文｜徐耀賜

7.1 前言

如圖7-1所示，平面交叉路口的轉(zhuǎn)角是指自某進(jìn)口道至緊鄰的橫向道路出口道間連續(xù)區(qū)域的外緣地帶。當(dāng)車輛由進(jìn)口道左轉(zhuǎn)向至橫向道路出口道時(shí)，中央分向設(shè)施應(yīng)如何處理？此外，車輛轉(zhuǎn)向時(shí)必須通過(guò)交叉路口物理區(qū)，若物理區(qū)面積太大，對(duì)車流運(yùn)行有何影響？行人或自行車必須由轉(zhuǎn)角穿越中央分向設(shè)施或物理區(qū)邊緣至另一方向的轉(zhuǎn)角，人行橫道應(yīng)如何處置？這些相關(guān)問(wèn)題均與平面交叉路口的轉(zhuǎn)角處理、渠化設(shè)計(jì)息息相關(guān)。

圖7-1 平面交叉路口轉(zhuǎn)角、渠化設(shè)計(jì)應(yīng)思考的設(shè)計(jì)范圍示意

規(guī)劃設(shè)計(jì)平面交叉路口時(shí)，由于絕大部分小型交叉路口無(wú)渠化設(shè)計(jì)，所以可單獨(dú)考慮小型交叉路口的轉(zhuǎn)角處理。但對(duì)于中、大型交叉路口而言，必須同時(shí)考慮轉(zhuǎn)角處理與渠化設(shè)計(jì)，如圖7-1所示，物理區(qū)面積越大或道路交通功能位階越高，渠化設(shè)計(jì)的必要性通常越高。

7.2 車輛特性與轉(zhuǎn)向軌跡

7.2.1 車輛特性

重點(diǎn)了解兩大車輛信息，即重量：如輪重、軸重、總重，與路基、路面、橋梁結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)有關(guān)；尺寸：如車輛長(zhǎng)度、寬度、高度，如圖7-2。

圖7-2 車輛尺度說(shuō)明

7.2.1.1 長(zhǎng)度

車輛長(zhǎng)度是指前保險(xiǎn)杠前端至車尾最末端的長(zhǎng)度，即軸距與前后懸伸長(zhǎng)度的總和，車輛長(zhǎng)度會(huì)影響轉(zhuǎn)向最小曲率半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)占用的路面面積及路面以上的空間設(shè)計(jì)。雙軸車輛的軸距是指前軸中心點(diǎn)與后軸中心點(diǎn)的距離；多軸車輛則指前軸或前軸組中心點(diǎn)與最后軸中心點(diǎn)間的距離。前懸伸的長(zhǎng)度是前軸或前軸組中心點(diǎn)至前保險(xiǎn)杠的距離；而后懸伸是指最后車軸中心點(diǎn)與車尾之間的距離，但不包括保險(xiǎn)杠。

7.2.1.2 寬度

車輛寬度是指車身左右的最大寬度，即輪距與左右懸伸長(zhǎng)度的總和，其影響車道寬度、曲線路段加寬及建筑界限的設(shè)計(jì)。輪距是以左右輪胎中心線間的距離為準(zhǔn)，若是雙輪，則指左右雙輪中心線之間的距離。

7.2.1.3 高度

車輛高度是指路面至車頂最高點(diǎn)的垂直長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)橋梁及隧道凈高、道路豎曲線及其他附屬物，如信號(hào)、標(biāo)志時(shí)，需考慮該因素。下表所示為車輛特性與平面交叉路口規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)的重要考慮因素。

7.2.2 內(nèi)、外輪差

任何機(jī)動(dòng)車輛（四輪或以上）最前方的前車軸必僅有左右各一個(gè)車輪，分別稱為左前輪、右前輪。前車軸只有兩輪，故駕駛?cè)溯p易操控方向盤(pán)，便可使車輛左右轉(zhuǎn)向。

