專利名稱：一種十字路口暢通的交通設(shè)施及其建筑方法與用法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬交通設(shè)施與暢通工程。
目前的交通設(shè)施是不夠完善的，需要改進(jìn)的地方不少?，F(xiàn)狀暢通工程是靠加闊公路與“嚴(yán)格管理”來達(dá)到“暢通工程”的。何謂暢通工程？顧名思義是無阻擋的行駛！因此，所謂暢通工程并沒有達(dá)到名副其實(shí)的暢通目的。至少，十字路口、三岔路口的紅綠燈管理造成半數(shù)以上的車輛受阻而停頓。這些車輛由于紅綠燈的制遏使行駛著的車輛停頓而積聚。在城市上空鳥瞰車輛的運(yùn)動狀況就會發(fā)現(xiàn)，紅綠燈造成車輛作著無規(guī)律的“脈沖運(yùn)動”。
現(xiàn)行紅綠燈管理交通大致是這樣的首先讓其中一條道上左轉(zhuǎn)彎的車輛綠燈放行，再讓這條道上直線行駛的車輛綠燈放行，然后讓另一條道上變?yōu)榫G燈，按上述步驟放行。城市越大，交通越繁忙，這個規(guī)矩越細(xì)越嚴(yán)(紅綠燈分配時間越細(xì)，甚至連步行人群也在紅綠燈嚴(yán)格管理的范圍之內(nèi))，這樣一個紅綠燈周期需要2～3分鐘左右，這個時間足以使十字路口眾多的車輛造成積聚。十字路口這種行車現(xiàn)狀用樸素的數(shù)學(xué)觀念來歸納，平均只有四分之一的車輛與行人能通過；有四分之三的車輛與行人在停車停步，等待著通行信號。在較短的二個十字路口間，幾乎車輛連接如龍，不易分離。這種交通管理明顯跟不上交通工具的發(fā)展需要。在城市中想要再增加先進(jìn)的交通工具，困難重重。我國用不了多長時間，也會同發(fā)達(dá)國家一樣，大城市乃至中小城市十字路口車輛擁擠狀況的前瞻是不容樂觀的。
現(xiàn)狀十字路有四個路口，每個路口的車輛與行人均有四種選擇要求——走直道、走左轉(zhuǎn)彎、走右轉(zhuǎn)彎、走返回道去他們心里所想去的目的地。因此，十字路口的四個路口對車輛與行人來說就會產(chǎn)生十六種選擇要求而產(chǎn)生的眾多交叉點(diǎn)。這就造成紛繁復(fù)雜的局面，而產(chǎn)生現(xiàn)行十字路口用紅綠燈管理交通的規(guī)范?？墒?，非機(jī)動車與行人總還是要闖這個規(guī)范，其原因是他們的心里想便捷而搶道。十字路口因?yàn)橐惠v非機(jī)動車或一個行人而影響一大片車堵的現(xiàn)象是屢見不鮮的。如何解決好十字路口的暢通問題？有很多專家、學(xué)者、發(fā)明者在探索中如專利93119501.2《城市立交系統(tǒng)》，專利97103507.5《外環(huán)道路立體交通系統(tǒng)及其建造方法》，專利98103436.5《立體、地面、環(huán)行交互的十字路口行車道》等等。這些研究人員為解決機(jī)動車輛的暢通問題貢獻(xiàn)了聰明才智。
