淺談基于交通流線理論的互通平面設(shè)計及互通選形

曾志芳，孫 凱，郁 偉

(杭州市交通規(guī)劃設(shè)計院，浙江 杭州 310000)

1 前 言

隨著高速公路以及城市快速路的大量建成，樞紐互通區(qū)的交通的組織越來越復(fù)雜多樣，交通事故率也在不斷攀升，根據(jù)國內(nèi)外大量交通事故統(tǒng)計，在互通區(qū)主要發(fā)生的事故為碰撞固定物(約50%)和追尾(約20%)，針對駕駛?cè)颂卣骱徒煌ㄊ鹿史植家?guī)律，互通區(qū)運行安全設(shè)計提出以下基本要求：應(yīng)簡化駕駛?cè)蝿?wù)，盡量減少轉(zhuǎn)向、變速、超車、分合流及變道的頻率。

故此，基于交通流線的構(gòu)形理論逐漸形成，將每一條車道視為一條交通流線，優(yōu)先保證主交通流方向交通流線連續(xù)一致，反映在實際應(yīng)用中即是減少主交通流方向的轉(zhuǎn)向、變速、超車、分合流及變道的頻率。

2 匝道交通流線選擇

(1)Ⅱ型匝道橫斷面交通流線選擇

Ⅱ型匝道橫斷面通常考慮超車所需時選用。根據(jù)中國靠右行駛，左側(cè)超車的駕駛習慣，為保障行車安全，左側(cè)行車道一般定位為超車道，右側(cè)行車道為基本車道。在匝道設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先保證基本車道(右側(cè)行車道)連續(xù)，確保大部分車輛只需在與主線分、合流處轉(zhuǎn)向、變速及變換車道即可完成主線與被交道交通轉(zhuǎn)換，少部分車輛在前方有慢行車輛、交通事故、障礙物等特殊情況下使用超車道(左側(cè)車道)。

(2)匝道分、合流交通流線選擇

匝道分、合流設(shè)計時候，應(yīng)首先保證主交通流方向基本車道連續(xù)，以避免大部分車輛多次變換車道，以降低追尾等交通事故概率，更大程度保障行車安全，以提高通行能力和服務(wù)水平。如下圖所示，當左轉(zhuǎn)方向為主交通流方向時，左轉(zhuǎn)匝道兩條基本車道連續(xù)，左轉(zhuǎn)車輛無需變換車道即可實現(xiàn)交通方向轉(zhuǎn)換。右轉(zhuǎn)方向為次交通流方向，右轉(zhuǎn)匝道僅一條基本車道連續(xù)，另一條車道需要通過變換車道以實現(xiàn)交通方向轉(zhuǎn)換，通行能力及服務(wù)水平皆比左轉(zhuǎn)方向低，交通事故概率亦比左轉(zhuǎn)方向大。實際應(yīng)用時，根據(jù)主、次交通量大小及比例，次交通流方向通常很難保證基本車道連續(xù)，需要增加變速車道，通過變換車道實現(xiàn)分合流。

圖2 匝道分、合流交通流線選擇

3 設(shè)計案例

(1)項目概況

南陽樞紐互通地處杭州市錢塘新區(qū)南陽街道東南側(cè)，位于杭州中環(huán)與杭紹甬高速公路交叉處，主要功能為杭紹甬高速與杭州中環(huán)的交通轉(zhuǎn)換，以及杭紹甬高速公路與紅十五線的交通轉(zhuǎn)換。

杭州中環(huán)采用一級公路標準，主線采用高架+地面道路形式斷面，高架橋承擔快速干線功能，設(shè)計速度80 km/h，雙向六車道高架橋總寬28 m；地面道路承擔集散輔助功能，設(shè)計速度60 km/h，雙向六車道，路基寬48 m。

杭紹甬高速公路位于杭州灣南岸，起于杭州，終于寧波，是杭州灣南岸產(chǎn)業(yè)帶的主要通道，設(shè)計速度為120 km/h，雙向六車道，路基寬度34.5 m。

