隧道與互通立交間距較近的交通安全措施設(shè)計(jì)

創(chuàng)新者：史 震

隧道與互通立交間距較近的交通安全措施設(shè)計(jì)

創(chuàng)新者：史 震

本文通過渤海大道這一工程實(shí)例，對隧道與互通立交間的最小距離進(jìn)行了簡要分析。并進(jìn)一步結(jié)合本工程實(shí)際情況，從保障行車安全角度出發(fā)，簡述了采取的各項(xiàng)安全措施，為以后的類似工程提供參考。

工程簡介

近年來，大連城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得長足進(jìn)步，西部通道、東聯(lián)路等多條區(qū)域性快速通道及城市快速路的建成通車使大連的道路建設(shè)又邁上了個(gè)新的臺階。目前正在建設(shè)中的渤海大道一期工程是平行于沈大高速公路的一條南北向城市快速路，起點(diǎn)位于普灣新區(qū)海灣北的規(guī)劃北五號路，向南經(jīng)普蘭店灣、三十里堡機(jī)場、金州新區(qū)等區(qū)域，終點(diǎn)位于甘井子區(qū)的202國道。線路全長48.9km，城市快速路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，雙向8車道，設(shè)計(jì)速度100km/h。渤海大道沿線與多條東西向既有或規(guī)劃的主干路相交，未來將擔(dān)負(fù)大連市新老市區(qū)城際間大量的交通負(fù)荷。由于受地形條件及規(guī)劃主干路位置等因素限制，渤海大道的大東山隧道與北側(cè)的灣南立交距離較近，隧道出口至匝道減速車道起點(diǎn)距離僅為172m，而根據(jù)相關(guān)規(guī)范，本距離不應(yīng)小于1000m，如何確保此位置的行車安全成為一項(xiàng)亟待解決的問題。

隧道出口與匝道起點(diǎn)最小距離的分析

首先，我們對隧道出口與匝道起點(diǎn)的最小距離進(jìn)行分析。一般情況下，駕駛員從出隧道至匝道起點(diǎn)需經(jīng)過以下幾個(gè)過程：（1）明適應(yīng)過程；（2）對出口匝道位置的識別過程；（3）正確讀取標(biāo)志信息并完成車道變換的過程。以下我們對這三項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

明適應(yīng)過程

本過程是指人眼從光線較暗處進(jìn)入光線較亮處的一個(gè)適應(yīng)過程，既車輛在白天駛出隧道后的人眼適應(yīng)過程。根據(jù)我國道路及隧道設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范，這一過程持續(xù)時(shí)間為3s，在此行程中，駕駛員很難對道路沿線的交通標(biāo)志進(jìn)行正確識別。渤海大道的設(shè)計(jì)速度為100km/h，因此，明適應(yīng)距離為84m。

對出口匝道位置的識別過程

本過程是指駕駛員在明適應(yīng)之后，能正確判斷互通立交出口匝道位置的過程。一般情況下，為保證行車安全，本過程應(yīng)大于主線停車視距的2倍為宜。因此，對出口匝道位置的識別距離應(yīng)大于290m。

正確讀取標(biāo)志信息并完成車道變換的過程

本過程較為復(fù)雜，涉及對交通標(biāo)志的讀取、判斷、理解，車輛變換車道等多個(gè)過程。渤海大道為雙向8車道，我們?nèi)【嚯x出口匝道較近的外側(cè)兩排車道來進(jìn)行這一過程的分析研究，見圖1。

（1）L1為駕駛員對交通標(biāo)志的識別、理解并作出正確判斷的距離。一般情況下，這一過程持續(xù)時(shí)間為4至5秒，出于安全因素考慮取5s，根據(jù)渤海大道設(shè)計(jì)車速計(jì)算，L1為138m。

（2）L2車輛等待外側(cè)車道有可插入間隙時(shí)行駛的距離。本過程需根據(jù)最外側(cè)車道直行交通量進(jìn)行計(jì)算，交通設(shè)計(jì)末年，渤海大道交通飽和度為0.7，持續(xù)時(shí)間約為2s，根據(jù)渤海大道設(shè)計(jì)車速計(jì)算，L2為55m。

（3）L3調(diào)整行車速度和位置時(shí)所行駛的距離。變換車道之前，駕駛員需根據(jù)外側(cè)車道車輛的行駛速度對本車的行駛進(jìn)行調(diào)整，通常情況下，外側(cè)車道為大型車輛行駛車道，車輛行駛速度相對于內(nèi)側(cè)車道較慢，這一過程也可以視為內(nèi)側(cè)車道車輛減速的過程，持續(xù)時(shí)間約為4.5s，根據(jù)渤海大道設(shè)計(jì)車速計(jì)算，L3為125m。

