畅通桥的制作方法

本发明属于道路交通技术领域，涉及一种用于交叉路口的畅通桥。

背景技术：

“堵车”是出行者每天都会遇到并热议的话题,对此,我们多年进行实地考查发现：“堵车”现象，除发生交通事故的个别情况外，基本都出现在以红绿灯交叉路口为中心成放射型的机动车车道上。

如表1所示，2016年7月4日和6日实地考查某大城市六条主干道三个红绿灯交叉路口车辆通行记录：为计算方便,考查时间都是100分钟。

表1 100分钟内各路口使用情况

三个路口分别出现了不同程度的道路资源潜能的损失，在考查上述三号丁字路口时看到：东西方向车辆通行时,由于先让向北行驶的车辆先行,然后东西方向的车辆再各自前行,通行秩序很好；而在考查二号路口时,当南北方向同时通行时,由于都有向前、向左和向右三个方向行驶车辆,于是,两侧都出现了向左 或向右行驶的车辆与向前行驶的车辆相对而遇,一方相让,就地停下等待,多车的让行等待造成路口中间车辆聚堆的情况,要靠交警指挥才能恢复通行秩序；在通行高峰时,路口都必须有交警指挥。

目前，全世界都用红绿灯管理道路交通,其维持道路交通秩序功不可没,但是,面对我国经济高速发展和民心诉求,“堵车”问题并没有因为红绿灯设置越来越多而缓解,反而加重了。

技术实现要素：

本发明是一种畅通桥结构，它的功能与时间和来车方向无关，在任何时间都能使通过该路口的车辆及时通过,且车辆可作前、后、左、右各方向的选行；根除堵车现象。本发明的技术方案为：

一种畅通桥，包括畅通桥芯，是畅通桥结构和功能的主体；该畅通桥芯由至少上下两层环道和连接两层环道间的环坡道组成；所述环道为环型车道，不同层的环道分别与地面上不同相对方向的道路相连；所述每两层环道间的环坡道为斜坡道，包括上坡环坡道和下坡环坡道，用于不同层环道间车辆的换层行驶；该畅通桥结构用于实现车辆在同一层环道上执行直行或掉头行驶，驶于不同层环道上执行左转或右转行驶。

进一步限定，上述环道为地面环道、地上环道和地下环道中的一种；所述地面环道位于地表面,通过在地面画设道路线形成，其直接与地面一组相对方向的道路连接；所述地上环道位于地面之上,由其下面的支撑柱和两端的桥坡道支撑，通过桥坡道与地面一组相对方向的道路连接；所述地下环道位于地表面之下,通过坡道与地面一组相对方向的道路连接。

进一步限定，上述不同层环道的尺寸相同，用于保证畅通桥结构内各个方向车流量不变。

进一步限定，上述环坡道的下端与下层环道内侧边缘连接,其上端与上层环道内侧边缘连接，尽量减少占用空间。

进一步限定，上述环坡道宽度与环道宽度一致。确保转向车辆不因为进入环坡道而造成拥堵。

进一步限定，在环道的两侧各加一条附加前行道，该附加前行道是在原环道尺寸基础上在外侧进行拓宽，只用于该环道连接的地面相对方向的车辆直行，因为不用于左右转向，所以不改变环坡道的宽度，用于应对直行车流量较多的主干道路，增加车辆直行的流量。

本发明的有益效果为，通过在交叉路口设置包括多层环道和环坡道的畅通桥结构，实现交叉路口道路的高效利用，达到了每个方向的车辆都能无等待通过路口，从根本上解决了交叉路口的“堵车”问题。

