對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的研究

向婕

(中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司江蘇分公司，江蘇南京 210012)

對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的研究

向婕

(中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司江蘇分公司，江蘇南京 210012)

對于城市的快速路來講，其主路與輔路之間的出入口對整個交通的通行能力具有很大的影響，只有提升出入口的設(shè)計水平，進行合理、科學(xué)的布局，才能在根本上提高道路的通行能力，彰顯服務(wù)的本質(zhì)，有效降低交通事故發(fā)生的頻率。主要分析了出入口的類型，探索了不同形式的優(yōu)勢，針對平行式出入口的設(shè)計給出了建設(shè)性的建議。

城市快速路;主路;輔路;出入口;設(shè)計

0 引言

隨著城市的不斷發(fā)展，高度集中的城市發(fā)展類型逐漸向分散性的趨勢進軍。城市根據(jù)不同性質(zhì)和功能分成了不同區(qū)域，這就是所謂的城市地域性特征。為了實現(xiàn)地域之間的有效聯(lián)合，促進城市交流，城市之間的交通隨即產(chǎn)生，城市快速路使得城市之間的空間距離在時間方面實現(xiàn)縮短，不同分區(qū)在空間上實現(xiàn)統(tǒng)一。城市快速路是針對城市中數(shù)量較大、距離較長的的交通狀況設(shè)計而成的，在對向隔離帶設(shè)置分隔帶，實現(xiàn)對出入口的全面或者部分的控制。這種道路的構(gòu)成主要是由主路和輔路構(gòu)成。在主路之上，車輛行駛的速度較快，具有較強的通行能力，而在輔路，其行車速度慢，其用途是實現(xiàn)對沿線交通的有效集散。在主路和輔路之間，存在出入口，發(fā)揮交通有效轉(zhuǎn)換的作用。在這個出入口的位置，正是車輛出現(xiàn)分流與合流的位置，也就是紊流區(qū)，對道路的正常使用造成影響，這一位置已經(jīng)成為快速路正常使用的阻礙。同時，在出入口的位置事故頻發(fā)，為此，要全面進主路與輔路出入口位置的設(shè)計工作，以實現(xiàn)快速路的穩(wěn)定、可靠運行。

1 加強城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的價值

1.1 較大程度上提升城市快速路的通車效率

對于城市快速路而言，其出入口設(shè)計合理與否與整個城市快速路的通行能力不可分割，尤其是面臨交通堵塞的情況，會對交通產(chǎn)生直接的影響，為此，要重視對出入口的設(shè)計，探討影響因素，選擇合理的設(shè)計方式，為提高快速路的通行能力做出貢獻。

1.2 全面提高城市路網(wǎng)功能

在整個快速路中，主輔路的出入口是重要的交通節(jié)點，較大程度上影線路網(wǎng)的功能，尤其對路網(wǎng)的均衡化影響明顯[1]。出入口設(shè)計合理，就能夠全面實現(xiàn)快速路的性能，緩解交通壓力，較好地維護路網(wǎng)運行水平。

2 出入口位置在交通上的主要特征

(1)鑒于出入口位置交通需要進行有效轉(zhuǎn)換，此時車輛產(chǎn)生分合流，會對這個區(qū)域的交通的有效運行以及車流產(chǎn)生不同特性的影響。對于進出的車輛而言，在到達分合流的區(qū)域的時候，選擇一定范圍內(nèi)、具有相連性質(zhì)的車道可以允許的間隙，而后進行加速或者減速的操作，實現(xiàn)基礎(chǔ)路段上的交通流能夠進行穩(wěn)定和有效的運行，實現(xiàn)主鋪路的有效轉(zhuǎn)換，此時需要行駛者根據(jù)路況，進行合理、有效、頻繁的加減速操作，實現(xiàn)基本路段的有效運行轉(zhuǎn)換為合流區(qū)的紊動運行。由此可見，出入口分合流區(qū)域的交通狀況和行車能力是影響快速路通行水平的重要因素，出入口也成為影響交通的重要指標，出入口設(shè)計水平與快速路的功能的發(fā)揮息息相關(guān)，不可分割[2]。

(2)在出口的位置，處于主路上的車輛要駛離主路，造成分流區(qū)域，在完成車道的變換后，進入輔路，在這個過程中，駛出的車輛要借用相連車道之間的間隙來實現(xiàn)車道的調(diào)整，在合流的位置順勢進行輔路之中;而在入口處，處于輔路位置的車輛要駛出這一區(qū)域，進行分流區(qū)，實現(xiàn)車道變化之后，再進入主路，輔路上駛?cè)氲能囕v也要借用相鄰車輛的間隙，在合流位置進入主路之中。在這一過程中，駛出和駛?cè)氲能囕v都要進行加速和減速的操作，目的是尋找處于相鄰位置車道的合理的間隙，選擇最佳時機達到與車流的匯合，實現(xiàn)分流和合流。

