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摘要：以市政道路工程为基础，介绍了市政道路交叉口的主要形式，详细阐述了交叉口的设计原则和目前主流的设计方法，探讨了智能交通信号控制系统在城市交叉口的应用。。
关键词：市政道路；交叉口；道路设计
1引言
交通汇聚形成交叉口，是整个城市交通网络中的关键节点，也是交通拥堵和安全事故高发区。合理设计交叉口路段是极其必要的，这将直接影响交通系统的运行水平。
2市政道路交叉口的主要形式
有三种主要类型的交叉点：
1）四个分支的交集
可分为两种形式：交叉路口，是道路交叉口的基本形式，具有设计简单、通用性强的特点，应用于大多数道路工程场景；x形交叉口是指两条道路相交后形成的交叉口。其局限性在于锐角两侧空间有限，容易出现交通拥堵。随着城市的发展，应在现有交叉口的基础上采取改建和扩建措施。
2）三岔路口
常见于主干道之间或主干道与次干道之间，以交通秩序良好为特征，如T型、Y型交叉口。
3）环形交叉路口
选择道路交叉口区域的中部，在那里建造一个大型的中心岛，引导车辆沿一个方向绕岛行驶，然后逐渐驶出环形交叉口，可以减少车辆穿越的情况。
3市政道路工程交叉口设计原则
3.1交通组织的合理性原则
不合理的交叉口设计是造成城市交通拥堵甚至交通事故的关键原因。因此，在交叉口的设计中，设计人员要充分考虑行车过程中的车辆插入问题，配置专用车道为各个方向的车辆提供明确的引导，让所有车辆按照既定的行驶目标有序进入特定的交通路线，从源头上避免车流插入的问题[1]。根据车辆的行驶特点，通常需要通过市政道路交叉口，不同车辆的目的地不同，导致分流、交叉、合流。为了安全起见，司机需要提前减速，观察周围的交通情况。在交叉口设计中，为了与驾驶员的驾驶行为相匹配，应合理应用标志线、辅助车道和交通信号指示器。通过这些设施的综合应用，可以优化市政道路交叉口的深度，引导车辆高效行驶，改善交通流秩序。
3.2安全原则
车辆到达路口后，驾驶员经过观察可以掌握周围的交通状况。为了保证驾驶员在路口观察到的情况更加全面，设计者应该立足于驾驶员的角度，充分满足驾驶员掌握周围交通流量和人流信息的需要，使其能够快速掌握各车道的实际情况，进而采取适当的驾驶行为，达到安全驾驶。例如，在交叉口的右转车道上，可以对转弯外的边石采取优化措施，具体表现为圆弧或平滑曲线的形式。另外，以车辆右转的最小转弯半径为基本依据，严格控制切线半径，保证后者大于前者，在安全的前提下提高交叉口的通行效率。
4交叉口设计方法
4.1确定交叉口的车道数
以机动车和非机动车为主要考虑对象，为了保证能分开行驶，需要合理控制交叉口车道数[2]，设计要点如下。
①根据高峰时段的交通量和车辆可能行驶的方向，进行交通组织设计工作，确定合适的交叉口形式和具体的车道数。检查车道数量的容量。与高峰时段的交通量相比，如果车道的通行能力较低，需要在现有的基础上增加车道数量，并再次检查，直到车道提供的通行能力超过交通流量。
②以路段上的车道数为基准，应保证交叉口的车道数至少等于或适当增加（通常应增加一两条车道）。为了保证足够好的交通服务水平，交叉口的设计应考虑路段的通行能力，并形成平衡关系。此外，在城市化背景下，道路交通流量将逐渐增加，因此交叉口设计中应预留土地，以满足改扩建的长期需求。
4.2交叉口加宽设计
交叉口车道宽度不足时，通行能力有限。可采用一侧或两侧加宽的方法，丰富车道数量，保证改扩建后的交叉口有较高的通行能力，以接纳道路上的车辆。交叉口加宽设计应考虑以下几点：
①根据入口车道的交通流量和通行能力，合理确定加宽车道的数量，通常根据路段数量增加一条车道。
②使用中央分隔带加宽入口车道的左侧；拓宽到入口车道的右侧，使用道路右侧的绿化带。
此外，道路的其他区域也可以合理利用，但要进行可行性验证，不应对现有道路的正常使用造成不利影响[3]。
4.3圆形十字的设计
