浅谈城市道路交叉口转角半径

李仁海

（杭州市城建设计研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

当前我国现行的规范中对道路交叉口转角半径的相关规定控制因素较为单一，转角半径取值偏大。较大的转角半径虽然有利于车辆以较快的速度在路口完成右转弯，然而由于车辆右转弯行驶轨迹与行人及非机动车过街路径冲突，路口的交通安全事故也时有发生。随着“以人为本”、“慢行优先”和“绿色出行”等理念的提出，人们越来越关注行人和非机动车的出行体验，城市交通设计的重心也逐渐从“车”向“人”转移，而较小的交叉口转角半径能迫使驾驶员降低行驶速度，以较慢的速度通过交叉口，从而保证行人与非机动车过街的安全。本文通过对交叉口大转角半径和小转角半径的对比分析，希望能为今后的城市道路交叉口设计理念带来转变。

1 常规道路规范中的转角半径及存在问题

1.1 忽略了行人和非机动车交通的出行体验。路缘石转角半径作为道路交叉口平面设计中最重要的几何要素，不仅对机动车转弯起着决定性作用，同时也影响着行人和非机动车的出行体验，缘石半径的取值不能仅仅考虑机动车右转弯速度。大的转角半径有利于机动车转弯，却不利于行人和非机动车过街；太小的转角半径虽能缩短行人和非机动车过街距离，但大型车辆可能转弯困难。行人和非机动车交通同样是城市交通的重要参与者，享有平等的使用城市道路资源的权利，路缘石转角半径的取值理应兼顾不同的交通出行方式。

1.2 对道路等级的适应性不足。不同等级的城市道路在设计速度的选择上存在重叠，并且可选择的范围也较大。然而不同等级的道路对路缘石转角半径的大小需求也有差异。主干路以交通功能为主，较大的路缘石转角半径便于车辆快速通行，避免路口拥堵。支路则以服务局部区域出行功能为主，加之本身标准不高且设计速度较低，路缘石转角以满足使用和节约土地为首要任务。

1.3 对不同车型的针对性不强。不同的车型在车身尺寸、轴距等方面存在差异，车辆转弯时所需要的空间也存在差异。针对货运通道、公交专用道和以通行大型车为主的道路，应采用与大型车转弯需求相匹配的路缘石转角半径。在大型车转弯需求极少的路口，则可以考虑适当减少路缘石转角半径，以提升整个交叉口的利用效率，同时也能迫使车辆减速，提升交叉口的安全性。

2 国内外街道设计导则中的转角半径

2.1 国外街道设计手册中的转角半径。美国的《Urban Street Design Guide》认为转角半径直接影响车辆转弯速度和行人过街距离，尽量减少转角半径的大小，对交叉口的安全至关重要。常规城市道路交叉口路缘石转角半径采用3～4.5 米(10～15 英尺)，许多城市的转角半径更是采用了更小的0.6 米(2 英尺)，而大于4.5 米(15 英尺)的转角半径只有在特殊情况下才会使用。

美国纽约的《Street Design Manual》提出交叉口转弯半径要尽可能小，前提是要满足设计车辆的转弯要求，同时也要保证应急救援车辆顺利转弯。

英国伦敦的《City street scene manual》中推荐城市道路交叉口转角半径采用4 米。

阿布扎比编制的《Abu Dhabi Urban Street Design Manual》要求城市道路街角的转弯半径采用2～5m，最大不超过5m，对于个别无车辆转弯需求的路口更是可以采用0.5 米的转弯半径。

不难看出，国外街道设计手册普遍推荐采用较小的交叉口转角半径，认为转角半径的大小对交叉口的安全是至关重要的。

2.2 国内街道设计导则中的转角半径。近些年，国内许多城市也相继开始制定了各自的街道设计导则，如北京、上海、广州、南京、武汉、成都、青岛、株洲、昆明等，各导则针对路缘石小转角半径均有提及。

以北京、上海、南京、武汉为例。

《北京街道更新治理城市设计导则》提出在潜在的交通流线交织处，通过地面划线、彩色铺装、缩小路缘石转角半径、缩窄车道、施画立体减速标线等措施，引导车辆进行减速，从而保障行人和自行车交通出行的安全和舒适。该导则对交叉口路缘石转弯半径建议值进行了调小，调整幅度为5m，路缘石转弯半径建议值为5～20m。

《上海市街道设计导则》将路口的相交道路等级、交通量大小、大型车转弯需求作为路缘石转弯半径取值的主要考虑因素，并对路缘石转弯半径做了较大幅度的调小，导则中推荐路缘石转弯半径建议值为5～10m。

