城市立交匝道接地位置選擇探討

丘文彬

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，廣東廣州 510060）

1 工程概況

匝道是立交的主要組成部分，接地匝道是連接上、下兩層交通系統(tǒng)的重要設(shè)施，特別是類似昆明二環(huán)快速系統(tǒng)兩層交通體系的工程。昆明二環(huán)石閘立交處于東二環(huán)路中北部，南接大樹營立交，北接小壩立交，為二環(huán)路與白龍路相交路口。石閘立交共有5條接地匝道，其中有4 條平行上下匝道用來連通東二環(huán)高架及地面兩套系統(tǒng)（全環(huán)一共有28 條接地匝道），分別為 SZ2 號、SZ3 號、SZ4 號、SZ5 號匝道，另外，在白龍路上修建一條左轉(zhuǎn)定向接地匝道（SZ1 號匝道）。石閘立交匝道分布位置見圖1。

圖1 石閘立交匝道分布位置圖

根據(jù)工程經(jīng)驗，高架系統(tǒng)主線橋的交通狀況取決于主線出入口處的交通狀況，匝道出入口的交通不暢或者接地匝道口處地面交通堵塞，極易波及到主線交通。由于出入口設(shè)置不合理或者接地匝道的接地位置選擇不當(dāng)而引起工程失敗的案例不少。石閘立交的接地匝道離平交口較近，特別是位于地面平交口進口道的SZ3 號、SZ5 號匝道，極易因平交口處交通不暢而導(dǎo)致主線高架交通不暢。同時，匝道接地口在地面道路橫斷面中的位置也很關(guān)鍵，必須在權(quán)衡各種因素后選擇其合適的接地位置。

2 接地匝道離平交口的距離

為了使位于平交口附近的接地匝道能更好地發(fā)揮其連通上、下兩層交通體系的作用，避免橋上交通無法下地或者地面交通無法上橋的情況，應(yīng)盡可能地拉開接地匝道與平交口的距離，加長它們之間的交通緩沖區(qū)，減少地面平交口紅綠燈及轉(zhuǎn)向車輛對匝道交通的影響。

2.1 平交口進口道處的匝道

接地匝道需要設(shè)置在平交口進口道附近的，如果是上橋匝道，該匝道口離平交口的距離應(yīng)稍大于平交口一個信號燈周期最大排隊長度，這樣可以避免在路口等信號燈的車輛排隊長度過長，造成準(zhǔn)備上橋匝道的車輛無法變線進入上匝道車道。所以，上橋匝道與平交口的距離主要受車輛變道所需的交織長度控制。

通常情況下，為了給車輛提供更多的交通轉(zhuǎn)向選擇，布置在平交口進口道處附近的匝道一般是落地匝道（下橋匝道），這就要求該下橋匝道的匝道口與平交口首先應(yīng)有足夠的距離來保證下匝道的車輛不會影響高架橋上的主線交通。

假設(shè)該平交口通行能力較強，且信號燈配時足夠合理，每個周期內(nèi)從匝道下來的排隊車輛都可以順利通過，則一個信號燈周期（C）的最大排隊長度（D）可按式（1）[1]、式（2）[1]計算：

式中：Q 為周期內(nèi)排隊車輛數(shù)，輛；C 為信號燈周期，s；λ 為綠信比；χ 為車道飽和度；q 為匝道的最大通行能力，單車道一般視匝道計算車速取1 200～1 600 pcu/h；D 為一個信號燈周期的最大排隊長度，m；L1 為車輛平均長度，小車道取5.0 m；L2 為車輛排隊時車頭與車尾的平均間距，取1.2 m。

地面道路旁邊車道上的行駛車輛對從下橋匝道下來的車輛的影響，以及從匝道下來的車輛進入地面道路旁邊車道，對旁邊車道上行駛的車輛的影響先不考慮。

在實際情況中,由于頻譜泄漏的影響,Δφ通常不能嚴(yán)格等于零,所以只要Δφ小于一定閾值ε就可以認(rèn)為主瓣干擾不存在,否則判定主瓣干擾存在。本文通過對典型諧波信號的頻譜分析發(fā)現(xiàn),ε的合理取值為10-5。

以石閘立交SZ3 號匝道為例，匝道長度為280 m，計算車速為40 km/h，路口直行信號燈周期為150 s，λ 取0.45，車道飽和度χ 考慮最不利情況取1.0，則：

