■ 云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 張西 紀(jì)偉杰

1.引言

互通立交設(shè)計(jì)的合理性與公路的運(yùn)營(yíng)安全、通行效率等息息相關(guān)。然而，互通立交在設(shè)計(jì)時(shí)，其內(nèi)容以及深度方面往往存在不足，嚴(yán)重影響公路的運(yùn)營(yíng)效率。本文基于公路互通立交設(shè)計(jì)的新理念，以實(shí)際工程設(shè)計(jì)為例，以人性化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對(duì)以往互通立交在設(shè)計(jì)時(shí)存在的影響安全的主要因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決方法，以期為后續(xù)互通立交的設(shè)計(jì)提供參考。

2.工程概況

該公路互通立交采取了混合型的方案，從A 到B 的方向采取半直連的匝道，以利于其分期建設(shè)。該互通立交按照車(chē)速50km/h-90km/h 設(shè)計(jì)匝道，各個(gè)匝道技術(shù)指標(biāo)為：B 匝道為最小平曲線半徑60m；H 匝道為最大縱坡3.349。其中，單向雙車(chē)道10m 寬匝道為ABCD 匝道；單向雙車(chē)道8m 寬匝道為EFGH 匝道。在該項(xiàng)目中，由于主線具有較高的平縱面指標(biāo)，因此具備較為良好的行駛條件，在建成后具有較高的通行速度，互通變速車(chē)道所按照的公路標(biāo)準(zhǔn)為120Km/h。采用長(zhǎng)度在220m 以上的平行式單向單車(chē)道匝道為加速車(chē)道，并輔以漸變長(zhǎng)度90m；采用直接式制動(dòng)車(chē)道，長(zhǎng)度大于150m，并設(shè)置100m 的漸變長(zhǎng)度。單向雙車(chē)道采用直接式的變速車(chē)道，并在其與漸變段之間設(shè)置了輔助車(chē)道，以保持車(chē)道數(shù)的平衡。（圖1）

圖1 互通立交示意圖

3.影響安全的主要因素

公路互通立交早期的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要考慮“節(jié)省”，而目前的公路互通立交隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮“以人為本”，這不僅需要滿(mǎn)足交通需求，還要確保運(yùn)行環(huán)境是否安全、舒適等，使公路互通立交與環(huán)境和社會(huì)和諧統(tǒng)一。在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)的因素眾多，如安全、功能、造價(jià)等，其中安全是占比最大的因素。此次設(shè)計(jì)均重點(diǎn)考慮了安全性。

3.1 視距不足

若要使駕駛員根據(jù)規(guī)定路線駛出主線，需要確保互通立交出口位置能被提前察覺(jué)，并確保留給駕駛員足夠的距離以采取相應(yīng)的措施。若互通立交出口未能被察覺(jué)或留給駕駛員的反應(yīng)時(shí)間及距離不夠，就容易出現(xiàn)誤行以及對(duì)分流鼻產(chǎn)生撞擊等現(xiàn)象，影響行駛的安全性。

出口位置若設(shè)置在凸形豎曲線的頂部，容易導(dǎo)致流出點(diǎn)的視距不足。除此之外，若將分流點(diǎn)設(shè)置在跨線橋上，也會(huì)出現(xiàn)由于橋孔問(wèn)題導(dǎo)致視距不足的情況，使交通安全受到影響。特別是當(dāng)互通立交處于主線和環(huán)形匝道的交接處時(shí)（圖2），環(huán)形匝道的交通量在常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮較少，且對(duì)此處的分流鼻端的設(shè)置規(guī)范無(wú)明確限制，一般情況下，為使跨線的橋長(zhǎng)降低而在跨線橋后設(shè)置分流鼻。車(chē)輛倘若在跨線橋后不通過(guò)匝道而直接進(jìn)入小半徑區(qū)間，將會(huì)給駕駛員帶來(lái)一定的心理負(fù)擔(dān)，從而增加交通事故的發(fā)生概率。改善后，將匝道分流鼻安放在跨線橋前，雖然在一定程度上增長(zhǎng)了跨線橋，但能確保駕駛員在駛離主線時(shí)具備足夠的視距，以應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的路面情況。