附图说明

图1是十字路口地上设置单向双车道的畅通桥结构示意图。

图2是十字路口地上设置单向双车道+附加前行道的畅通桥结构示意图。

图3是丁字路口地上设置单向双车道的畅通桥结构示意图。

图4是十字路口地下设置单向双车道的畅通桥结构示意图。

图中：1A方向入口向右到第一个环坡道之间的位点；

2位1前与第一个环坡道上端连接点在地面环道上投影点之间的位点；

3位2前与下一个环坡道上连接点在地面环道上投影点之间的位点；

4位3前与位2上下对称处的位点；

5与位1上下对称处的位点；

6与位5左右对称处的位点；

7与位4左右对称处的位点；

8与位3左右对称处的位点；

9与位2左右对称处的位点；

10与位1左右对称处的位点；

11在地上环道上,C方向车入口处的位点；

12在地上环道上与位4上下对称处的位点；

13与位5和位6之和上下对称处的位点；

14与位12左右对称处的位点；

15与位11左右对称处的位点；

16与位15上下对称处的位点；

17与位14上下对称处的位点；

18与位13上下对称处的位点；

19与位12上下对称处的位点；

20与位11上下对称处的位点；

21与位2和位19相邻的上坡环坡道；

22与位7和位14相邻的上坡环坡道；

23与位4和位12相邻的下坡环坡道；

24与位9和位17相邻的下坡环坡道；

25与位11和位20连接的桥坡道；

26与位15和位16连接的桥坡道；

27附加前行道。

具体实施例

以下结合技术方案(和附图)详细叙述本发明的具体实施方式。

实施例1

如图1所示，十字路口A、B、C、D四个方向，C、D方向道路通过桥坡道与上层的地上环道相连，A、B方向道路直接与地面环道相连，地上环道由下面设置支撑柱支撑，地上环道与地面环道的尺寸相同，均为双车道。A、C方向两条道路之间设上坡环坡道，C、B方向两条道路之间设下坡环坡道，B、D方向两条道路之间设上坡环坡道，D、A方向两条道路之间设下坡环坡道；所有环坡道均设置于上下两层环道之间且都与环道内侧相接，每条环坡道均为双车道， 只用于单向行驶。

畅通桥芯的功能和功能值及公式：

畅通桥芯的功能是能使来自各方向的车辆随时通过，且车辆可作前后左右各方向的选行，现验证：

车辆在同一层面上可前行或后转行驶,且路径最短,先看地面层情况，如图1所示：

前行：当A方向的车来时,进入地面环道,经位1、位2、位3、位4和位5,退出地面环道,开往B方向,完成前行；同样,B方向来的车辆进入地面环道,经位6、位7、位8、位9和位10,退出地面环道,开往A方向,完成前行；

后转：A方向来的车辆进入地面环道,并绕行地面环道一周,即经位1、位2、位3、位4、位5、位6、位7、位8、位9和位10,退出地面环道,驶向A方向,完成后转；同样,B方向来的车辆,进入地面环道,绕行地面环道一周,即经位6、位7、位8、位9、位10、位1、位2、位3、位4和位5,退出地面环道,驶向B方向,完成后转行驶；

同样,在图1中,车辆可在机动车道CD的地上环道完成前行和后转运行。

车辆在另一层面可右转或左转

各方向来的车经环坡道从本层面驶入另一机动车道的环道层面上作右转或左转行驶，如图1所示：

当A方向的车来时,进入地面环道,经位1和位2,从环坡道位21向上行驶到地上环道的位19和位20,如果退出地上环道,驶向C方向,就实现了向右转行驶,否则,在地上环道上继续前行,经位11、位12、位13、位14和位15,退出地上环道,向D方向驶去,就实现了左转行驶；

当B方向的车来时,进入地面环道的位6经位7,从环坡道位22向上行驶到地上环道的位14和位15,如果退出地上环道,驶向D,就完成了右转行驶,否则,在地上环道上继续行驶,经位16、位17、位18、位19和位20,退出地上环道, 驶向C方向,就实现了左转行驶；

当C方向的车来时,进入地上环道的位11经位12,从环坡道位23下到地面环道的位4经位5,如果退出地面环道,驶向B方向,就实现了右转行驶,否则,在地面环道上继续行驶,经位6、位7、位8、位9和位10,退出地面环道,驶向A方向,就实现了左转行驶；

当D方向的车来时,进入地上环道的位16,经位17,从环坡道位24下到地面环道的位9经位10,如果退出地面环道,驶向A,方向,就实现了右转行驶,否则,在地面环道上继续行驶,经位1、位2、位3、位4和位5,退出地面环道,驶向B方向,就实现了左转行驶。

