专利名称：一种十字路口畅通的交通设施及其建筑方法与用法的制作方法
技术领域：
本发明属交通设施与畅通工程。
目前的交通设施是不够完善的，需要改进的地方不少。现状畅通工程是靠加阔公路与“严格管理”来达到“畅通工程”的。何谓畅通工程？顾名思义是无阻挡的行驶！因此，所谓畅通工程并没有达到名副其实的畅通目的。至少，十字路口、三岔路口的红绿灯管理造成半数以上的车辆受阻而停顿。这些车辆由于红绿灯的制遏使行驶着的车辆停顿而积聚。在城市上空鸟瞰车辆的运动状况就会发现，红绿灯造成车辆作着无规律的“脉冲运动”。
现行红绿灯管理交通大致是这样的首先让其中一条道上左转弯的车辆绿灯放行，再让这条道上直线行驶的车辆绿灯放行，然后让另一条道上变为绿灯，按上述步骤放行。城市越大，交通越繁忙，这个规矩越细越严(红绿灯分配时间越细，甚至连步行人群也在红绿灯严格管理的范围之内)，这样一个红绿灯周期需要2～3分钟左右，这个时间足以使十字路口众多的车辆造成积聚。十字路口这种行车现状用朴素的数学观念来归纳，平均只有四分之一的车辆与行人能通过；有四分之三的车辆与行人在停车停步，等待着通行信号。在较短的二个十字路口间，几乎车辆连接如龙，不易分离。这种交通管理明显跟不上交通工具的发展需要。在城市中想要再增加先进的交通工具，困难重重。我国用不了多长时间，也会同发达国家一样，大城市乃至中小城市十字路口车辆拥挤状况的前瞻是不容乐观的。
现状十字路有四个路口，每个路口的车辆与行人均有四种选择要求——走直道、走左转弯、走右转弯、走返回道去他们心里所想去的目的地。因此，十字路口的四个路口对车辆与行人来说就会产生十六种选择要求而产生的众多交叉点。这就造成纷繁复杂的局面，而产生现行十字路口用红绿灯管理交通的规范。可是，非机动车与行人总还是要闯这个规范，其原因是他们的心里想便捷而抢道。十字路口因为一辆非机动车或一个行人而影响一大片车堵的现象是屡见不鲜的。如何解决好十字路口的畅通问题？有很多专家、学者、发明者在探索中如专利93119501.2《城市立交系统》，专利97103507.5《外环道路立体交通系统及其建造方法》，专利98103436.5《立体、地面、环行交互的十字路口行车道》等等。这些研究人员为解决机动车辆的畅通问题贡献了聪明才智。
虽然，现有交通设施在专家与研究人员的努力下在不断改进高架桥设施能适当缓解穿城过路车辆的参杂拥挤，地铁能疏通行人在城市中的参杂拥挤，城市外围大型立交桥设施能解决车辆与行人的畅通问题。但，城市内众多十字路口车辆还是受着红绿灯的制遏而积聚。因为城市内不可能用这么多土地面积建造这么宏大的立交桥来达到畅通目的，这，似乎还有点象喧宾夺主的味道。城市毕竟是金融、商业、学校、工厂、住宅、生活设施、政府机构、电力、环保、历史文物、旅游观光等等综合人群的汇集地。交通只是贯穿这些活动群体的附件，畅通更是附件中的螺丝钉。造宏大的立交桥只可点缀，而不能全面铺开来达到综合人群畅通生活活动的目的。因此，城市内如果再不适当改进交通设施，在十字路口车辆拥挤趋势将会越来越严峻，路面的行车利用率会不断降低，而停车占用率会不断提高。
