基于互通式立交中集散車道設(shè)置的探討

謝芳芳 張小博

摘要：互通式立交是我國道路交通建設(shè)中常使用到的道路形式，對保證交通秩序和交通安全有著極其重要的作用，而在互通式立交中設(shè)置集散車道，能夠有效的提高互通式立交的通行能力。

關(guān)鍵詞：互通式立交；集散車道；影響因素

前 言

我國在道路建設(shè)中，必須要盡快完善集散車道的建設(shè)規(guī)范和條文，以保證集散車道能夠滿足交通需求。本文首先分析了影響集散車道設(shè)置的主要因素，然后分析了集散車道設(shè)置中對交織長度的要求。期望通過本文的分析，能夠讓讀者對我國互通式立交中集散車道的設(shè)置有更為深刻的理解。

一、影響集散車道設(shè)置的主要因素

1.交織區(qū)

交織區(qū)的定義源于美國《道路通能能力手冊》（HCM），在HCM中指出：交織是指行駛方向一致的多股車流，不借助任何交通控制設(shè)施，沿著相當長的路段進行穿叉；交織區(qū)是指合流區(qū)后面的分流區(qū)，或是指駛?cè)朐训琅c駛出匝道緊緊相連，并在兩者之間設(shè)置有輔助車道。

2.交通量

2.1直行交通量。在苜蓿葉型等立交中設(shè)置環(huán)形匝道必然會導(dǎo)致車輛行駛出現(xiàn)交織現(xiàn)象，要減弱交織對車輛行駛的影響，就必須要對交織段長度進行合理、科學的設(shè)計。但是有時候即使交織長度段滿足了要求，不過因為直行交通量太大，仍然需要設(shè)置集散車道，以減少交織行駛的車輛對直行車輛的影響。

2.2交織交通量。交織交通量是影響交織區(qū)通行能力的主要因素，交織交通量越大，對交織運行的影響就越大。車輛在相互交織行駛的同時，還會對主干線上的直行車輛造成一定的影響，嚴重情況下甚至會引起交通中斷。交織交通量影響著交織區(qū)的長度，同時對集散車道的設(shè)置也有著重要的作用。當交織交通量過大時，就會引起交織區(qū)的服務(wù)水平降低，此時就需要設(shè)置集散車道，以保證交通的正常運行。

3.交織區(qū)服務(wù)水平

交織區(qū)服務(wù)水平是衡量交織交通流運行狀況的標準。一般情況下，在設(shè)計交織區(qū)時，其服務(wù)水平應(yīng)該設(shè)置為二級。有時候因為條件的限制，可以降低為三級服務(wù)水平。如果此時還不能滿足要求，就必須要對交織構(gòu)造形式進行改進。一級服務(wù)水平是指車輛只需要微小的調(diào)整車速就能夠順利的行駛，車輛交織行駛對主干線直行車輛的影響較小，車輛之間可以相互錯開行駛；二級服務(wù)水平是指分流區(qū)的車輛行駛不會受到太大的影響，但是合流區(qū)的車輛要插入相鄰車道時，就必須要合理的調(diào)整車速；三級服務(wù)水平是指車輛的交織行駛相對較為困難，交織區(qū)內(nèi)的所有車輛都需要調(diào)整車速才能保證道路的暢通，這就會引起整個車流的速度下降；四級服務(wù)水平是指車輛交織運行紊亂，所有車輛都必須降低行駛速度，排隊行駛、堵車現(xiàn)象是避免不了的。

二、集散車道設(shè)置中對交織長度的要求

1.計算參數(shù)與公式

1.1 計算實際通行能力： 公式：[CR=C×fHV×fP] （1）

在式（1）中，[CR]——指實際的通行能力，[pcu/h]；C——指理想中的通行能力，[pcu/h]；[fHV]——指交通組成修正系數(shù)；[fP]——指駕駛員修正系數(shù)。

1.2 交織區(qū)的基本通行能力：交織區(qū)基本通行能力需要按照不同的車道數(shù)、交織構(gòu)型以及設(shè)計速度列出，具體可見HCM中的第四章。

1.3 計算車流高峰的小時流率： 公式：

在式1.6，K——指交織區(qū)內(nèi)所有車輛的平均車流密度，[pcu/km/]車道；N——指車道數(shù)；V的參數(shù)涵義如式（5）中所示。

2.計算方法

計算方法一般都是采用最不利的情況進行計算，然后得出極限條件。若是采用最大交織比（交織比是指交織交通量與交織區(qū)內(nèi)的總交通量的比值），已經(jīng)給出了交織區(qū)長度（L），要計算出交織區(qū)的交織速度以及非交織速度，確定其運行的形式；給定交通總量（N），在二級交織區(qū)服務(wù)水平的條件下，計算交織區(qū)的交通總量（N），然后根據(jù)交織比的最大值，可以得出匝道轉(zhuǎn)彎交通量的總和。因為高速公路出入口之間的交織區(qū)構(gòu)型常為A型，如果出入口的匝道為單車道，此時交織比應(yīng)該取在各種情況下的最大值。設(shè)主線的車速為120km/h，根據(jù)上文的公式，采用basic編程，可以得出如表1中所示不同交織區(qū)長度下的數(shù)值。

根據(jù)上圖所示的計算結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：

（1）隨著交織長度的增加，所能適應(yīng)的轉(zhuǎn)彎交通量也隨之增加。受交織長度的影響，交織車速會隨著交織長度的增而加快。（2）在二級交織區(qū)服務(wù)水平和交織區(qū)長度相同的情況下，單車道匝道所能適應(yīng)的轉(zhuǎn)彎交通量和交織區(qū)的車道數(shù)以及交織區(qū)的長度有著很大關(guān)系。（3）上述表格中所顯示的數(shù)據(jù)都是取極限值所得出的結(jié)果，是交織區(qū)長度所能適應(yīng)的最大轉(zhuǎn)彎交通量。如果在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)交織區(qū)長度不能適應(yīng)現(xiàn)在的交通量，就要適當?shù)脑黾悠溟L度。

三、結(jié)束語

總而言之，在互通式立交中設(shè)置集散車道，對于改善交通秩序、提高車行的安全度有著極其重要的作用。我國道路交通建設(shè)部門，在建設(shè)互通式立交時，必須要重視集散車道的設(shè)置，以此確保高速道路交通的暢通，最大限度減少交通事故的發(fā)生頻率。