《平面交叉路口的規劃與設計》連載（十五）第七章 轉角處理與轉向車道（一）

文｜徐耀賜

7.1 前言

如圖7-1所示，平面交叉路口的轉角是指自某進口道至緊鄰的橫向道路出口道間連續區域的外緣地帶。當車輛由進口道左轉向至橫向道路出口道時，中央分向設施應如何處理？此外，車輛轉向時必須通過交叉路口物理區，若物理區面積太大，對車流運行有何影響？行人或自行車必須由轉角穿越中央分向設施或物理區邊緣至另一方向的轉角，人行橫道應如何處置？這些相關問題均與平面交叉路口的轉角處理、渠化設計息息相關。

圖7-1 平面交叉路口轉角、渠化設計應思考的設計范圍示意

規劃設計平面交叉路口時，由于絕大部分小型交叉路口無渠化設計，所以可單獨考慮小型交叉路口的轉角處理。但對于中、大型交叉路口而言，必須同時考慮轉角處理與渠化設計，如圖7-1所示，物理區面積越大或道路交通功能位階越高，渠化設計的必要性通常越高。

7.2 車輛特性與轉向軌跡

7.2.1 車輛特性

重點了解兩大車輛信息，即重量：如輪重、軸重、總重，與路基、路面、橋梁結構等設計有關；尺寸：如車輛長度、寬度、高度，如圖7-2。

圖7-2 車輛尺度說明

7.2.1.1 長度

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

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度的總和，其影響車道寬度、曲線路段加寬及建筑界限的設計。輪距是以左右輪胎中心線間的距離為準，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的垂直長度，在設計橋梁及隧道凈高、道路豎曲線及其他附屬物，如信號、標志時，需考慮該因素。下表所示為車輛特性與平面交叉路口規劃設計相關的重要考慮因素。

7.2.2 內、外輪差

任何機動車輛（四輪或以上）最前方的前車軸必僅有左右各一個車輪，分別稱為左前輪、右前輪。前車軸只有兩輪，故駕駛人輕易操控方向盤，便可使車輛左右轉向。

依車輛型式不同，車軸總數必然不同，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必然大于或等于3。此外，不同型式貨車的后車軸輪數不同。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向的功能。

由于前車軸的車輪可左右轉向，后車軸的車輪無法左右轉向，故當車輛轉向時，其形成的軌跡具有以下特點（如圖7-3所示）：1.前輪轉向形成的軌跡為具有某曲率半徑的圓弧曲線。2.后車輪轉向形成的軌跡為曲率半徑持續漸變的螺旋曲線。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生變化。3.車輛前后輪轉向軌跡所涵蓋的面積是指車輛轉向時占據的道路面積。因此，車輛轉向角度越大，所需道路寬度也必然越大。4.針對同一轉向角度而言，車輛寬度越寬、長度越長，則其轉向所需的道路寬度、面積也必然越大。

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

圖7-3 車輛右轉向軌跡示意

圖7-4 車輛轉向時造成的內、外輪差示意

前述的內外輪差是針對前后車軸皆在同一車身的整體式車輛。若為聯結車，則車輛轉向時造成的內、外輪差現象將更明顯，如圖7-5所示。當大型車轉向時，由于駕駛人的視覺盲區較大，行人、自行車及其他非機動車因太靠近大型車被卷入內輪差范圍而致傷亡的事故也時有所聞。

圖7-5 聯結車的內、外輪差示意

7.2.3 轉向軌跡對交叉路口設計的影響

車輛轉向軌跡影響平面交叉路口規劃設計的四種情況：1.車輛于中央分向島頭前方回轉時，如圖7-6所示，必須針對大型車輛檢驗是否應考慮路口喉寬。2.車輛于左轉向車道進行左轉向時。3.車輛于右轉向車道進行右轉向時。4.車輛于轉向彎道進行右轉彎時。

圖7-6中，檢驗路口喉寬的主要目的在于確定各大型車輛在回轉、轉向時，其運行軌跡是否觸及交叉路口的邊緣實體，例如，路口緣石。

圖7-6 車輛于中央分向島頭前回轉對平面交叉路口可能產生的影響

7.3 交叉路口轉角的種類

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，在設計平面交叉路口的轉角處理時共有下列七種方式：直角式、小半徑式、大半徑式、切角式、緣石展延式、轉向車道式、轉向彎道式。在道路交通工程界，亦有人將大半徑式、小半徑式轉角二者統稱為圓曲線式轉角。