上述城市内十字路口的车辆与行人的活动是纷繁复杂的有各种类型、各种宽度、各种高度与各种速度的车辆要行驶、还有众多低速行人要穿梭，他们均有四种选择要求。然而，细细(仔细)分析来看，他们都有其共性都在进行着有目的地的活动；都必须一个目的地、一个目的地的到达。因此，不论他们在完成单一的目的，还是完成多个目的，他们都必然会产生一条行程线。从对人们心里分析出发来观察人们的活动；如果他们要到达一个目的地，虽然有着众多条道路可以选择，但他们选择到达目的地的道路为1、近路。他们不可能选择绕道来到达目的地的。2、直路。他们要到达目的地的道路只需一个拐弯就能到达，而他们不可能去多拐几个弯来到达目的地的。3、大路、宽阔的路，路面状况良好的路。他们不可能选择小路狭路，路面状况不良的路来走。4、安全可靠的路。他们不可能有意去违规、闯危险区。这些按人们心理分析出来的思想活动是不能违背的。这些按人们心理活动分析出来的众多车辆与行人自然造成的众多行程线如果我们将它们叠加起来就会发现一些有规律的东西1、车辆与行人的目的地都在人们的心里，故在心里早先就有了行程线。
2、最繁忙的十字路口是车与人的共占区，繁华段十字路口行人喜欢自由穿梭。(所谓繁华是同人们频繁的活动分不开的)3、现行的天桥与地道过十字路口的方法，人们觉得太高太深，有些人因此产生违规而闯危险区，如果不采用电梯式装置是难以适应人们要求的。
4、现行十字路口的红绿灯机制还是有漏洞的，如行人直线放行时就会阻碍右转弯机动车辆通行而造成积聚的问题。
5、机动车从起始地出发行至目的地，不论它的路线有多远，从理论上讲它都可以通过两次十字路口转弯来到达，而直穿十字路口的数量是以它全程行程线的长短决定的，理论上讲是它全程经过十字路口个数减去2个转弯数的差。这就是造成十字路口直穿车辆远远超过转弯车辆数的直接原因。
6、城市越大，道路纵横越规则，车辆直穿十字路口数与左右转弯数之比值就会显得越大。
7、十字路口车辆左右转弯数以总体概率论各占百分之五十。
8、目前称作“死亡圆盘”的十字路口原先为什么能运作？原因是当时车流量稀疏，通过圆盘拉长距离，在圆切点上让右转弯、直线行驶车辆与左转弯车辆避开冲撞点(交叉点)而分离。随着车流量增加，道路加阔，车辆能成排行驶，这样就从隐性冲撞点而变成明显的冲撞点，道路越阔，车辆排数越多；冲撞点就会越多，因此造成无法分离的局面而“死亡”。其实控制住一定的车流量“死亡圆盘”是能复苏的。
9、在同一平面上车辆要过交叉点，只能通过时间的前后来错开冲撞点(现行的红绿灯管理就是这个原理)。
10、人与非机动车的空间高度要求不高，仅仅只要2米即可，并且人与非机动车的承重的要求也不高。
以上规律为本发明的目的提出了支持与要求。
本发明的目的是解决十字路口车辆与行人受红绿灯制遏而造成积聚的问题。要按人们心理要求在十字路口设置出一种交通设施来达到车辆与行人各行其道的畅通目的。
本发明从二方面着手解决问题。1、排除机动车在十字路口受非机动车与行人的干扰问题。2、解决十字路口四路机动车之间会产生冲撞点问题。
本发明通过层面增多来解决上述二个问题。理论上讲，用五个层面完全能解决畅通问题用一个层面解决非机动车与行人的通行问题，用二个层面解决机动车的直穿行驶问题，用二个层面解决机动车左右转弯与返回的问题，实施也能行得通。然而，从实际常规建筑与通行要求出发，用四个层面(实际高度为三个半层面)就可以解决畅通问题，这样投资可以大大减少。
本发明一种十字路口畅通的交通设施其特征是十字路口中心区从原车道与行人道面引伸出路桥层、上坡平台层、下坡浅表隧道层、下坡深隧道层来，平台层与浅表隧道层夹在路桥层与深隧道层之间的一个车辆与行人畅通的交通设施。
