相关知识复习笔记之城市道路交通工程

第二篇城市道路交通工程
城市道路规划设计
城市道路规划设计包括：路线设计、交叉口设计、道路附属设施设计、路面设计和交通管理设施设计五个部分。

其中道路选线、道路横断面组合、道路交叉口选型等都是属于城市总体规划和详细规划的重要内容。

净空与界限：
净空：人和车辆在城市道路上通行要占有一定的通行断面。

净空加上安全距离即构成限界。

1）行人净空：净高要求2.2m；净宽要求0.75-1.0m。

2）自行车净空：净高要求2.2m；净宽要求1. 0m。

3）机动车净空:
小汽车净空要求1.6m，净宽2.0m；公共汽车为3.0m，2.6m；大货车（载货）4.0m，3.0m。

4）道路桥洞通行限界：行人和自行车高度限界为2.5m，其他非机动车高度限界为3.5m，汽车高度限界为4.5m。

超高汽车禁止在桥洞下通行。

5）铁路通行限界：
高度界限：内燃机车为5.5 m；电力机车为6.55m（小于160公里），7.5m（160~200公里）；高速列车为7.25m；通行双层集装箱时为7.96m。

宽度限界：4. 88m
6）桥下通航净空限界：
行车视距与视距界限
行车视距与机动车制动效率、行车速度和驾驶人员所采取的措施有关。

行车视距一般包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距等。

城市道路规划设计中以停车视距和会车视距两种较为重要。

停车视距由驾驶人员反应时间内车辆行驶的距离、车辆制动距离和车辆在障碍物前面停止的安全距离组成。

会车视距常按2倍的停车视距计算。

视距限界:
1）平面弯道视距限界-设计时要求在限界内必须清除高于1. 2m的障碍物，包括高于1. 2m 的灌木和乔木。

2）纵向视距限界-约等于两车的停车视距之和。

通常用设置竖曲线的方法来保证。

3）交叉口视距限界-在保证两条相交道路上直行车辆都有安全的停车视距的前提下，还必须保证驾驶人员的视线不受遮挡，由两车的停车视距和视线组成了交叉口视距空间和限界，又称视距三角形。

按最不利的情况，考虑最靠右的一条直行车道与相交道路最靠中间的直行车道的组合确定视距三角形的位置。

城市道路横断面规划设计
城市道路横断面由车行道、人行道、分隔带和绿地等部分组成。

根据一般经验，城市道路机动车横向安全距离可取1.0-1.4m。

城市主干路小型车车道宽度选用3.5m，大型车车道或混合行驶车道选用3.75m，支路车道最窄不宜小于3.0m。

为了确保安全，常选用较宽车道宽度。

城市道路一条车道的小汽车理论通行能力为每车道1800辆/h。

一般平均最大通行能力500-1000辆/h。

通行能力受到交叉口控制。

假定最靠中线的一条车道为1，则同侧右方向第二条车道通行能力的折减系数为0.8-0.89；第三条车道的折减系数为0.65-0.78，第四条为0.5-0.65。

机动车车行道宽度的确定：
规划确定的单向高峰小时交通量除以一条车道的通行能力，来确定单向所需机动车车道数，乘以2为双向所需机动车道数，再分别套用各种车型的车道宽度相加，即得到机动车车行道的宽度。

