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没有怀疑的馀地

现代城市发展得很快

我不会再一个人妥协了

垂直空间

不仅建造了高楼。

就像钢铁森林对着天空

(香港，摄影师@静言)

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路面也离开了地表

在立体空间中垂直扩展

层层叠叠。

(从横画面上看，连接5个方向的上海庄立桥，摄影师@蔡震宇)

▼

穿梭于这个垂直世界

已经是人们熟悉的观点

但是从上空俯视

出现在我们面前

会变得非常多和复杂

我非常吃惊

几何学的世界

(广东佛山顺德立桥，摄影师@梁文生)

▼

那么。

人们为什么要建设这么多复杂的工程？

是怎么做到的？

终极难题的曙光

以十字路口为例

四个直行方向，八个转弯方向

共计12个方向的往来

这里是分离、合流、交叉

形成32个潜在凸点

当车流量增大时

容易发生堵车和事故

(十字路口潜在突点，制图@郑伯容&； 赵/行星研究所)

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为了减少车辆的碰撞

信号、环状道路等多种处理方案相继诞生

使十字路口“四通八达”

但是，随着车流量的增加

十字路口的通行能力逐渐抓住肘部

再加上高速公路和城市高速公路的建设

以前传到十字路口已经受不了这么多重担了

寻找新的通行方法迫在眉睫

(城市高峰期的车流是在广州猎德大街和花城街的交叉点拍摄的，图像来源@vcg )。

▼

 ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；

于是

人们交叉本来平面的路

在垂直空间分离

令车流

在不同的海拔实现跨度

各走各的路，互不干涉

成为立体交叉桥

(上海南浦大桥引桥立交，照片来源@东风风神奕亮)

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连接立体交叉桥的正线

转弯专用的单向道路

叫灯。

(立交桥和灯的形象，制图@郑伯容/行星研究所)

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在右边通行的规则下

右转立交桥灯的设置

往往是直接、简单、灵活的

相比之下

如何有效地向左拐。

变成了立体交叉桥的设计和建设

终极难题

(深圳黄木岗立交，最上面是越过正线的左旋灯，摄影师@陈董坚)

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从20世纪20年代开始

西方国家开始建设了

一种特殊的环路灯

在这盏灯上

车辆需要连续270°右转。

你最终可以向左拐。

根据四条环路灯

和四条右转灯

上下分开的两条线

能够在所有方向上连通

这种立交形式也是基于独特的外形

被称为苜蓿叶式立交

(所有方向连通的立交桥也称为全连通式立交桥。 下图为苜蓿叶式立交的通行模式，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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这种立交形式

道路不交叉

外观完美而对称

只有一座桥要过

其建设简单，成本经济

在世界各地应用极为广泛

尽管它诞生近50年后被引进中国

但是，现在大江南北，到处都是花。

(“在水上长大”武汉梅子立交，摄影师@高照)

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这不是完美的形状

其中最大的缺陷之一

是交织问题

导入正线的车辆想靠左

接下来要开的车辆要靠右边

两者纠缠在一起

提高地平线的通行效率和安全性

都和预想的相差很远

(交错链接模式，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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为此目的

人们设计了集散道

把交织区域从正线上分离

保证直线前进方向平稳。

(集散道功能形象，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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苜蓿叶式立交中

不要拐得太快

环形灯必须保持足够的半径

为了提高行驶速度和安全性

这意味着很大的占地面积

增设集散道使问题越来越严重

在通常的情况下

苜蓿叶式立交占地7~9万平方米

相当于十个标准足球场的大小

所以，在英寸黄金密集的城市

减少土地占有是必要的

例如压缩环路灯面积

做成扁平细长的

(在空间有限的城市，可以看到很多平坦的苜蓿叶式立交。 下图为北京建国门立交，摄影师@李子命令)。

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或者

干脆把用地上的大圈砍掉

选择新的左转模式

例如菱形立交

这种比较“粗糙”的立交形式

向左拐的灯全部省略

二次公路承担全部左转功能

(菱形立交结构适用于城市高速公路和一般干线道路交叉路口等高级道路和二次道路交叉的交叉路口，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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因为只设置右转灯