《南京市街道设计导则》将两条相交道路的等级作为路缘石转角半径取值的主要根据，导则中关于路缘石转角半径推荐值详见表1。

表1 路缘石转角半径推荐值

《武汉市城市街道全要素规划设计导则》将小转弯转弯半径标准作为交叉口空间控制性要素之一。武汉市街道设计导则中路缘石半径推荐值为0.5～10m。

与《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152-2010）相比，国内多个城市推出的街道设计导则都对交叉口路缘石转弯半径做了进一步的调整，考虑的因素也更为全面和细致。

3 大转角半径与小转角半径的优缺点分析

3.1 大转角半径的优点。（1）大转角半径有利于机动车快速右转弯，在一定程度上避免车辆排队形成交通拥堵。（2）大转角半径交叉口的人行横道线位置通常更靠后，行人过街时能与交通流保持较好的安全距离。

3.2 大转角半径的弊端。（1）车辆转弯速度过快容易引发交通安全事故。（2）采用大转角半径的交叉口，行人和非机动车的过街距离往往更长，行人和非机动车通过路口所需要的时间也越长，过街体验差，危险性更高。（3）大转角半径交叉口的机动车停止线设置位置更靠后，机动车通过交叉口的时间更长，同时还应保证行人及非机动车足够的过街时长，从而交叉口需要设置更长的信号周期。（4）大转角半径交叉口需要占用更多的土地资源。

3.3 小转角半径的优点。（1）小转角半径能迫使驾驶员降低行驶速度，减少机动车与行人及非机动车的冲突，降低事故发生率和事故的严重度，保障行人与非机动车过街的安全。（2）采用小转角半径的交叉口，行人和非机动车的过街距离往往更短，行人和非机动车能以更短的时间通过路口，过街体验更好也更安全。以道路路面宽度12 米为例，转角半径采用15 米时过街距离约为26 米，转角半径采用5米时过街距离约为13.5 米，过街距离几乎缩短了一半，见图1。（3）小转角半径交叉口通常停止线位置设置更靠近路口，能够节省机动车通过路口的时间，提升路口的通行效率。（4）小转角半径能够节约土地资源。（5）路缘石设置小转角半径后，交叉口转角空间增大，同时还有利于设置无障碍坡道。以路缘石转角半径R=15 米为例，当路缘石转角半径减小至5 米时，交叉口转角空间可增加约43 平方米，行人过街等候空间充裕。

图1 大转角半径与小转角半径过街距离对比

3.4 小转角半径的弊端。（1）小转角半径交叉口的人行横道线位置通常更靠近路口，慢行交通与机动车交通流距离较近，导致人车谈判空间不足。（2）大型车转弯不便，加之右转车汇入直行交通流时交织角度偏大，容易发生剐蹭。（3）右转车辆若减速不及时、不充分，转弯时容易侵占直行车道空间，存在安全隐患。

4 新标准的推出

北京市发布的《步行和自行车交通环境规划设计标准》（DB11/ 1761-2020）是国内第一部针对城市步行和自行车交通制定的制定的标准。

该标准主要根据相交道路是否设置机非分隔带对路缘石转角半径进行分类，推荐路缘石转弯半径采用5m 或者8m[5]。特殊路口的路缘石转角半径应根据实际需要进行具体分析。

该标准还要求在小转角半径路口的右转车道配套设置减速标线。与国内某些城市喜欢设置右转渠化岛不同，北京的标准更是直接明确禁止设置右转渠化岛。

北京标准中转角半径的取值与此前规范相比有了大幅的下调，半径大小的选择也更加清晰和明确。

紧随其后，2021 年5 月20 日，国家标准《城市步行和自行车交通系统规划标准》（GB/T51439-2021）获批，自2021 年10 月1 日起实施。该标准主要根据交叉口相交道路等级、非机动车道与机动车道之间隔离设施的设置情况进行分类，路缘石半径推荐值为5～8m。

此外，该标准还明确当路缘石半径较小时，应同步设置配套的交通标志和标线，提示驾驶员提前进行减速。

新标准的发布，对城市道路交叉口路缘石转角半径有了更清晰和明确的要求，为道路设计师提供了有力的规范支撑。

5 关于交叉口转角半径取值的研究

5.1 根据车辆行驶稳定性计算转弯半径。车辆在转弯时需要保证行驶的稳定，那么横向受力需达到平衡，即车辆所受的离心力、由道路横坡产生的车辆自身重力在横向的分力、车辆轮胎与路面之间的摩擦力，三者在横向上受力达到平衡。由此可见，车辆的转弯半径除与速度与相关外，还与道路横坡、横向力系数有关。

