山地城市道路平面交叉口设计时,交叉口范围内主要控制点标高受城市规划、周边地坪等因素限制,往往会出现两条相交道路在交叉口范围内纵坡过大的情形,导致交叉口竖向设计时存在反向超高过大、横坡渐变过快等不利于行车安全的因素。为了提高其行车安全性,通常采取交叉口限速、设置减速带等交通管理措施,但该措施并未解决交叉口自身的缺陷,同时还降低了交叉口的通行效率。因此,从主动控制的角度出发,有必要在交叉口设计阶段对其竖向设计进行安全性优化研究,降低行车安全不利因素的影响。首先,对重庆市城市道路大纵坡路段平面交叉口进行现场调研,分析交叉口竖向设计安全性存在的问题及成因,发现由于横坡过渡段长度不足会引起交叉口范围内出现“波折”现象,行车舒适性降低;相交道路纵坡过大会导致车辆在转弯过程中出现道路反向超高严重的现象,存在侧翻倾覆的危险。其次,在总结平面交叉口竖向设计理论的基础上,结合人、车、道路和环境三要素分析,提出山地城市道路平面交叉口竖向设计安全性影响因素,包括竖曲线、纵坡坡度、横坡坡度及横坡渐变段长度等。然后,提出交叉口竖向设计安全性优化思路,即通过增加交叉口中心点高程值、扩大交叉口设计范围以及交叉口范围外设置超高段等措施,达到降低反向超高和减小横坡渐变率的目的,从理论上给出优化的具体实施步骤。针对城市主干道与次干道交叉口竖向设计安全性优化,提出超高路拱横坡和单侧抬高段长度的建议取值表,并对比了优化前后的行车安全性。最后,依托重庆市横一路与河源路交叉口竖向设计安全性优化项目,给出交叉口竖向设计安全优化微处理措施的计算过程和实施步骤,并利用Trucksim汽车动态模拟软件从行车轨迹误差、车身侧倾角、车轮垂直载荷、侧向加速度、横摆角速度、纵向向加速度等方面进行仿真验证。结果表明,优化后横一路直行道路“波折”现象消失,右转道路反超高减小了0.88%,各稳定性参数优化率为18%~24%;河源路右转道路反超高减小了0.68%,各稳定性参数优化率为10%~14%。研究成果对于完善交叉口竖向设计安全性优化方法有一定的理论意义,同时可以为山地城市道路大纵坡路段平面交叉口设计提供一定的参考和借鉴作用。