7.3.1 直角式轉角

典型的直角式轉角如圖7-7所示，其夾角接近90°。直角式轉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，車輛運行速度低，但兩車慢速時仍可安全會車，路口容量較小，無信號控制系統。連接路段的交通功能位階低，通常為接入或住宅區、小區內的小型交叉路口，或偏僻鄉壤、人煙稀少處的地區道路交叉路口。2.低流量道路。3.車輛運行速度低，車種單純。

圖7-7 典型的直角式轉角

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.路側有“慢”“讓”“停”等標志，路面亦可能有與標志相呼應的標線、標字。2.路口處無任何交通控制設施，通行路權優先級的歸屬完全依照具有完整法律效力的交通相關法規，例如，轉彎車應禮讓直行車、左方車應禮讓右方車、支線道車應暫停讓主線車先行、同向二車道進入一車道應讓直行車先行等，如圖7-8所示。

圖7-8 無標志、無標線、無信號控制交叉路口的通行路權優先歸屬示意

平面交叉路口規劃設計時，必須考慮到清晰的路權指派或路權分配，路權指派或分配的根本在于具有法律效力的交通控制準則。當平面交叉路口現場無任何實體交通控制設施（標志、標線、信號燈）時，不代表該交叉路口毫無交通控制紀律，而是該具備的交通控制紀律與通行路權優先屬性皆已明確規定在具有完整法律效力的道路交通管理相關法規中。

7.3.2 圓曲線式轉角

圓曲線式轉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，簡稱“單曲線”。單曲線兩側亦可接續直線漸變段，如圖7-9（a）所示。2.三心圓復曲線，三個圓曲率組合成為復曲線，3-centered Compound Curve。三心圓曲線又可再分為以下兩種：（1）對稱式三心圓復曲線，如圖7-9（b）所示。（2）不對稱式三心圓復曲線，如圖7-9（c）所示。

圖7-9 用于圓曲線式轉角的各式曲線

圖7-9所示三種圓曲線段的端點處皆可用直線漸變段調節，使其與鄰近路緣石直線段接續。

針對平面交叉路口的轉角轉向、轉彎設計，道路交通工程規劃設計者為便于設計計算并方便施工放樣，通常以一個單曲線來連接。以單曲線構筑平面交叉路口的轉角，其最大優點是簡單明了，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。

單心圓曲線雖然有簡單實用的優點，可應用于城市中小汽車數量比例較高且轉向速度不大的平面交叉路口轉角。但是，道路交通工程規劃設計者亦應注意，單心圓曲線占用的土地面積較大，且其幾何線形與車輛轉向行駛軌跡并不完全相符。因此，若車輛運行速度較低，此種設計影響極小，無可厚非，然而當車輛運行速度較大時，行駛至彎道處，駕駛人轉動方向盤的角度也必然較大，離心力現象必將十分明顯，重心高的車輛亦可能有傾覆風險。

在經常有大型貨車通過的斜交式交叉路口，如工業區聯絡道路銜接到主要道路的路口，設計時亦可考慮采用不對稱的三心圓復曲線，讓車輛由直線轉入一個不對稱的三心圓復曲線再轉入另一方向的直線時，其轉彎線形極類似于公路緩和曲線設計時常用的克羅索曲線。

一般而言，大型平面交叉路口的轉角處理采用對稱型三心圓復曲線比較適宜，市區地價較為昂貴，若采用對稱式三心圓復曲線，一方面，節省用地；另一方面，轉彎處由于轉彎半徑起點及終點略為加大，大型車輛轉彎經過時，前輪亦不至于碰觸到路側緣石或侵入鄰近車道。

高速公路的平面線形經常采用緩和曲線來連接一個圓曲線，如遇占用土地較廣的情況時，亦可思考以三心圓復曲線替代緩和曲線，可獲得緩和曲線的優點，同時亦可消除單曲線的缺點。

圖7-10所示為同一平面交叉路口，設計不同單心圓曲線轉角半徑的比較示意。此處必須強調，單心圓曲線的大半徑、小半徑只是相對而言的大小比較概念，無絕對的尺寸大小規定，實際合宜尺寸應依現場情況而異。

圖7-10 同一平面交叉路口的大、小半徑單心圓曲線轉角

平面交叉路口轉角處的曲率半徑大小對交通流運行有三大影響（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，則車輛轉向運行速度必然越大。3.曲率半徑越大，則交叉路口物理區必然越大。

圖7-11 轉角大小半徑對車輛轉向運行速度、物理區面積的影響

如圖7-12所示，圓曲線曲率半徑越小，則行人橫越道路時的等候區域將越大，且行人橫越道路的距離越短。

圖7-12 大小圓曲線半徑時的轉角差異性說明示意