本发明一种十字路口畅通的交通设施其建筑方法特征是在原有两条相交道路组成的十字路口，将其中一条道路分建成路桥层、上坡道至平台层、下坡边道至浅表隧道层三种不同平面的道路，另一条道路分建成下坡深隧道层、上坡道至平台层、下坡边道至浅表隧道层三种不同平面的道路，两条道路上的上坡道相交在中心平台层上，两条道路上的下坡边道相交在浅表隧道层内，使之建筑成一个畅通的交通设施。
本发明一种十字路口畅通的交通设施的用法是下坡浅表隧道层是为非机动车及行人全方位择道而使用的，路桥层与深隧道层是为直线行驶的机动车使用的，上坡道进入平台层是为机动车左右转弯及返回使用的，上设等腰三角形前后测距礼让线图案是专一为左转弯及返回道车辆驾驶员甄别前后，礼让行车而用。
本发明一种十字路口畅通的交通设施的效果是下坡浅表隧道层是能按非机动车与行人的心里行程线尽快地全方位择道而奔向目的地去的，使十字路口机动车消除干扰因素，直线行驶的机动车通过路桥层与下坡深隧道层达到无干扰的畅通行驶，上坡道进入平台层上的机动车能使右转弯达到无干扰的畅通行驶，左转弯及返回道车辆能通过平台层上设置的等腰三角形前后测距礼让线图案让驾驶员能甄别出前后，随机率尽快错开冲撞点，达到畅通的目的，如等腰三角形前后测距礼让线暂不习惯使用，可以采用“复苏的死亡圆盘”，亦可以采用单一为左转弯与返回道车辆使用红绿灯，这样也至少能让百分之九十以上的车辆与行人达到畅通的目的。
图1为十字路口畅通的交通设施俯视示意图。A为原车道，B为原行人道，C为路桥，D为上平台层坡道，E为下浅表隧道层坡道，F为通向深隧道层的坡道。
图2为平台层截面图，上有等腰三角形前后测距礼让线图案，带箭头线为左转弯车辆运行线(在前后难以判别时从运动学原理出发——上坡转弯减速车辆应该礼让直线均速运行的车辆先行)。
实现本发明的最佳方式如下首先在十字路口作好外围路基扩展，在一条道上围圈定挖掘深隧道下坡引线及一小段隧道为建筑区，打好维护桩后开挖，将土方清除，建好下坡引线维护墙及路基，架好隧道段区承重墙与梁，为地面暂行道铺好路，作好贯通准备，同时在另一条道上留好通道，围圈定建桥施工区，打桩建桥墩，如图3(I)所示(X是路面暂行道伸缩区段)，然后拆除深隧道围圈区，开通暂行道(X段)，将中心施工区围定，建筑路桥中心桥墩柱脚，打好深隧道区维护桩，推进深隧道挖掘，并将预算需用土方堆放在中心围圈区内待用，挖通深隧道，建好承重墙及路基，架好承重梁，将堆积土方按设计要求推平，如图3(II)所示，接着将路桥与深隧道建好后贯通使用，并进行中心段浅表隧道区的施工，控制好深度、建好承重墙及路基、架好承重梁，铺好平台基础，如图3(III)所示，最后切断原车道的交通，挖掘浅表隧道下坡引线，将土方堆平台坡用，如图3(IV)所示，建好浅表隧道入口，连接好下坡道，建好上下坡及外围路基，贯通畅通的交通设施，如图4所示。
图4为8车道与8车道相交，最为繁忙的十字路口畅通的交通设施。参数尺寸为道路总阔度34M左右，路桥宽12M左右，桥墩间距15M左右，引桥长80M左右，地平线至路桥底部高为6.5M左右，平台面至路桥底部高为5M左右，上平台的坡宽6M左右，引坡长20M左右，平台离地平线高1.5M左右，下坡浅表隧道层空间净高2M左右，宽3.5M左右，底部比地平线低1.5M左右，引坡长20M左右，深隧道离地平面6.5M左右，离浅表隧道层底面5M左右，宽12M左右，下坡引线长80M左右。