双车道多用7-8m；四车道多用14-15m，六车道多用19-22m。

两个方向机动车车道数一般不宜超过4-6条。

双向4条机动车道是比较经济、合理的。

两块板道路的单向机动车车道数不得于2条，四块板道路的单向机动车车道数至少为2条。

一般行驶公共交通车辆的一块板次干路，其停靠站附近单向车行道的最小宽度应能停靠一辆公共汽车，同时通行一辆大型汽车，再考虑适当的自行车道宽度即可。

机动车车行道宽度为缘石至缘石之间的距离，包括两侧路缘带宽度和中心线双黄线（或分隔带）宽度。

非机动车道设计
非机动车道宽度的确定：
1条自行车带的宽度为1. 5m ，2条自行车带的宽度为2.5m，3条自行车带的宽度为3.5m。

保证1辆三轮车和1辆大板车并行时，其宽度最小为4.5~5.0m，同时也能满足1辆板车靠边停放，1辆三轮车行驶及1辆自行车超车的要求。

非机动车道的基本宽度可推荐为5.0m （或4.5m）、6.0m （或5.5m）、7.0m （或6.5m。

如考虑将来可能改为行驶机动车辆，则以6.0-7.0m为妥。

规范推荐1条自行车带的路段通行能力为800-1000辆/h。

人行道设计
道路绿化有多种布置方式，其总宽度一般占道路总宽度的15%-30% 为宜。

在宽度大于40m 的滨河路或主干路上，当交通条件许可时，可考虑沿道路两侧或一侧成行种树，布置成有一定宽度的林荫道。

行道树的最小布置宽度一般为1.5m。

道路的分隔带兼作公共汽车停靠站台或供行人过路临时驻足之用时，一般为4.5-6m（相当于种植2-3排树）。

城市道路横断面形式的选择与组合：
符合城市道路系统对道路的规划要求；满足交通畅通和安全的要求；充分考虑道路绿化的布置；满足各种工程管线布置的要求；要与沿路建筑和公用设施的布置要求相协调；对现有道路改建应采用工程措施与交通组织管理措施相结合的办法；注意节省建设投资，集约和节约城市用地。

道路平曲线
平曲线最小半径是指保证机动车辆以设计车速安全行驶时圆曲线的最小半径。

平曲线最小半径主要取决于道路的设计车速。

平曲线最小半径的确定必须综合考虑车辆行驶的稳定性、乘客的舒适程度、车辆燃料消耗和轮胎磨损等。

超高横坡的大小将取决于曲线半径的大小。

按《城市道路设计规范》规定，平曲线半径小于不设超高最小半径时，在平曲线范围内应设置超高。

平曲线原则上应尽量采用较大的半径。

在地形复杂或山区的城市，通过比较，如采用不设超高的半径会过分增加工程量或受建筑物等其他条件限制时，可采用设超高推荐半径值。

当地形、地物条件特别困难时，方采用设超高最小半径值。

平曲线路面加宽
按照《城市道路设计规范》的规定，道路平曲线半径小于或等于250m 时，应在平曲线内侧加宽。

超高缓和段的长度不宜过短，最好不小于15-20m。

当曲线加宽与超高同时设置时，加宽缓和段长度应与超高缓和段长度相等，内侧增加宽度，外侧增加超高。

如曲线不设超高而只有加宽，可采用不小于10m 的加宽缓和段长度。

交叉口交通组织布式：
1）无交通管制：交通量小的次要道路；
2）采用渠化交通：施画交通管理标线及设置交通岛，适用于交通量较小的次要交叉口、交通组织复杂的异形交叉口和城市边缘地区的道路交叉口（交通量较大的交叉口，配合信号灯组织渠化交通，有利于增大通行能力）。