圖2 環(huán)形匝道出口鼻端改造

3.2 有效減少長(zhǎng)度不足

匝道曲線的半徑將會(huì)在主線分流點(diǎn)后被相應(yīng)地降低，若曲線前尾半徑存在的變化較大，而中間銜接距離較短，將會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛制動(dòng)距離的縮短。例如，主線上的車(chē)輛由于前方大型車(chē)輛的提前減速而發(fā)生追尾或交通延誤時(shí)，將會(huì)對(duì)主線的通行造成影響。（圖3）

圖3 分流匝道有效制動(dòng)距離不足示意圖

3.3 連續(xù)出口

連續(xù)多個(gè)出口會(huì)由于信息量太多，使得駕駛員的判斷難度增大，并且對(duì)于出口預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置也較為不利。駕駛員在正常行駛過(guò)程中，不僅需要認(rèn)真辨別主線交通，還需對(duì)多個(gè)信息量進(jìn)行檢索分析，容易出現(xiàn)誤行現(xiàn)象。

3.4 左側(cè)出入口

由于駕駛員習(xí)慣于右側(cè)行車(chē)、左側(cè)分合流與其相違背以及能見(jiàn)范圍較小，容易導(dǎo)致交通運(yùn)行不順暢，加之直行以及左出交通的集中現(xiàn)象，使得安全隱患增加。早期為了降低橋梁造價(jià)以及長(zhǎng)度，互通立交較多采取左出分合流的方式，但由于該處的事故發(fā)生率較高，已有部分地區(qū)對(duì)這種分合流方式進(jìn)行了改造。

3.5 超高設(shè)置機(jī)械化

車(chē)輛上路時(shí)的行駛速度即使在曲率相同的情況下也會(huì)因路段等不同而產(chǎn)生差異，在設(shè)計(jì)時(shí)若不考慮車(chē)輛的實(shí)際行駛速度而機(jī)械套用規(guī)范的超高值，極易產(chǎn)生“欠超”和“過(guò)超”現(xiàn)象。

4.安全性措施

在公路互通立交設(shè)計(jì)時(shí)需考慮規(guī)范要求和實(shí)際場(chǎng)地的互通立交特性，綜合考慮各種因素，以滿(mǎn)足安全需求。

（1）為使分合流較為從容，需要提供足夠的視距。對(duì)此種視距，相關(guān)規(guī)范規(guī)定：為使互通立交出口能及時(shí)被察覺(jué)，并按照預(yù)先路線駛離主線避免誤行的發(fā)生，保證行車(chē)安全性以及準(zhǔn)確性，應(yīng)保證互通立交的出口位置距離減速車(chē)道具有一定的識(shí)別視距。該項(xiàng)目的互通立交在主線范圍內(nèi)的線形具有較高的指標(biāo)，具備駕駛員提前發(fā)覺(jué)出口所必備的識(shí)別視距。該互通立交在設(shè)計(jì)時(shí)為確保分流時(shí)的車(chē)輛視距滿(mǎn)足要求，在公路的跨主線橋前設(shè)置了分流點(diǎn)。同時(shí)，主線所采用的技術(shù)指標(biāo)也充分考慮了分流鼻端的可識(shí)別距離和豎曲線半徑之間的關(guān)系。

（2）為使駕駛員從主線駛離時(shí)能從容減速，需使車(chē)輛有足夠長(zhǎng)的制動(dòng)距離，當(dāng)周?chē)鷹l件有所限制時(shí)，應(yīng)使相鄰曲線的過(guò)渡較為平緩。分流匝道曲率變化過(guò)渡段銜接如圖4所示。

