解决城市拥堵和立交桥占地过大矛盾问题研究：设计微型立交桥方案

交通拥堵是目前全国很多城市所面临的严重“城市病”之一，于是全国各地的城市为了缓解汽车交通量激增带来的矛盾，在市区内改造、拓宽了交通干道，使机动车速度有所加快。但不容忽视的事实是，市区道路交通拥挤的状况并未得到根本改善，在一些大型平交路口，汽车与自行车、行人三者之间的交叉拥堵现象甚至更加突出。对此，很多人认为行人和自行车不遵守交通规则是全部问题所在。但是城镇规划君何方洪认为，城市交通拥堵的罪魁祸首是“城市机动车辆的急速增加”和“城市平交路口红绿灯过多”。

城市机动车量增加是不争的事实，限购是控制不住的，只能从改变道路交通来解决交通拥堵问题。而城市交通平交路口的红绿灯过多，必然导致城市交通无法正在快起来。因此，要正在解决城市交通拥堵问题，就首先要取消平交路口的红绿灯。

如果要撤销红绿灯，则必须要实现十字路口不停车才能做到，这就出现了城市交通立交桥。然而修建立交桥需要占用大量的土地和空间，这又是一个巨大的工程量和城市宝贵土地的浪费。因此，这是一个两难的问题。所以必须要研究设计微型立交桥方案。今天城镇规划君何方洪就来简单研究分析微型立交桥设计。

一、对城市道路交通拥堵认识的误区

城市交通拥堵,是一道世界难题,根源在于传统理念的束缚和现有道路模式的缺陷。目前,对城市道路拥堵主要存在以下两个误区：

第一个误区是城市道路已经趋于饱和对于城市交通拥堵,将原因归结于“车辆增长速度过快”和“道路已经达到饱和与极限”，这是一个“传统性”的认识误区。所以就得到错误结论:道路饱和必然造成交通拥堵。在某些路段、时段出现饱和,只是降低了车速，但并不造成拥堵。大路朝天,只走半边。在十字路口，“半边”道路车辆停留，半边道路依然空置。可以说所有城市都未达到“饱和”。

第二个误区是私家车增多、外地车辆进入城市导致道路拥堵。但是经调查，很多城市采用减少私家车、限制外地车辆进入城市，在城市周围建一些大型停车场。私家车、外地车要到城市里办事，一是限时段、分单双号进出；二是高额收费；三是由市郊乘坐公交车进市办事。这样既不方便，也降低了办事的效率，从而消弱了这个城市的活力和吸引力了，制约了该城市的发展。

二、城市交通拥堵原因的分析

城市交通拥堵的本质，是交叉和停留，平面交叉是拥堵的根本原因。交通拥堵的本质，包含交叉、停留、时间三个要素和时间、空间两个概念。

（一）交叉路口通行能力弱

可以把道路看成边,交叉路口看成点，按照车流量的方向来表示边的走向，则城市道路交通问题就演变成一张有向网(或矢量图)的问题。那么交通拥堵就是实际道路上流量超过边或结点的最大可通行的允许量的问题。

道路通行能力分析：道路通行能力也称道路容量，是指道路的某一段面在单位时间内所通过的最大车辆数。通过观测单位时间内道路断面交通实体数量即可得到该路段的通行量。

国内外许多研究表明，路段上一般不会发生阻塞和拥挤现象；除非个别情况，比如出了交通事故，又要保留现场，整条车道上的车子就得停在原地不动；有些车子违章乱放，占用部分车道,造成车辆通行困难；在无港湾式停靠站的地方，公交靠边停站占据非机动车道上、下乘客，造成非机动车辆弯向机动车道等。

以上这些都是临时的带偶然性的拥堵现象，只要加强管理就会得到纠正。所以说，在由交通灯控制的运行系统里，一般来说，道路是不会因为通行能力不够而产生阻塞。于是，交通拥挤现象的症结在道路交叉口。

交叉口通行能力分析：比如“十”字型交叉的平面路口。当前普遍是采用“红黄绿”交通灯，根据交叉路流量的具体情况，由交通灯灯分配通行权。在交叉口，同样一条车道,不仅要通行东西向的车辆，还要通行南北方的车辆，从通过时间上来说，东西向和南北向各摊一半，通车量也就下降了一半。

若考虑到其它的时间损失,诸如左转车辆干扰损失、自行车干扰损失等，交叉口的通行能力实际上只有路段通行能力的30%至45%。正因为交叉路口可允许的通行能力过低，客观上就形成了瓶颈，一旦路段上车流数量稍多，拥堵便会出现。

（二）没有立体交通设施

在很多城市道路中,全部是平面交通设施，没有立体交通设施或辅助交通设施，比如过街天桥等，而且城市主干道、次干道上交叉路口较多，这就导致解放路拥堵很严重。还有一些城市的交通路网体系不完善，没有设计城市快速路，或者道路层级不合理，全部都是宽马路、稀路网，导致机动车都到了主干道上，没有次干道、支路来分解主干道的交通压力，便导致了主干道的拥堵。

