高架桥/立交桥道路交通转换概念设施设计初探

李子瑶

摘要：为给人们探讨一种在高架桥可以进行桥上和桥下空间转换的新方式，尽力为减少车主在高架桥路程上的花费，使其更方便快速地到达目的地。借助垂直升降机的方式来实现车辆在高架桥中上桥及下桥两个不同空间的转换。得到一款能使汽车在高架桥上下自由、垂直升降的公共交通设施，提高并缓解下桥路段点及上桥路段点设置不足和某些特殊情况下的交通堵塞问题。该设计探索为以后桥梁的规划和建设提供一种创新性和可能性建设。

关键词：交通压力高架桥升降设施空间转换

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2019）12-0121-03

引言

城市的快速发展，不断压缩居民的生活与活动空间，影响城市生活质量的重要因素是城市交通，随着我国快速的经济发展和城市化的不断推进，人们的需求不断增加和生活质量的不断提高，对城市交通的要求越来越大，现在人们越来越重视减少交通压力，或者想方设法地进行解决和缓解，因此，在城市桥梁改造或建设中，应该找到合适合理的方法缓解城市交通压力，目光也不再局限于现在的情况之下进行解决，找到合适的方法在未来的城市桥梁和道路的规划中得以运用和发展创新迫在眉睫。

一、高架桥或立交桥道路交通转换概念设施的概念提出

秉承以上理念，根据各大城市的道路流量和行车情况进行一个概念提出——高架桥道路交通转换设计，此概念提出为解决现代交通出行，为未来交通出行及车主给予了在桥梁上下空间转换中，给予了可能的解决方式和创新形式。

（一）背景与现状

据分析及调查，我国许多大中小城市都普遍存在这几个交通问题：路况拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。人们越来越往城市靠拢，机动车增多导致交通压力也不断增多;在以往的的城市道路规划中，道路容量无法与机动车增长速度相匹配;桥梁和路面建设不合理，最后是公共交通的安排不合理，导致人员出行频繁和道路拥挤。

另外，随着我国传统桥梁规划问题逐渐暴露，汽车在行驶过程中会面对许多浪费时间和花费路程的可能性。首先，向城市中间靠拢的人们越来越多，为满足人们的不同需求，桥梁周边的建筑日益增加，商业中心区、住宅区、购物中心等建筑比比皆是，导致了上下桥的交通拥堵。其次，随着传统桥梁规划问题逐渐暴露，导致了早之前桥梁建设遗留下来的种种问题，汽车在行驶过程中会面对许多浪费时间和花费路程的可能性，现如今的高架桥等桥梁在上下班期间甚至是正常时间段汽车频频堵车，耽误人们宝贵的时间;或者下桥要经过很长的辅路，车程花费多之又多。

（二）发现问题及提出概念

通过自身原因，结合北京、沈阳和深圳三个地方进行实地考察和深入发现问题。

案例1：以北京西直门立交桥为例，支线错综复杂，路牌信息混乱，人们为了走到正确路道曲折拐弯，让人们混淆道路走向导致走错路。

案例2：作为鲁迅美术学院一名学生，通过调查沈阳东西高架桥的情况得知，若要到达目的地，则需要通过很长的辅路后，再掉头回到目的地。

案例3：深圳接近入关口的高架桥，经常堵车导致许多车辆逆行、追尾，交通事故频频出现。

对比以上的几个案例，结合网络资料等，认为可能存在这样一种概念设施——让汽车在桥梁上能够通过这个设施进行上下桥空间的转换，为所需者提供一种便捷快速的上下桥可能性，设身处地地为人们提出一种新的交通转换模式。

二、针对高架桥或立交桥道路交通转换概念设施进行现有情况的分析和设计实践考察;

