一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路

摘要

本发明公开了一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路，其特征是交叉口包含上层立交桥和下层地面环岛。上层立交桥包括五个结构单元，任意一个结构单元包括：一个进口引桥、一个分流交叉口、一个交织车道、一个合流交叉口、一个出口引桥和一个回环车道；下层地面环岛由直行进口道、右转进口道、直行出口道、右转出口道组成。本发明能解决现有立交桥无法实现五岔路口全互通的问题，保证在不设置交通信号灯的情况下依然保持交通的流畅运行，并能缓解大荷载的交通压力，从而有效解决城市交通安全和交通拥堵的难题。

权利要求

1.一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路，其特征包括：上层的梅花式立交桥、下层的地面环岛以及五个方向的进出口道；

任意一个进出口道包括：由直行进口道和右转进口道构成的进口道和由直行出口道和右转出口道构成的出口道；

所述梅花式立交桥包括五个结构单元；任意一个结构单元包括：一个进口引桥、一个分流交叉口、一个交织车道、一个合流交叉口、一个出口引桥和一个回环车道；

所述地面环岛为地面交通的环岛形式，并分别与任意一个进出口道的右转进口道和右转出口道相连通；

定义任意一个进出口道为当前进出口道，且当前进出口道为逆时针第一进出口道；定义任意一个结构单元为当前结构单元；且当前结构单元为逆时针第一个结构单元；

所述当前进出口道的直行进口道与当前结构单元的进口引桥相连接，并在当前结构单元的分流交叉口处分别与当前结构单元的交织车道和出口引桥相连通，所述当前结构单元的交织车道在逆时针第二个结构单元的合流交叉口处与逆时针第二个结构单元的出口引桥相连通；所述当前结构单元的出口引桥分别与逆时针第三个进出口道的直行出口道和当前结构单元的回环车道相连通；所述当前结构单元的回环车道与逆时针第三个结构单元的进口引桥相连通。

说明书

一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路

技术领域

[0001] 本发明属于道路桥梁设计领域，具体的说是一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路。

背景技术

[0002] 道路交叉口是不同方向道路在同一平面交叉的部分，通常分为平面交叉和立体交叉。立体交叉能够使各向车流在不同平面上通过，克服了平面交叉行车速度低、通行能力差的特点。而五岔路口是交叉路口中一个典型的异形交叉口，在这种交叉口通行时，交通参与者很难通过常见的交通信号灯指示顺利通行，同时难以分辨前进方向。这两方面的问题成为引发交通事故和阻塞的主要因素。现有的五岔路交叉口的解决方式，通过采用改建五条道路中的一条道路，使原本的五岔路交叉口变形称为十字交叉口。这种解决方法，能够应用的范围有限，仅适用于交通荷载具有明显差异性的五岔路交叉口；司机在通过这类交叉口时，改建道路的交通荷载陡然增大，需要更长时间来通过交叉口。

发明内容

[0003] 本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路，以期能解决现有立交桥无法实现五岔路路口全互通的问题，保证在不设置交通信号灯的情况下依然保持交通的流畅运行，并能缓解大荷载的交通压力，从而有效解决城市交通安全和交通拥堵的难题。

[0004] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

[0005] 本发明一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的特点包括：上层的梅花式立交桥、下层的地面环岛以及五个方向的进出口道；

[0006] 任意一个进出口道包括：由直行进口道和右转进口道构成的进口道和由直行出口道和右转出口道构成的出口道；

[0007] 所述梅花式立交桥包括五个结构单元；任意一个结构单元包括：一个进口引桥、一个分流交叉口、一个交织车道、一个合流交叉口、一个出口引桥和一个回环车道；

[0008] 所述地面环岛为地面交通的环岛形式，并分别与任意一个进出口道的右转进口道和右转出口道相连通；

[0009] 定义任意一个进出口道为当前进出口道，且当前进出口道为逆时针第一进出口道；定义任意一个结构单元为当前结构单元；且当前结构单元为逆时针第一个结构单元；

[0010] 所述当前进出口道的直行进口道与当前结构单元的进口引桥相连接，并在当前结构单元的分流交叉口处分别与当前结构单元的交织车道和出口引桥相连通，所述当前结构单元的交织车道在逆时针第二个结构单元的合流交叉口处与逆时针第二个结构单元的出口引桥相连通；所述当前结构单元的出口引桥分别与逆时针第三个进出口道的直行出口道和当前结构单元的回环车道相连通；所述当前结构单元的回环车道与的逆时针第三个结构单元的进口引桥相连通。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0012] 1、本发明所涉及的立交桥不改变原有交叉口的基础结构，通过采用一种梅花式双层立交桥的五岔路口道路结构，保证在不设立交通信号灯的前提下，解决了现有五岔路交叉口中无法通过有效途径实现各方向车流畅通无阻，互不干扰，完全消除了平面冲突点的全互通问题，实现了五岔路交叉口的全互通问题，任意一个路口均可进入立交桥道路，可以自任意一个其它路口离开立交桥道路的难题。保持了交通的流畅运行，极大地缓解了交叉口车辆通行时，由于交通信号或行进方向不明所导致的交通阻塞以及相伴随的大荷载的交通压力。

