最蠢笨的发明之—“全互通左转式城市交通系统”设想及模拟执行方案

现在各地解决交通堵塞的方法可说是层出不穷，上海牌照拍卖，深圳收停车费，广州限车。。。,最近，北京也开始考虑通过机动车单双号限行来解决交通堵塞问题，[2012年10月16日 新华网]
,但不管怎么折腾，总逃不出“行政干预”的窠臼。
“跳出三界外，不在五行中。”
借用《西游记》中的一句话就是：我们或许只有跳出“城市只能通过交叉路口的信号灯控制交通流的唯一办法，来保障道路交通的通畅。因为城市道路交叉路口相距近且道路不宽，因此不可能如高速公路一样利用道路全互通来增加道路的效率”这样的固有思维，才有可能找到切实可行的办法来解决城市交通堵塞问题。
下面是一个简单的城市交通系统构造设想，不敢说是最牛的发明，只好称之为：“最蠢笨的发明！”
制约城市交叉路口建造互通式立交桥的主要因素有：
1、 城市现有道路面积不能大规模扩大，以减少拆迁困难。
2、 行人、自行车过交叉路口和公交车停靠。
因此，本方案设计的立交桥、高架桥基本控制在城市现有的主、次干道路条件下[主干道路按6主车道+2混行车道+绿化隔离带]，且立交桥只有地上一层。行人 、长途自行车过街通道、公交车道则全部设置在道路地下。
主干道交叉路口按：立交桥[纵向]、地面[横向]二个方向进行说明。
一、 纵向[立交桥方向]直行车辆行驶示意图及说明
附图一：立交桥方向直行车辆行驶示意图

交叉口6作为直行车辆前往交叉口5的出发点，车辆在地面通过交叉口6后，前行到交叉口6、5之间的交会点向左斜跨过道路中间隔离带到另一侧后直行上立交桥到交叉口5，再从高架桥上行驶一段后[相当于立交桥上行匝道长度]到另一个交会点分为二支：
1、 在交叉路口4右转、直行的车辆向右斜转回到原车道上空后通过下行匝道回到地面前行到交叉路口4完成右转、直行。
直行车辆在交叉口4完成右转后需要前往交叉口9直行的车辆，先在右侧车道行驶到交叉口4、9之间的交会点后，再向左斜行驶进入到直行车道，从地面通过交叉口9。[该方向在交叉口9左转车辆的行驶问题在后面详细说明]

2、 在交叉路口4左转的车辆继续在高架桥行驶到交叉路口4后，在立交桥上小弧度完成左转进入交叉口4、3之间的高架桥，并向右靠进入架桥的高右侧车道，行驶到交会点斜跨过道路中间绿化隔离带后通过下行坡道回到地面行驶到交叉口3在地面完成直行和右转。
也就是说：交叉口6前行到交叉口5再前行到交叉口4左转的车辆是在交叉口4的高架桥、立交桥上小弧度完成左转的。
本设计的要点之一，就是交会点的设计和高架桥设置在道路靠边位置。
车辆在二个交叉路口中间的交会点向左斜跨过道路中间隔离带到另一侧后上立交桥，其目的就是将解决直行与左转车辆在交叉路口的冲突位置由目前的设置在交叉路口四角或在交叉路口周边增加一层弧形左转车辆匝道，改为设置在二个交叉路口中间的道路中部。直行车道设计则由直线形改为弓形，目的就是让左转车能够小弧度完成左转。也就是利用道路的长度和宽度而不是利用交叉路口的面积或增加立交桥的高度来解决直行与左转车辆在交叉路口的冲突问题。
高架桥也与现行的相反，不是设置在道路的中部，而是靠道路的两边。车辆的行驶方向也相反。其好处是可以减少车辆上下立交桥的频率。
一、 纵向[立交桥方向]左转车辆行驶示意图及说明
附图二：纵向[立交桥方向]左转车辆示意图

