的计算值和经验值,建议不得小于经验值。

渐变段车道长度经验值

GB50647规定,新建平面交叉口进口道渐变段长度应符合表3中规定,出口道渐变段车道长度不应小于20m。改建平面交叉口的进出口道渐变段车道长度,应根据所在地点的具体情况确定。

GB5768规定,渐变段车道长度的最小值应符合表4中规定。

CJJ37规定,平面交叉口进口道渐变段长度不应少于:支路20m,次干路25m,主干路30~35m。出口道渐变段最小长度不应小于20m。

渐变段车道长度计算值

GB5768规定,渐变段车道长度按照公式3确定。

CJJ37规定,渐变段长度按车辆70%路段设计车速行驶3s横移一条车道时来计算确定,如公式4所示。

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滞留段车道长度测算

滞留段车道长度经验值

GB50647规定,新建平面交叉口进口道滞留段车道长度应符合表5规定。CJJ37规定,无交通量资料时,滞留段车道最小长度不应小于:支路30m~40m,次干路50m~70m,主干路70m~90m,与支路相交取下限,与主干路相交取上限。

滞留段车道长度计算值

CJJ37规定,滞留车辆段车道长度由公式5确定。

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我国拓宽车道长度设计相关规定的缺陷

不同标准中拓宽车道长度测算的规定不完全一致。

关于渐变段车道长度,经验值三个标准中有规定,但是并不完全一致,下限值不同;计算方法也有两种,且计算结果值经实例测算也不一致。关于滞留段车道长度,经验值也在GB50647和CJJ37中分别提到,但各自的下限值也不同。

考虑要素缺乏精细化,计算过程不够系统化。

关于渐变段车道长度测算规定,标准中没有明确车辆变换车道时的变化宽度建议取值,缺乏严谨性;计算公式中没有明确提出车头间距取值,对比日本规范可以发现,虽然计算公式基本一致,但是我国标准没有考虑车辆类型。此外,滞留段车道长度,虽然提出了经验值和计算值两种方式,但是缺乏系统考虑,二者是“或”而不是“且”的关系,没有明确长度设计的下限值。

我国城市道路平面交叉口拓宽车道设计相关规定完善建议

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实践中选取拓宽车道设计相关标准的交集进行设计

渐变段车道长度测算建议

新建平交路口进口渐变段车道长度应选取经验值和计算值中的最大值,其中,经验值可参考表6;计算值由公式3和公式4分别计算,取二者的最大值。新建平交路口出口渐变段车道长度不应小于20米。改建路口进出口渐变段长度应根据实际情况确定,不宜小于经验值的下限值。

滞留段车道长度测算建议

新建平交路口进口滞留段车道长度应选取经验值和计算值两者之间的最大值,其中,经验值可参考表7;计算值可由公式5计算。新建平交路口出口滞留段车道长度,支路不宜小于30米,次干路不宜小于50米,主干路不宜小于70米。改建路口进出口滞留段长度应根据实际情况确定,不宜小于经验值的下限值。

由以上测算得出的渐变段车道长度和滞留段车道长度之和,即为拓宽车道的长度。

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进一步完善拓宽车道设计相关标准规范

加强精细化设计考虑

深入研究拓宽车道长度设计的影响因素,分类别、分阶段对拓宽车道长度的影响因素和指标进行分析,如计算滞留段车道长度时,既要考虑车辆数量,又要考虑车辆类型;计算车辆变换车道长度时,明确变换距离的测算方法。

加强系统性设计考虑

综合考虑道路交通安全、路口通行效率以及交通环境等因素,明确规定拓宽车道科学合理的测算方法和选值。

(文 / 公安部道路交通安全研究中心政策室 刘金广)

参考文献:

[1] 公安部道路交通安全研究中心. 城市道路交通组织管理实用手册[M]. 北京:人民交通出版社,2017.

[2] 日本交通工程研究会. 平面交叉路口的规划与设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1988.

[3] 中华人民共和国国家标准. 城市道路交叉口规划规范(GB50647-2011)[S].北京:中国计划出版社,2011.

[4] 中华人民共和国国家标准. 道路交通标志和标线(GB5768-2009)[S].北京:中国标准出版社,2009.

[5] 中华人民共和国行业标准. 城市道路交叉口设计规程(CJJ152-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.


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