小半径交叉口与大半径交叉口比较分析——以长乐市金滨西路道路工程为例

林靖锋

(福州市规划设计研究院 福建福州 350001)

0 引言

在城市道路中，交叉口是城市道路系统中通行能力限制多，交通运行拥堵，交通事故多发点。道路的交叉口布置，主要是以合理地引导机动车、非机动车以及行人等交通的各参与方能快速安全地通过交叉路口为目的，以形成有组织、有次序的交通流。所以科学合理的设计交叉口是道路通行顺畅与人车安全的重要保障。传统的交叉口形式，均以大半径另外加渠化岛的形式进行交通组织。但是，随着规范的不断更新，设计理念的不断提高，当今城市道路设计不断强调了社会、环境与经济效益的协调统一，突出强调了以人为本、资源节约、环境友好的设计理念，小半径交叉口也慢慢显现。基于此，本文拟以某工程案例，比较小半径交叉口与大半径交叉口设计的优越性和特殊性。

1 大、小半径交叉口概念

本文所述大半径交叉口，主要指在交叉口设计中采用车行道路缘石半径大(一般大于10m),采用渠化交通设置安全岛，右转专用车道设置于渠化岛外侧；小半径交叉口为车行道路缘石半径小(半径不大于10m)，无渠化安全岛，右转专用车道位于人行道内侧。

2 工程概况

本文以长乐市金滨西路道路工程为例，分析比较大、小半径交叉口在城市道路设计中的应用。

金滨西路设计，位于福州长乐滨海新城，起点与渡湖路相交，由西往东，终点相交于文松路(S201)，路线全长约444.444m，道路等级为城市主干路，设计时速为40km/h,道路红线宽为52m。断面布置形式为：路基宽度52m=3m人行道+4.5m非机动车道+5m侧分带+11.5m机动车道+4m中央分隔带 +11.5m机动车道+5m侧分带+4.5m非机动车道+3m人行道，如图1所示。将该设计比较于渡湖路交叉口。

渡湖路道路等级为城市次干路，道路红线宽度为40m，根据规划该道路断面布置形式为：路基宽度40m=4m人行道+3.5m非机动车道+5m侧分带+7.5m机动车道+7.5m机动车道+5m侧分带+3.5m非机动车道+4m人行道，如图2所示。

图1 金滨西路断面布置图

图2 渡湖路断面布置图

该两条道路均为十字交叉，按照交叉口设计规程，该交叉口为平A1类交叉口，需要对交叉口进行展宽、渠化、设置信号控制灯。根据规范要求交叉口设置形式如图3所示。

图3 交叉口平面设计方案一

因滨海新城规划均采用小半径交叉的形式，该道路交叉形式也依据规划指导思想对交叉口进行设计，设计后的平面布置，如图4所示。

两种交叉口布置形式，主要区别在于方案一在交叉口设置的路缘石转弯半径大，并设置渠化岛；而方案二则采用路缘石转弯半径小，同时取消渠化岛。

两种设计方案主要参数如表1所示。

表1 交叉口方案主要参数对照表

图4 交叉口平面方案设计二

3 方案比较

针对两种不同交叉口布置形式，主要从车辆通行能力、行人通行能力以及该项目的规划理念进行对比分析。

3.1 车辆的通行能力对比分析

因两种平面交叉口设计方案对直行及左转车辆的交通影响范围较小，该对比分析主要针对右转车辆的通行能力。

根据《城市道路与交通》[1]中道路的基本通行能力N计算公式：

(1)

其中：

t0——车辆之间的最小安全时距(s)；

l0——车辆之间的最小安全间距(m)；

由公式(1)可见，道路的基本通行能力与车辆的速度成正比，与车辆间的安全间距成反比；当道路等级、设计时速明确后，其实车辆的安全间距也就相当于是个定值，即为停车视距与车辆长度之和。由此可见，道路的通行能力在道路等级及设计时速确定后，道路的通行能力主要受行车速度的影响，速度越大，道路的通行能力越大。因此，决定道路通能能力的关键是行车速度。

根据 《城市道路路线设计规范》[2]( CJJ 193-2012)中的条文解释6.3.2中可得，路线的转弯半径与车速的关系如式(2)：

(2)

其中：

R——曲线转弯半径(m)；

V——设计速度(km/h)；

μ——横向力系数，取车轮胎与路面之间的横向摩擦系数；

iy——路面横坡或超高横坡。

在相同的道路条件下，两种方案道路的横向力系数和道路的横坡都是一致的条件，转弯半径与速度的二次方成正比；又因为车辆的行车速度为一个大于零的变量，因此速度与转弯半径也为正比关系。具体行车速度与转弯半径对照关系如表2所示。