依車輛型式不同，車軸總數(shù)必然不同，如小汽車、大客車均只有前后兩車軸，但是重型貨車的車軸總數(shù)必然大于或等于3。此外，不同型式貨車的后車軸輪數(shù)不同。小汽車后車軸只有兩輪，大客車后車軸有四輪，大型貨車可能更多。但是，不論何種車輛，后車軸的車輪必定都是固定于車軸，故不具備車輪本身可左右轉(zhuǎn)向的功能。

由于前車軸的車輪可左右轉(zhuǎn)向，后車軸的車輪無(wú)法左右轉(zhuǎn)向，故當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，其形成的軌跡具有以下特點(diǎn)（如圖7-3所示）：1.前輪轉(zhuǎn)向形成的軌跡為具有某曲率半徑的圓弧曲線。2.后車輪轉(zhuǎn)向形成的軌跡為曲率半徑持續(xù)漸變的螺旋曲線。圓弧曲線與螺旋曲線的行駛軌跡不同，故兩曲線的間距亦隨著車輛行駛方向而發(fā)生變化。3.車輛前后輪轉(zhuǎn)向軌跡所涵蓋的面積是指車輛轉(zhuǎn)向時(shí)占據(jù)的道路面積。因此，車輛轉(zhuǎn)向角度越大，所需道路寬度也必然越大。4.針對(duì)同一轉(zhuǎn)向角度而言，車輛寬度越寬、長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則其轉(zhuǎn)向所需的道路寬度、面積也必然越大。

如圖7-3所示，車輛右轉(zhuǎn)向時(shí)占據(jù)道路的最大面積由左前輪與右后輪的行駛軌跡所構(gòu)成，圖7-3中所示的wc在道路交通工程界稱為“行徑輪距”。同理，車輛左轉(zhuǎn)向時(shí)，車輛占據(jù)道路的最大面積由右前輪與左后輪的行駛軌跡構(gòu)成。當(dāng)轉(zhuǎn)向角度越大時(shí)，車輛實(shí)際占據(jù)道路寬度與車輛寬度的差值（即wc-w）必然也越大，故車輛轉(zhuǎn)向時(shí)必有內(nèi)輪差、外輪差現(xiàn)象，如圖7-4所示。

圖7-3 車輛右轉(zhuǎn)向軌跡示意

圖7-4 車輛轉(zhuǎn)向時(shí)造成的內(nèi)、外輪差示意

前述的內(nèi)外輪差是針對(duì)前后車軸皆在同一車身的整體式車輛。若為聯(lián)結(jié)車，則車輛轉(zhuǎn)向時(shí)造成的內(nèi)、外輪差現(xiàn)象將更明顯，如圖7-5所示。當(dāng)大型車轉(zhuǎn)向時(shí)，由于駕駛?cè)说囊曈X(jué)盲區(qū)較大，行人、自行車及其他非機(jī)動(dòng)車因太靠近大型車被卷入內(nèi)輪差范圍而致傷亡的事故也時(shí)有所聞。

圖7-5 聯(lián)結(jié)車的內(nèi)、外輪差示意

7.2.3 轉(zhuǎn)向軌跡對(duì)交叉路口設(shè)計(jì)的影響

車輛轉(zhuǎn)向軌跡影響平面交叉路口規(guī)劃設(shè)計(jì)的四種情況：1.車輛于中央分向島頭前方回轉(zhuǎn)時(shí)，如圖7-6所示，必須針對(duì)大型車輛檢驗(yàn)是否應(yīng)考慮路口喉寬。2.車輛于左轉(zhuǎn)向車道進(jìn)行左轉(zhuǎn)向時(shí)。3.車輛于右轉(zhuǎn)向車道進(jìn)行右轉(zhuǎn)向時(shí)。4.車輛于轉(zhuǎn)向彎道進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎時(shí)。

圖7-6中，檢驗(yàn)路口喉寬的主要目的在于確定各大型車輛在回轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向時(shí)，其運(yùn)行軌跡是否觸及交叉路口的邊緣實(shí)體，例如，路口緣石。

