Roadform · 立交

苜蓿叶式立交

两条高速公路相交、所有转向都要连续通行、环道之间的交织又必须移出主线的地方。

苜蓿叶式立交在Transport Fever 3中的轴测图,使用默认选项
TF3 · M · 相交道路:高速公路 · 上层:相交道路 · 通行侧:右。 高度放大3倍。

在真实道路上

巴登-符腾堡州的魏恩海姆立交:上层为A 5,下层为A 659,2024年5月。
巴登-符腾堡州的魏恩海姆立交:上层为A 5,下层为A 659,2024年5月。Matti Blume,CC BY-SA 4.0,来源,经裁剪,以灰度显示

全苜蓿叶式立交在四个象限各设一条环形匝道(下称环道)承担左转,另设外侧匝道承担右转,只需要一座桥。1,2在基本形式中,环道直接从高速公路分出、汇入高速公路,而且一前一后紧挨着,因此刚从一条环道驶出的车辆和要驶入下一条环道的车辆会在高速公路上相互交织。1,3设集散车道时,高速公路旁另有一条独立的车行道:它在桥前经一个出口驶离高速公路,再经一个入口汇回,这一侧的匝道都改为在它上面分出和汇入。2,4交织因此从主线移到车速较低的集散车道上。2设计手册称这种形式为带集散车道的全苜蓿叶式立交;加利福尼亚州的设计手册称之为F-4型。4,5,6

1916年,马里兰州Rowlandsville的Arthur Hale获得一项美国专利,内容是一种街道交叉口:桥的四周设四条螺旋形坡道和四条平坦的道路,任何一股车流都不必与另一股平面交叉。7美国第一座苜蓿叶式立交于1928年建在新泽西州伍德布里奇,位于1&9号公路与35号州道相交处。8,9加拿大的第一座于1937年在Port Credit建成,位于多伦多和尼亚加拉瀑布城之间的QEW上。91956年以后,随着州际公路的修建,苜蓿叶式立交无论在高速公路之间还是在郊区的交叉处都相对常见,每个方向有两个出口,整座立交共有四个交织段。9

1969年的一项研究发现,不设集散车道的全苜蓿叶式立交,事故率高于该研究考察的其他所有标准立交类型。101973年的一项研究发现,大多数州的设计工程师接受了1966年的一项分析:交织段的通行能力在不设集散车道时为每小时1,000辆,设集散车道时为1,500辆。他们大多同意,苜蓿叶式立交不应在不设集散车道的情况下修建。10然而,在1975年发表、为美国联邦公路管理局所做的一项针对十个州的调查中,除得克萨斯州外,其余各州仍在修建不设集散车道的苜蓿叶式立交。得克萨斯州要求穿过苜蓿叶式立交的每条高速公路都设集散车道;加利福尼亚州则已改建了本州大部分没有集散车道的苜蓿叶式立交。10在德国,1977年的一项研究指出,此前在高速公路上修建的苜蓿叶式立交造价低廉,但通行能力不足以应付大量转向交通。研究比较了几种苜蓿叶式立交设计,发现不设集散车道、把交织车道直接设在主线旁边,可在通行能力相同的情况下把造价降低约20%。11

得克萨斯州如今表示,苜蓿叶式立交在高速公路建设初期很受欢迎,但在高速公路之间通常已不再是首选;如果要建,也应设集散车道。12加利福尼亚州认为,四个象限都设环道的苜蓿叶式立交造价高、交织段短,不宜用于与地方道路相交处,并要求每座都设集散车道。在高速公路之间,带集散车道的苜蓿叶式立交,即该州的F-4型,通常是能提供所有转向的立交中最经济的一种;它适用于转向交通量小、短交织段足以应付的地方。6南卡罗来纳州很少把不设集散车道的苜蓿叶式立交视为可行方案;两条全部控制出入的公路相交时,该州最低也要修建带集散车道的全苜蓿叶式立交。4德国的设计指南也有同样的集散车道,即Verteilerfahrbahn:它取代主线上的交织段,使直行交通避开两股交织车流。13,14

层数
2
匝道
4个象限各设一条环道和一条外侧匝道10
主线上
每个方向1个出口(位于桥前)和1个入口2
交织段
4个9
交织段通行能力
不设集散车道时每小时1,000辆,设集散车道时1,500辆(1966年的一项分析)10
环道半径
约180至250英尺(55至76米)2
集散车道
1或2条车道;设计速度最好与高速公路的相差不超过10英里/小时(16公里/小时)2
占地
每个象限约20英亩(8公顷)4
大交通量
进入立交的车辆超过每小时7,000辆时,在路易斯安那州一项研究仿真的4种形式中通行效果最好15
事故
在所研究的路易斯安那州苜蓿叶式立交中,大多发生在交织段15
适用于
两条全部控制出入的公路相交:南卡罗来纳州在此最低也要修建这种形式4
限制因素
左转交通量超过每小时1,200辆小客车:环道只有一条车道,车速受限12

在哪里可以看到

  • I-10与LA 108交汇处,路易斯安那州莱克查尔斯附近,美国。地图

  • I-55与LA 22交汇处,路易斯安那州庞沙图拉,美国。地图

  • I-43与WIS 23交汇处,威斯康星州希博伊根县,美国。地图

  • 魏恩海姆立交,A5与A659交汇处,魏恩海姆附近,德国。地图

Roadform中的改编

在Roadform中

四个环道承担左转,集散车道把交织移出主线。

在TF3中建成 · S · 相交道路:高速公路 · 上层:相交道路 · 通行侧:右
在TF3中建成 · S · 相交道路:高速公路 · 上层:相交道路 · 通行侧:右

哪种道路交叉?

