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标题	高速公路立交匝道平面交叉设计探讨
范文	许刚等 摘 要：主要介绍了平面交叉的适用形式和设置原则，结合高速公路互通式立交设计中的平面交叉设计事例进行详细说明，研究及实践证明，在进行平交口设计时，要认真分析交通量组成，根据实际情况做出有针对性的渠化设计，不仅要满足平交口的基本要求，也要有效发挥公路功能，避免交通安全隐患。 关键词：高速公路；立交匝道；平面交叉；渠化设计 中图分类号：U412.35 文献标志码：B Discussion on Grade Crossing Design of Interchange Ramp of Expressway XU Gang1， YANG Hanyu2， WANG Chen1 （1. School of Highway， Changan University， Xian 710064， Shaanxi， China； 2. School of Architecture & Art， Hefei University of Technology， Hefei 230601， Anhui， China） Abstract： The applicable forms and settings principle of grade crossing were introduced， and were expounded in combination with some design cases involving expressway interchange. Research and fact show that the composing of traffic volume must be analyzed carefully while designing grade crossing. Channelization design should accord with practical situation so as to keep the highway fully functioning and avoid potential traffic danger. Key words： expressway； interchange ramp； grade crossing； channelization design 0 引 言 随着国家高速公路网规划的启动与发展，近几年中国高速公路建设进入了一个快速稳步增长的阶段。路网的密度增加离不开交通量的相互转换，高速公路之间的交通一般是通过互通式立交转换，而高速公路与干线公路则是通过平面交叉进行转换。作为立交匝道与干线公路的连接处，平面交叉具有明显的经济优势，如何考虑平面交叉的功能定位、交通量组成、服务水平、通行能力、交通组织等因素，合理选择平面交叉形式，既不降低使用功能，又确保通行安全，同时能够使工程建设费用降低，这需要认真研究平交设计方案，结合实际情况选择合理的平交型式及线形组合，从而使立交的功能得到更好的发挥。所以平面交叉口设计在高速公路设计中具有重要意义[1]。 1 平面交叉设计主要原则及影响因素 平面交叉设计就是减少平交路口冲突点的数量，使冲突区域减少到最低限度，分化冲突点，给予主要车流优先权，控制车速，保证视距及行车安全。其设计的主要原则是：围绕解决冲突点的问题进行研究后，分析计算设计方案。具体研究内容包括位置、型式、间距。平面交叉位置的选择应综合考虑公路网现状和规划、地形、地物和地质条件以及经济与环境因素等，宜选择在地形平坦、视野开阔处。型式应根据相交公路的功能、等级、交通量、交通管理方式、用地条件和工程造价等因素确定，选用主要公路或主要交通流畅通、冲突点少、冲突区小且分散的型式。间距应综合考虑公路网的结构和车辆通行条件，满足交织长度、视距、转弯车道长度等的最小距离，保证车辆通过交叉时不受前面交叉处等待的最大候车列队的干扰，最小间距应不小于150 m[2]。 