[0013] 2、本发明创新性的提出了交叉口节点路网化的思想，设计了一种新的双层立交桥路网式的无定向全互通形式，即通过上层立交桥和下层地面环岛相结合的结构设计，将交叉口的功能多元化、空间合理化，将立体交叉口的上下分层、多方向互不相扰的作用和棋盘式道路网的分配交通荷载功能相结合，为进入立交桥道路的交通参与者提供安全、迅速、经济、舒适的行驶条件。

[0014] 3、本发明通过采用上层立交桥和下层地面环岛，两层同级别的道路网结构，使得自任意一个路口进入五岔路交叉口的车辆同时存在两种不同的行车路线，将以往同一方向同一道路上的交通荷载根据立交桥结构分成上层立交桥和下层环岛两部分交通荷载，并通过交通诱导技术使得上下两层道路结构承担趋于一致的交通荷载，大大降低了交叉口内部同一方向同一道路上的交通荷载，提高了交通运行效率。

[0015] 4、本发明立交桥道路中通过在上层立交桥结构的设计过程中，根据斯坦纳树(Steiner Tree)原理，设计大量的共线道路，减少了不同方向车流所需要的道路总长度和总面积，克服了以往立交桥设计过程中，每增加一个方向的车流就需要增加同一方向道路的难题，大大减少了达成立交桥全互通目的所需要的道路建设总成本，最大化利用了稀缺的立交桥资源。

[0016] 5、本发明中上层立交桥结构通过采用上跨式和下穿式两种空间结构设计，在垂直面中的相互交织，减少了占地面积，提高了空间利用率，克服了常见的苜蓿型和喇叭型等常见的互通立交桥占地面积大、适用范围有限的缺点。

附图说明

[0017] 图1为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的整体结构图；

[0018] 图2为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口结构标号图；

[0019] 图3为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的上层立交桥结构单元图；

[0020] 图4为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的上层立交桥结构图；

[0021] 图5为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的下层地面环岛结构图；

[0022] 图6为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的上层立交桥中心部分图；

[0023] 图7为本发明梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路的上层立交桥交通组织图；

[0024] 图8为本发明第一进出口道通往第二进出口道交通组织图；

[0025] 图9为本发明第一进出口道通往第三进出口道交通组织图；

[0026] 图10为本发明第一进出口道通往第四进出口道交通组织图；

[0027] 图11为本发明第一进出口道通往第五进出口道交通组织图；

[0028] 图12为本发明五个进出口道通往第一进出口道交通组织图。

具体实施方式

[0029] 本实施例中，一种梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路如图1所示，主要由上层的梅花式立交桥、下层的地面环岛以及五个方向的进出口道组成；回环车道和交织车道分别平滑连接不同的进口引桥和出口引桥，使得不同进出口引桥之间互联互通、相互交错，形成了错落有致的梅花式立交桥形状。五个方向的车流在进入立交桥前进行分流分别进入上层立交桥和下层地面环岛，通过不同的交通组织方式可以到达交叉口内的任意出口道。具体的说，

[0030] 如图2所示，任意一个进出口道包括：由直行进口道和右转进口道构成的进口道T和由直行出口道和右转出口道构成的出口道R；

[0031] 进口道由第一进口道T1、第二进口道T2、第三进口道T3、第四进口道T4和第五进口道T5组成。

[0032] 第一进口道T1由第一直行进口道SI1和第一右转进口道RI1构成，通过第一直行进口道 SI1衔接至上层梅花式立交桥，通过第一右转进口道RI1衔接至下层地面环岛；

[0033] 第二进口道T2由第二直行进口道SI2和第二右转进口道RI2构成，通过第二直行进口道 SI2衔接至上层梅花式立交桥，通过第二右转进口道RI2衔接至下层地面环岛；

[0034] 第三进口道T3由第三直行进口道SI3和第三右转进口道RI3构成，通过第三直行进口道 SI3衔接至上层梅花式立交桥，通过第三右转进口道RI3衔接至下层地面环岛；