（三）交通灯都是不相干、不联动的

目前全国城市的红绿灯系统分成两种:一种是脱网单点运行，指的是每组红绿灯都是脱网单点运行的，之间互不相干。第二种是相干的、联动的红绿灯，指的是红绿灯之间“有默契”，可以根据车流量“互相配合”，比如潮汐式交通红绿灯就属于第二种。

第一种红绿灯设计的道路上，两组红绿灯相隔较远，可能上面的红灯时间较长，车辆全部堵在上面路口。而下面这组红绿灯一直显示绿灯，却因为上游车辆被堵死，道路上几乎没有车辆。等到上游车辆被放行后，下游又出现了红灯。而且由于红绿灯没有联网，两组红绿灯之间，也无法监控。

（四）交通设施不完善

交通设施不完善也是导致城市交通拥堵的罪魁祸首之一，而交通设施不完善主要表现在以下两个方面：一是没有专用公交车道，导致公交车跟其他机动车相互争抢路权。而且公交车时速比较慢，且车体比较大，在交通路口的起步慢，常常导致跟随在公交车后面的车辆速度降下来，使得整个路段无法快速通行，出现下一个路口的堵车问题；二是没有划分相应车道,导致很多路段人车混行、机非混行，这样使得交通很混乱，而且还给行人和非机动车带来巨大的安全隐患。

三、常规的互通式立交方案

常规的立交桥就是互通式立交，这是城市快速路系统中的关键交通节点，可使车流在不同空间层次上各行其道，消除交叉车流间的相互干扰，从而使快速路通行能力大大提高。随着城市道路交通需求的不断增加和机动车数量的激增，互通式立交的交通拥堵问题日益明显，特别是苜蓿叶形立交桥如果设置不当很容易成为城市交通中的瓶颈，而且苜蓿叶形立交桥占地面积极大，对城市宝贵的土地资源造成巨大的浪费，而且由于涉及大量的征拆和工程量，所以修建传统的苜蓿叶式立交桥成本极高。

四、解决城市交通问题的立交桥设想方案

（一）无拥堵立交方案

无拥堵交通路口方案也是一种立交桥方案，这种设计方案可以不用设置红路灯，并且在车流量较多的情况下也不会发生堵车现象，可使行人与机动车辆互不干扰，保证城市交通畅通无阻。

无拥堵交通路口，包括第一道路桥、第二道路桥、第三道路桥与第四道路桥，所述第一道路桥、第二道路桥、第三道路桥与第四道路桥呈井字上下错位交叉排列，且第一道路桥位于第四道路桥的一侧，所述第二道路桥位于第三道路桥的前端，所述第一道路桥、第二道路桥、第三道路桥与第四道路桥的上端外表面均设置有桥体，且桥体的一端设置有梯子，所述梯子的一侧设置倾斜道路，所述第二道路桥靠近一侧的位置设置有下坡路段，且下坡路段的一侧外表面设置有换向道路。该无拥堵交通路口，可以不用设置红路灯，并且在车流量较多的情况下也不会发生堵车现象，可使行人与机动车辆互不干扰，保证城市交通畅通无阻。

（二）微型立交桥方案

随着汽车工业的快速发展，城市的汽车拥有量大大增加，常常会出现交通拥堵的现象，双、多层高架立交桥具有承载力大，路面宽，通行率高的优点，对于大中城市来说，具有非常高的期待。但是现有技术立交桥存在的缺陷是，结构复杂、体积大、占地面积大、造价高。因此，只能在城市的极小量大型路口建造，只能解决单个路口的堵车问题；而无法在城市大量的中、小路口建造，无法建成城市立交桥网，无法解决城市道路网堵车问题。

为了克服现有技术立交桥的上述缺陷，现有城市十分需要一种小型立交桥。小型立交桥可以叫“微型立交桥”，其主要结构特点是单层桥梁或隧道，左转弯道是在路口内的路面道；其主要优点是结构简单、体积小、占地面积小、造价低、交通效率高。这是一种十字路口小型立交桥，包括纵干道和横干道以及两者相交的十字路口，所述的纵干道和横干道两者分别分布有驶入道和驶出道。

小型立交桥包括纵干道1和横干道2以及两者相交的路口3，所述的纵干道1和横干道2两者分别分布有驶入道x和驶出道y；其特征在于：包括横跨路口3的二条对应的桥梁或隧道b；所述的桥梁或隧道b的两端分别设置在路口3两侧的横驶入道2?x、横驶出道2?y；所述的路口3两侧的二段纵干道1，均包括一条第一纵向变道通道a1、一条第二纵向变道通道a2；所述的路口3两侧的二段横干道2，均包括一条第一横向变道通道b1、一条第二横向变道通道b2。

这种微型立交桥设计方案的优点，就是克服了现有技术立交桥上述缺陷，具有结构简单、体积小、占地面积小、桥梁或隧道总量少、造价低、简单快捷、通行效率高的优点，实现各方向往来车辆快速通行的目的。本发明提供的小型立交桥，适合在国内外大、中、小城市车辆靠左或靠右行驶的大、中、小十字、T字路口上普及应用，可在众多路口大量建造小型立交桥，形成城市道路小型立交桥网，解决城市道路网堵车的问题。