表2 行车速度与转弯半径对照表

注：①横向力系数根据城市道路不设超高圆曲线最小半径计算中的横向力系数取0.067；②本次仅考虑行车速度与半径之间的关系，横向系数及路面横坡采用统一数值。

综上可知，道路的基本通行能力与速度成正比，与道路的转弯半径成正比，道路速度越大，通行能力越强，道路的转弯半径越大，通行能力也越强。交叉口平面设计方案一，采用大转弯半径，其通行时速度快，通过交叉口的能力强；方案二转弯半径小，道路通行能力弱。

就机动车道的通行能力而言，方案一采用大转弯半径的布置形式，其通行能力要比方案二的小转弯半径通行能力强。

3.2 行人的通行能力对比分析

行人的基本通行能力，根据规范《城市道路工程设计规范》[3]( CJJ37-2012)中的条文解释4.5.1条，人行设施的基本通行能力一般以1h、1m道路上通过的行人数人/(h·m)表示。因本次分析的是交叉口处的行人通行能力，因此主要针对于人行横道过街的通行能力进行分析比较。人行横道基本通行能力计算如式(3)：

(3)

式中：Cp——人行设施的基本通行能力，人/(h·m)；

Vp——行人步行速度，人行横道计算取值为1.00～1.20(m/s)；

Sp——行人行走时纵向间距，取1.0m；

bp——一队行人占用的横向宽度(m),人行横道计算时取0.75m。

根据公式(3),本次分析，行人通过交叉口对比数据如表3所示。

表3 行人通行能力影响因素比较分析

注：①步行距离指人行道至指定方向人行道之间的距离；②与车辆交织点包含进出口道车辆的交织。

结合表3数据，在行人步行速度不变的情况下，行人过街的时间T=过街距离S/行人步行速度v; 由此可见行人过街长度越短，过街的时间越短，在相同的人行绿灯放行时间内，通过的行人交通流量越大。该项目中方案二小半径交叉口的步行距离远小于方案一中的步行距离，因此方案二小半径交叉口的行人通行能力更强。另外，方案一大半径交叉口中增加了与右转专用车道的交织点，行人通行的干扰因素增加，一定程度上减弱通行能力。由此可见，在相同的绿灯通行时间内，小半径交叉口行人的通行流量将比大半径通行能力强。

3.3 结合该项目其他因素对比分析

结合该项目的上位交通规划理念，该片区规划提倡以“轨道+慢行”的交通发展模式，以充分满足未来城市居民出行需求和城市可持续发展要求。从总体格局的角度来看，滨海片区具有强大的轨道交通路网，弱化了车行交通，坚持以轨道交通廊道为骨架，对城市用地开发进行控制引导。项目区域规划都采用以人为本，绿色交通优先，道路路网如图5所示，为窄路密网形式，城市交通坚持行人、自行车和公共交通优先的原则，减少对小汽车交通的依赖，缓解城市交通拥堵，实现交通、社会的可持续发展。就该项目而言，金滨西路仅444m就布置了两个交叉口，路网密度大，也限制了车辆的通行能力，突出了行人及非机动车的通行能力，更加强调了“以人为本”的设计理念，注重了绿道、街道等人文生态的战略思路。

图5 项目路网规划图

项目采用方案二小半径的交叉口，紧贴了上位规划，在交叉口处削弱了车辆的通行能力，在相同配时的条件下提高了行人的通行体验。同时，根据交通量的调查分析，该项目的地块周边远期的人行交通量将远大于车行交通量，因此，从交通需求的考虑来比较方案二采用小半径交叉口更能满足使用需求。

4 结语

综上，尽管如今的规范随着时间的推移，规范也在不断更新，但城市道路设计中提出“以人为本”的原则却一直未变，小半径交叉口设计方案车辆在行驶至交叉路段时，车辆速度小，通行能力低；行人的通行的安全性能高。同时，人行过街距离短，交织点少，行人能快速的通过交叉口，减少了行人交通事故发生的可能性。因此，从以人为本的角度看，小半径交叉口设置具有更高的安全性。

因此，该项目道路工程以方案二小半径交叉口具有更高的安全性，能更好地做到以人为本的设计理念，也更能贴近上位规划指导思想，该项目最终推荐采用方案二小半径交叉口进行设计。