专利名称：城市免红绿灯安全高速行车交通平面和立体设计的制作方法
技术领域：
城市公路设计与建设背景技术：
改变现有的在城市十字路口用红绿灯指挥交通的方式，取消红绿灯，将城市十字路口的圆盘与十字路口分离，机动车行车道路按具体道路拥挤情况和未来发展规划作平面和立体设计。非机动车和行人过街从地下通行。
发明内容
1、设计思想与
发明内容
我们认为，车辆不断增多是中国人口众多和经济高速发展的必然结果，是不可逆转的客观现实。世界发达国家汽车虽多，但人口不多，这与我国有根本的不同。城市交通拥挤堵塞严重影响着人民的生活质量和社会的发展，如果所有车辆都能各行其道，不需要等待红绿灯，再多的车辆也不会造成交通拥挤和堵塞。造成交通拥挤和堵塞的原因是车辆交叉行驶，为避免不同方向的车辆发生冲撞，于是需要红绿灯指挥，由此也形成了车辆等待红绿灯而停车的现象，这是交通拥挤乃至堵塞的重要原因。我们认为，要解决城市机动车拥挤和堵塞问题，第一、免去十字路口的红绿灯指挥(红绿灯可以在车辆较少的非十字路口指挥行人过街)，将圆盘和十字路口分离。第二、车辆同向行驶(平面设计)或实行立体交错 (立体设计)。第三、非机动车从地下过街。这是本设计的基本思想和发明内容。2、本设计意义我国正处在高速发展时期，城市车辆不断增多，有力地促进了国家钢铁、机械制造、汽车工业的发展，带动了经济的增长。但随之也带来城市交通堵塞，车辆拥挤，油耗和废气排放以及车祸增多的问题。而且车辆越多，城市道路加速拓宽，又占用大量的土地和资源。高架桥和地铁虽可以分流部分车辆，缓解交通压力，但并不能解决高架桥和地铁之外的地面车辆拥堵问题。限制车辆出行更是不是办法的办法。本设计在十字路口免去红绿灯， 实现平面同向和立体交错设计，化解交通堵塞问题，可以减少机动车途中重启动和行驶的时间，大大节约能源和减少废气排放。由于机动车和非机动车各行其道，也可以减少车祸的发生，从而克服制约现代城市发展受到交通制约的瓶颈，为现代城市发展，尤其是建设国际大都市起到积极的作用，也将更有力地推动汽车、钢铁等行业的经济发展。
四
本设计包括平面设计、立体设计和非机动车过街路线设计。平面设计适用于车辆不太多且财力困难的地区；立体设计适用于车辆较多，财力比较雄厚的地区。(1)、平面设计(见图1、图2-俯视示意图；图3-—平面设计数学模型图)图1为十字路口的车辆通行设计图；图2为丁字路口的车辆通行设计图。图1中，将城市道路上的圆形转盘和交叉路口分离，允许某一相对方向(如东西方向)的车辆直通，另一相对方向(如南北方向)的车辆则从交叉路口外面的圆形转盘绕行， 形成车辆不需要等待红绿灯指挥而直接通行，从而解决车辆堵塞而造成的交通拥挤问题。
图2中，丁字路口按图示通行。该平面设计的利弊和局限a、该平面设计投入成本极低，适用于经济较困难的地区。b、该平面设计适用于三车道车流量每分钟不超过150辆/公里的道路，如果车辆太多，则需要采用立体设计(见下文的平面设计数学模型)。C、转盘距离交叉路口的远近则可根据车流量作具体设计。d、一部分车辆随转盘绕行，会使驾驶员感觉不方便，但更多的驾驶员由于不需要等红绿灯而直接通过，出于自行选择，驾驶员会选择更适合自己的行车路线，从而减少绕行的路段的车辆，增多直接通过的车辆，减轻城市交通的压力。图3为平面设计的数学模型，说明如下①平面设计允许通过的车辆极限测定(限速每小时60公里=60分钟60000米=每分钟1000米)------转弯路口是车辆最集中路段(见数学模型图示A处)在转弯路口车辆最密集之处的极限设定依据限速规定，每条车道每公里(1000米)顺向通行极限为每分钟100辆车(前后车之距设10米，含本车车身)计算则3车道为3*100 = 300辆；——这是A处允许通过的极限，称之为标准极限；(每增扩一条车道，密集处可多容100辆车行驶)②东南西北各个方向平均车流量极限测定因为每个A处有六个车道来车，A处标准极限为300辆，则每条车道每分钟每公里流量最高不得超过50辆；(每增扩一条车道，可多容50辆车进入行驶)③转弯路口密集段各方来车流量计算(以图示▲ A处为例):由南方位进入后东转进入密集区▲ A处，将有150辆车；由西方位进入▲ A处，将有100辆车；由北方位进入AA处，将有50辆车；合计为300辆。因此，对平面设计来说，每个方向来车一条车道每分钟每公里50辆之内可以承受。④按此计算可知，行人过街通道和人行红绿灯不能设在十字路口处，而应该设在密集区和转盘之外。⑤如果实际来车流量超过密集区3车道300辆(即各方向来车流量三车道超过 150辆)，解决的方法是1、采用本专利中的立体设计。2、增加车道，每增加一条车道，密集区可多容100辆(即单向车道可多容50辆) 车辆行驶。⑥需要注意的是，实际车流量测定必须按高峰最拥挤时段测定。⑦实际运行后，经过一段时间，车辆会自行寻找尽可能最直通的路线，减少经过转盘的机率，这将会缓解车辆拥挤问题。