3 對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計產(chǎn)生影響的主要因素

3.1 快速路主輔路出入口設(shè)計的基本因素

3.1.1 快速路主輔路的連續(xù)性和均衡性

對于快速路而言，其主輔路的連續(xù)性和均衡化會對兩個位置車道的車輛行駛的接連性產(chǎn)生影響，對位置的設(shè)定造成一定的限制作用[3]。因此，在進行位置選擇的首要條件是主線車道的連續(xù)性較強，能夠保持與輔路的連續(xù)性和平衡。但是，當(dāng)前，我國沒有明確指出如何實現(xiàn)這種均衡性。因此，在進行設(shè)計的時候，要保持車道數(shù)的連續(xù)性，實現(xiàn)各個位置的均衡。

3.1.2 設(shè)計車速的影響

對于快速路的出入口而言，在進行主輔路設(shè)計的時候，存在一定的曲率，因此，設(shè)計過程中受到車速的影響也很大。也就是說，主路設(shè)計車速要以城市道路設(shè)計相關(guān)法規(guī)和原則為基礎(chǔ)，在此前提下，保證車速的數(shù)值對其進行有效控制，以實現(xiàn)車流能夠順利通過路口。

3.1.3 通行水平的影響作用

快速路的通行能力直接決定了路面的承載能力和車流量，這對路口的設(shè)計方式產(chǎn)生一定的影響。

3.1.4 車輛類型及車輛的性能產(chǎn)生的影響

對于車流的形式和特征，也會受到車輛類型的影響，這也就決定了出入口的車輛的行駛狀態(tài)，其中主要影響因素是車速、性能以及車身的長度。在城市快速路上，主要的行車類型為客車、公交車以及貨車。

3.1.5 主輔路車流量的比率

當(dāng)主輔路的車流量較小的時候，對出入口交通影響不大，但是一旦車流量較大，主路通暢，輔路車流量也較大，會對出入口的車輛行駛影響較大。

3.2 道路網(wǎng)交通需求影響因素

對于快速路而言，不是單一存在城市之中，借助匝道、輔路的出入口實現(xiàn)與路網(wǎng)的有機聯(lián)合[4]。為此，要注重快速路與周邊路網(wǎng)之間的銜接，這也是保證快速路有效運行的必然條件。處于對交通銜接的層次，快速路的有效連接主要分為兩個方面，主要是快速路與郊區(qū)高速以及自身內(nèi)部的銜接，快速路與路網(wǎng)的連接。在這兩個層面，后一個比較明顯。隨著城市路網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，兩個方面的問題都比較突出，快速路自身的交通情況、服務(wù)水平也彰顯一定的不均衡性。路網(wǎng)的分布不能全面體現(xiàn)交通的實際的需求，內(nèi)部節(jié)點銜接不合理，為此，快速路出入口的設(shè)計成為調(diào)節(jié)需求量與交通量的重要因素。如果出入口設(shè)置的數(shù)量不足，位置不整齊，那么間距就會增大，既不能滿足交通的需要，也會對交通的調(diào)節(jié)產(chǎn)生阻礙。同時，也會減少交通量，輔路交通壓力增大，出入口呈現(xiàn)擁堵的狀況，降低快速路的整體運行能力。相反，如果出入口設(shè)置的數(shù)量較多，或存在位置不合理的情況，那么，對吸收大量外圍的交通，打破交通的均衡性，同時，短途交通量增大，快速路的壓力增大，也很大程度影響快速路的效益。為此，要合理設(shè)置出入口的數(shù)量和位置。

3.3 交通管理及相關(guān)控制方式的影響

對于這方面的影響，主要是指出入口路段的交通管理模式以及控制手段對其的影響，主要是指信號燈、標志、監(jiān)控等方面。這些標志的設(shè)置都會對出入口附近的交通狀況以及進出狀況造成很大的影響。

