专利名称：一种无冲突点城市机动车道路系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种城市道路交通系统，特别是涉及一种对城市机动车道路 系统的改进。
背景技术：
半个多世纪以来，世界上所有的中等以上城市，其城市道路均为由四级道路 组成的道路网。这四级道路是快速路、主干路、次干路和支路。中国《城市道 路交通规划设计规范》中规定城市道路应分为快速路、主干路、次干路和支路 四类。半个多世纪的城市交通发展史证明，这种将城市道路分为四级的方法必然出 现严重的交通拥堵，使城市的道路交通系统的改造无法跳出"拥堵——治理—— 再拥堵"的怪圈。在城市道路分为四级的方法中，当城市汽车数量较多时，就出 现了严重的交通拥堵，表现为快速路通行能力不足,必然导致修建或增加快速路， 以提高快速路的比例。快速路建成后，很多车辆为了节约时间，会绕行到快速路 上行驶，这不但诱发了很多新的交通量，而且会出现快速路进出口的拥堵现象， "上不去"、"下不来"，表现为快速路以外的其它道路通行能力不足，这就导致 提高其它道路的比例。其它道路通行能力增加后，"上不去"、"下不来"的问题 解决了，涌入快速路的车辆进一步增多，使得快速路也变成了慢速路，这又将导 致增建快速路，又要提高快速路的比例……。这样循环下去，路越修越多，车越 来越堵，而且城市面积越来越大，必然出现所谓的"摊大饼"现象。不仅大量的 土地被城市占用，而且土地供应不足，严重制约城市的发展，这已经构成了对国 家可持续发展的严峻挑战。可见，城市道路分为四级的方法，将使城市道路系统 的治理进入一个"死循环"，不仅城市交通拥堵永远无法解决，而且难以具备实 现"公交优先"所必需的道路畅通条件。由于现行的由四级道路组成的道路网，在每平方公里土地上形成的交通供给 量，即交通供给密度很低，远远满足不了繁华市区每平方公里土地上发生的交通 需求，即交通供给密度远远低于交通需求密度。因此，在四级道路所构成的路网 中，繁华市区的交通拥堵是根本不可能解决的。几乎所有的大城市都在承受着繁 华市区交通拥堵的痛苦，都在采取某种限制汽车在繁华市区通行的政策，这种政 策是一种无奈的选择，给城市生活造成了很大不便，也引起了社会上的不满，而 且对于放手发展汽车工业产生消极影响。现有城市道路交通系统由四级道路组成的方法，普遍导致了在大城市中，修 建大型立交桥和高架路，甚至于是地下交通工程。这不仅造成了巨额的、难以支 付的交通投资需求，而且城市道路交通系统日益复杂，交通局面日益拥堵，城市 空间日益被分割，城市人居条件不断恶化，形成积重难返的局面。这是造成城市 不可持续发展的重要根源之一。已有技术和已有专利中，对城市机动车道路交通系统存在的问题，有过各种 各样的方案，但是由于都没能改变路网的四级结构，不能从整体上、从根本上消 除由四级道路(快速路、主干路、次干路、支路)组成的道路网所具有的先天性缺陷，所以都不能真正有效地解决城市交通拥堵问题、城市大量占用土地的问题、 机动车油耗很大和尾气严重污染等问题。申请(专利)号为03223555.0的名称为一种车辆通流的交叉路口的专利文 件，公开了一种车辆通流的交叉路口的设计方案，是利用掉头通道和换线距离， 可达到所有支道出主干道的车辆只能右转弯，从支道开出到对面支道或是左转弯 的车辆，顺车流向驶出对侧主车道。但是，在这一设计方案中，在支道右出顺车流方向的前方要设置带"乙"型防护栏的掉头通道，行驶线路复杂，交织点多而 密集，只适用于车流量很小的路段。申请(专利)号为88101742.6的名称为十字路口的新构造及其用途的专利 文件，公开了一种十字路口的新构造，其特征是在十字路口的千道上设置一个与 干道平等并平分干道成为来往车辆分道线的安全岛，藉双环状回转道与干道之连 接，使各支道与干道的行车毫无交叉干扰。