雖然，現(xiàn)有交通設(shè)施在專家與研究人員的努力下在不斷改進(jìn)高架橋設(shè)施能適當(dāng)緩解穿城過路車輛的參雜擁擠，地鐵能疏通行人在城市中的參雜擁擠，城市外圍大型立交橋設(shè)施能解決車輛與行人的暢通問題。但，城市內(nèi)眾多十字路口車輛還是受著紅綠燈的制遏而積聚。因?yàn)槌鞘袃?nèi)不可能用這么多土地面積建造這么宏大的立交橋來達(dá)到暢通目的，這，似乎還有點(diǎn)象喧賓奪主的味道。城市畢竟是金融、商業(yè)、學(xué)校、工廠、住宅、生活設(shè)施、政府機(jī)構(gòu)、電力、環(huán)保、歷史文物、旅游觀光等等綜合人群的匯集地。交通只是貫穿這些活動群體的附件，暢通更是附件中的螺絲釘。造宏大的立交橋只可點(diǎn)綴，而不能全面鋪開來達(dá)到綜合人群暢通生活活動的目的。因此，城市內(nèi)如果再不適當(dāng)改進(jìn)交通設(shè)施，在十字路口車輛擁擠趨勢將會越來越嚴(yán)峻，路面的行車?yán)寐蕰粩嘟档?，而停車占用率會不斷提高?br> 上述城市內(nèi)十字路口的車輛與行人的活動是紛繁復(fù)雜的有各種類型、各種寬度、各種高度與各種速度的車輛要行駛、還有眾多低速行人要穿梭，他們均有四種選擇要求。然而，細(xì)細(xì)(仔細(xì))分析來看，他們都有其共性都在進(jìn)行著有目的地的活動；都必須一個目的地、一個目的地的到達(dá)。因此，不論他們在完成單一的目的，還是完成多個目的，他們都必然會產(chǎn)生一條行程線。從對人們心里分析出發(fā)來觀察人們的活動；如果他們要到達(dá)一個目的地，雖然有著眾多條道路可以選擇，但他們選擇到達(dá)目的地的道路為1、近路。他們不可能選擇繞道來到達(dá)目的地的。2、直路。他們要到達(dá)目的地的道路只需一個拐彎就能到達(dá)，而他們不可能去多拐幾個彎來到達(dá)目的地的。3、大路、寬闊的路，路面狀況良好的路。他們不可能選擇小路狹路，路面狀況不良的路來走。4、安全可靠的路。他們不可能有意去違規(guī)、闖危險區(qū)。這些按人們心理分析出來的思想活動是不能違背的。這些按人們心理活動分析出來的眾多車輛與行人自然造成的眾多行程線如果我們將它們疊加起來就會發(fā)現(xiàn)一些有規(guī)律的東西1、車輛與行人的目的地都在人們的心里，故在心里早先就有了行程線。
2、最繁忙的十字路口是車與人的共占區(qū)，繁華段十字路口行人喜歡自由穿梭。(所謂繁華是同人們頻繁的活動分不開的)3、現(xiàn)行的天橋與地道過十字路口的方法，人們覺得太高太深，有些人因此產(chǎn)生違規(guī)而闖危險區(qū)，如果不采用電梯式裝置是難以適應(yīng)人們要求的。
4、現(xiàn)行十字路口的紅綠燈機(jī)制還是有漏洞的，如行人直線放行時就會阻礙右轉(zhuǎn)彎機(jī)動車輛通行而造成積聚的問題。
5、機(jī)動車從起始地出發(fā)行至目的地，不論它的路線有多遠(yuǎn)，從理論上講它都可以通過兩次十字路口轉(zhuǎn)彎來到達(dá)，而直穿十字路口的數(shù)量是以它全程行程線的長短決定的，理論上講是它全程經(jīng)過十字路口個數(shù)減去2個轉(zhuǎn)彎數(shù)的差。這就是造成十字路口直穿車輛遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)彎車輛數(shù)的直接原因。
6、城市越大，道路縱橫越規(guī)則，車輛直穿十字路口數(shù)與左右轉(zhuǎn)彎數(shù)之比值就會顯得越大。
7、十字路口車輛左右轉(zhuǎn)彎數(shù)以總體概率論各占百分之五十。