(2)、立体设计(见图4—俯视示意图；图5—立体设计模型图)立体设计是在十字路口处单一相对方向南北方向(或东西方向)建上下双层的通道。可以根据需要和造价设为地上、半地上或部分地下。图4和图5是地面上的立体设计。图4中粗黑带箭头的线路是立体通道，过街立体通道的高低可以参考当地现有人行天桥的高低设计(高三、四公尺为宜)，而不应按现有的立交高架桥设计。过街立体通道侧边有非机动车的行驶道路。在交叉路口东、西外侧设有转盘，以供西方来的车辆往北去和东方来的车辆往南去作转向之用。图4中转盘外侧的转向箭头是护墙，保证转向的车辆和东、西来的直行车辆可以同时行驶。图5――立体设计模型图说明模型与实际比例1 100模型数据(按三车道设计制作)地面车道宽2. 8cm*6 = 16. 8cm ；桥面高度km ；上坡引桥长13. 8cm，角度15度；下坡引桥7cm，角度30度。实际建桥时的参考数据桥面高度引桥上坡长度引桥上坡角度4m13. 8m15 度4m7m30 度3m10.8m15 度3m5. 3m30 度立体设计的利弊和局限a、立体设计造价相对较高，但可以一劳永逸地解决车辆拥挤和堵塞问题(并不排除过街桥和路面需要维修)。b、对于特殊的过高车辆，应限定只准在平面设计的道路通过。(3)、非机动车和行人过街的地下通道设计图6是十字交叉路口的非机动车过街通道设计。图7是非交叉路口的非机动车和行人过道设计。图6中，细虚线是立体过街桥边侧的桥面非机动车通道，箭头表示行进方向，供南来北去和北来南去的非机动车通行。十字路口中心的粗虚线表示地下通道，是供南来西去、 东来西去(或者北来东去、西来东去的)非机动车过街通行，口为地下通道入口处，箭头表示行进方向。南、北方向十字路口外侧的粗虚线是供东来南去和西来北去的非机动车地下通行，它们通过地下通道后，还要从立体过街桥上外侧的非机动车通道通行。现在，百姓所用的非机动车主要已经不是自行车，而是电动车，电动车速度快，爬坡能力较强，从地下通道通行，是完全可以的，从而可以消除机动车和非机动车在路面上交叉通行的安全隐患，使非机动车通行将更加快捷方便。图7中，虚线显示的是十字路口之外的非机动车的地下过街通道。方块显示行人过街的地下通道。行人过街也可以采用现行的在十字路口之外设红绿灯，指挥行人从地面上过街，这样可以节省建设地下通道的成本投入，对于行人也比较方便。五，具体实施方式
；我已经制作出100 1的实体模型(见图5)。具体实施由国家投资，先选择一个中小城市的某一个十字路口，建设机动车和非机动车立体通道，然后调集大量车辆试通行，成功以后在大城市车辆最拥挤堵塞的十字路口先推广，然后再逐步推开。不能推行的地点(如道路太窄，十字路口太小)可以仍采用原有的红绿灯指挥的方式。
权利要求
1.取消十字路口红绿灯，在十字路口将圆形转盘和交叉路口分离，在车辆不太密集的城市采用本设计中的平面设计；在车辆密集城市的交叉路口采用本设计中的立体设计。
2.非机动车采用地下过街通道通行。
全文摘要
一、专利名称城市免红绿灯安全高速行车交通平面和立体设计。二、技术领域城市公路设计与建设。三、设计概要解决城市交通拥堵，取消红绿灯，将十字路口的圆盘与路口分离，车流量三车道每分钟不超过150辆/公里的道路，采用圆盘绕行的平面设计；超过150辆/公里，采用过街桥的立体设计。非机动车从桥上和地下通道过街。
文档编号E01C1/00GK102206931SQ201010518958
公开日2011年10月5日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者史云谋, 史兴峰 申请人:史云谋, 史兴峰