公路互通立交設(shè)計(jì)的安全性影響因素分析

袁攀輝 孟笑然

（鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，河南 鄭州 450000）

現(xiàn)階段的互通立交設(shè)計(jì)，主要以《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）及《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG /T D21-2014）為依據(jù)，在設(shè)計(jì)階段除應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求外，還應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際及業(yè)主要求綜合確定互通的具體方案，文章將從安全的角度出發(fā)，對(duì)互通設(shè)計(jì)的具體影響因素進(jìn)行探討分析。

1 互通式立交選址的安全性影響

針對(duì)互通立交選址的安全性，應(yīng)滿足相鄰互通立交及互通立交與其他構(gòu)造物間最小間距的要求。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，立交間距的合理性對(duì)道路交通流分散的均勻性起著至關(guān)重要的作用，往往影響著整條公路區(qū)域內(nèi)交通組織的協(xié)調(diào)性。相鄰立交間的距離不宜過(guò)大也不宜過(guò)小，太大不利于交通轉(zhuǎn)換，若間距過(guò)小則無(wú)疑加重了相鄰交范圍內(nèi)的交通流紊亂程度，會(huì)導(dǎo)致事故率的發(fā)生率顯著提高。因此，應(yīng)合理控制相鄰立交之間的距離。

高等級(jí)公路相鄰互通間及與相關(guān)服務(wù)設(shè)施間的間距要求其原理相通，不同的是駛?cè)敕?wù)設(shè)施的交通量一般相對(duì)較少，并且對(duì)直行的交通量幾乎無(wú)干擾。而互通立交出入口與隧道口之間的間距主要以來(lái)往車輛識(shí)別相鄰兩處構(gòu)造物的識(shí)別視距要求進(jìn)行控制。若互通入口在隧道入口之前，則不存在識(shí)別視距的問(wèn)題，行車較安全；若互通出口位于隧道出口之后，如果隧道較短，則視野相對(duì)無(wú)遮擋，能及時(shí)識(shí)別出口標(biāo)志，行車相對(duì)較安全，但若隧道較長(zhǎng)，則易使駕駛員產(chǎn)生白洞效應(yīng)，即駕駛員在出隧道時(shí)，由于光線突然變亮，會(huì)使其視野產(chǎn)生短暫的模糊現(xiàn)象，也無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別主線上的出口標(biāo)志，此時(shí)若兩構(gòu)造物的距離不能滿足要求，很發(fā)生錯(cuò)口、追尾等安全事故。

因此，為保證車輛通行安全，當(dāng)互通出口位于隧道出口之后且隧道較長(zhǎng)時(shí)，其間距應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，并在路段上設(shè)置完善的出口預(yù)告標(biāo)志。當(dāng)遇到特殊地形而無(wú)法調(diào)整互通立交的設(shè)置位置，造成其間距無(wú)法滿足相關(guān)規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)將部分甚至全部的互通出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)在隧道內(nèi)，同時(shí)隧道出口至分流鼻間的距離必須滿足規(guī)范中規(guī)定的主線上車流識(shí)別視距的要求。

2 互通式立交形式的安全性影響

互通立交作為一種空間立體的交通轉(zhuǎn)換形式，其形式的選擇往往受節(jié)點(diǎn)地形、交通量、交通組成、收費(fèi)站設(shè)置要求等多種因素的影響。對(duì)于互通立交設(shè)計(jì)而言，互通形式的選擇是互通立交設(shè)計(jì)的核心部分，互通形式的合理與否將直接決定公路網(wǎng)及道路間交通轉(zhuǎn)換的通暢性，對(duì)于節(jié)點(diǎn)處的安全性也起著至關(guān)重要的作用。

2.1 常用的互通形式及適用性

互通立交設(shè)計(jì)階段具體形式的確定主要根據(jù)匝道線形的布置情況，與現(xiàn)場(chǎng)的地形以及周圍環(huán)境有很大關(guān)系。對(duì)于右轉(zhuǎn)匝道宜采用直連式，左轉(zhuǎn)匝道則根據(jù)轉(zhuǎn)向交通量的不同采用半直連式或者環(huán)形，一般不采用直連式。而根據(jù)車輛行駛軌跡的不同，半直連式又可分內(nèi)轉(zhuǎn)彎、外轉(zhuǎn)彎和迂回型半直連式。不同形式的匝道組合會(huì)形成不同的互通形式，因此三路互通立交往往有上百種互通形式，而四路互通立交則有上萬(wàn)種互通形式。

但在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，多數(shù)的線形組合方案形成的互通立交并不具備實(shí)用價(jià)值。具體工程項(xiàng)目中所設(shè)置的互通立交其布局宜緊湊，盡量減少橋梁等構(gòu)造物，以減小工程規(guī)模降低造價(jià)；并且盡量采用對(duì)稱形式，使得造型美觀；再加之安全性方面的考慮，綜合各方面因素，工程設(shè)計(jì)中常用的互通形式并不多。現(xiàn)階段工程中比較典型的三路互通形式主要是單喇叭形互通、Y形互通、T形互通；而四路互通主要有雙喇叭互通、渦輪形互通、標(biāo)準(zhǔn)苜蓿葉及其各種變異形互通。