菱形立交的形态更灵活

那个占地面积通常是

苜蓿叶式立交的1/3左右

到此为止

面对向左拐的难题

人们终于看到了曙光

但是无论是菱形立交

也是苜蓿叶式立交

车流不能完全交错。

这是为了进一步提高通行效率

立交形式一定会面对“进化”

这个“进化”

通过数组的组合完成的

数组的魔力

实际使用。

包括出场的环形灯

可选择的左灯

一共有十种

(分别编号①-⑩)

这意味着

通过这些序列的组合，

只有一个十字路口

立交形态达104种

即使严格审查其外观

剩下的组合也达到了172种

(实际上，通常可以采用的组合结果少于172种。 下图是常用的左灯形式，其中①直接称为灯。 ②-⑨号是半直接式灯。 ⑩号环圈称为间接式灯，制图@郑伯容/星研究所)

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如果你要说的话

⑩号环路灯

向左拐需要向右拐270°

就像“曲线救国”

①-⑨号灯

看起来是“直的”

在它们的相互组合下

一种形态丰富的立交形式

这样就上场了

在其中

4⑥号灯聚集一堂

成为“x形立交”

( x形立交交通信号，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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一切都是左旋灯

从右侧和正线上分离

也从右边和正线上聚集

车辆的行驶更顺畅安全

(南京市双桥门立交，x型立交，摄影师@方飞)

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但是并不完美

在短距离内连续跨过两条正线

那一层多桥长，成本高

于是人们试图压缩渡桥的长度

到四盏灯的交点

与两条正线的交点重合

形状像闪耀的四芒星

为了“四星式立交”

(四星式立交通行模式，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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这种立交形态

格外规则，格外对称

转向也变得更顺畅

能够使车辆不频繁地减速

维持高速行驶

(上海延安东路立交，属于四星式立交，延安高架和南北高架交叉，摄影师@吕威)。

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但是人们对速度的控诉

没有最快的。 我只是更快

因此工程师们利用了第4条⑦号灯

再次增大弯道的迂回距离

像漩涡一样构成的

涡轮式立交

(涡轮式立交通行信号，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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其造型宏伟，坡度平缓，行驶安全

极其适合高速通行。

(请看横屏，成都宇宙立交，涡轮式立交，摄影师@蒋小翼)

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但是什么是“福祸依存”

随着通行效率的提高

许多错综复杂的建设难度

是高额的建设价格

在这些立体交叉桥上

正线灯相互驶入

道路层层叠叠

(成都营门前立交，上下道路计4楼，摄影师@唐侨)

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例如位于上海市中心

延安东路立交

上下路面共形成五层立体空间

中央桥墩直径5米，高32米

柱体金龙卷风

就像擎天柱一样

(在横屏上看。 上海延安东路立交，中部最高的柱子是支撑南北高架的盘龙柱，摄影师@尼古拉斯张)。

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宏伟的涡轮式立交

虽然可以达到极高的通行速度

但是，需要更长的迂回价格。

我们至少需要建造五座渡桥

同样没有成本。

(杭州石德立交，涡轮式立交，摄影师@张力)

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当然可以

组合而成的几何学世界

比这个丰富得多

同型灯的“复制和粘贴”

外表往往是规则的和对称的

也可以由三肢路口构成

形状独特。

“大y式立交”和“小y式立交”

(下图为青岛新冠高架-杭鞍高架立交，由二条②号灯组成的“大y式”立交。 “小y式”由两根①号灯构成，摄影师@wenidon )

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不同类型的灯

你可以走出同一个框架

经过工程师的巧妙设计

是城市中最显眼的美学象征

(杭州彩虹立交，左旋灯由二条⑦号灯和二条⑥号灯组成，摄影师@张力)