但是这种构造占地面积大，机动车道 复杂，还要建安全岛，成本高。申请(专利)号为93119501.2的名称为城市立体交通系统的专利文件，公 开了一种城市交通的立体建设系统工程，阐明了一种现代化城市道路系统，但该 技术不能够有效使用，而且道路形成波浪起伏难以实施解决现代化城市对交通的 要求。申请(专利)号为98117567.8的名称为建筑与交通系统的专利文件，公开 了一种用于城市或集中居住区或高速公路的建筑与交通系统设计方案，该种建筑 与交通系统是将建筑物的顶部连接在一起，上述两类公路可同时与地面公路网或 地铁网相通。将建筑物与公路结合成为一体，还可以在建筑物的顶部侧面设置了 高架列车通道。该分明与现有建筑格局相比具有可充分地利用地上和地直的空 间，但是造价高、可操作性差。发明内容本实用新型的目的是，通过对现有城市道路交通系统的根本性改造，彻底排 除城市的交通拥堵，消除交通拥堵造成的经济损失，提高机动车的行驶速度，减 少机动车的出行时间。根据现有汽车的行驶特性，汽车在不停顿行驶状态下，其 百公里耗油只相当于目前城市市区行驶的50% 60%。采用本实用新型，汽车 能够不停顿地行驶，所以能够大幅度减少机动车的汽油消耗，并减少机动车的尾 气污染。本实用新型的目的还在于能够大量节约城市土地，这是因为现有城市每平方 公里土地上允许的汽车保有量很低，所以，随着汽车数量的增加，城市占地范围 必然迅速扩张，占用了大量的土地。本实用新型可以使每平方公里土地上的汽车 保有量提高约4倍，这就避免了随着汽车数量的增加，由于每平方公里土地上汽 车保有量很低，而必然出现的城市"摊大饼"现象，从而达到大量节约城市占用 土地的目的。本实用新型可以将现有城市道路交通系统改造为机动车连续行驶的道路交 通系统，可以取消交叉路口的红绿灯，汽车到交叉路口无需停顿和等待，在交通 高峰时段，汽车的平均行驶速度提高至四倍左右，从每小时10 20公里，提高 到每小时60公里左右。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种整合性技术，采用本实 用新型的技术方案，可以城市中现有地面道路为主体、为基础，通过逐步地对交 叉路口进行改造，使城市部分市区道路网中的所有交叉路口全部实现无冲突点交 通，将现有的城市道路网改造为与汽车交通完全适应的城市道路网。这个改进方 法的特征在于，将部分市区范围内的机动车道路中除每个街区范围内小路和个别
路段以外的机动车道路交叉路口全部设立无冲突点交叉路口 ，无冲突点交叉路口 为立体交叉路口或其中部分为非立体交叉的其他型式的路口，以逐步将由快速 路、主干路、次干路和支路等四级道路所组成的部分市区的城市道路网改造为除 每个街区范围内小路和个别路段以外的城市机动车道路全部为快速路的城市道 路网。本实用新型的机动车道路系统，是对城市道路的整体性的、根本性的改造。 随着交叉路口改造数量增加至全部路口，这就完成了一个由量变到质变的过程， 一个交通特性全新的路网出现了——原来以间断交通流(行驶中需不断停顿)交 通方式为主的路网，变化为全部是连续流(行驶中无需停顿)交通方式的路网。 交通方式出现了质的飞跃，与汽车的行驶特性相互协调，充分发挥了汽车运输快 速的优势。本实用新型的机动车道路系统，是对现有城市道路的交叉路口有选择性地逐 个进行改造，每个改造工程只局限于一个路口的范围，因此，对城市的日常交通 影响较小，与修建高架路、大立交以及地下工程相比，对城市日常交通的影响要 小得多。本实用新型的城市机动车道路系统的改进方法可以用于城市的部分市区，可 以用于发生交通拥堵的局部道路网或发生交通拥堵的地段或地区，可以用于城市 市区中发生交通拥堵的所有地段或地区，可以用于城市市区中的市中心或副中 心，也可以用于城市市区中全部城市建成区。