2.2 互通匝道出入口的安全影響

在互通式立交出口處，車輛往往以較高的運(yùn)行速度從主線駛?cè)朐训?，因此在出口處的事故率要比其它匝道路段高。立交出入口形式?duì)安全性的影響，主要體現(xiàn)在立交出入口的構(gòu)造及其所能提供的通行能力等方面。

出入口主線及匝道的平縱指標(biāo)較小時(shí)，容易造成駕駛員視距不足，如在小半徑凸形豎曲線頂部、主線小半徑平曲線處及邊坡不合理綠化處設(shè)置出入口時(shí)，駕駛?cè)擞捎诓荒芗皶r(shí)識(shí)別前方的出口或者匯入主線的車流，發(fā)生突發(fā)情況時(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間完成減速操作，易引發(fā)交通事故。

對(duì)于互通立交連續(xù)入口，為保證車輛合流的安全性，需要滿足各個(gè)入口之間的車輛匯入互不干擾，現(xiàn)階段互通連續(xù)入口一般采用先匝道合流，之后再統(tǒng)一匯入主線的加速車道設(shè)計(jì)方式；而互通立交連續(xù)出口，是整個(gè)節(jié)點(diǎn)交通易發(fā)路段，特別是主線上的連續(xù)出口，由于出口處標(biāo)牌板面信息繁雜，駕駛員容易在規(guī)定的行駛路段內(nèi)不能做出及時(shí)的反應(yīng)而出現(xiàn)各種交通問(wèn)題，現(xiàn)階段互通連續(xù)出口一般采用二次分流的形式。另外，出入口的流向不合理（左進(jìn)左出的左轉(zhuǎn)匝道），會(huì)導(dǎo)致行車軌跡不符合駕駛員的駕駛習(xí)慣，當(dāng)出現(xiàn)左側(cè)出口時(shí)，容易使駕駛員在出口處出現(xiàn)遲疑，出現(xiàn)錯(cuò)過(guò)出口、誤行等情況，從而引發(fā)交通事故。

3 互通式立交線形的安全性影響

互通立交線形主要是指分合流鼻端以外的匝道范圍，匝道線形對(duì)互通安全性的影響主要體現(xiàn)在匝道設(shè)計(jì)的平縱面指標(biāo)上。在有限的空間內(nèi)盡可能去優(yōu)化匝道的平縱面線形，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，增加互通設(shè)計(jì)的安全性。

3.1 匝道平面線形設(shè)計(jì)的安全影響

匝道的平面線形主要體現(xiàn)在匝道的圓曲線半徑、回旋線參數(shù)及分流點(diǎn)處曲率半徑上。從安全的角度出發(fā)，匝道圓曲線半徑在滿足規(guī)范要求的前提下應(yīng)盡量取大值，但大半徑的線形往往會(huì)增加工程規(guī)模，應(yīng)綜合確定其最優(yōu)半徑，回旋線參數(shù)其數(shù)值應(yīng)滿足設(shè)置超高及規(guī)定最小長(zhǎng)度的要求。另外，匝道各平曲線要素應(yīng)滿足3S行程的要求，在設(shè)置S形、卵形曲線處應(yīng)保證駕駛視覺(jué)的連續(xù)性。

3.2 匝道縱斷面線形設(shè)計(jì)的安全影響

匝道的縱斷面線形主要體現(xiàn)在匝道的坡度坡長(zhǎng)及豎曲線半徑上。坡度坡長(zhǎng)的影響主要是長(zhǎng)大縱坡，除兩端順接道路部分，匝道其余縱坡應(yīng)在滿足排水要求的前提下盡量平緩，以減輕車輛制動(dòng)的負(fù)擔(dān)，提高行車的安全性。豎曲線半徑影響主要是凸形豎曲線半徑所能提供的實(shí)際視距，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用滿足視距要求的豎曲線半徑，滿足停車視距的的要求，提高車輛運(yùn)行的安全性。

4 道路使用者及交通控制的安全性影響

互通立交的使用主體是人。不同的人其素質(zhì)參差不齊，部分人對(duì)交通法規(guī)置若罔聞，在互通立交上隨意變換車道；有些人則缺乏駕駛經(jīng)驗(yàn)、對(duì)各種交通標(biāo)志的含義也知之甚少，造成行車的各種不安全因素。交通控制主要指交通標(biāo)志標(biāo)線，對(duì)駕駛員起著控制和引導(dǎo)的作用，標(biāo)志的尺寸、位置、顏色都會(huì)對(duì)行車安全產(chǎn)生一定的影響。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)做好交通安全的宣傳教育工作，設(shè)計(jì)單位要對(duì)標(biāo)牌的設(shè)置謹(jǐn)慎考慮。

5 結(jié)論

通過(guò)歸納總結(jié)部分互通設(shè)計(jì)案例的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)，并結(jié)合路線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從工程本身以及使用者的角度出發(fā)，分析了影響互通立交安全性的各種因素。從互通的位置、形式以及線形指標(biāo)等方面對(duì)互通立交設(shè)計(jì)的安全性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，對(duì)不同的方面進(jìn)行具體的因素分析，對(duì)具體因素給出其本質(zhì)的控制條件，提出相應(yīng)的安全性設(shè)計(jì)方案，對(duì)互通立交的設(shè)計(jì)起到一定程度的指導(dǎo)作用。