3）实施交通指挥：常用于一般平面十字交叉口。

4）设置立体交叉：适用于快速、有连续交通要求的大交通量交叉口。

平面交叉口的设计内容：正确选择交叉口形式；确定视距三角形和交叉口红线的位置；合理组织交叉口交通管制；进行交叉口竖向设计。

立体交叉：分离式立交（铁路&城市道路，快速路&地方性道路）；互通式立交—分为非定向立交和定向立交（有定向匝道）两类。

自行车交通的组织有以下几种方法：
设置自行车右转专用车道；设置左转候车区；停车线提前法；两次绿灯法；设置自行车横道。

平面布局
注：机动车专用道选用高值，设有非机动车道时选低值；不同等级道路相交时选低一级值。

人行横道：最小宽度为4m，通常选用经验宽度4-10m。

规范规定机动车车道数大于等于6 条或人行横道大于30m时，应在道路中央设置安全岛（最小宽度为1m）。

停止线设在人行横道线外侧面1-2m处。

交叉口拓宽（左转——直行——右转）
高峰小时一个信号周期进入交叉口的左转车辆大于3-4辆时，应增辟左转专用车道。

进入交叉口右转车辆大于4辆时，应增设右转专用车道。

增设车道的宽度，可比路段车道宽度缩窄0.25-0.5m。

拓宽长度：
进口道-使右转车能从停候的最后一辆直行车（或直左车）后面驶入拓宽车道。

出口道-根据右转车辆进入相交干路后，需加速并入直行车道前所需的加速车道的长度而决定。

平面环形交叉口
适用于多条道路交汇的交叉口、左转交通量较大的交叉口和畸形交叉口。

但是，相交道路不可过多，且道路交角宜大致相同，以便满足交织的要求。

平面环形交叉口的通行能力较低，一般不适用于快速路和主干路。

平面环形交叉口设计的主要内容包括：确定中心岛形状和尺寸、环道宽度及迸出口设计等。

1）中心岛形状和尺寸的确定：环形交叉口中心岛多采用圆形，主、次干路相交的环形交叉
口也可采用椭圆形的中心岛，并使其长轴沿主干路的方向。

计算时按路段设计车速的50% 作为环道的设计车速，依此计算出环道的圆曲线半径，中心岛半径就是该圆曲线半径减去环道宽度的一半。

2）环道交织：中心岛的尺寸不仅要满足车辆以一定速度绕岛行驶所需曲线半径的要求，同时还必须满足车辆进出交叉口在车道上互相交换车道位置所需交织距离要求。

一般交织角在20度-30度之间为宜。

中心岛最小半径：60，环道外侧缘石做成与中心道相同。

3）环道宽度的确定：环道一般布置3条机动车道，1条车道绕行，1条车道交织，1条作为右转车道；同时还应设置一条专用的非机动车道。

环道宽度选择18m左右比较适当，相当于3 条机动车道和1 条非机动车道，再加上弯道加宽值。

机非分道行驶时分隔带宽度应大于等于1m 。

环道最外侧缘石不宜设计成反向曲线。

环道纵坡不宜大于2%，横坡宜采用两面坡。

当规划交通量超过2700辆/h，当量小汽车数的交叉口不宜采用环形交叉口。

立体交叉设计
立体交叉设置的主要目的是为了保证道路交通的快速性和连续性，减少或避免低速的车辆、行人对快速车辆正常行驶的干扰，提高交叉路口的通行能力。

设置立体交叉的条件:
1）快速道路(速度≥80km/h的城市快速路、高速公路)与其他道路相交；
2）主干路交叉口高峰小时流量超过6000 辆当量小汽车(PCU)时；
3）城市干路与铁路干线交叉；
4）其他安全等特殊要求的交叉口和桥头；
5）具有用地和高差条件。

立体交叉的组成：
跨线桥(或下穿式隧道)-主体；匝道；加速道；减速道；集散道。

分离式立交—直行、可转弯；菱形+苜蓿叶—主/次相交；苜蓿叶/喇叭形（十字形）—快/主相交；定向立交—左转大量；
分离式立体交叉主要用于铁路干线与城市于路的交叉和城市快速路（或高速公路）与城市一般道路的交叉。

