互通式立体交叉设计原理与应用,导读

互通式立体交叉设计原理与应用

Interchange Design Principle and Application

【著作者】：刘子剑

【出版日期】：2015-08-18

【ISBN 】：ISBN 978-7-114-12364-1

【出版发行】：人民交通出版社股份有限公司

【内容提要】：

本书集笔者近三十年的设计实践与研究所得，依据相关规范、科研成果和现代设计理念，结合国内外工程案例，阐述了互通式立体交叉从控制要素、工程选址、立交构形、方案评价、几何设计到技术指标的制定等的原理与方法，构建了较为系统的互通式立体交叉设计理论体系，对于读者掌握互通式立体交叉的设计要领，理解相关规范的精神实质具有较高的实用价值。

本书适合从事公路规划、设计、管理和科研工作的相关人员使用。

【写作背景】：

互通式立体交叉从诞生之初到后来相当长的一段时期内，以“互通”为目标，通过匝道的巧妙布局，用最少的交叉层数和跨线桥数量实现各方向的互通，一度成为设计工作的重点。

随着道路交通量的不断增大，早期建成的一些互通式立体交叉通行能力不足和交通事故频发等问题不断显现并日趋严重，互通式立体交叉的设计重点逐渐转向通行能力、运行安全和环境适应性等。到目前，多要素控制设计已成为国内外设计界的广泛共识，相关科研成果层出不穷。在此基础上，互通式立体交叉的设计标准不断完善，设计理论和方法不断成熟。

然而，到目前为止，国内外有关互通式立体交叉的设计标准主要集中于常用形式和几何指标的选择等方面，相关著述也尚未建立起系统的设计原理和方法体系，尤其当遇到交叉形态复杂、出入交通量大的工程项目时，设计者往往无章可循，致使缺憾工程至今仍屡见不鲜。

本书的写作力图贯穿两条主线，体现一个系统，即通过设计全过程的纵线和影响设计的多要素横线之间的相互交叉，构成系统的互通式立体交叉设计原理和方法体系。在此基本架构下，阐述了互通式立体交叉从控制要素、工程选址、立交构形、方案评价、几何设计到技术指标的制订等的原理与方法。其中，以交通流线为系统单元的多要素构形理论与方法，将为设计者解决复杂互通式立体交叉的构形提供有益的帮

助；几何技术指标的制订原理等相关内容，又将使本书在一定程度上成为《公路立体交叉设计细则》等相关规范的解说与运用的工具书。

本书共分17章，其中第2章和第3章属于控制性要素内容；第4章有关运行安全的论述，为设计理论和方法的建立提供了基础；第5章至第7章，构成了总体设计的基本内容；第8章在构形理论和方法等方面进行了探索，结合第9章和第10章，形成了较为系统的互通式立体交叉方案设计的原理与方法；第11章至第16章，为互通式立体交叉及具有接入要求的其他设施的几何设计内容。

目录

1 概论 1

1.1 发展历程 1

1.1.1 互通式立体交叉的产生 1

1.1.2 互通式立体交叉的发展 3

1.2 组成与特征8

1.2.1 定义8

1.2.2 系统组成8

1.2.3 技术特征10

1.3 设计原则与内容11

1.3.1 设计原则11

1.3.2 设计内容11

1.3.3 设计范围12

2 功能与分类13

2.1 概述13

2.2 路网系统与运行13

2.3 节点分类14

2.4 接入控制与立体交叉15

2.5 互通式立体交叉的分类17

2.5.1 根据节点功能分类17

2.5.2 按交叉岔数分类 17

2.5.3 按交通流线完整性分类18

2.5.4 按交叉方式分类 19

2.5.5 按交叉形状分类 20

2.5.6 规范分类23

3 设计控制要素2

4 3.1 概述24

3.2 要素的构成及影响24

3.2.1 要素的构成 24

3.2.2 安全25

3.2.3 功能27

3.2.4 环境28

3.2.5 成本28

3.3 设计车辆29

3.3.1 代表车型29

3.3.2 车型应用29

3.4 设计速度与运行速度31

3.4.1 交叉道路设计速度31

3.4.2 匝道设计速度32

3.4.3 鼻端附近设计速度34

3.4.4 运行速度37

3.5 视距39

3.5.1 停车视距39

3.5.2 识别视距42

3.5.3 会车视距43

3.5.4 视距检验43

3.5.5 视距保证48

3.6 交通量与服务水平50

3.6.1 交通量 50

3.6.2 服务水平53

3.6.3 公路通行能力54

3.6.4 匝道通行能力59

3.7 建筑限界63

3.7.1 交叉道路建筑限界63

3.7.2 匝道建筑限界64

3.8 基础资料67

3.8.1 基础资料的组成 67

3.8.2 社会资料67

3.8.3 交通资料67

3.8.4 自然条件资料68

3.9 设计的灵活性69

4 运行安全70

4.1 概述70

4.2 运行安全的影响因素71

4.2.1 影响因素之间的关系 71

4.2.2 人对安全的影响 71

4.2.3 路对人的影响72

4.3 驾驶人特征与运行安全73

4.3.1 驾驶人特征 73

4.3.2 驾驶任务73

4.3.3 视觉能力74

4.3.4 信息处理能力与信息密度 77

4.3.5 反应时间78

4.3.6 驾驶人期望 79

4.4 几何要素与运行安全80

4.4.1 交通事故在互通区域的分布80

4.4.2 匝道类型与事故率的关系 82

4.4.3 几何特性与事故率的关系 84

4.4.4 变速车道与事故率的关系 88

4.4.5 互通间距与事故率的关系 90

4.5 事故类型与主要成因91

4.5.1 事故类型91

4.5.2 事故成因92

4.5.3 易发事故的设计缺陷 93

4.6 运行安全设计要点94

4.6.1 运行安全设计94

4.6.2 基于视觉能力的设计要点 94

4.6.3 基于信息处理能力的设计要点 99

4.6.4 基于驾驶人期望的设计要点101

4.6.5 基于运行安全的几何设计要点 102

5 一致性设计103

5.1 概述103

5.2 出口的一致性103

5.2.1 出口方式的一致性103

5.2.2 全线出口的一致性106

5.3 车道的连续性107

5.3.1 主交通流线的连续性 107

5.3.2 基本车道数的连续性 108

5.3.3 避免直行车道重叠109

5.3.4 运行速度的连续性111

5.3.5 基本车道数的增减112

5.4 车道平衡113

5.4.1 车道平衡原则114

5.4.2 合流连接部的车道平衡114

5.4.3 分流连接部的车道平衡115

5.4.4 车道平衡与基本车道 117

5.5 工程案例118

6 互通式立体交叉的设置125

6.1 概述125

6.2 规范关于设置条件的规定125

6.2.1 我国相关规范125

6.2.2 国外相关规范126

6.2.3 位置的选择 127

6.3 设置互通式立体交叉的影响因素128

6.3.1 交通条件128

6.3.2 社会条件130

6.3.3 自然条件131

6.4 设置条件定量化的研究132

6.4.1 高速公路互通式立体交叉 132

6.4.2 一级公路互通式立体交叉 133

6.5 交叉道路线形条件133

6.5.1 主线平面线形133

6.5.2 主线纵断面线形 135

6.5.3 被交叉道路线形 139

6.5.4 其他设施的主线线形 140

7 间距控制141

7.1 概述141

7.2 互通式立体交叉平均间距142

7.2.1 相关规范的规定 142