平面交叉设计应综合考虑交通组成、通行能力、交通组织等因素，根据相交道路的功能、各流向的高峰小时交通量，确定交叉口的设计速度、转弯半径，并考虑车辆组成、行人、自行车和交通管理方式等要求。同时，平面交叉的位置和设计应考虑入口车道的平纵线形和等级、交叉角、交通管理方式、排水设施、公共设施、用地范围、地域特点和作用等多种因素的影响。新建或改建平面交叉应对各种设计方案进行比较论证，综合比较工程费用、车辆延误、安全和运营费用以及驾驶员行为习惯等因素。在同一路段，交通工程设施和交通管理方式应保证同一性和稳定性，给驾驶员提供足够的反应和判断时间[3]。 2 非渠化平面交叉 非渠化平面交叉一般可分为加铺转交式交叉和加宽路口式交叉。非渠化平交设计较为简捷明了，本文不再详细阐述，下面提供几种平交类型（图1）以供参考。 图1 非渠化平面交叉型式 （1） 型式一为非加宽T形交叉，适用情况为：立交匝道设计速度不大于40 km·h-1，交通量较小，被交道路为集散功能的低等级公路或县乡道路。 （2） 型式二为右转加宽式T形交叉，设置减速车道及渐变段。该型式适用情况为：立交匝道设计速度不大于60 km·h-1，被交道路为集散功能的低等级公路或县乡道路。当右转弯交通量较大而导致直行车辆的过分减速时可采用该形式。 （3） 型式三为加宽直行道路的T形交叉，设置减速车道及渐变段。该型式适用情况为：立交匝道及被交道路设计速度不大于60 km·h-1，被交道路为集散功能的二级公路（交通量小）或三级公路。当左转弯交通量较大而导致直行车辆的过分减速时可采用该型式。 （4） 型式四为非加宽十字交叉，该型式适用情况为：立交匝道及被交道路设计速度不大于40 km·h-1，被交道路为集散功能的县乡公路或三、四级公路。 （5） 型式五为加宽右转湾车道的十字交叉，该型式适用情况为：立交匝道和被交道路设计速度不大于40 km·h-1，被交道路为集散功能的二级公路或三、四级公路，且转弯交通量不大。 3 平面交叉设置交通导流岛的渠化设计 平交路口渠化是通过路口设置交通导流岛，其形式主要为路面标线、实体岛、中央分隔带和其他组合方式，目的是使车辆和行人按照设定的运行轨迹进行有序行驶，使之进入平交口路段能各行其道，减少交叉，实现安全而快速的通行，从而提高平面交叉口的通行能力，简化交通组织疏导。渠化设计是通过设置交通导流岛来减少车辆行驶冲突点或明确行驶轨迹，以控制交通流向，调整冲突范围及角度，减少因平交路口车辆行驶面积的增大后车辆不规则行驶而带来的交通混乱。通过交通导流岛的渠化设计，使车辆行驶到平交路口的时间、空间得到了很大提高，交叉口的通行能力和车辆安全得到保障。所以合理、适用的交通导流岛渠化平交设计方案相比同样面积的非渠化交叉，安全性和通行能力都得到明显提高；但因平交路口的主要影响不同，渠化设计也较难统一标准，要综合考虑服务功能、路网规划、交通流图式、交通量、占用土地的面积、地形、行人交通、公路的最终发展规划以及现有公路的布局等；即针对不同的情况进行不同型式的渠化设计[4]。 （1） 当平交路口交通量较小、车辆行驶速度较低时，在收集交通量组成后，混合交通量及直行和转弯交通量均小，这种情况可不增设专用车道，或被交公路不需设置中央分隔带，只需在进入平交路口设置水滴状的实体交通导流岛，即可解决左转车辆等候左转弯的停车问题。例如黄延高速公路洛川连接线K1+364平交设计（图2），其转弯交通量不大，同时非机动车辆及人行较少，与被交公路为T型交叉型式。结合实际地形进行交通量分析，选用了一种比较简单的渠化方式，即在道路中间设置了一处水滴形交通分流岛，对被交公路在平交口范围内的路面采用局部曲线加宽的方法。这样可使进入平交路口的车辆判断明显，部分交通流分流清晰，按照约束的行车轨迹行驶，减少了冲突点，减轻了交叉口的压力，从而提升了通行能力及行车安全性。同时，针对被交公路混合交通以及非机动车辆和行人较少的特点，未在其路中心设中央分隔带，通过标线约束行车轨迹，使车辆分道行驶。通过这些简单的渠化手段，使进出立交匝道的车辆能迅速、安全地通过平交路口，提高了平交路口车辆通行能力，以最小的工程规模满足了平面交叉的基本要求，实现渠化的设计目的。 