在上述AB和CD两条机动车道交叉路口，在A B C D四个方位所有正在行驶的车辆中,每个方位随意确定要前、后、左、右行驶的四台车号,把这16台车在畅通桥芯中精准的运行轨迹、运行规律和口诀记录在表2中：

表2 十字路口畅通桥芯规律表

实施例2

如图2所示，十字路口A、B、C、D四个方向，C、D方向道路通过桥坡道与上层的地上环道相连，A、B方向道路直接与地面环道相连，地上环道由下面设置支撑柱支撑，地上环道与地面环道的尺寸相同，均为三车道，比相连的单向双车道外侧多出一条单车道的附加前行道27，用于调整前行车辆较多的情况。A、C方向两条道路之间设上坡环坡道，C、B方向两条道路之间设下坡环坡道，B、D方向两条道路之间设上坡环坡道，D、A方向两条道路之间设下坡环坡道；所有环坡道均设置于上下两层环道之间且都与环道内侧相接，每条环坡道均为双车道，只用于单向行驶。

车辆行驶方式与实施例1类似。

实施例3

如图3所示，丁字路口A、B、D四个方向，C、D方向道路通过桥坡道与上层的地上环道1相连，B方向道路直接与地面环道相连，地上环道由下面设置支撑柱支撑，地上环道与地面环道的尺寸相同，均为双车道。

表3 丁字路口畅通桥芯规律表

实施例4

如图4所示，十字路口A、B、C、D四个方向，C、D方向道路通过坡道与下层的地下环道相连，A、B方向道路直接与地面环道相连，地面环道由下面设置支撑柱支撑，地下环道与地面环道的尺寸相同，均为双车道。A、C方向两条道路之间设下坡环坡道，C、B方向两条道路之间设上坡环坡道，B、D方向两条道路之间设下坡环坡道，D、A方向两条道路之间设上坡环坡道；所有环坡道均设置于上下两层环道之间且都与环道内侧相接，每条环坡道均为双车道，只用于单向行驶。

另外，为了便于非机动车的行驶，可以在各方向机动车道的外围加一条非 机动车道，非机动车的行驶规律同机动车的行驶规律。

实施例5

前面，我们证实了在畅通硚芯内A B C D四个方向的来车都有前后左右四个方向的通行道路，即，整个畅通桥芯前后左右各有四条通道，车流量比例均匀，但在实际中，大多数有差异，所以附加前行道解决这问题至关重要。

经上面反复验证已得出结论：当环道和环坡道是一个机动车道宽，对ABCD四个方向而言，畅通桥芯前后左右各有四条通道，表2和表3记录证明了这一事实，我们把这在特有结构下的固有功能量化，取名为功能值，其公式为：

1(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)其中1是环道和环坡道为一个机动车道宽，4是前后左右各有四条通道，环道和环坡道每增加一个机动车道宽，桥芯就增加一个这样的道路通行量，如双环桥芯的功能值为：

2(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)+1(4.4.4.4)

即，畅通桥芯功能值通式为：N(前.后.右.左)＝N(4.4.4.4)

其中N是桥芯环道和环坡道的机动车道宽个数。

同理，附加前行道功能值通式为：K(前.后.右.左)＝K(4.0.0.0)

其中K是在一个环道层面的一侧附加前行道的条数，4是K每增加一个1，整个畅通桥在桥芯外就增加4条附加前行道，0的含意是没有向后左右三个方向的路，只有前行功能。

畅通桥的功能值通式为：畅通桥芯功能值+附加前行道功能值，即

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)

其中N值含意同上，它决定整个畅通桥芯内前后左右均匀通行道路量的级别大小。K意同上，是用增加附加前行道的方法来调控整个畅通桥的通行道路量比例。

附加前行道的功能是起调控作用：

设，N＝1，K＝1

情况1：畅通桥功能值是1(前.后.右.左)+1(4.0.0.0)