紅十五線現(xiàn)狀為一級公路，設(shè)計速度100 km/h，雙向四車道，路基寬度30.5 m。兩側(cè)設(shè)置輔道供非機動車通行，采用護欄隔離機動車和非機動車道。

(2)路網(wǎng)規(guī)劃及功能定位

根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃，杭州中環(huán)東線主要分擔杭州繞城東線壓力，是杭州東部南北向交通大動脈。杭紹甬高速經(jīng)杭州中環(huán)，利用艮山通道、江東大橋和杭州中環(huán)自身過江通道進出杭州主城，疏散主城區(qū)交通流量，是東西向干線高速公路。紅十五線是連接蕭山城區(qū)與錢塘新區(qū)的主要干線道路，承擔兩組團的快速聯(lián)絡(luò)功能。

圖3 路網(wǎng)規(guī)劃及功能定位

(3)交通量預(yù)測

根據(jù)交通流預(yù)測結(jié)果，南-北向直行交通流最大，東-北象限轉(zhuǎn)向交通流第二，東-西方向為直行交通流第三，其余方向轉(zhuǎn)向交通量相對較小，交通量預(yù)測結(jié)果如下。

根據(jù)交通流線的構(gòu)形理論，優(yōu)先保證主交通流方向基本車道數(shù)連續(xù)，結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃、功能定位及交通量預(yù)測結(jié)果，依次優(yōu)先保證南-北向直行交通、東-北象限轉(zhuǎn)向交通及東-西向直行交通。

圖4 交通量預(yù)測

(4)交通流線組織

南-北向直行交通：按主線設(shè)計，根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，杭紹甬高速以南按主線雙向六車道設(shè)計，杭紹甬高速以北按主線雙向八車道設(shè)計，無需轉(zhuǎn)向、變速、超車、分合流及變道等操作，服務(wù)水平、通行能力及安全系數(shù)最高。

東-北象限轉(zhuǎn)向交通：按主線分岔(合流)設(shè)計，根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，A、B匝道皆采用主線分離式路基橫斷面形式，按Ⅲ型橫斷面設(shè)計。A匝道2條基本車道直接從杭紹甬高速公路外側(cè)兩條基本車道分出，隨后直接匯入杭州中環(huán)(G104)外側(cè)兩條基本車道。B匝道采用同樣設(shè)計方法，A、B匝道皆無需變換車道即可完成交通方向轉(zhuǎn)換，服務(wù)水平、通行能力及安全系數(shù)高。

圖5 交通流線組織

東-西向直行交通：杭紹甬高速端按主線分岔(合流)設(shè)計，無需變換車道；紅十五線端通過輔助車道及變速車道與主線連接，需要變換車道及變速。根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，C、D匝道皆采用Ⅱ型斷面設(shè)計。C、D匝道可以快速與杭紹甬高速分合流，但與紅十五線分合流需變換車道及變速，服務(wù)水平、通行能力及安全系數(shù)相對降低。

其他象限交通：按匝道分合流設(shè)計，需通過變速車道與主線連接。根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果及匝道長度，E、I匝道因超車所需，采用Ⅱ型斷面設(shè)計；F、G、H、J匝道采用Ⅰ型斷面設(shè)計。以上六條匝道皆需通過變速車道與主線連接，服務(wù)水平、通行能力及安全系數(shù)相對降低。

4 結(jié) 語

匝道交通流線的組織，實質(zhì)就是匝道平面線形相互關(guān)系的選擇；各交通流線的組織過程，實質(zhì)就是互通選形的過程。在匝道平面設(shè)計過程中，應(yīng)盡量使設(shè)計線與主交通流線一致，在匝道分、合流設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先保證主交通流方向設(shè)計線連續(xù)及主匝道平、縱、橫指標，應(yīng)盡量保證主交通流方向駕駛?cè)蝿?wù)簡單明了，盡量減少轉(zhuǎn)向、變速、超車、分合流及變道的頻率，以最大程度保證行車安全。