圖1　

（4）L4為駕駛員確定可變換至外側(cè)車道的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車輛行駛的距離。這一過程也可以看做是車輛調(diào)整車速過程與變換車過程中的間歇過程，本過程與駕駛員所駕駛車輛及自身駕駛習(xí)慣等特性相關(guān)，持續(xù)時(shí)間約為2s，根據(jù)渤海大道設(shè)計(jì)車速計(jì)算，L4為55m。

（5）L5為車輛從內(nèi)側(cè)車道橫向移動到外側(cè)車道過程中行駛的距離。一般情況下，車輛橫向移動的速度為1m/s，渤海大道外側(cè)兩排車道的寬度均為3.75m，持續(xù)時(shí)間約為3.75s，根據(jù)渤海大道設(shè)計(jì)車速計(jì)算，L5為105m。

（6）L6為車輛完成車道變換后到達(dá)出口匝道之前的安全行駛距離，通常取100m為宜。

根據(jù)以上六項(xiàng)的分析，對于內(nèi)側(cè)車道正確讀取標(biāo)志信息并完成車道變換的過程所行駛的距離應(yīng)為六項(xiàng)之和，為578m。而對于外側(cè)車道而言，這一過程則只包括第一項(xiàng)與第六項(xiàng)，為238m。

隧道出口與匝道起點(diǎn)最小距離的分析結(jié)論

經(jīng)過上述分析，隧道出口與匝道起點(diǎn)最小距離應(yīng)為以下兩種組合結(jié)果：

明適應(yīng)+出口匝道位置的識別：84+290=374m

明適應(yīng)+正確讀取標(biāo)志信息并完成車道變換：內(nèi)側(cè)車道84+578=662m，外側(cè)車道84+238=322m

出于安全因素考慮應(yīng)取較大值，因此，對于渤海大道內(nèi)側(cè)車道（第三排車道）車輛，隧道出口與匝道起點(diǎn)最小距離不應(yīng)小于662m。

安全措施設(shè)計(jì)

由于大東山隧道出口至匝道減速車道起點(diǎn)距離僅為172米，不滿足上述分析結(jié)果，因此必須在隧道內(nèi)部設(shè)置提示標(biāo)志，使變換車道的過程（L1+L2+L3+L4+L5）在隧道內(nèi)完成，且隧道出口至匝道減速車道起點(diǎn)距離滿足（明適應(yīng)+L6）。具體措施如下。

（1）隧道及互通立交路段限速80mk/h，則（明適應(yīng)+L6）的距離為167m，小于172m。隧道出口前100m設(shè)置超速拍照系統(tǒng)，限制車速。

（2）隧道起點(diǎn)之前設(shè)置門架式車道指示標(biāo)志，將灣南立交下道車流引導(dǎo)至外側(cè)兩排車道。

（3）隧道入口處設(shè)置電子信息板，提示“大東山隧道出口至灣南立交出口距離為172m”。

（4）隧道內(nèi)間隔300m設(shè)置電子車道指示器及距離灣南立交出口距離，見圖2。

（5）隧道前900m范圍內(nèi)，地面標(biāo)線及文字如下設(shè)置，允許第三排車道車流向最外側(cè)車道變換，見圖3。

隧道后300m范圍內(nèi)，地面標(biāo)線及文字如下設(shè)置，不允許第三排車道車流向最外側(cè)車道變換，見圖4。

通過以上5種措施，使車輛在隧道內(nèi)完成變換車道的過程（L1+L2+L3+L4+L5）。另外采取以下輔助措施提升行車安全性。

（1）灣南立交分流鼻處設(shè)置閃爍黃燈提示位置，并設(shè)置防撞桶等設(shè)備。

（2）加強(qiáng)隧道出口處照明系統(tǒng)亮度，最大限度緩解明適應(yīng)過程。

（3）隧道出口及匝道處設(shè)置防滑路面，增加車道抗滑性能。并設(shè)置振蕩減速標(biāo)線配合限速拍照系統(tǒng)。

圖2　

圖3　

圖4　

結(jié)語

受地形條件及規(guī)劃主干路位置等因素限制，在今后的設(shè)計(jì)過程中，隧道與互通立交間距較近的問題仍會存在，只有認(rèn)真做好交通分析，并盡量采取有效的措施，才能最大程度的緩解此類問題帶來的安全隱患，保證道路行車安全。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.09.028