1(4.4.4.4)+11(4.0.0.0)时，桥芯内的前行仍是4条路径，桥芯内车流量比例是正常均匀通行，附加前行道是4，整个畅通桥的状况是前行车流量大，增加了4条附加前行道来满足实际需求。

情况2：当畅通桥功能值是1(0.4.4.4)+1(4.0.0.0)桥芯中的前行常数是0时，情况就变了，畅通桥芯内不准前行车辆通过，只能在附加前行道上行驶，桥芯内的前行4条车道全部让给后左右三个方向的车辆通行了。

实施例6：以下给出该型号的功能值和公式，具体下面给出型号时将逐一说明。

(一)单环畅通桥

单环畅通桥有单纯的单环桥芯型或由单环桥芯附加双向前行道组成的两类畅通桥。

1.单凸畅通桥即单纯桥芯式畅通桥

单纯桥芯式畅通桥在下面两种情况使用：

一是发展初期建，待发展后再扩建：

再是路口前后左右各方向车流量比值均衡，可根据均衡数目比的高低决定建单环或者双环桥，关于桥芯式畅通桥前面已经讲过。如单环凸型畅通桥，单环凹型畅通桥，其功能值为：N(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)

可与双向两车道交叉路口连接。

2.单凸1(4)型型畅通桥即K(4)＝1(4)(可读14)

这是单环凸型桥芯在上下环道双向各附加一个机动车道宽的前行道的畅通桥

桥的功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+

1(4.0.0.0)桥芯两条，又附加两条，该畅通桥可与双向四车道交叉路口连接。

3.单凸1(4)分流式畅通桥

将上述2中地上环两侧附加的前行道移到地下而成，功能值仍为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+1(4.0.0.0)

4.单凹1(4)型畅通桥

此型桥是将上述2中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+1(4.0.0.0)

可与双向四车道交叉道口连接。

5.单凸2(4)型畅通桥

即单环凸型桥芯在上下环道双向各附加两个机动车道宽的前行道的畅通桥

桥的功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+

2(4.0.0.0)该畅通桥可与双向六车道交叉路口连接。

6.单凸2(4)分流式1畅通桥即将上述5中地上环两侧附加的四条前行道中的两条移到地下而成。功能值仍为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+2(4.0.0.0)可与双向六车道交叉路口连接。

7.单凹2(4)型畅通桥

此型桥是将上述5中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值仍为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+2(4.0.0.0)

可与双向六车道交叉路口连接。

8.单凸3(4)型畅通桥即单环凸型桥芯在上下环道双向各附加三个机动车道宽的前行道的畅通桥。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)

即，1(4.4.4.4)+3(4.0.0.0)。可与双向八车道交叉路口连接。

9.单凸3(4)分流式2畅通桥即将上述8中地上环两侧附加的六条前行道中的四条移到地下而成。功能值仍为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)

即，1(4.4.4.4)+3(4.0.0.0)；可与双向八车道交叉路口连接。

10.单凹3(4)型畅通桥

此型桥是将上述8中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+3(4.0.0.0)，可与双向八车道交叉路口连接。

11单凸4(4)畅通桥即单环凸型桥芯在上下环道双向各附加双向八个机动车道宽的前行道的畅通桥，其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)

即，1(4.4.4.4)+4(4.0.0.0)，可与双向十车道交叉路口连接。

12.单凸4(4)分流式3畅通桥即将上述11中地上环两侧附加的八条前行道中的六条移到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+4(4.0.0.0)，可与双向十车道交叉路口连接。

13.单凹4(4)型畅通桥

此型桥是将上述11中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+2K(4.0.0.0)即，1(4.4.4.4)+4(4.0.0.0)，可与双向十车道交叉路口连接。

(二)双环畅通桥

双环畅通桥有单纯的双环桥芯式或由双环桥芯附加双向前行道组成的两类畅通桥。

1.双凸畅通桥

即单纯的双环凸型桥芯式畅通桥。其功能值为：

N(前.后.右.左)＝2(4.4.4.4)，可与双向四车道交叉路口连接。

2.双凸1(4)畅通桥

即把双环凸型桥芯在上下环道面双向各附加一个机动车道宽的前行道的畅通桥。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)