為了保證地面平交口排隊車輛不影響主線高架的交通，匝道接地口與平交口的距離，與匝道長度之和應(yīng)大于一個信號燈周期的最大排隊長度（D），所以該匝道接地口與平交口的最小距離應(yīng)為390 -280=110 m。這個最小距離尚未考慮車輛變道所需的交織長度。如需考慮車輛從匝道下來后有足夠的距離進行變道和轉(zhuǎn)向，則要適當(dāng)增加距離。這個距離受設(shè)計車速、交通量及平交口交通組織方式的綜合影響，根據(jù)以往工程實踐經(jīng)驗，這個額外距離應(yīng)不小于50 m。綜合考慮其他不確定因素，石閘立交SZ3 號匝道接地口與白龍路口的距離設(shè)計為170 m。從目前來看，該匝道通行狀況較好，很少出現(xiàn)因受路口紅綠燈影響而波及主線交通的情況。

2.2 平交口出口道處的匝道

地面平交口出口處的落地匝道由于受路口凈空及匝道最大縱坡限制，其接地位置一般離路口較遠(yuǎn)。通常情況，平交口出口道的接地匝道一般為上橋匝道，匝道接地口與路口最小距離可以根據(jù)工程經(jīng)驗選取，建議匝道接地口宜設(shè)在出口道右轉(zhuǎn)車道拓寬漸變段結(jié)束后至少50 m 外，即離路口大約120 m外，這樣才能保證右轉(zhuǎn)車輛與上橋匝道車輛的交織距離。昆明二環(huán)石閘立交SZ4 號匝道接地位置離路口的距離為140 m，從現(xiàn)場調(diào)查來看，通行效果較好。

3 匝道口在道路橫斷面上的位置選擇

在單向不少于3 車道的半幅道路橫斷面中，匝道接地的位置一般有3 種選擇：靠左設(shè)置（即緊靠道路中心線）、靠中設(shè)置、靠右設(shè)置（即靠道路邊線）。匝道接地位置應(yīng)根據(jù)實際情況選擇，同類型的匝道在不同的環(huán)境、不同的交通狀況下，其接地位置的選擇有時會完全不同。

3.1 位置選擇的影響因素

（1）交通流量

匝道的交通流量是選擇其接地位置的主要因素，相對于靠中及靠右車道，靠左車道受干擾小，其通行能力強，所以交通流量大的匝道一般盡可能設(shè)置在靠左車道。

（2）駕駛習(xí)慣

為了增加行車的導(dǎo)向性，轉(zhuǎn)向匝道的接地位置應(yīng)盡可能符合駕駛員的駕駛習(xí)慣，即左轉(zhuǎn)匝道（調(diào)頭匝道與左轉(zhuǎn)匝道相似，下同）盡可能靠左設(shè)置，右轉(zhuǎn)匝道盡可能靠右設(shè)置。

接地匝道位置的選擇不能影響道路的使用功能，如不能因為設(shè)置了靠右匝道，道路旁邊的商鋪及出入口就無法進出道路。

（4）工程投資

在其他影響因素相近的情況下，工程投資也是影響匝道布置的重要因素。匝道接地位置的不同，有時會影響該匝道的長度，甚至影響整個立交的建筑高度，導(dǎo)致工程投資受其影響很大。

3.2 選擇靠左設(shè)置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠左設(shè)置：

（1）左轉(zhuǎn)交通一般靠左設(shè)置。特別是交通量大的左轉(zhuǎn)交通一般靠左設(shè)置，這樣也符合駕駛員的駕駛習(xí)慣。

（2）直行匝道一般靠左設(shè)置。直行交通一般流量較大，而且需要快速通過，為了減少車輛變線的干擾，一般靠左設(shè)置。

例如：石閘立交SZ1 號匝道為白龍路左轉(zhuǎn)進入東二環(huán)南下，根據(jù)交通量預(yù)測報告，其現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期的交通量均很大，為重要交通轉(zhuǎn)向，采用靠左設(shè)置（見圖2）。

圖2 石閘立交S Z1 號匝道布置圖

3.3 選擇靠中設(shè)置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠中設(shè)置：

（1）地面直行交通量很大，匝道交通又很重要，為了保證地面直行交通不受干擾，將匝道設(shè)置在中間車道上。

（2）匝道交通量較小，但如果布置在道路右側(cè)會影響路邊商鋪及出入口進出道路。

例如：石閘立交SZ2 號、SZ5 號匝道為主線高架上、下平行匝道，為了減少對二環(huán)路地面道路直

行方向的交通干擾，同時避免影響道路右側(cè)商鋪的出入，匝道選擇靠中設(shè)置（見圖3）。

圖3 石閘立交S Z2 號匝道現(xiàn)場照片

3.4 選擇靠右設(shè)置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠右設(shè)置：

（1）右轉(zhuǎn)交通一般選擇靠右設(shè)置。

（2）匝道交通量較小，且布置在道路右側(cè)，不會影響路邊商鋪及出入口進出道路。

4 結(jié) 語

接地匝道的接地位置對匝道的通行效果影響很大，接地匝道的匝道口應(yīng)與地面平交口保持一定的距離，并綜合分析各種因素，將接地匝道口布置在道路橫斷面中最合適的位置。