“互通式/分离式”主要需满足净空、视距、排水要求。

互通式立交：其间距的确定主要依据交通流密度，在城市中车要决定于城市干路网的间距。

同时，立交间距还必须满足车辆在内侧车道和外侧车道之间交织一次的要求和及时观察交通标志的要求。

两座互通式立交相邻出入口之间的间距称为互通式立交的净距。

一般有快速路网的城市，市区互通式立交中心间距应大于或等于主干路间距，约为 1. 0—1. 5km 左右，郊区可适当加大。

相交道路的上下位置：一般等级高、速度快的道路宜布置在下面，等级低、速度慢的道路宜布置在上面；地形条件受限制，高的道路在上面，低的道路在下面。

车道布置：道路主线机动车行驶车道双向不少于4 条，一般道路上布置自行车道时，自行车道宽每侧6-8m。

匝道机非混行时，常取单向7m，双向12-14m；机非分行时，机动车道单向7m，双向10.5m，自行车道8m。

设计车速：非定向匝道的设计车速取主线设计车速的50%-60%，定向匝道设计车速取主线设计车速的70% 左右。

立体交叉设置的人行道每侧3-5m宽，地下人行过街通道宽4-6m，净高2. 3-2. 6m。

变速车道：
平行式：行车状态欠佳，用于直行方向交通量较大时。

直接式：行车状态好，用于直行方向交通量较小时。

驶出端外缘线斜率为1/15-1/20，驶入端外缘线斜率为1/30。

城市道路断面设计
内容：确定道路中心线的竖向高程、纵向坡度起伏关系和立体交叉、桥涵等构筑物的控制标高，设置竖曲线，有时还需要确定道路排水设施的坡度、标高。

道路纵断面设计要求道路线形尽可能平顺，土方尽可能平衡，道路与两侧街坊衔接良好和排水良好。

道路纵坡：机动车道路的最大纵坡宜控制在5%以下，城市道路非机动车道的最大纵坡，按自行车的行驶能力控制在2.5%以下为宜。

等级高的道路设计车速高，需要尽量采用平缓的纵坡。

最小纵坡主要取决于道路排水和地下管道的埋设要求，一般道路最小纵坡控制在0.3%以上，纵坡小于0.2%时，应设置锯齿形街沟解决排水问题。

竖曲线：分为凸形与凹形两种。

凸形竖曲线的设置主要满足视线视距的要求，凹形竖曲线的
设置主要满足车辆行驶平稳（离心力）的要求。

城市道路竖曲线设置时，应尽量选择大半径的竖曲线。

一般当城市干路相邻坡段的坡度差小于0.5% 或外距小于5cm时，可以不设置竖曲线。

我国快速交通干道凸形竖曲线最小半径为10000m，凹形竖曲线最小半径为2500m。

城市道路设计时一般希望将平曲线与竖曲线分开设置。

如果确实需要重合设置时，通常要求将竖曲线在平曲线内设置，而不应有交叉现象。

为了保持平面和纵断面的线形平顺，一般取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的10-20倍。

应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上。

城市道路交通管理设施规划设计
交通信号机可以分为三类：单控、线控和面控。

道路交通标志分为警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志和辅助标志7类共255 种。

我国交通标志的形状主要有三角形、倒三角形、圆形、正方形、长方形、菱形、五角箭头形和八角形8 种，另有长方形的道路编号和六边形的里程牌。

道路交通标线是由白色或黄色的线条、符号、箭头、文字、凸起路标和路边轮廓标志等所组成。

规定72种道路交通标线，分为指示标线、禁止标线和警告标线3 类。

平面交叉口的交通控制：
交通信号灯法；多路停车法：在交叉口所有引道入口的右侧(右侧通行的国家和地区)设立停车标志；二路停车法：在次要道路进入交叉口的引道上设立停车标志；让路标志法：在进入交叉路口的引道上设立让路标志，车辆进入交叉口前必须放慢车速，然后伺机过通；不设管制。

智能交通系统（ITS）是指将先进的信息处理技术、数据通信技术、电子控制技术以及计算机处理技术等综合运用于城市交通领域。

智能交通系统由交通系统和智能系统两个部分组成。

城市停车设施的规划设计
机动车停车设施设计
停车设施标准车型及净空要求
停车设施出入口不得设在交叉口、人行横道、公共交通停靠站及桥隧引道处，一般宜设置在次干路上，如需要在主干路上设置出入口，则应远离主干路交叉口并用专用通道与主干路相
连。

“单向右行”车辆停发方式：
1）前进停车、后退发车：不易迅速疏散，常用于斜向停车和要求尽快停车就位的停车场；2）后退停车、前进发车：最常见的停车方式，平均占地面积较少，常用于垂直停车和要求尽快发车的停车场，大型公共停车场和单位停车场；
3）前进停车、前迸发车：车辆停发均能方便迅速，但占地面积较大，常用于公共汽车和大型货车停车场。