圖7-6 車輛于中央分向島頭前回轉(zhuǎn)對(duì)平面交叉路口可能產(chǎn)生的影響

7.3 交叉路口轉(zhuǎn)角的種類

按照各平面交叉路口物理特性、交通狀況與交通控制條件的不同，在設(shè)計(jì)平面交叉路口的轉(zhuǎn)角處理時(shí)共有下列七種方式：直角式、小半徑式、大半徑式、切角式、緣石展延式、轉(zhuǎn)向車道式、轉(zhuǎn)向彎道式。在道路交通工程界，亦有人將大半徑式、小半徑式轉(zhuǎn)角二者統(tǒng)稱為圓曲線式轉(zhuǎn)角。

7.3.1 直角式轉(zhuǎn)角

典型的直角式轉(zhuǎn)角如圖7-7所示，其夾角接近90°。直角式轉(zhuǎn)角通常僅適用于下列情況：1.小型交叉路口，單行道或路寬不大，車輛運(yùn)行速度低，但兩車慢速時(shí)仍可安全會(huì)車，路口容量較小，無(wú)信號(hào)控制系統(tǒng)。連接路段的交通功能位階低，通常為接入或住宅區(qū)、小區(qū)內(nèi)的小型交叉路口，或偏僻鄉(xiāng)壤、人煙稀少處的地區(qū)道路交叉路口。2.低流量道路。3.車輛運(yùn)行速度低，車種單純。

圖7-7 典型的直角式轉(zhuǎn)角

圖7-7所示交叉路口的交通控制方法可能是下列二者之一：1.路側(cè)有“慢”“讓”“?！钡葮?biāo)志，路面亦可能有與標(biāo)志相呼應(yīng)的標(biāo)線、標(biāo)字。2.路口處無(wú)任何交通控制設(shè)施，通行路權(quán)優(yōu)先級(jí)的歸屬完全依照具有完整法律效力的交通相關(guān)法規(guī)，例如，轉(zhuǎn)彎車應(yīng)禮讓直行車、左方車應(yīng)禮讓右方車、支線道車應(yīng)暫停讓主線車先行、同向二車道進(jìn)入一車道應(yīng)讓直行車先行等，如圖7-8所示。

圖7-8 無(wú)標(biāo)志、無(wú)標(biāo)線、無(wú)信號(hào)控制交叉路口的通行路權(quán)優(yōu)先歸屬示意

平面交叉路口規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到清晰的路權(quán)指派或路權(quán)分配，路權(quán)指派或分配的根本在于具有法律效力的交通控制準(zhǔn)則。當(dāng)平面交叉路口現(xiàn)場(chǎng)無(wú)任何實(shí)體交通控制設(shè)施（標(biāo)志、標(biāo)線、信號(hào)燈）時(shí)，不代表該交叉路口毫無(wú)交通控制紀(jì)律，而是該具備的交通控制紀(jì)律與通行路權(quán)優(yōu)先屬性皆已明確規(guī)定在具有完整法律效力的道路交通管理相關(guān)法規(guī)中。

7.3.2 圓曲線式轉(zhuǎn)角

圓曲線式轉(zhuǎn)角的圓曲線主要分為如下兩種（參考圖7-9）：1.單心圓曲線，即單一圓曲率曲線，簡(jiǎn)稱“單曲線”。單曲線兩側(cè)亦可接續(xù)直線漸變段，如圖7-9（a）所示。2.三心圓復(fù)曲線，三個(gè)圓曲率組合成為復(fù)曲線，3-centered Compound Curve。三心圓曲線又可再分為以下兩種：（1）對(duì)稱式三心圓復(fù)曲線，如圖7-9（b）所示。（2）不對(duì)稱式三心圓復(fù)曲線，如圖7-9（c）所示。