8、目前稱作“死亡圓盤”的十字路口原先為什么能運(yùn)作？原因是當(dāng)時車流量稀疏，通過圓盤拉長距離，在圓切點(diǎn)上讓右轉(zhuǎn)彎、直線行駛車輛與左轉(zhuǎn)彎車輛避開沖撞點(diǎn)(交叉點(diǎn))而分離。隨著車流量增加，道路加闊，車輛能成排行駛，這樣就從隱性沖撞點(diǎn)而變成明顯的沖撞點(diǎn)，道路越闊，車輛排數(shù)越多；沖撞點(diǎn)就會越多，因此造成無法分離的局面而“死亡”。其實(shí)控制住一定的車流量“死亡圓盤”是能復(fù)蘇的。
9、在同一平面上車輛要過交叉點(diǎn)，只能通過時間的前后來錯開沖撞點(diǎn)(現(xiàn)行的紅綠燈管理就是這個原理)。
10、人與非機(jī)動車的空間高度要求不高，僅僅只要2米即可，并且人與非機(jī)動車的承重的要求也不高。
以上規(guī)律為本發(fā)明的目的提出了支持與要求。
本發(fā)明的目的是解決十字路口車輛與行人受紅綠燈制遏而造成積聚的問題。要按人們心理要求在十字路口設(shè)置出一種交通設(shè)施來達(dá)到車輛與行人各行其道的暢通目的。
本發(fā)明從二方面著手解決問題。1、排除機(jī)動車在十字路口受非機(jī)動車與行人的干擾問題。2、解決十字路口四路機(jī)動車之間會產(chǎn)生沖撞點(diǎn)問題。
本發(fā)明通過層面增多來解決上述二個問題。理論上講，用五個層面完全能解決暢通問題用一個層面解決非機(jī)動車與行人的通行問題，用二個層面解決機(jī)動車的直穿行駛問題，用二個層面解決機(jī)動車左右轉(zhuǎn)彎與返回的問題，實(shí)施也能行得通。然而，從實(shí)際常規(guī)建筑與通行要求出發(fā)，用四個層面(實(shí)際高度為三個半層面)就可以解決暢通問題，這樣投資可以大大減少。
本發(fā)明一種十字路口暢通的交通設(shè)施其特征是十字路口中心區(qū)從原車道與行人道面引伸出路橋?qū)印⑸掀缕脚_層、下坡淺表隧道層、下坡深隧道層來，平臺層與淺表隧道層夾在路橋?qū)优c深隧道層之間的一個車輛與行人暢通的交通設(shè)施。
本發(fā)明一種十字路口暢通的交通設(shè)施其建筑方法特征是在原有兩條相交道路組成的十字路口，將其中一條道路分建成路橋?qū)?、上坡道至平臺層、下坡邊道至淺表隧道層三種不同平面的道路，另一條道路分建成下坡深隧道層、上坡道至平臺層、下坡邊道至淺表隧道層三種不同平面的道路，兩條道路上的上坡道相交在中心平臺層上，兩條道路上的下坡邊道相交在淺表隧道層內(nèi)，使之建筑成一個暢通的交通設(shè)施。
本發(fā)明一種十字路口暢通的交通設(shè)施的用法是下坡淺表隧道層是為非機(jī)動車及行人全方位擇道而使用的，路橋?qū)优c深隧道層是為直線行駛的機(jī)動車使用的，上坡道進(jìn)入平臺層是為機(jī)動車左右轉(zhuǎn)彎及返回使用的，上設(shè)等腰三角形前后測距禮讓線圖案是專一為左轉(zhuǎn)彎及返回道車輛駕駛員甄別前后，禮讓行車而用。
本發(fā)明一種十字路口暢通的交通設(shè)施的效果是下坡淺表隧道層是能按非機(jī)動車與行人的心里行程線盡快地全方位擇道而奔向目的地去的，使十字路口機(jī)動車消除干擾因素，直線行駛的機(jī)動車通過路橋?qū)优c下坡深隧道層達(dá)到無干擾的暢通行駛，上坡道進(jìn)入平臺層上的機(jī)動車能使右轉(zhuǎn)彎達(dá)到無干擾的暢通行駛，左轉(zhuǎn)彎及返回道車輛能通過平臺層上設(shè)置的等腰三角形前后測距禮讓線圖案讓駕駛員能甄別出前后，隨機(jī)率盡快錯開沖撞點(diǎn)，達(dá)到暢通的目的，如等腰三角形前后測距禮讓線暫不習(xí)慣使用，可以采用“復(fù)蘇的死亡圓盤”，亦可以采用單一為左轉(zhuǎn)彎與返回道車輛使用紅綠燈，這樣也至少能讓百分之九十以上的車輛與行人達(dá)到暢通的目的。


