菱形立交是由两条道路十字交叉,主要道路以分离形式穿越次要道路,在以相交道路为轴线的四个象限内,从主要道路两侧斜向引出单向进出匝道至次要道路平面交叉口,总体布置成菱形结构。

  传统菱形立交的特点是仅主线上需建结构工程,不需要为转向车流修建专用转向匝道,所有转向车流需在次要道路平面交叉口内通过,因而能保证主线交通的通畅,并且造价低,占地面积小,一般在道路红线内即能满足,是一种十分常见的立交型式,广泛应用于城市快速路、高速公路与一般道路相交交叉口。两层菱形立交,但是如果交通组织不当,其局限性也非常明显,概括来说主要是短间距交叉口的有限空间与交叉口大量转向需求的矛盾,将其细化包括以下方面:

  (1)受主线土建结构影响,地面交叉口形成两个短距交叉口,交叉口内部及地面道路桥下空间有限,交通组织形式受限,道路断面需同时满足机动车、非机动车、行人的交通需求,且必须保证安全、有序性。

  (2)交叉口交通流除直行交通外,转向车流需求大,为避免冲突最少要设置三个信号相位,且需根据各流向流量大小进行信号相位搭接。

  (3)次要道路与上下匝道在地面形成的两个短距离交叉口,必须信号协调控制。

  (4)由于短间距交叉口存在、主线上下匝道存在收费点,要考虑交叉口内的蓄车空间,避免排队溢出。

  交通组织设计的目的是使车辆在整个研究区域的路网上运行有序,从而最大限度的节约道路资源,并使车辆的总体运行时间最短,实现研究区域内交通的良性运行。理想的交通组织涉及了城市规划设计、交通工程设计和交通管理三个方面,针对典型菱形立交及其周边路网的道路结构,在不进行大规模土建改造的情况下,根据实际情况可实施常规方案和掉头方案两种交通组织方案。

  1.1 常规方案

  在地面次要道路上形成两个短间距交叉口,上下高速公路匝道的左转车流在交叉口内完成转向,其中利用桥下空间设置左转上高速公路的车辆排队等候区。右转车流均通过专用车道并入匝道及地面道路。这种交通组织方案的优点为所有车辆在交叉口内完成转向,无绕行,但是由于两个交叉口间距很短,桥下排队空间有限,易造成排队溢出,阻塞交叉口,并且为了避免产生冲突点,需设置至少三个信号相位,信号控制复杂。

  1.2 掉头方案

  该方案将下匝道左转车流转向取消,以右转汇入地面道路至相邻交叉口掉头后直行通过菱形立交节点。其它车流交通组织方案与常规方案保持一致。

  这种交通组织方案的优点为简化了交叉口内流线,仅需两相位信号控制,可减少直行及左转上高速公路车辆的延误时间。但是高速公路下匝道左转车流需绕行,延误时间增大,且汇入地面道路及掉头时会对干道及相邻交叉口造成干扰,增大路段、相邻交叉口的延误时间。