车辆停发方式：有平行式、垂直式和斜放式。

●平行停车方式：路边停车带和狭长地段停车，特点是停车带和通道的宽度最小，但单位
停车面积最大。

●垂直停车方式：最常用的停车方式，其特点是通道较宽，单位长度内停放的车辆最多，
占用停车道宽度最大，但用地紧凑且进出方便。

●斜向停车方式：车行道宽度最小，利于迅速停放与疏散。

路边停车带：城市主干路旁不应设置路边停车带；次干路旁设置路边停车带时，应布置为港湾式，或设分隔带与车行道分离；支路旁设置路边停车带也宜布置为港湾式。

城市繁华地区道路用地比较紧张多采用计时收费的措施来加速停车泊位的周转，以供更多的车辆停放。

露天地面停车场25-30㎡/停车位，路边停车带16-20㎡/停车位，室内停车库30-35㎡/停车位。

机动车停车库分为坡道式停车库和机械停车库两大类。

直坡道式停车库：用地不经济，单位停车位占用面积多。

螺旋坡道式停车库：交通线路明确，上下行坡道干扰少，造价较高，用地稍比直行坡道节省，单位停车面积较多。

错层式（半坡道式）停车库：用地较节省，单位停车面积较少，交通路线对部分停车位的进出有干扰，建筑外立面呈错层形式。

斜楼板式停车库：单位停车面积最少，迸出存在干扰。

自行车停车
28型自行车：总长1.93m，总宽0.6m，总高2.25m。

机动车停车场80%-90%（服务半径：市中心不大于200m，一般地区不大于300m）；自行车10%-20%。

城市交通枢纽规划设计
城市交通枢纽分为城市客运交通枢纽和货运交通枢纽（物流中心）两大类。

城市客运交通枢纽则是城市内多条轨道交通线路或者公交干线汇集的场所。

城市客运交通枢纽是城市人流的集散中心。

如何以最短的路程、最少的时间、最方便的方式、最佳的环境质量、最多样的选择途径来满足大量人流的换乘需求，是城市客运枢纽规划设计的关键。

城市客运交通枢纽包括：市级客运枢纽（包括轨道交通线路、公交线路、小汽车、自行车和
步行等）、组团级客运枢纽（公交干线、普通公交线路、小汽车、自行车和步行等）、其他地段或特定公交设施的换乘枢纽。

城市物流中心是城市货运集散中心，承担着城市货物的集中、分理、称重、简单加工、仓储及交通工具的停放、维护保养、加油、调度等功能，在城市货物运输及中转中起着重要的作用：衔接功能、信息功能、管理功能。

城市广场：分为公共活动广场、集散广场、交通广场、纪念性广场与商业广场等。

站前广场最具典型性。

站前广场交通组织原则：公交优先的原则；人车分离、减少冲突的原则。

站前广场规划设计：
静态交通组织——公交站点（或轨道交通车站）应离站房最近，其次是出租车停车场，最后才是社会车辆停车场。

1）公交站点布置—无缝换乘；2）社会车辆停车场布置；3）出租车停车场布置（停车场与接送站台相结合的方式）；4）自行车停车场布置（广场外围左右两侧）；5）长途汽车站布置。

动态交通组织的重点：排除过境交通，简化交通流钱，实现人车分离。

行人组织：人行空间、诱导系统、无障碍人行系统。

车辆组织：控制过境车辆通过站前广场；社会车辆组织与管理；出租车组织与管理；长途汽车行车路线组织。

城市轨道交通
按运营范围分类：市区轨道交通（地铁、轻轨）；市域轨道交通（法国巴黎的RER线、德国的S-Bahn、美国的区域快速轨道交通）；市郊铁路、通勤铁路。

按运输能力分类：分为高运量、大运量、中运量和低运量四个量级。

1）高运量系统:单向运输能力为4.5万-7万人次/小时。

2）大运量系统:单向运输能力为2.5万-5万人次/小时。

3）中运量系统:单向运输能力为1 万-3 万人次/小时。

4）低运量系统:单向运输能力小于1万人次/小时。

按路权分类：全封闭系统（铁路）、不封闭系统（有轨电车）、部分封闭系统（轻轨）。

按敷设方式分类：地下线、地面线、高架线。

按支撑和导向方式分类：钢轮钢轨系统：承载能力大，适用范围广，北京地铁1.2号线；胶轮导轨系统：重庆的跨座式单轨系统、首都机场T3航站楼的"捷运"系统；磁浮系统：可分为高速磁浮与中低速磁浮两类。