[0035] 第四进口道T4由第四直行进口道SI4和第四右转进口道RI4构成，通过第四直行进口道 SI4衔接至上层梅花式立交桥，通过第四右转进口道RI4衔接至下层地面环岛；

[0036] 第五进口道T5由第五直行进口道SI5和第五右转进口道RI5构成，通过第五直行进口道SI5衔接至上层梅花式立交桥，通过第五右转进口道RI5衔接至下层地面环岛。

[0037] 出口道由第一出口道R1、第二出口道R2、第三出口道R3、第四出口道R4和第五出口道R5组成。

[0038] 第一出口道R1由第一直行出口道SO1和第一右转出口道RO1构成，通过第一直行出口道SO1衔接至上层梅花式立交桥，通过第一右转出口道RO1衔接至下层地面环岛。

[0039] 第二出口道R2由第二直行出口道SO2和第二右转出口道RO2构成，通过第二直行出口道SO2衔接至上层梅花式立交桥，通过第二右转出口道RO2衔接至下层地面环岛。

[0040] 第三出口道R3由第三直行出口道SO3和第三右转出口道RO3构成，通过第三直行出口道SO3衔接至上层梅花式立交桥，通过第三右转出口道RO3衔接至下层地面环岛。

[0041] 第四出口道R4由第四直行出口道SO4和第四右转出口道RO4构成，通过第四直行出口道SO4衔接至上层梅花式立交桥，通过第四右转出口道RO4衔接至下层地面环岛。

[0042] 第五出口道R5由第五直行出口道SO5和第五右转出口道RO5构成，通过第五直行出口道SO5衔接至上层梅花式立交桥，通过第五右转出口道RO5衔接至下层地面环岛。

[0043] 如图3所示，梅花式立交桥包括五个结构单元；任意一个结构单元包括：一个进口引桥 I、一个分流交叉口C、一个交织车道M、一个合流交叉口D、一个出口引桥O和一个回环车道W；

[0044] 定义任意一个进出口道为当前进出口道，且当前进出口道为逆时针第一进出口道；定义任意一个结构单元为当前结构单元；且当前结构单元为逆时针第一个结构单元；

[0045] 如图4所示，当前进出口道的直行进口道SI与当前结构单元的进口引桥I相连接，即自地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自进口引桥右侧相邻的出口引桥O上方连接至分流交叉口C的衔接路段。包括：

[0046] 自第一进口道T1地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自第四出口引桥O5上方连接至上层梅花式立交桥，与第一分流交叉口C1平滑连接的第一进口引桥I1；

[0047] 自第二进口道T2地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自第五出口引桥O1上方连接至上层梅花式立交桥，与第二分流交叉口C2平滑连接的第二进口引桥I2；

[0048] 自第三进口道T3地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自第一出口引桥O2上方连接至上层梅花式立交桥，与第三分流交叉口C3平滑连接的第三进口引桥I3；

[0049] 自第四进口道T4地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自第二出口引桥O3上方连接至上层梅花式立交桥，与第四分流交叉口C4平滑连接的第四进口引桥I4；

[0050] 自第五进口道T5地面上扬至空中，跨越地面环岛G并自第三出口引桥O4上方连接至上层梅花式立交桥，与第五分流交叉口C5平滑连接的第五进口引桥I5。

[0051] 由于各个结构单元采取了上跨和下穿交错式混合结构，在相同的水平曲率半径的情况下，使得立交桥总体结构占据的空间比一般形式的苜蓿叶立交桥大大减小。

[0052] 如图4所示，在当前结构单元的分流交叉口C处分别与当前结构单元的交织车道M和出口引桥O相连通，分流交叉口与每个结构单元的进口引桥I、左侧的交织车道M和右侧的出口引桥O相连接，三条道路在此处交汇。包括：

[0053] 第一分流交叉口C1分别与第一交织车道M1及与第一出口引桥O1相连接；第二分流交叉口C2分别与第二交织车道M2及与第二出口引桥O2相连接；第三分流交叉口C3分别与第三交织车道M3及与第三出口引桥O3相连接；第四分流交叉口C4分别与第五交织车道 M4及与第四出口引桥O4相连接；第五分流交叉口C5分别与第五交织车道M5及与第五出口引桥O5相连接。

[0054] 如图6所示，当前结构单元的交织车道M在逆时针第二个结构单元的合流交叉口处D与逆时针第二个结构单元的出口引桥O相连通；包括：第一交织车道M1平滑连接第一进口引桥I1与第二出口引桥O2；第二交织车道M2平滑连接第二进口引桥I2与第三出口引桥O3；第三交织车道M3平滑连接第三进口引桥I3与第四出口引桥O4；第四交织车道M4平滑连接第四进口引桥I4与第五出口引桥O5；第五交织车道M5平滑连接第五进口引桥I5与第一出口引桥O1。