交叉道路可以是另一条高速公路或主路。环形匝道和连接匝道随这一选择调整。

TF3 · M · 上层:相交道路 · 通行侧:右。

苜蓿叶式立交,TF3,相交道路:高速公路
高速公路
苜蓿叶式立交,TF3,相交道路:主路
主路

规模与通行能力

尺寸决定道路宽度和布局所需的空间。下表采用默认布局。布局为更宽的道路留出了空间。

TF3 · 相交道路:高速公路 · 上层:相交道路 · 通行侧:右。 每方向车道数。
布局宽度×纵深最高道路每方向车道数
S663 × 663 m8 m主高速公路:2
交叉高速公路:2
主高速公路集散车道:1
交叉高速公路集散车道:1
匝道:1
环形匝道:1
M762 × 762 m8 m主高速公路:3
交叉高速公路:2
主高速公路集散车道:2
交叉高速公路集散车道:1
匝道:1
环形匝道:1
L861 × 861 m8 m主高速公路:3
交叉高速公路:3
主高速公路集散车道:2
交叉高速公路集散车道:2
匝道:2
环形匝道:2

哪条道路走桥上?

可以选择哪条道路位于交叉点上方。此选项可与各形式和尺寸组合。

TF3 · M · 相交道路:高速公路 · 通行侧:右。 高度放大3倍。

苜蓿叶式立交,上层:相交道路
相交道路
苜蓿叶式立交,上层:主线高速
主线高速
苜蓿叶式立交,局部详图
桥梁纵断面在100 m内抬升8 m,坡度为8%。高度放大3倍。

资料来源与图片署名

  1. Design Manual M 22-01.23, Chapter 1360 Interchanges,Washington State Department of Transportation,2024。wsdot.wa.gov
  2. Indiana Design Manual, Chapter 48 Interchanges,Indiana Department of Transportation,2025。www.in.gov
  3. Engineering Policy Guide, 234.5 Cloverleaf Interchanges,Missouri Department of Transportation。epg.modot.org
  4. Roadway Design Manual, Chapter 10 Interchanges,South Carolina Department of Transportation,2021。www.scdot.org
  5. Manual on Uniform Traffic Control Devices, 2009 Edition, Figure 2E-36 (long description),Federal Highway Administration,2009。mutcd.fhwa.dot.gov
  6. Highway Design Manual, Chapter 500 Traffic Interchanges,California Department of Transportation,2023。dot.ca.gov
  7. Street-crossing, US Patent 1,173,505,A. Hale, United States Patent Office,1916。patents.google.com
  8. Transportation Firsts,New Jersey Department of Transportation。www.nj.gov
  9. Evolution of Interchange Design in North America,J. P. Leisch and J. Morrall, Transportation Association of Canada,2014。www.tac-atc.ca
  10. Improving the Traffic Operations and Safety of Full Cloverleaf Interchanges (FHWA-RD-75-126),T. J. Foody and J. H. Wray, Ohio Department of Transportation, for the Federal Highway Administration,1975。rosap.ntl.bts.gov
  11. Untersuchung des baulichen Aufwandes und der Leistungsfähigkeit von Autobahnknoten (Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik 230), abstract,K. H. Trapp; abstract in the Transportation Research Board's TRID database,1977。trid.trb.org
  12. Roadway Design Manual, 15.3 Types of Interchanges,Texas Department of Transportation。www.txdot.gov
  13. Verteilerfahrbahn mit drei oder mehr Aus-/Einfahrten / Collector-Distributor Roads with three or more Entrances/Exits (Straßenverkehrstechnik 56, no. 12), abstract,W. Wirth; abstract in the Transportation Research Board's TRID database,2012。trid.trb.org
  14. Verflechtungsstrecken zwischen Knotenpunkten an Autobahnen (Berichte der BASt, V 401),J. Geistefeldt et al. for the Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen,2025。bast.opus.hbz-nrw.de
  15. Safety and Traffic Operations at Cloverleaf Interchanges (FHWA/LA.24/1SS),H. Hassan and N. Khadka, Louisiana State University, for the Louisiana Department of Transportation and Development,2024。www.ltrc.la.gov

真实道路照片的署名随图列出。Roadform图示和尺寸采用Transport Fever 3版本。