圖7-9 用于圓曲線式轉(zhuǎn)角的各式曲線

圖7-9所示三種圓曲線段的端點(diǎn)處皆可用直線漸變段調(diào)節(jié)，使其與鄰近路緣石直線段接續(xù)。

針對(duì)平面交叉路口的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)，道路交通工程規(guī)劃設(shè)計(jì)者為便于設(shè)計(jì)計(jì)算并方便施工放樣，通常以一個(gè)單曲線來(lái)連接。以單曲線構(gòu)筑平面交叉路口的轉(zhuǎn)角，其最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了，極適用于小汽車交通量比例較高的交叉路口，例如城市地區(qū)。

單心圓曲線雖然有簡(jiǎn)單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于城市中小汽車數(shù)量比例較高且轉(zhuǎn)向速度不大的平面交叉路口轉(zhuǎn)角。但是，道路交通工程規(guī)劃設(shè)計(jì)者亦應(yīng)注意，單心圓曲線占用的土地面積較大，且其幾何線形與車輛轉(zhuǎn)向行駛軌跡并不完全相符。因此，若車輛運(yùn)行速度較低，此種設(shè)計(jì)影響極小，無(wú)可厚非，然而當(dāng)車輛運(yùn)行速度較大時(shí)，行駛至彎道處，駕駛?cè)宿D(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的角度也必然較大，離心力現(xiàn)象必將十分明顯，重心高的車輛亦可能有傾覆風(fēng)險(xiǎn)。

在經(jīng)常有大型貨車通過(guò)的斜交式交叉路口，如工業(yè)區(qū)聯(lián)絡(luò)道路銜接到主要道路的路口，設(shè)計(jì)時(shí)亦可考慮采用不對(duì)稱的三心圓復(fù)曲線，讓車輛由直線轉(zhuǎn)入一個(gè)不對(duì)稱的三心圓復(fù)曲線再轉(zhuǎn)入另一方向的直線時(shí)，其轉(zhuǎn)彎線形極類似于公路緩和曲線設(shè)計(jì)時(shí)常用的克羅索曲線。

一般而言，大型平面交叉路口的轉(zhuǎn)角處理采用對(duì)稱型三心圓復(fù)曲線比較適宜，市區(qū)地價(jià)較為昂貴，若采用對(duì)稱式三心圓復(fù)曲線，一方面，節(jié)省用地；另一方面，轉(zhuǎn)彎處由于轉(zhuǎn)彎半徑起點(diǎn)及終點(diǎn)略為加大，大型車輛轉(zhuǎn)彎經(jīng)過(guò)時(shí)，前輪亦不至于碰觸到路側(cè)緣石或侵入鄰近車道。

高速公路的平面線形經(jīng)常采用緩和曲線來(lái)連接一個(gè)圓曲線，如遇占用土地較廣的情況時(shí)，亦可思考以三心圓復(fù)曲線替代緩和曲線，可獲得緩和曲線的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)亦可消除單曲線的缺點(diǎn)。

圖7-10所示為同一平面交叉路口，設(shè)計(jì)不同單心圓曲線轉(zhuǎn)角半徑的比較示意。此處必須強(qiáng)調(diào)，單心圓曲線的大半徑、小半徑只是相對(duì)而言的大小比較概念，無(wú)絕對(duì)的尺寸大小規(guī)定，實(shí)際合宜尺寸應(yīng)依現(xiàn)場(chǎng)情況而異。

圖7-10 同一平面交叉路口的大、小半徑單心圓曲線轉(zhuǎn)角

平面交叉路口轉(zhuǎn)角處的曲率半徑大小對(duì)交通流運(yùn)行有三大影響（參考圖7-11所示）：1.行人穿越道距離。半徑越小，則行人穿越路口的距離越短。2.曲率半徑越大，則車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)行速度必然越大。3.曲率半徑越大，則交叉路口物理區(qū)必然越大。

圖7-11 轉(zhuǎn)角大小半徑對(duì)車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)行速度、物理區(qū)面積的影響

如圖7-12所示，圓曲線曲率半徑越小，則行人橫越道路時(shí)的等候區(qū)域?qū)⒃酱?，且行人橫越道路的距離越短。

圖7-12 大小圓曲線半徑時(shí)的轉(zhuǎn)角差異性說(shuō)明示意