本实用新型可以用于较大面积的部分市区的道路改造，这个部分市区的面积 不小于10平方公里。本实用新型对城市道路交通系统的改进，如果需要，也可以用于街区范围内 小路的交叉路口改造。本实用新型中对交叉路口的改造可以改造为立体交叉路口或在交通量较小 的部分路口改造为无冲突点的非立体交叉路口。在交叉路口的改造中，也可以全 部改造为立体交叉路口。需要改造为立体交叉路口的，可以优选设分离式立交桥。本实用新型中机动车道可以设人行过街天桥或过街地道，以避免行人穿行机 动车道。本实用新型中每个街区内小路交叉路口的型式可以为常规型式或是优选(参见图5):只能沿一个方向直行和各个行驶方向在右侧通行时只能右转弯，在左
侧通行时只能左转弯；或是不能直行(参见图6),右侧通行时只能右转弯，左 侧通行时只能左转弯。本实用新型具有突出的优点和效果，现有城市道路系统的改造采用本实用新 型的机动车道路系统，道路通行能力可以提高至四倍左右。这是因为，每条车道 的通行能力能够从每小时450辆(路口需停顿时)提高到1800辆(无路口停顿 时)。如果把交通拥堵造成的延误考虑在内，现行城市道路通行能力会更低些。采用本实用新型的机动车道路系统，能使城市单位土地面积上交通供应量大 于交通需求量，即交通供应密度大于交通需求密度，这就可以从根本上消除繁华 市区的交通拥堵，无需采取汽车的限行措施。釆用本实用新型的机动车道路系统，将使城市平均车速提高四倍左右。汽车 跑同样的距离，所花的时间只是原来的四分之一，这就极大地提高了城市的运作 效率。采用本实用新型的机动车道路系统，可以使每平方公里土地面积上的汽车保 有量提高四倍左右，所以可以建成紧凑型城市。这种紧凑型城市与现行城市的"摊 大饼"相比，前者城市占地面积只是后者的四分之一，城市的直径减少一半。如 果综合考虑，平均车速提高至四倍左右，城市直径减少一半，那么，城市人流、 物流的周转效率将有极大的提高。因此，以半小时行驶距离所划定的城市最佳规 模，将从目前的200万人提高至2000万人以上，这对城市经济的发展十分重要。采用本实用新型的机动车道路系统，如上述汽车的出行距离减少到原来的四 分之一，并且可以连续行驶。这两个因素综合起来，汽车的平均油耗，将降低至 原来的六分之一到八分之一，这对国家的能源政策是十分有利的。从以上分析不难看出，采用本实用新型的机动车道路系统，在城市中还可以 自然形成"公交优先"，而且可以大量节约公交系统的投资。釆用本实用新型的机动车道路系统一个突出效果是"拨乱反正"，可以把城 市道路交通改造从一个走不通的错误方向上拉回来。这种错误方向是，只注重若 干条道路建设的大工程而忽视提高单位土地面积上交通供给能力、忽视提高整个 路网中每一条道路的通行能力。同时，本实用新型的思路，能够纠正一个为很多 人所接受的错误结论——"靠修路解决交通拥堵是不可能的"。老城市的改造中 不需要再建设高架路、大立交等造价高、占地多、通行能力有限的交通设施，避 免了建造这些将来可能要拆除的交通设施。
采用本实用新型的机动车道路系统，只用较少的投资改造交叉路口，便可以 挖掘出相当于原有道路通行能力四倍左右的潜力，因此，可以使道路投资大幅度 降低，是一种投资少、易实施、回报高的技术方案。本专利文件中所述的市区、城市市区、市中心、副中心、城市建成区是指《中 国城市规划基本术语标准》(GB/T50280-98)中所称的市区、城市市区、市中心、 副中心、城市建成区。本专利文件中所述的城市道路是指，由现行的快速路、主干路、次干路和支 路等四级道路所组成的道路网，以及这四级道路经改造后所形成的城市道路网。本专利文件中所述的街区是指，城市道路所围合的每一个地块。本专利文件中所述的冲突点是指，来自不同方向车辆行驶路线以较大角度相 互交叉的地点，即交叉点，称为冲突点。