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但是

这些灯组合而成的立交形式

通行高效，造型优美

但是，其占地面积多，成本高

毕竟不是万能的处理方案

这在实际工程中

人们必须符合地产。

考虑利弊而妥协

好像在跳被锁链拴着的舞

被锁链拴着的舞蹈

在那里我们很难看到

现实中有很多立交桥

左旋灯不完全一致。

是环路灯和其他灯排列的组合

有些苜蓿叶正在立交

某环路灯

用直接或半直接式灯代替

(武汉国博大道-马布代伊路十字路口，任何一盏灯都可以看作是⑦号灯取代的苜蓿叶式立交，形态就像外星人的脸，摄影师@wenidon )。

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有的正好相反

用一片苜蓿叶

替换某个方向的

直接或半直接式灯

(上海中环路-共和新路立交，可以看作任一盏灯变为环路的涡轮式立交，摄影师@吕威)。

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甚至在通行量低的方向

放弃直接连通诉讼

形成半连通式立体交叉桥

(与全连通式立交相反，半连通式立交中部分的方向不能连通。 上海延安西路立交，从右上方正线到右下方正线不能直接左转，摄影师@高照)

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说这些立交形式

形态上有点遗憾

与此相比

保存两张“叶子”的半阿尔法叶式

看起来更对称更美丽

(武汉红庙立交，左转灯有两盏灯和二本⑦号灯，摄影师@wenidon )

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由于河流、铁路、房屋等原因

限制正线道路侧的空间

特别适合道路的同一边

设置两个相邻的环路灯

(实际上，在某个方向的通行效率的诉求不同的情况下，也可以采用这样的形式。 下图为广州土华立交，收钱站限制了灯的设置方法，摄影师@梁文生)

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与苜蓿的叶式立交相似

这样灯形式

面临着同样的交织问题

需要同样的应对措施

即集散道

另外一方面，在环路灯设置在对角方向上情况下

不仅可以保存对称的形态

另外，可以避免发生交织

同时由于其形状细长

适合非常狭小空间的地带

(“隔缝而活”广州机场路立交，摄影师@patrick wong )

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例如

把对角线上的两张“羽毛”

⑥组合号灯。

立体交叉桥的形状很苗条

就像沙漏一样

(杭州石桥立交，图中环左右两侧相邻的是二条⑥号灯，摄影师@张力)

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⑦与号灯组合

根据卷绕方法

几何曲线的美感

表现得无微不至

就像八卦双鱼

(贵州贵安立交，左转灯由二条环圈灯和二条⑦号灯组成，摄影师@天祺)

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炯炯如锐的眼睛

直视天空

(天津中石油桥，左转灯由两盏灯和二本⑦号灯组成，摄影师@李源)

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总的来说

即使现实中有困难

还停不下来

人们不断的想象力

贵阳市东南部

川黔铁路和黔灵山之间

两个城市突然交叉

但是，唯一的间隙空间

还有一个很难容纳

规模大的四肢直立

因此人们把它的“分割”定为两个三肢立交

为了应对极其严格的空间条件

(贵阳黔春立交，照片下两条线之间相互作用的诉求，由左侧的“喇叭式”立交和右侧的“大y式”立交共同完成，摄影师@李源)。

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重庆鹅公岩立交中

环形灯的设置更是独特的道路

甚至右转灯的功能的一部分

一起承担。

(重庆鹅公岩立交的结构与通行模式，制图@郑伯容&； 陈思琦/星球研究所)

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那个设计的妙处

尽曲线的魅力

令人感叹。

(重庆鹅公岩立交，连接鹅公岩长江大桥，灯与地面台阶达58米，图中右侧是正在建设中的鹅公岩轨道专用桥，摄影师@李昌华)。

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在人们的想象力下

被锁链拴着的舞蹈

有全新的味道

当然，这还没有结束

永远都不完美

事实上

在城市纵横交错的网络中。

三肢，四肢的十字路口已经不奇怪了

五条以上的十字路口也不稀奇

有这么多路交叉。

最简单美丽的方法

那是环路

(郑州紫荆山立交，环道然后连通5个方向，摄影师@焦潇翔)

▼

变成十字路口水平

有高级和二级的时候

这种立交形式特别常见

二级公路上的所有通行索赔

都可以在环道上完成

高级公路直接横跨上下。

完全与环道分离

不干涉直线前进

(南昌福山立交，摄影师@廖昊)

▼

但是

环道的缺陷也很明显

只要动几十米的直径规模

各方向车流的交错运行

通行能力也受到很大限制

交通负荷异常高的情况

出、入口容易发生堵塞

完全“锁定”整个循环

(下图是高峰期发生堵车的环道，由西安后卫寨立交拍摄，摄影师@风逸)