圖1為十字路口暢通的交通設(shè)施俯視示意圖。A為原車道，B為原行人道，C為路橋，D為上平臺層坡道，E為下淺表隧道層坡道，F(xiàn)為通向深隧道層的坡道。
圖2為平臺層截面圖，上有等腰三角形前后測距禮讓線圖案，帶箭頭線為左轉(zhuǎn)彎車輛運(yùn)行線(在前后難以判別時從運(yùn)動學(xué)原理出發(fā)——上坡轉(zhuǎn)彎減速車輛應(yīng)該禮讓直線均速運(yùn)行的車輛先行)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式如下首先在十字路口作好外圍路基擴(kuò)展，在一條道上圍圈定挖掘深隧道下坡引線及一小段隧道為建筑區(qū)，打好維護(hù)樁后開挖，將土方清除，建好下坡引線維護(hù)墻及路基，架好隧道段區(qū)承重墻與梁，為地面暫行道鋪好路，作好貫通準(zhǔn)備，同時在另一條道上留好通道，圍圈定建橋施工區(qū)，打樁建橋墩，如圖3(I)所示(X是路面暫行道伸縮區(qū)段)，然后拆除深隧道圍圈區(qū)，開通暫行道(X段)，將中心施工區(qū)圍定，建筑路橋中心橋墩柱腳，打好深隧道區(qū)維護(hù)樁，推進(jìn)深隧道挖掘，并將預(yù)算需用土方堆放在中心圍圈區(qū)內(nèi)待用，挖通深隧道，建好承重墻及路基，架好承重梁，將堆積土方按設(shè)計要求推平，如圖3(II)所示，接著將路橋與深隧道建好后貫通使用，并進(jìn)行中心段淺表隧道區(qū)的施工，控制好深度、建好承重墻及路基、架好承重梁，鋪好平臺基礎(chǔ)，如圖3(III)所示，最后切斷原車道的交通，挖掘淺表隧道下坡引線，將土方堆平臺坡用，如圖3(IV)所示，建好淺表隧道入口，連接好下坡道，建好上下坡及外圍路基，貫通暢通的交通設(shè)施，如圖4所示。
圖4為8車道與8車道相交，最為繁忙的十字路口暢通的交通設(shè)施。參數(shù)尺寸為道路總闊度34M左右，路橋?qū)?2M左右，橋墩間距15M左右，引橋長80M左右，地平線至路橋底部高為6.5M左右，平臺面至路橋底部高為5M左右，上平臺的坡寬6M左右，引坡長20M左右，平臺離地平線高1.5M左右，下坡淺表隧道層空間凈高2M左右，寬3.5M左右，底部比地平線低1.5M左右，引坡長20M左右，深隧道離地平面6.5M左右，離淺表隧道層底面5M左右，寬12M左右，下坡引線長80M左右。
本發(fā)明同樣適用于三岔路口、五岔路口。只要有四車道以上寬的相交公路，均能實(shí)施這種暢通的交通設(shè)施。如果能在城市內(nèi)統(tǒng)籌布局，有計劃地展開這種暢通的交通設(shè)施。城市內(nèi)的車輛至少還能增加四分之一而不會覺得擁擠。發(fā)明人堅(jiān)信“水有渠則順，車有路則暢”。
我國申奧成功了，本發(fā)明剛好為我國舉辦國際奧運(yùn)會在交通事業(yè)上作出點(diǎn)貢獻(xiàn)，讓中國走向世界，讓世界敬重中國。
權(quán)利要求