交叉口6作为前往交叉口5后左转的车辆出发点，车辆在地面通过交叉口6后，前行到交叉口6、5之间的交会点向左斜跨过道路中间隔离带到另一侧后直行上立交桥到交叉口5，在交叉路口5上空小弧度完成左转后，再分为二支：
1、 前往交叉路口2后，需要右转的车辆，通过下行匝道回到地面后向右侧进入右侧车道前行到交叉路口2完成右转。下行匝道位置的设置则根据交叉口5、2之间的距离来设计，原则是尽量靠近交叉口2，以增加立交桥上面的车辆交织区的长度，具体见后面的车辆交织区设计说明。
2、 需要在交叉路口2左转和直行的车辆，再向左转进入交叉口5、2之间的高架桥，走高架桥前往交叉路口2，到交叉口5、2之间的交会点还可以再进行分支：
2-1、在交叉路口2直行车辆从右边绕过交叉路口2的立交桥上行坡道前往交叉路口2。
而到达交叉口2后需要左转下地面的车辆也可以走这条线路，该部分车辆与从交叉口2立交桥上行坡道上来直行的车辆在上行坡道末端到交叉路口2之间的交织区互相交织后左转。
条件是：当交叉路口5、2之间的距离比较长时，可以将其交叉口2的立交桥上行坡道的位置尽量离交叉路口2远点，以增加交叉路口2立交桥上行坡道末端到交叉路口2的交织区的距离。
2-2、在交叉路口2左转走高架桥的车辆从高架桥行驶到交叉路口2小弧度完成左转。
上述的“到达交叉口2后需要左转下地面的车辆”也可以走这条线，条件是：交叉口2、1之间的距离比较长，下行坡道可以尽量靠近交叉口1，立交桥上面的车辆交织区的长度有足够长。
三、 横向[地面方向]直行和左转车辆行驶示意图及说明
下面所述的交叉路口地面方向是：交叉口2---交叉口5----交叉口8

交叉口5寺面方向的直行车辆从立交桥下穿过交叉路口5，左转车辆则需要先在交叉路口5前行一半后，右转９０度进入立交桥方向的车道，前行到交叉口6、5之间的交会点，再回转跨过道路中间隔离带后，上立交桥回到原交叉口5，并直行来完成左转。
但实际上交叉口2前往交叉口5左转的车辆很多是通过交叉口2的高架桥前往交叉口5并在桥上小弧度完成左转的。
例如上面所描述的从交叉口6直行，上立交桥跨过交叉口5，从高架桥前行到交叉口4左转，前往交叉口3的车辆就是在交叉口4立交桥上，小弧度完成左转的。
接上面第二节直行车辆行驶说明来详细地面方向左转行驶的另一种情况
本节从交叉口6—交叉口5---交叉口4—交叉口9来说明。
直行车辆从出发点通过交叉口6直行上立交桥跨过交叉口5后向右下地面到达交叉口4右转走右侧车道前往交叉口9，需要直行的车辆在交会点向左斜行驶进入直行车道，直行通过交叉口9。
按基本设计上的地面部分左转车辆行驶线路是：
　　从交叉口6直行上立交桥到交叉口5，再下地面直行到交叉口4右转前往交叉口9的左转车辆，需要先在交叉路口9前行一半后，右转９０度进入立交桥方向的车道，前行到交叉口9、8之间的交会点，再回转跨过道路中间隔离带后上立交桥，回到交叉口9并直行来完成左转。
　但实际上这部分车辆，会在通过交叉路口6后就向右靠进入交叉口6、5之间的右侧车道，并直行到交叉口5右转，再前行到交叉口5、8之间的交会点后，向左跨过绿化隔离带后上立交桥到交叉口8后向左小弧度完成左转后，直行通过高架桥到达交叉口9的立交桥，并直行通过交叉口9。
　　即实际上交叉口9很多车辆是直接从高架桥上实现的左转。只有交叉口4附近的车辆是在交叉口9通过回转上立交桥来实现左转。[现在很多城市主干道两边的支路车辆都是通过这种方式来完成左转]
在本设计中，凡不能满足安全行驶要求的车道，均通过限制车辆的速度、间距来弥补，例如：车辆通过减速来完成回转后上立交桥；交织区长度不够等等情况。
虽然在本设计中，可能车辆的行驶速度不如现行的城市道路的设计时速，但在城市车辆大大增加的今天，设计的道路行驶速度与现实情况差了很多，现实情况往往是：车辆在交叉路口绿灯时快速行驶到下一个交叉路口前又不得不停顿下来，可能本设计的，虽然行驶速度慢一点，但由于不需要在交叉路口停顿，相对而言，可能更快一些。
地面部分小型车辆可以通过回转上立交桥来完成，大型车辆则通过改变行驶方向来避免回转。
如果道路宽度限制[例如城市次干道只有6、7条车道]，又需要建造本系统，还可以限制地面部分车辆进行左转来完成。