▼

于是

人们要升级环境路

向交通量大的方向

增设新的灯

形成"组合模式"

(上海鲁班路立交，照片上方来车左转不通过环道，用⑦号灯完成，摄影师@宣传的小强)

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如果车的流量持续增大

灯的数量也会增加

环道共享通行压力

有时甚至在环状道路上

再次完全立交

为交叉路口的通行提供双重保障

(南京虹桥立交，下面有多肢环道，上层重叠着完美的四肢立交，左转采用①号灯，摄影师@方飞)。

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多个高级公路交叉的情况

对效率的要求往往更迫切。

环状道路不能满足通行的诉讼的

完全被灯取代。

但是必须完全采用灯。

另外，必须保证多个方向可以相互运用

立体交叉桥的规模是必然的

极大，极多，杂七杂八

建筑的价格和建造的难度

会继续上升吧

因为很多时候

人们只能实际申诉。

不断进行权衡和取舍

“退而求其次”

扔掉部分转向灯。

形成半连通式立交

(广州广清立交，半互通式立交，摄影师@patrick wong )

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尽管如此

这些立交的外观壮观、结构繁多

依然眼花缭乱，瞠目结舌

(郑州金渠立交，总占地面积达28.8万平方米，摄影师@李源)

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年

经过近八年的建设和改造

重庆黄廷湾立交

正式完成。

那五个方向都是用灯连接的

路面一共是五楼

灯多达十五盏

用一桥之力

解放碑、江北口和弹珠

江南新城四个经济区连成一体

名副其实的

 ； “铰链型立交”

(重庆黄粒湾立交桥，它是半互通式立交桥，但外观已经非常多，很杂，摄影师@杨大川)。

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在强大的连通能力的背后

占地面积特别大。

尽管出入口的设置是分层优化的。

但是，像龙盘一样的构造

对第一次来的司机来说

依然是一大挑战

(重庆黄粒湾立桥，照片来源@东风风神奕炫)

▼

和迄今为止出现的所有立交一样

并不完美

但是，在这个高速运行的城市

起着重要的作用

直到今天。

立体交叉桥已经不稀奇了

放眼全国

立交桥的数量达到了5000多人

只有北京一市

有400多座立交桥

分布在全市重要的十字路口

每天支持成千上万人的旅行诉求

(以上数据参考《中国城乡建设统计年鉴》，下图为北京市六环周边及六环以内主要道路立交桥分布情况，制图@陈思琦&； 郑伯容/星球研究所)

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但是

即使你看惯了

但是不可或缺

把城市和城市连接起来

在无形中

成为全新的东西

城市美学

(天津中石油桥，摄影师@祝昭飞( feizz ) )

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回顾立交工程的历史

人们无限的想象力

创造丰富多彩的几何空间

但是

通行效率很高

建筑价格便宜

形状简单。

设置面积少

好几代人可能会结束一生

我找不到这样“完美”的立交形式

但是面对现实的各种限制

什么是“折衷”和“妥协”

看起来没办法也很遗憾

但是它本身

人类工程学的终极魅力

(摄影师@jeff ren )

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创作小组

:王昆

图像:馀宽&； 刘白

设计:郑伯容&； 赵榜

地图:陈思琦

审校:王朝阳

封面摄影师:吕威

p.s .本文的第一参考文献:

[1]刘旭吾.互通式立交线状设计与施工[m] .人民交通出版社，1997年

[2]王伯惠.道路立交工程[m] .人民交通出版社，1992年

贺坐海.道路立交的计划和设计[m] .人民交通出版社，1994。

万明坤等.桥梁漫画[m] .中国铁路出版社，。

邵春福.城市交通设计[m] .北京交通大学出版社，。

[6]高速公路丛书编辑委员会.高速公路立交工程[m] .人民交通出版社，2001年

乔翔等.道路立交计划和设计实务[m] .人民交通出版社，2001。

[8]李海泉.北京立桥[m] .北京出版社，1996年

行星研究所的国家地理控制小组把重点放在探索终极世界上

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