图1:片状(或称团块状)城市无冲突点机动车道路系统实施例示意图 本图为片状(或称团块状)城市无冲突点机动车道路系统的实施例示意图。 图2:带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图本图为带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图。图3:带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图本图为带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图。图4:带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图本图为带状(水平方向为长轴方向)城市无冲突点机动车道路系统的实施例 示意图。图5:无冲突点平面交叉路口本图为无冲突点平面交叉路口的一种型式。主要适用于相互交叉道路中一条 道路上直行交通可以禁行的路口 ，或者用于每个街区范围内小路的交叉路口 。 本图中箭头表示允许行驶方向。
图6:无冲突点平面交叉路口
本图为无冲突点平面交叉路口的一种型式。主要适用于直行方向交通可以禁 行的路口，或者用于每个街区范围内小路的交叉路口。 本图中箭头表示允许行驶方向。
各图中l.纵向快速路2.横向快速路 3.无冲突点平面交叉路口 4. 横向上跨式分离式立交桥5.纵向上跨式分离式立交桥6.横向路 图7:下穿式分离式立交桥 本图为下穿式的分离式立交桥立体图。 图8:上跨式分离式立交桥 本图为上跨式的分离式立交桥立体图。
具体实施方式
下面通过实施例，对本实用新型作进一步的阐述
实施例一、
如图1所示，为一适用于片状(或称团块状)城市的无冲突点机动车道路系 统的实施例(图中每个街区范围内的小路略)。图中的城市道路的交叉口全部设 立立体交叉路口，以满足在纵横方向都有较大的交通量需求。在这个路网中，如 果有某个或某些路口交通量较小时，可以用无冲突点平面交叉路口。在这个路网 外围道路的路口，如果交通量较小，也可以用平面交叉路口。
在该实施例中，整个路网为棋盘式道路网，横向道路和纵向道路均为快速路， 形成全部由快速路组成的城市机动车道路系统。各交叉路口之间沿纵横道路方向 的距离可以优选为700米左右，快速路为双向六车道以上。各交叉路口均釆用分离式立交桥(如图7和图8所示，分离式立交桥可采用上跨式或下穿式或两者结 合，本实施例为上跨式)。在横向道路2和纵向道路1的所有交叉点均设分离式 立交桥4、 5，立交桥4为横向道路在桥面上通过，纵向道路1上的车辆在立交 桥4桥下的地面道路上水平行驶通过；立交桥5为纵向道路在桥面上通过，横向 道路2上的车辆在立交桥5桥下的地面道路上水平行驶通过。
在路网的所有交叉路口均可以不设红绿灯，车辆可连续不停顿地行驶，从而形成了整个路网的快速化。
对于交叉路口的转弯行驶道路，右转弯行驶时则设右转弯道路，左转弯的车 辆也要首先向右侧行驶，然后再通过连续右转弯实现左转弯。如图1所示，设某机动车需从起点A到达终点F,则有两种行驶道路可选择。 第一种选择是，从A点出发，直行到B点后右转弯通过街区小路C，再右转弯后 到达D，沿纵向路直行到E再右转弯后到达F点。第2个选择是，从A点出发， 沿快速路右转弯依次通过G—H—I,再直行到J,再右转弯依次通过K—E，到达 终点F。行人穿过道路时，需通过人行天桥或地下过街通道。人行天桥和地下过街通 道在示意图中略。 实施例二、如图2所示，为一适用于带状城市的无冲突点城市机动车道路系统的实施例 (图中每个街区范围内的小路略)。