[0055] 如图6所示，合流交叉口D的特点是：与每个出口道的出口引桥O相连，在合流交叉口 D处，分别与合流交叉口D右侧的进口引桥I和通向合流交叉口D左侧的交织车道M相连接。包括：

[0056] 第一合流交叉口D1分别与第五交织车道M5及第一出口引桥O1相连接；第二合流交叉口D2分别与第一交织车道M1及第二出口引桥O2相连接；第三合流交叉口D3分别与第二交织车道M2及第三出口引桥O3相连接；第四合流交叉口D4分别与第三交织车道M3及第四出口引桥O4相连接；第五合流交叉口D5分别与第四交织车道M4及第五出口引桥O5相连接。

[0057] 通过使用大量的共线道路，减少不同方向车流所需要的道路总面积，克服了以往立交桥设计过程中，每增加一个方向的车流就需要增加同一方向道路的难题，大大减少了达成立交桥全互通目的所需要的道路建设总成本，最大利用立交桥资源。

[0058] 如图4所示，当前结构单元的出口引桥O分别与逆时针第三个进出口道的直行出口道SO 和当前结构单元的回环车道W相连通；出口引桥O自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自其相邻的进口引桥I下方连接至出口道R的衔接路段。包括：由与合流交叉口D1及第一出口引桥O1平滑连接的第五交织车道M5自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自第二进口引桥I2下方连接至第一出口道R1；由与合流交叉口D2及第二出口引桥O2平滑连接的第一交织车道M1自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自第三进口引桥I3下方连接至第二出口道R2；由与合流交叉口D3及第三出口引桥O3平滑连接的第二交织车道M2自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自第四进口引桥I4下方连接至第三出口道R3；由与合流交叉口 D4及第四出口引桥O4平滑连接的第三交织车道M3自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自第五进口引桥I5下方连接至第四出口道R4；由与合流交叉口D5及第五出口引桥O5平滑连接的第四交织车道M4自空中下延至地面，跨越地面环岛G并自第一进口引桥I1下方连接至第五出口道R5；

[0059] 如图4所示，当前结构单元的回环车道W与逆时针第三个结构单元的进口引桥I相连通，是平滑连通每个结构单元的出口引桥O与逆时针第三个结构单元的进口引桥I的衔接路段，实现五个进出口道的全互通。包括：连接第一出口引桥O1与第三进口引桥I3的第一回环车道W1；连接第二出口引桥O2与第四进口引桥I4的第二回环车道W2；连接第三出口引桥 O3与第五进口引桥I5的第三回环车道W3；连接第四出口引桥O4与第一进口引桥I1的第四回环车道W4；连接第五出口引桥O5与第二进口引桥I2的第五回环车道W5。

[0060] 如图5所示，地面环岛G为地面交通的环岛形式，并分别与任意一个进出口道的右转进口道RI和右转出口道RO相连通；不设立建筑物进行分割，仅设有交通标志，可减少由于地面建筑导致的臃肿结构。其结构特征包括由地面标线绘制成的五条右转出口道RO和标线绘制成的地面环岛G。五条右转出口道包括连接至第一出口道的右转出口道RO1、连接至第二出口道的右转出口道RO2、连接至第三出口道的右转出口道RO3、连接至第四出口道的右转出口道RO4、连接至第五出口道的右转出口道RO5。

[0061] 本实施例中，梅花式双层通行立交桥的五岔路口道路交通标志诱导系统，是包含交通流测量装置、可变信息板、交通标志牌等。通过交通流测量装置采集立交桥内部和即将进入立交桥的实时交通信息，进行云端数据处理。通过设置在分流交叉口C、合流交叉口D、回环车道W处的交通标志牌进行方向标识，在本发明中设置的交通标志牌采用与高速公路指路标志相同的标志方法，即在当前标志牌上分别标识其它四个路口的距离及方向。通过设置在每个进口道T处的可变信息板上实时发布如图5中下层地面环岛G和图7中上层梅花式立交桥交通组织图上的交通流量信息，以红色、黄色、绿色分别标示不同路段道路上的实时交通路况，对未来进入立交桥的车流进行动态交通诱导，避免了上下层立交桥内车流量的不同压力，使得两层立交桥拥有相匹配的交通荷载。

[0062] 综上所述，本方案所提供的结构特性能够有效地解决道路交叉口的交通效率和交通安全难题，并服务于压力日益增加的城市交通。