圖4 分流匝道曲率變化過(guò)渡段銜接

在現(xiàn)代交通中，圖4所示過(guò)渡段是不可獲取的，若過(guò)渡段的長(zhǎng)度較短，在通常情況下，主線的分流車(chē)輛在前方車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎的情況下，往往采取在主線減速的方法彌補(bǔ)制動(dòng)距離不足的缺點(diǎn)，這種做法不僅對(duì)主線段正常行駛的車(chē)輛造成影響，還容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

（3）當(dāng)連續(xù)出口較多時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合并，在匝道以及集散車(chē)道上設(shè)置分流。若條件不允許，則需控制各個(gè)出口的間距，如圖5所示。

圖5 匝道出口合并示意圖

合并匝道的出口雖然會(huì)導(dǎo)致其長(zhǎng)度和工程量增加，但降低了車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)誤行的幾率，能較好地幫助駕駛員判斷路況、減小其精神壓力，符合安全性和人性化的設(shè)計(jì)理念。

（4）車(chē)輛在運(yùn)行至出口時(shí)，其方向及速度都存在較大的變化，因此出口處較易發(fā)生交通事故?；诎踩钥紤]，應(yīng)盡量降低左側(cè)流出的方式。該項(xiàng)目中的互通立交均采用右側(cè)流出的方式，雖然導(dǎo)致匝道長(zhǎng)度以及橋梁規(guī)模的增加，但該種方式更符合車(chē)輛行駛規(guī)律，與駕駛員駕駛習(xí)慣相符，在很大程度上降低了駕駛員由于猶豫而導(dǎo)致的錯(cuò)過(guò)出口以及退返現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，根據(jù)運(yùn)營(yíng)中的公路較多事故發(fā)生在主線大下坡路段的情況，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免在陡下坡位置設(shè)置出口。

（5）匝道分合流處理。匝道分合流漸變段長(zhǎng)度需符合分匯流時(shí)車(chē)輛變道的所需長(zhǎng)度，漸變段應(yīng)在通行能力靠近分合流交通量時(shí)適當(dāng)增長(zhǎng)。對(duì)于低速或低指標(biāo)的匝道，在左方進(jìn)入公路時(shí)應(yīng)增加匝道分合流漸變段，或增加一定距離的附加車(chē)道以對(duì)匯流車(chē)速進(jìn)行控制，確保車(chē)輛的有序匯入。該項(xiàng)目中對(duì)通行能力大于交通量的車(chē)道處理方式為：對(duì)于設(shè)置雙車(chē)道僅為超車(chē)的路段，在距離匯入匝道的進(jìn)口處前50m 位置用標(biāo)線將雙車(chē)道并為一條，并將其與另一匝道一起合流，此時(shí)便可不考慮漸變段，如圖6所示。

圖6 不設(shè)置漸變段的匝道合流

（6）駛出點(diǎn)漸變率。對(duì)于將起點(diǎn)設(shè)置為直接式變速車(chē)道漸變段，并將終點(diǎn)設(shè)置為分流鼻端，應(yīng)將該段距離的線形以及漸變率設(shè)置成與主線相一致的設(shè)計(jì)方式，雖然對(duì)于變速車(chē)道而言，其長(zhǎng)度有所增加，但該種做法使車(chē)輛有充足的減速距離，從而保證了車(chē)輛在行駛時(shí)具備一定的安全性。（圖7）

圖7 變速車(chē)道和主線線形一致

5.結(jié)語(yǔ)

在以往的設(shè)計(jì)中，由于過(guò)分注重經(jīng)濟(jì)性而忽略了“以人為本”的實(shí)際理念，最終導(dǎo)致互通立交的運(yùn)營(yíng)效率較低，基于此，本文根據(jù)以往公路互通立交在設(shè)計(jì)以及運(yùn)營(yíng)時(shí)存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際工程的具體設(shè)計(jì)，融入了人性化的設(shè)計(jì)理念，有針對(duì)性地提出并總結(jié)了互通立交在設(shè)計(jì)時(shí)存在的問(wèn)題以及解決措施。