在分析各种案例的不同问题和痛点之后，提出了一种可能性设施，但是，此设施不能完全符合所有高架桥或立交桥类型，因此，针对特定桥梁并在桥梁基础上进行合理的设计与创新。

（一）城市交通与桥梁的现状及分析

高架桥和立交桥是能够对机动车、出租车、公交车等交通工具进行承载的架空建筑物，是城市道路规划的重要组成部分。城市高架及立交桥梁结构一般有这几部分组成：第一是上部分结构又称桥垮结构;第二是下部分结构，这又包括了桥墩、桥面和其他基础部分;第三部分是支座;第四部分是高架桥和立交桥的附属设施，包含排水和防水系统、栏杆及防撞杆、桥面铺盖及桥上灯光等。桥梁的分类有各种各样：其中，城市桥梁以立交桥、高架桥为主，此设计也主要围绕在这两者的不同类型之间做调查及发现问题。

（二）缓解城市压力的重要作用

城市化进程不断发展中，人们需要的是时间。如果因为交通堵塞、道路规划不整等问题影响出行，甚至还会引发车祸等现象。此问题的出现，是摆在我们每个人眼前的问题。首先，机动车购买率不断增加，导致交通压力问题的出现。其次，我国的工业化进程比别的国家慢许多，其中就包括我国的城市道路规划不当的问题，导致城市中的许多高架桥和立交桥的规划没有考虑到未来的长远发展。

因此，在既定的环境中，若此想法给予了高架桥或立交桥更多的可能性以及可行性，如若可以，来为我国乃至世界交通压力的缓解做出一点点帮助。

（三）此概念设施的设计实践及可能性

通过了解，各大城市的交通流量和桥梁建设，在分析过对于此设计所涵盖的交通和桥梁问题、应用技术和车型的大小对比后，发现有以下问题：第一是桥梁伊始规划期间，下桥辅路等规划问题在现在的城市规划中显得考虑不周全，其次：辅路高架桥和立交桥的交通因為周边建筑的不断井喷式发展出现车流量变多引起的堵车等问题，车流量变得更多，堵车问题越发明显。因此：我通过对比不同城市的桥梁建设，例如桥梁高度、道路流量、周边环境等因素，发现此概念设施是可以基于现在的特定桥梁进行可能性和创新型设计的。由于城市化进程加快，车流量的增多导致交通压力增大，通过此概念对特定高架桥或立交桥的交通压力提供可能性，道路流量通过此方式可以得到缓解，违反交通规则现象和交通事故的能够得以减少。那么，此概念设施的有用性显而易见。

三、高架桥或立交桥道路交通转换概念设施的设计初探

改进高架桥和立交桥的交通压力问题的关键点不是重新改造桥梁，而是在现有情况下，人为地为这几个问题进行设计需求，投入智能化的高架桥或立交桥道路交通转换概念设施，尽力解决当代的人文需求与交通压力的矛盾。如若可以，还能为未来的桥梁建设及规划提供一种新的方式。

（一）针对特定高架桥及未来新桥梁建设进行设计定位

此次所提出这个设计，为的是在特定情况中特定使用，通过此次概念，进而引申出不同的对于别的桥梁有可能的创新或缓解方案，为未来提供一种新的可能性，甚至可能为未来桥梁建设提供一种新的桥梁模式。

因为高架桥和立交桥作为典型的疏导交通压力的桥梁类型代表，再进一步选定图1所示类型的高架桥或立交桥作为此概念设计的桥梁考虑范畴。针对高架桥类型，进行设计定位，选择高架桥附近是商业空间、住宅区、医院等地方进行定位，为的就是方便人们更快到达他们需要去的地方，而不再通过漫长的等待和堵车现象，如图2所示。

经过调研发现，在这样的高架桥环境下环境下，周边大多数为人流密集区，目的为的就是有所需求者能够直接通过垂直升降机的方式来实现车辆上桥及下桥，为人流密集区设定模块化的设施放置，更加方便人们出行。