环形交叉口的设计中，应在交叉口区域规划中心岛，通过环形道路的方式组织渠化交通，允许多个方向的车辆进入环形交叉口，但只能逆时针方向行驶，车辆应保持低速，有序转向目标交叉口。在目前的环形交叉口设计中，其主要组成部分包括中心岛、出入口、方向岛和环路。
4.4交叉口立面设计
①对于城市主要道路的交叉口，应保持纵坡的初始状态，不得改变。
②同等级道路相交时，如果交通流量没有明显差异，且纵坡不同，可以保持原有纵坡不变，横向坡度可以适度改善，以保证形成的交叉口有一个平整度较好的公共平面。当不同等级的道路交叉时，主干道在纵向和横断面设计上可以保持不变，次要道路的纵向坡度和横断面应进行调整。具体调整方法应考虑主干道的情况，提高它们之间的协调性。比如二级公路的横断面可以两个方向倾斜，平滑过渡后形成一个单向倾斜的横坡（应该与主干道的纵坡相同），可以改善主干道的交通秩序。
③为了保证交叉口的高效排水，一条或多条道路的纵坡应从交叉口中心引出，然后逐渐向交叉口外侧倾斜。
④交叉路口的横坡要尽量平缓。原则上不应超过路段设计横断面的坡度。对角线横坡应小于1%。地形平坦时，可设置为伞地，即中间略高，周围略低，以满足排水和行车的双重需要。此外，在交叉口区域的排水设计中，一条道路的雨水不能流入另一条道路，应采取截水措施，确保地表水不流经交叉口的人行横道。具体来说，可以在人行横道前设置雨水出口。
在交叉口的立面设计中，整体应按以下思路进行。
1）数据收集
为了给交叉口的高程设计提供可靠的数据支持，需要多途径收集有参考价值的数据，绘制平面交叉口地图（具体内容应包括道路中心线、车道和人行道宽度、网格线和路缘半径），选择坐标基线（相交道路中心线）作为基线形成完整的网格，综合考虑道路坡度和地形，确定网格的大小，主要包括5m×5m或10m×10m。
2）设计范围和标高的确定
在双向横坡中，要实现向单向横坡的过渡，需要经过特定的距离，并与路口道路的路面标高形成平滑的连接关系。因此，在确定设计范围时，可以以路缘半径的切点为基准，向外加宽5m ~ 10m。以设计纵坡宽度为基准，确定设计高程位置，然后计算行车道中心线内相邻等高线之间的水平距离。
3）交叉口设计标高的确定
首要前提是选择脊线和控制高程，并加强对脊线位置的验证，保证其可行性，否则会影响交叉口的通行能力和排水能力。根据经验，通常道路中心可以作为脊线，其交点为控制标高；建立完善的高程计算网可以作为辅助线，有利于保证路面设计过程中各点高程的合理性。
4.5智能交通信号控制系统在城市交叉口的应用
4.5.1城市智能交通信号控制系统
智能交通信号控制系统是利用高效的现代信息技术改造传统交通系统，对交通枢纽的实时交通流量进行统计分析，利用交通软件和模型确定合适的路口红绿灯配时方案，从而高效优化整个交通网络。
4.5.2智能交通信号系统设计
智能交通信号系统的设计可以规划各个系统之间的控制规模，避免一个系统的故障，严重影响多个路段的交通，减少多向相位差变化带来的相互作用力。智能交通信号控制系统的设计应综合考虑，科学规划控制范围，根据实际交通情况规划不同的流量，避免浪费资源。但在设计过程中，不仅要考虑控制相位差，还要估计相互回波。如果一个路段发生故障，可以通过其他路段启动应急线路，进行临时交通疏导，避免交通事故。当系统正常运行时，可以断开连接，避免干扰，实现真正的智能交通信号系统。
5结论
交叉口是市政道路设计的关键内容。鉴于其易发生交通拥堵、交通事故频发的特点，有必要合理组织设计工作，遵循因地制宜的原则，连接周边道路，有效提高交叉口设计方案的可行性。
参考文献：
[1]李炜.探析城市道路交叉口优化设计[J].工程建设与设计，2020（14）：130-131.
[2]赵弘正，杨强.市政道路工程交叉口设计思路的研究[J].黑龙江交通科技，2019（8）：57+59.
[3]张鑫.论道路平面交叉口的组织与设计[J].福建交通科技，2020（4）：6-9.