1.一種十字路口暢通的交通設(shè)施其特征是十字路口中心區(qū)是從原車道與行人道面引伸出路橋?qū)?、上坡平臺層、下坡淺表隧道層、下坡深隧道層來，平臺層與淺表隧道層夾在路橋?qū)优c深隧道層之間的一個車輛與行人暢通的交通設(shè)施。
2.一種十字路口暢通的交通設(shè)施其建筑方法特征是在原有兩條相交道路組成的十字路口，將其中一條道路分建成路橋?qū)?、上坡道至平臺層、下坡邊道至淺表隧道層三種不同平面的道路，另一條道路分建成下坡深隧道層、上坡道至平臺層、下坡邊道至淺表隧道層三種不同平面的道路，兩條道路上的上坡道相交在中心平臺層上，兩條道路上的下坡邊道相交在淺表隧道層內(nèi)，使之建筑成一個暢通的交通設(shè)施。
3.一種十字路口暢通的交通設(shè)施的建筑步驟如下首先在十字路口作好外圍路基擴(kuò)展，在一條道上圍圈定挖掘深隧道下坡引線及一小段隧道的建筑區(qū)，打好維護(hù)樁，開挖，將土方清除，建好下坡引線維護(hù)墻及路基，建好隧道段區(qū)承重墻、架好梁，為地面暫行道鋪好路，作好貫通準(zhǔn)備，同時在另一條道上留好通道，圍圈定建橋施工區(qū)，打樁建橋墩，然后拆除深隧道圍圈區(qū)，開通暫行道，將中心施工區(qū)圍定，建筑路橋中心橋墩柱腳，打好深隧道區(qū)維護(hù)樁，推進(jìn)深隧道挖掘，并將預(yù)算需用土方堆放在中心圍圈區(qū)內(nèi)待用，挖通深隧道，建好承重墻及路基，架好承重梁，將堆積土方按設(shè)計要求推平，接著將路橋與深隧道建好后貫通使用，并進(jìn)行中心段淺表隧道區(qū)的施工，控制好深度，建好承重墻及路基，架好承重梁，鋪好平臺基礎(chǔ)，最后切斷原車道的交通，挖掘淺表隧道下坡引線，將土方堆平臺坡用，建好淺表隧道入口，連接好下坡邊道，建筑好上下坡及外圍路基，貫通暢通的交通設(shè)施。
4.一種十字路口暢通的交通設(shè)施是這樣使用的下坡淺表隧道是為非機(jī)動車及行人全方位擇道而使用的，路橋及下坡深隧道是為直線行駛的機(jī)動車使用的，上坡道進(jìn)入平臺層是為機(jī)動車左右轉(zhuǎn)彎及返回而使用的，平臺層上設(shè)有前后測距禮讓線圖案是為左轉(zhuǎn)彎車輛隨機(jī)率錯開兩個沖撞點(diǎn)而設(shè)置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述十字路口中心區(qū)從原車道與行人道面引伸出的上坡平臺層，可以是壹層，亦可以是貳層，用貳層時，其中低層平臺同樣可以用地平面層來替代。
全文摘要
一種十字路口暢通的交通設(shè)施及其建筑方法與用法屬暢通工程、交通設(shè)施。本發(fā)明為解決十字路口車輛受紅綠燈制遏而積聚的問題,通過原道路引伸出路橋?qū)?、上坡平臺層、下坡淺表隧道層、下坡深隧道層的設(shè)施來解決行人與車輛的暢通問題。淺表隧道層為解決非機(jī)動車與行人的擇道而用,平臺層為解決機(jī)動車左右轉(zhuǎn)彎與返回道行車而用,上設(shè)前后測距禮讓線,路橋與深隧道層為解決直線行駛的機(jī)動車而用,使十字路口交通達(dá)到暢通的目的。
文檔編號E01C1/00GK1366111SQ0210300
公開日2002年8月28日 申請日期2002年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月26日
發(fā)明者朱小青, 朱立 申請人:朱小青, 朱立