4 對出入口形式的有效選擇

4.1 對直接式的分析

當(dāng)主路與輔路之間的分隔帶不能夠滿足一個車道的擴展的時候，二者之間的出入口在設(shè)計上需要采用直接的方式，也就是在分隔帶上進行開口處理，在任何一個車道上都不存在加速和減速的車道，借助交通中的相關(guān)標語信息實現(xiàn)對交通的合理引導(dǎo)。對于這種出入口的形式，在相連的車道之間不設(shè)置隔離，使得車輛對于分合流位置的車輛的影響較大，給通行造成不利影響，交通事故比較容易發(fā)生。

4.2 對平行模式的介紹

如果主路和輔路的分隔帶呈現(xiàn)較寬的情況，控制在4.5 m以上，借助這一寬度，在主路外側(cè)和輔路內(nèi)側(cè)進行車道的拓展，發(fā)揮漸變段、加減速車道的功能，達到車道的有效轉(zhuǎn)變。這種形式的出入口能夠較好地實現(xiàn)對交通的組織作用，不會對相鄰車道的交通產(chǎn)生影響，各個路段的行車能力較強，適合主輔路交通承載量較大的地區(qū)。

4.3 對混合式的介紹

如果輔路的交通量不大，無需進行道路的拓寬，也不要進行專門加速或者減速車道的設(shè)置，依據(jù)針對性的標志即可進行道路的調(diào)整。將輔路內(nèi)側(cè)直行的交通進行轉(zhuǎn)移，車道位置設(shè)置在外側(cè)，內(nèi)側(cè)車道就會被騰出，作為進出口的車道之用，達到對主輔路車道的有效交換。對于這種出入口的設(shè)置，缺乏加減車道的有效設(shè)計，存在很大的安全隱患。

4.4 做好全面的考慮

城市快速路主輔路之間的出入口是限制交通能力的主要原因，也是事故產(chǎn)生的主要原因。對于新建成的城市快速路，在進行初期規(guī)劃的時候，要進行全面考慮，留足分隔帶的寬度，使用平行出入口，實現(xiàn)通行能力的提升。

5 對出入口的合理設(shè)計探討

在所有出入口設(shè)計中，平行的模式優(yōu)勢比較明顯，能實現(xiàn)通行能力的提升，降低事故發(fā)生率。

5.1 對設(shè)計速度的有效選擇

在相關(guān)道路設(shè)計法規(guī)中，快速路的設(shè)計車速控制在60～100 km/h，而輔路為30～40 km/h。在行業(yè)規(guī)定中，輔路設(shè)計速度宜為快速路主路的0.4～0.6倍。

5.2 漸變段長度的設(shè)置

出于對汽車加速時性能以及乘車者的舒適度考慮，結(jié)合相關(guān)公路設(shè)計原則，不同設(shè)計時速的漸變長度也存在差異。

5.3 對變速車道長度的分析

對于變速車道而言，其長度與設(shè)計階段的速度和加速度具有密切的關(guān)系。立足汽車的加速性能和舒適程度，當(dāng)出入口的設(shè)計速度與輔路的速度相統(tǒng)一的時候，輔路的加速和減速車道的長度數(shù)值為零，因此，此時的出入口比較適合采取直接的模式。

5.4 對開口寬度的設(shè)置

對于開口寬度而言，與出入口的速度密不可分，速度與寬度成正比。通常，開口寬度與出入口設(shè)計速度下的漸變率長度相同。為了有效防止出現(xiàn)出入口超車的現(xiàn)象，適合在出入口設(shè)置車道，寬度適當(dāng)增大。

6 結(jié)語

綜上，對于城市快速路的主路與輔路的出入口而言，發(fā)揮重要的交通轉(zhuǎn)換的作用，是城市路網(wǎng)建設(shè)中級別較高的環(huán)節(jié)，能夠提高快速、大容量、長距離的交通服務(wù)，因此，要全面分析各方面的影響因素，進行全面、系統(tǒng)的探討，保證設(shè)計的合理性，這對城市交通的發(fā)展意義重大，有利于降低交通事故的發(fā)生量。

[1] 李磊.城市發(fā)展背景下的城市道路景觀研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué)，2014.

[2] 朱勝躍.城市快速路出入口設(shè)置探討[J].城市交通，2012(5):25-26.

[3] 邵敏華，汪洋，涂輝招，等.城市快速路交通評價方法研究[J].山東交通學(xué)院學(xué)報，2010(1):30-31.

[4] 許偉.建立高效的城市快速路骨架網(wǎng)[J].城市道橋與防洪，2011(1): 40-41.

U412.37

A

1009-7716(2015)11-0183-03

2015-08-06

向婕(1988-)，女，江蘇寶應(yīng)人，助理工程師，從事路橋設(shè)計工作。