即，2(4.4.4.4)+1(4.0.0.0)，双向桥芯四个机动车道，附加前行道双向 两条即，可与双向六车道交叉路口连接。

3.双凸1(4)分流式畅通桥

即由上述3中地上环两侧附加的两条前行道移到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+1(4.0.0.0)，可与双向六车道交叉路口连接。

4.双凹1(4)型畅通桥

此型桥是由上述3中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+1(4.0.0.0)，可与双向六车道交叉路口连接。

5.双凸2(4)畅通桥

即把双环凸型桥芯在上下环道双向各附加两个机动车道宽的前行道的畅通桥。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+2(4.0.0.0)双向桥芯四个机动车道，附加前行道双向两条即，可与双向八车道交叉路口连接。

6.双凸2(4)分流式1畅通桥

即由上述5中地上环两侧附加的四条前行道中的两条移到地下而成。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+2(4.0.0.0)可与双向八车道交叉路口连接。

7.双凹2(4)型畅通桥

此型桥是由上述5中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+2(4.0.0.0，)可与双向八车道交

叉路口连接。

8.双凸3(4)畅通桥

即把双环凸型桥芯在上下环道面两侧各加三条一个机动车道宽的前行道的 畅通桥。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+

3(4.0.0.0)，双向桥芯四个机动车道，附加前行道双向三条即，可与双向十车道交叉路口连接。

9.双凸3(4)分流式2畅通桥

即由上述8中地上环两侧附加的六条前行道中的四条移到地下而成。其功能值为：N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+3(4.0.0.0)可与双向十车道交叉路口连接。

10.双凹3(4)型畅通桥

此型桥是由上述9中的地上部分全部翻转到地下而成。其功能值为：

N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)即，2(4.4.4.4)+3(4.0.0.0)可与双向十车道交叉路口连接。

畅通橋功能与时间及车辆所来方向无关,它在任何时间都能使来自各方向的车辆及时通过,且各车可作前、后、左、右选行。

(三)融合型畅通桥

融合型畅通桥是充份利用城乡现有立交桥建设畅通桥,方法是就地用现有立交桻的一部份或全部，与本发明畅通桥模式新旧融合在一起组建的畅通桥,例如：

某路口已建南北方向1字型立交桥,但仍要用红绿灯和交警指挥车辆运行,且仍堵车,经上级审批建畅通桥,有档案查证现立交桥远没到使用寿命周期。

该项目就是建融合型畅通桥,由于原立交桥(设为机动车道CD)道凸出地面,所建畅通桥只能是凸型,根据实际掌握的此路口各方向车流量比值与下面公式一致：N(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)

即结论是：该项目应选定畅通桥类型是单环凸型桥芯式立交桥，该桥芯的功能值为：N(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)，原立交在路口CD方向的中间位置，建成的融合畅通桥的位置在原桥的侧面。

原桥CD方向的车要先并道后才能进入新桥芯环道，请看图，原桥DC方向外半侧现已成为新桥芯外附加的前行道了，CD方向的半侧桥已是新建畅通桥的一部分。

三、畅通桥的特性及选型

畅通桥的特性，功能值表达式N(前.后.右.左)+K(4.0.0.0)中N值的调控，即畅通桥环道面的机动车道宽数，N每增加1，就相当增加一座单环畅通桥，即加一个N(前.后.右.左)＝1(4.4.4.4)。

利用上式中K和其后括号内“前行常数值4”的变化，来调节整个路口前后左右各方向的通行比例：

当K＝1，即1(4)，而前行＝4时，即整个路口增加了4条前行道1(4)，此时，如果前＝0，情况就大变了：整个路口是桥芯内部左右和后转三个方向的车流量大，于是，交通规则中规定，前行车辆一律不准在桥芯内通行，只允许在桥芯外的附加前行道上行驶，这一调控为为左右和后三个方向转行的车辆在桥芯内增加了四分之一的道路通行空间。

实施例中所列的行车道和环道仅是为了说明本发明的具体应用，实际的行车道和环道的设置和应用方式可以在此基础上根据实际情况确定。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。