本发明同样适用于三岔路口、五岔路口。只要有四车道以上宽的相交公路，均能实施这种畅通的交通设施。如果能在城市内统筹布局，有计划地展开这种畅通的交通设施。城市内的车辆至少还能增加四分之一而不会觉得拥挤。发明人坚信“水有渠则顺，车有路则畅”。
我国申奥成功了，本发明刚好为我国举办国际奥运会在交通事业上作出点贡献，让中国走向世界，让世界敬重中国。
权利要求
1.一种十字路口畅通的交通设施其特征是十字路口中心区是从原车道与行人道面引伸出路桥层、上坡平台层、下坡浅表隧道层、下坡深隧道层来，平台层与浅表隧道层夹在路桥层与深隧道层之间的一个车辆与行人畅通的交通设施。
2.一种十字路口畅通的交通设施其建筑方法特征是在原有两条相交道路组成的十字路口，将其中一条道路分建成路桥层、上坡道至平台层、下坡边道至浅表隧道层三种不同平面的道路，另一条道路分建成下坡深隧道层、上坡道至平台层、下坡边道至浅表隧道层三种不同平面的道路，两条道路上的上坡道相交在中心平台层上，两条道路上的下坡边道相交在浅表隧道层内，使之建筑成一个畅通的交通设施。
3.一种十字路口畅通的交通设施的建筑步骤如下首先在十字路口作好外围路基扩展，在一条道上围圈定挖掘深隧道下坡引线及一小段隧道的建筑区，打好维护桩，开挖，将土方清除，建好下坡引线维护墙及路基，建好隧道段区承重墙、架好梁，为地面暂行道铺好路，作好贯通准备，同时在另一条道上留好通道，围圈定建桥施工区，打桩建桥墩，然后拆除深隧道围圈区，开通暂行道，将中心施工区围定，建筑路桥中心桥墩柱脚，打好深隧道区维护桩，推进深隧道挖掘，并将预算需用土方堆放在中心围圈区内待用，挖通深隧道，建好承重墙及路基，架好承重梁，将堆积土方按设计要求推平，接着将路桥与深隧道建好后贯通使用，并进行中心段浅表隧道区的施工，控制好深度，建好承重墙及路基，架好承重梁，铺好平台基础，最后切断原车道的交通，挖掘浅表隧道下坡引线，将土方堆平台坡用，建好浅表隧道入口，连接好下坡边道，建筑好上下坡及外围路基，贯通畅通的交通设施。
4.一种十字路口畅通的交通设施是这样使用的下坡浅表隧道是为非机动车及行人全方位择道而使用的，路桥及下坡深隧道是为直线行驶的机动车使用的，上坡道进入平台层是为机动车左右转弯及返回而使用的，平台层上设有前后测距礼让线图案是为左转弯车辆随机率错开两个冲撞点而设置的。
5.根据权利要求书1所述十字路口中心区从原车道与行人道面引伸出的上坡平台层，可以是壹层，亦可以是贰层，用贰层时，其中低层平台同样可以用地平面层来替代。
全文摘要
一种十字路口畅通的交通设施及其建筑方法与用法属畅通工程、交通设施。本发明为解决十字路口车辆受红绿灯制遏而积聚的问题,通过原道路引伸出路桥层、上坡平台层、下坡浅表隧道层、下坡深隧道层的设施来解决行人与车辆的畅通问题。浅表隧道层为解决非机动车与行人的择道而用,平台层为解决机动车左右转弯与返回道行车而用,上设前后测距礼让线,路桥与深隧道层为解决直线行驶的机动车而用,使十字路口交通达到畅通的目的。
文档编号E01C1/00GK1366111SQ0210300
公开日2002年8月28日 申请日期2002年1月26日 优先权日2002年1月26日
发明者朱小青, 朱立 申请人:朱小青, 朱立