图2 黄延高速公路洛川连接线K1+364平交设计 （2） 当平交路口直行和转弯交通量较大、行驶速度较高时，可通过中央分隔带及交通导流岛的设置达到车辆分流行驶的作用。同时，考虑到交通量较大，应依据交通量计算等待车道长度，增设变速、分流、等待车道，从而缓解平交口的压力。例如在银川绕城高速公路西北段新小路互通式立交的平交设计（图3）中，根据交通量分析选用了T型平交口的渠化设计。新小路立交的被交叉公路为新小路，这是通往银川市的主要干道，车流量及混合交通量较大，根据实际情况并结合地形条件。首先在立交匝道和被交路设置联通的非机动车辆专用道，将机动车道与非机动车道分开，即将机动车与非机动车道转弯冲突点分开；然后在立交匝道设置对称的翼型实体导流岛，将右转与左转行车道分开；再在被交道路上设置鱼肚皮式的中央分隔带，增设变速、分流、等待车道。变速车道使进入平交路口的车辆在有效降低行驶速度后再进入分流车道；分流车道增加辅助车道长度需满足交织段长度要求，使直行车辆和转弯车道在此段完成车道变换，有序进入加宽的转弯等待车道或直行车道，以提供明确的车辆约束轨迹。同时，设置中央分隔带，当行人在穿越加宽后的公路路面但不能一次通过时，为其提供安全的停留等候场地。在新小路平面交叉设计中，根据转弯车辆比较多的情况，设置交通分流岛分隔，并视计算分流交通量增设合理的辅助车道长度，满足了进出立交车辆的行车要求，提高了平交口的服务水平。 图3 新小路互通式立交的平交设计 （3） 当平面交叉口交通量大，车道为四车道或多车道且交通组织复杂时，在交叉范围内可增设中央分隔带，在条件容许的情况下，应该尽量加宽交叉口处中央分隔带的宽度，以减少车辆在平交口处换道时的相互干扰。例如在安康西互通式立交匝道平交口的设计中（图4），被交公路为安康大道，是安康市区的城市快车道，不仅车流量大，而且非机动车辆也比较多，这就要求设计时要合理处理相互关系。根据路段上的车道数确定直行等待的车道为四车道，安康大道设有非机动车道，设计时考虑非机动车与机动车分开，增设专用左行、直行等待车道。因为安康大道进出口方向要结合现状改造，受到规划用地限制，加宽道路受限，因此左转车道利用中央分隔带变宽，增设左转专用车道和等待车道。交叉口的展宽长度及渐变段长度根据规范要求设置。右转弯车流在交叉口提前右转，与其直行车流交织，右转弯车道总宽度为9 m。在机动车道与非机动车道之间增加一条2 m宽的绿化带，这样既可以使车辆安全行驶，又可以增加交叉口的绿化面积。 图4 安康西互式立交匝道平交口设计 4 结 语 目前，高速公路立交匝道与城市道路平面交叉较少，这主要是因为功能定位不同。城市道路混合交通量大，交通组织复杂，仅凭设置交通导流岛的渠化设计，不能完全解决交通冲突点，还需考虑设置信号灯、绕行转弯等交通管理和组织方案，有待进一步分析研究。高速公路互通式立交匝道与干线公路平面交叉较为多见，在进行平交口设计时，需要认真分析交通量组成，根据实际情况做出有针对性的渠化设计，不仅要满足平交口的基本要求，还要有效发挥公路功能，使平面交叉不再是影响通行能力的瓶颈和交通安全的隐患。随着公路的快速发展，平交口交通导流岛的渠化设计不断被应用，但仍有待进一步总结设计、建设、运营等过程中的经验，不断完善平面交叉设计。 参考文献： [1] 邓云潮，张 倩.高速公路绿化设计基本原则的探讨[J].筑路机械与施工机械化，2007，24（11）：6668. [2] 岳军委.郑州至洛阳高速公路改建工程总体设计[J].筑路机械与施工机械化，2011，28（10）：135. [3] 赵建有，杨雪峰.城市道路平面交叉口安全评价指标的研究[J].长安大学学报：自然科学版，2003，20（3）：5962. [4] 赵一飞，杨少伟，许金良.基于线性Coons曲面模型的平面交叉口立面设计方法[J].交通运输工程学报，2003，3（3）：1720. [责任编辑：王玉玲]
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