根据国外相关研究，小汽车右转最小半径R 可由右转弯设计速度、横向力系数和路面横坡度计算得到，详见下式：

式中：R——小汽车最小右转半径（m）；Vd——右转弯设计速度（km/h）；μ——横向力系数；i——路面横坡度。

计算结果见表2。

表2 小汽车右转最小半径R

5.2 由车辆特性所决定的最小转弯半径。不同类型的车辆在转弯时，由于其车身尺寸不一样，车辆轴距、前悬、后悬也不一样，所以车辆转弯所需的空间也存在差异。例如公交车转弯需要比小汽车转弯所需的空间更大。

根据车辆自身的机械特性，汽车都会有一个最小转弯半径。汽车的最小转弯半径越小，说明其驾驶更灵活，受到道路和场地的限制也就越小，即便是狭窄的弯道也能应对自如。

根据相关资料，机动车转弯所需的最小半径可以由车辆相关参数直接计算得到，详见下式：

式中：R——由车辆特性所决定的最小转弯半径（m）；r——车辆最小转弯半径（m）；L——车辆轴距（m）；B——车辆宽度（m）；n——车辆前轮距（m）。

由此可以计算不同类型车辆转弯所需的最小半径，详见表3。

表3 由车辆特性所决定的最小转弯半径

5.3 根据驾驶习惯计算最小转弯半径。文献[6]提出了一种根据驾驶员驾驶习惯来计算车辆最小转弯半径的方法。作者把研究的主要对象从车辆本身转移到了驾驶车辆的驾驶员。车辆转弯半径的大小不仅与车辆本身特性有关，驾驶车辆的驾驶员对转弯半径的大小同样影响巨大。技术娴熟的司机驾驶车辆在路口转弯时，乘客往往能感觉到平稳和舒适，这是因为驾驶员在转弯过程中采用了合适的车速和转向角度，从而保证了车辆行驶状态的稳定。并且，通常车速越高则转向角度越小，车速越低则转向角度偏大。

正是根据这一观察，文献[6]建立了不同车辆转向角度与转弯半径之间的联系，并将转向角度换算成驾驶员操作方向盘时转动的圈数。

以小型汽车和普通汽车为例，右转弯半径计算结果详见表4。

表4 小型汽车、普通汽车右转弯半径要求（m）

5.4 基于车辆转向制动过程的最小转向半径。文献[9]对车辆的转向制动过程进行了数学分析，提出了车辆在转向时必须满足车辆所受的向心力与车辆轮胎与地面之间的摩擦力相等的关系。而车辆轮胎与地面之间的摩擦力仅由车辆自身质量和摩擦系数决定，故能产生的最大摩擦力是相对固定的。对同一辆汽车而言，车辆行驶速度越快，所能产生的向心力也就越大，当向心力大于车辆轮胎与地面之间所能产生的最大摩擦力时，车辆轮胎将在地面上产生滑移，这无疑时非常危险的。车辆要想安全实现转弯，那么车速就必须控制在一定范围内。正是基于这一物理关系，通过受力分析，我们就能计算得出一定车速下车辆的最大转角值，再经过数学图形分析，就能由最大转角值反算出车辆的最小转向半径。

假定某一车辆的轴距为2.8m，那么经过计算就能得出它的最小转向半径，详见表5。

表5 最小转向半径计算表（轴距2.8m）

结合上述研究成果，尽管得出的交叉口最小转角半径之间存在一定差异，但相较常规道路交叉口设计规范中关于转角半径的相关规定，上述研究都不约而同地得出了更小的交叉口转角取值的结论。在一定程度上，我们可以认为适当减小交叉口路缘石转角半径是能够满足车辆在交叉口实现安全转向的。

6 结论

综上所述，国内外街道设计导则和国内新发布的标准都不约而同的选择了较小的路缘石转角半径。交叉口小转角半径已成为国内国外街道设计中的主流，究其原因是城市道路设计由“以车为本”向“以人为本”的理念转变。大转角半径更多是为机动车交通考虑，而忽视了行人和非机动车的出行安全。小转角半径对行人和非机动车更友好，有利于交叉口的通行安全，体现了“以人为本”的设计理念。而结合相关研究也可知，适当减小交叉口转弯半径是能够满足车辆在交叉口安全转弯的。

道路工程师在实际工作中应结合相交道路等级、交通量大小、车型组成、大型车转弯需求、非机动车道的设置等情况进行具体分析，合理地选用路缘石转角半径。采用小转角半径的交叉口，右转弯车道宜配套设置纵向减速标线和减速慢行交通标志，以提示驾驶员提前做好减速准备，避免车辆转弯时减速不及时或不充分，也有利于行人和非机动车安全过街。

相信在不远的未来，我们能够真正实现慢行优先和车行有序的交通出行环境。