图中水平方向为带状城市的延长方向，也称 纵向，图中垂直方向称横向。本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是， 假设纵向的交通量远远大于横向的交通量，所以在路网改造中每一条纵向道路1 都改为可以直行的快速路；横向的交通量较小，所以横向道路2可每隔一条设可 直行的快速路，其间间隔的横向道路6则不能够沿横向连续直行，可在横向道路 6与纵向道路1的平面交叉路口 3沿纵向方向设路障或禁行标志，使车辆沿横向 不能通行，只能右转弯或沿纵向直行。在交通量较少时，沿横向道路6需直行跨 过路口时，可在驶至纵向道路交叉口时先右转弯，行驶至隔栏开口处掉头，再右 转弯。无冲突点平面交叉路口 3的平面示意图也如图5所示，纵向道路允许直行， 但对横向道路则禁止通行，在横向道路和纵向道路的交叉点设有交通屏障，以实 现该交叉路口为无冲突点交叉路口 。实施例三、如图3所示，为一适用于带状城市的无冲突点城市机动车道路系统的实施例 (图中每个街区范围内的小路略)。图中水平方向为带状城市的延长方向，也称 纵向，图中垂直方向称横向。本实施例与实施例二基本相同，不同的是横向道 路通过立交桥时，在实施例二中是横向道路2在桥面上通过立交桥，而在实施例 三中是纵向道路1在桥面上通过立交桥，横向道路2在立交桥下水平通过立交桥。 实施例四、如图4所示，为一适用于带状城市的无冲突点城市机动车道路系统的实施例
(图中每个街区范围内的小路略)。图中水平方向为带状城市的延长方向，也称纵向，图中垂直方向称横向。本实施例与实施例二、三均为带状城市，但本实施 例中的带状城市纵向的交通量与横向的交通量都较大，因此，本实施例采用的方 案与实施例一的方案相似，不再详述。
权利要求1、一种无冲突点城市机动车道路系统，是对现有城市的由快速路、主干路、次干路和支路等四级道路所组成的城市道路网，改进成为新型的机动车道路网，其特征在于，部分市区范围内的机动车道路，除每个街区范围内小路和个别路段以外，机动车道路交叉路口仅采用立体交叉路口和非立体交叉的其他型式的无冲突点交叉路口等两种结构，使机动车道路网成为除每个街区范围内小路和个别路段以外的机动车道路全部为快速路所组成的道路网。
2、 根据权利要求1所述的一种无冲突点城市机动车道路系统，其特征在于所 述的立体交叉路口优选设分离式立交桥。
3、 根据权利要求1所述的一种无冲突点城市机动车道路系统，其特征在于每 个街区范围内小路交叉路口的结构型式为只能沿一条道路双向直行，各个 行驶方向在右侧通行时只能右转弯，在左侧通行时只能左转弯。
4、 根据权利要求1所述的一种无冲突点城市机动车道路系统，其特征在于每 个街区范围内小路交叉路口的结构型式为不允许直行、只允许在右侧通行 时右转弯，在左侧通行时左转弯。
专利摘要本实用新型涉及一种对现有城市道路整体性、根本性改造的一种整合技术，以地面道路为基础，将机动车道路交叉路口全部改进为无冲突点交叉路口(优选分离式立交)，将传统的由快速路、主干路、次干路和支路等四级道路组成的城市道路网改造为全部快速路的道路网。这是一个全部是连续流(不停顿地连续行驶)的路网。采用本实用新型的技术方案，可以根除四级道路网必然堵车的先天性缺陷，使单位土地面积上道路的交通供给量和整个路网通行能力都提高约四倍，彻底解决了城市交通拥堵及油耗大、污染严重和“摊大饼”滥占耕地等问题。
文档编号E01F9/08GK201024362SQ200520064439
公开日2008年2月20日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年9月9日
发明者张亦周, 张桂淑, 董国良, 董学义, 董学健 申请人:董国良;张桂淑;张亦周;董学义;董学健