按牵引方式可分类：旋转电机牵引系统（黏着力）和直线电机牵引系统（系统）两类。

轨道交通系统技术特征
●地铁系统：主要服务于市区，全封闭线路。

单向高峰小时客运能力2.5万人次以上；高
运量地铁-4.5万-7万；大运量地铁-2.5万-5万。

钢轮钢轨支撑和导向，旋转电机或直线电机牵引。

我国内地采用旋转电机牵引的地铁车辆A和B 型车，直线电机牵引的地铁车辆LB型车。

●轻轨系统：主要服务于市区。

单向高峰小时最大客运能力在1-3万人次；封闭路线，独
立路权，采用钢轮钢轨支撑和导向，旋转电机或直线电机牵引，我国内地采用旋转电机牵引的轻轨车辆G 型车，直线电机牵引的地铁车辆LC 型车。

●单轨系统：分为跨座式和悬挂式。

适用于城市道路高差较大，道路半径小，线路地形条件较差的地区；旧城改造已基本完成，而该地区的城市道路又比较窄；大量客流集散点的接驳线路；市郊居民区与市区之间的联络线；旅游区域内景点之间的联络线，旅游观光线路等。

单向运输能力在1-3万人次/小时，载客能力低。

用全封闭线路，对复杂地形有较好的适应性，选线容易。

主要采用旋转电机牵引（莫斯科单轨系统为直线电机牵引）。

●有轨电车：混合车道、全开放型的路面有轨电车；局部隔离、新型有轨电车（约为
15-18km/h）。

●磁浮系统：
高速磁浮线路最小半径不宜小于350m；线路坡度不大于100‰；最高行车速度不大于500km/h，常用于城市之间远程客运。

中低速磁浮线路半径不小于50m；线路坡度不大于70‰；最高行车速度不大于l00km/h。

中低速磁浮磁悬浮系统的主要特征包括： 1）曲线和道岔性能与单轨等新交通系统相近；2）噪声小，轨道的维护费用少；3）车辆载荷平均分布、车身较轻，桥梁等构造建筑的费用相应减少； 4）车辆费用较高； 5）属于中运量系统，中低速磁浮系统的运输能力为1.5万-3.0万人次/小时。

●自动导向轨道系统：日本的AGT系统，分为三种形式，一是轨道中央引导方式；二是
侧向引导方式，三是中央引导和侧向引导方式的混合。

AGT系统的特点是： 1）车辆小型化，重量轻；高架桥可采用薄型结构梁，降低建设成本。

2）可实现无人驾驶，但载客量小，初期成本较高。

3）适于在大坡度线路上运行。

4）噪声低。

5）轮胎走行部分路面耐磨性和可维修性问题有待研究解决。

●市域快速轨道系统：法国巴黎RER线、德国S-Bahn、美国的区域快速轨道交通。

形式
多样。

城市轨道交通线网规划的主要内容需要纳入城市总体规划，与城市总体规划同步编制。

城市轨道交通线网规划的规划范围应与城市总体规划的规划范围一致，城市规划区为规划编制的重点。

线网规划的基本原则：线网规划要符合城市总体规划；属于宏观规划层次；体现稳定性和灵活性（起终点、换乘点、衔接点3个稳定）；符合城市主客流方向，连接主要客流集散点、交通枢纽、文化商贸中心、经济技术开发区、居民小区、工业区和行政中心等；应结合城市地形、道路、环境和景观需要合理布置；注重工程实施性。

城市轨道交通线网规划一般可分背景研究、线网方案研究和实施性规划三个阶段。

影响线网方案的主要因素：客流走廊布线、正常运营、提高效率。

1）与客流有关的影响因素主要：城市性质及地位；城市人口、土地利用的规模和布局形态；城市对外交通枢纽和公共客流集散点等。

2）与建设相关的主要因素：城市自然、人文地理条件；城市经济状况；轨道交通的敷设方式等。

3）与运营有关的影响因素主要：线网结构；线路的起终点及换乘站的选址等。

线网方案编制基本方法——“枢纽锚固”和“走廊锚固”。

“枢纽锚固”方法是先确定主要换乘枢纽和主要客流集散点，然后结合主要客流走廊布设线路。

“走廊锚固”方法是先通过交通需求分析找出客流走廊，沿客流走廊布线，再结合客流。