（二）道路交通转换设施的外观结构与材料

此设计采用铝合金式升降设施进行支撑，因铝合金的锻造不像其他型材那么复杂繁琐，更容易进行加工和焊接，因此在这种铝合金材料的基础之上，进行更好的外观造型设计，所采用的结构是有机形态的三角稳定支撑和四边结构，线性支撑及片状防撞板的相互配合，让人们开车驶入升降板的时候更能在升降过程中找到平衡点，在汽車进入升降板后给予更多的稳定性。其次，再配合独特的造型，让人们从远处就注意到这个升降设施的存在，造型的优美配合稳定的结构和结实的材料，让人们在升降过程中感到更安心。铝合金式升降设施还具有体积小、结构密实、升降平台大、安全可靠等优点，令机动车在桥上自上而下或自下而上更方便快捷。把大型的垂直升降机与高架桥或立交桥相结合，配合桥体两侧延伸而出的缓冲道，给机动车一个等待下桥的等待点，如图3、4所示。

（三）升降设施和挡车器设施的技术支撑

1.挡车器设施设计：挡车器设施能给予机动车在升降过程中的保护，包含了自动识别技术和安全管理为一体。汽车通过升降设施前，其带有自动感应的方式，打开道闸，能够驶入升降板。因此，挡车器不仅仅是为了起到拦截汽车的作用，更多的还是起到保护汽车在升降设施中上下桥循环的作用，如图5所示。

2.停车位置和车型限制：由于车型各种多样，并不是所有的车辆都适用此设施，例如，公交车有其规划的道路路线，因此，停车位置的大小以大型SUV为最大限度的参考。

经过资料收集和数据分析，得出一个较为合适并且保证车辆进入升降台后安全的阈值：5000×2500mm;大型机动车一般在：长度一般在4400——5000mm左右;宽度一般在1800mm;高度在1650——1900mm左右。升降设施停车位尺寸设置为3000×6000mm，以保证车辆的安全进入，如图6，7所示。

（四）道路交通转换概念设施的使用情景及使用方式

1.使用情景：如果此时的你驾车在高架桥上，看到目的地就在自己的眼前，却还要绕着长长的辅路到达下桥口或者经历过堵车不耐等待的情况，那么在桥上的你可以选择驶入缓冲道，通过桥下的道路驶入目的地;又或者你刚从目的地出来，想要通过高架桥返回出发地，但是你还要通过远处的上桥口进行上桥换道，同理，也可以选择此设施，使用升降设施进行上桥，再出发到下一地点，如图8所示。

2.使用方式：桥上车辆在缓冲等待道等待感应后，挡车杆打开，车辆进入绿色停车地带，下桥，跟着汽车下降的挡车杆打开，车辆驶离;桥下等待的车辆在前车走后，桥下感应器识别车辆，挡车杆打开，车辆进入绿色停车带，上桥，驶向下一个目的地，如图9所示。

（五）道路交通转换设施的优势及前瞻性发展

高架桥道路交通转换设施，顾名思义，功能就是让汽车进行桥上和桥下的转换;目的是为了缓解交通压力;本意是为人们驾驶机动车遇到堵车或者绕辅路下桥的时候，或者遇到桥梁上下桥口设置不合理的情况下，给予人们一个捷径，更快速、便捷地从桥上下桥或从桥下上桥。此设施的优势最显而易见的是在可用此设计的桥梁中使用，为防止等待下桥的拥堵。其次，更多的是为人们节约时间，带给人们更多的方便性，让有需求的人们更快到达他们想要去到的目的地。最后，为桥梁上桥口和下桥口设置不足给予了一种新的解决方式，如图10所示。

结论

综合以上的社会交通情况调查，现有桥梁及立交桥的研究，我们得出了类似立交桥这类交通枢纽是缓解城市交通压力的中流砥柱，在此基础上我们将道路管制系统及升降设施相结合，以升降式电梯作为不同道路转换的中间媒介。设计出一款人性化的、便捷化的一款交通空间转换系统。通过辅助设施，让车辆在上下桥问题上得到一定的解决，带给人们出行更多的可能性，为人们节约时间，减少路程的花费。通过在能够运用此设施的高架桥桥梁两侧加入辅助道路及升降设施，令有此需要的车主通过此设施进行桥上到桥下或桥下到桥上的空间转换，也给未来缓解交通压力创造了一种新的可能性方案和创新性的方式和理念。

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