四、 关于交织区车辆行驶详细说明

附图四：不同方向合流、分流车辆在交织区行驶示意图

现行的通过信号灯来指挥交叉路口直行、左转、右转车辆进入同一车道，可以大量避免不同方向的车辆相互之间的冲突，主要冲突发生在右转车辆与行人过街、公交车停靠与自行车、和部分立交桥车辆交织行驶部分。
而本设计要做到交叉路口不同方向车辆全互通，又不能大规模拓宽城市道路宽度和增加立交桥的高度，就只有通过车辆交织区来对不同方向的车辆进行合流、分流。万一交织区长度不够，就通过对车辆进行限速、部分路段限行来解决。
总之，不同的城市、城市不同的区域，其道路及道路周边的环境各不相同，要做到城市各条道路如高速公路一样高速行驶，根本不可能[即使是高速公路，车辆太多也会堵塞]。

本设想设置有大量的车辆交织区，如果道路情况使交织区的设计达不到安全要求，则通过降低车辆行驶速度和变通办法处理。
不同方向车辆合流、分流形成车辆交织的情况和处理办法
黄色区块表示车辆交织区，紫色区块表示立交桥的上行坡道。
A：从地面上立交桥车辆与高架桥方向过来车辆的冲突情况
从地面上立交桥左转后再通过高架桥前往下一个交叉口的车辆与高架桥方向过来到交叉口左转后再通过下行匝道回到地面的车辆会发生冲突
处理办法：根据交叉路口之间的距离来分别设计交织区。
1、当交叉路口6、5之间的距离比较长时，则在交叉路口5立交桥上行坡道末端到交叉路口5之间设置交织区，即交叉口5立交桥的上行坡道的位置尽量离交叉路口5远。
从交叉口6通过高架桥过来并需要在交叉路口5左转后下地面的车辆，可以从右边绕过交叉路口5的立交桥上行坡道，在交织区与从立交桥上行坡道上来的车辆互相交织后形成：直行、左转下地面、左转走高架桥3个不同方向的车流到交叉路口5。
2、当交叉路口5、2之间的距离比较长时，则在交叉路口5立交桥，到交叉口5、2之间的下行坡道起点之间设置交织区，即交叉口5立交桥的下行坡道的位置尽量离交叉路口5远。
从交叉口6通过高架桥过来并需要在交叉路口5左转后下地面的车辆，直接从高架桥到交叉口5左转后与立交桥上行坡道上来左转后走高架桥的车辆，在交织区互相交织后形成：左转下地面、左转走高架桥2个不同方向的车流。



B：直行方向车辆从高架桥到下一个交叉口左转后与该交叉口直行方向车辆互相交织情况
直行方向车辆从高架桥到下一个交叉口左转后前往下一个交叉口直行及右转的车辆需要向右通过下行匝道回到地面，会与从该交叉路口过来到下一个交叉路口左转走高架桥的车辆互相交织。
即：立交桥直行方向的高架桥从交叉路口的末端到交会点是交织区。
例如：如图所示，在交叉路口5左转的车辆从高架桥行驶到交叉路口4小弧度完成左转后，
到交叉路口3右转和直行的车辆走高架桥的右侧车道，通过下行匝道回到地面。这样就会与从立交桥4上来直行走高架桥的车辆互相发生交织。即交叉路口4出口到交叉口4、3的交会点分支位置是高架桥上的车辆交织区。交织区长度至少有150米。[相当于立交桥上行坡道长度]
地面部分车辆交织区情况，在后面详细说明。

五、 全互通左转高架桥、立交桥系统图

从附图可以看出，每个主要交叉路口都由二个形式一样的一层高架、立交桥反向并列构成，相邻交叉路口呈十字形布置，每个立交桥的左转、直行方向均有一条高架桥连接下一个交叉口的立交桥，从而形成互相贯通的主干交通系统。
支路或出发、目的地车辆通过匝道或地下通道与主干道地面或高架桥连接。需要进支路的车辆从高架桥上通过匝道进入支路。或从地面通过地道与支路、停车场等等连接。
我们可以在车辆进出集中区域建造大型停车场，停车场与目的地之间可以考虑采用电瓶车之类的交通工具进行接驳，车道则可以考虑利用地下一层的自行车通道。这样我们可以大量的减少地面临时停车位置。
现在城市的交通体系主要由主干道[8车道+绿化隔离带]、次干道[6、7车道+绿化隔离带]、支路[4、5车道]构成，而且主、次干道组成的交通体系占绝大部分。
上述的绘图是按主干道设计，为了绘图方便，立交桥桥墩占了一个车位[3。75米]，实际则不需要这样大。
在具体的设计中，则根据道路情况进行，例如，如果我们禁止次干道上路面方向车辆左转，这样就可以减少二个车位。加上适当减小车道的宽度，和利用现有的公交停靠点，次干道[6、7车道+绿化隔离带]也大致可以满足本设计的要求。
后面根据对有关城市的具体道路情况进行模拟设计，来说明具体的设计方案。
[下面内容请见续完]