互通式立交匝道停車視距檢驗(yàn)方法及改善措施

紀(jì)強(qiáng)JI Qiang

（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安710000）

0 引言

隨著我國(guó)高速公路的不斷發(fā)展，高速公路之間的互通式立交形式也越來(lái)越復(fù)雜，高速公路上的交通事故也在連年增加。尤其是高速公路出入口等交通情況復(fù)雜的地方是道路交通事故的高發(fā)路段[2]，互通式立交匝道由于與主線設(shè)計(jì)速度差較大，也是交通事故的高發(fā)路段之一。

為減少互通式立交匝道上交通事故的發(fā)生，在互通式立交設(shè)計(jì)中，當(dāng)匝道圓曲線半徑較小時(shí)，尤其在平曲線內(nèi)側(cè)存在挖方、設(shè)置護(hù)欄等情況時(shí)，匝道路面寬度除了滿足各類車輛的通行要求外，還需要對(duì)匝道平曲線段的停車視距進(jìn)行核查檢驗(yàn)。目前，我們國(guó)家《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）[3]（以下簡(jiǎn)稱《公路路線規(guī)范》）規(guī)定，互通式立交匝道全長(zhǎng)范圍內(nèi)需要滿足停車視距，并且列出了不同的設(shè)計(jì)速度條件下，匝道所需要滿足的停車視距、視距檢測(cè)位置及相關(guān)參數(shù)，但未對(duì)匝道停車視距的具體檢查及計(jì)算方法進(jìn)行規(guī)定。目前，我國(guó)設(shè)計(jì)人員對(duì)停車視距的計(jì)算主要是根據(jù)《公路路線規(guī)范》規(guī)定的視距檢測(cè)位置及相關(guān)參數(shù)計(jì)算實(shí)際橫凈距與確定半徑圓曲線的計(jì)算橫凈距，并對(duì)其進(jìn)行比較。本文對(duì)主流計(jì)算匝道停車視距的方法進(jìn)行分析研究，提出新的停車視距檢測(cè)位置，并以重慶市梁平至四川開(kāi)江高速公路（重慶段）齊河樞紐互通式立交匝道為案例，計(jì)算其匝道停車視距所需的匝道加寬值，用以得到最新的計(jì)算數(shù)據(jù)及應(yīng)對(duì)措施。

1 匝道視距計(jì)算

1.1 匝道停車視距

停車視距指機(jī)動(dòng)車按照一定的速度行駛，中途駕駛?cè)藛T從看到前方的障礙物起，至到達(dá)障礙物前安全停滯，所需要的最短的行駛距離。停車視距他是由兩個(gè)部分組成：①駕駛?cè)藛T在反應(yīng)的時(shí)間內(nèi)車輛向前行使的距離；②駕駛?cè)藛T開(kāi)始進(jìn)行機(jī)動(dòng)車制動(dòng)到剎車停止，機(jī)動(dòng)車所行使的距離，也稱為制動(dòng)距離。另外，增加安全距離5~10m[3]。高速公路、一級(jí)公路由于設(shè)有中分帶，無(wú)對(duì)向車流影響，同向車輛只需要考慮反應(yīng)及制動(dòng)所需停車視距[3]。故《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）規(guī)定，高速公路、一級(jí)公路及互通式立體交叉匝道基本路段的視距檢驗(yàn)采用停車視距，停車視距按式（1）計(jì)算[4]：

式中：SC——小型車停車視距（m）；

V85——運(yùn)行速度計(jì)算值（km/h）；

t——空駛時(shí)間，即反應(yīng)時(shí)間，取2.5s（判斷時(shí)間1.5s，運(yùn)行時(shí)間1.0s）；

g——重力加速度，取9.8m/s2；

f——縱向摩阻系數(shù)，依運(yùn)行速度和路面狀況而定，取0.30。

《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）第4.4.3條要求，匝道的基本路段所采用的視距應(yīng)為停車視距，停車視距不應(yīng)小于表1 的規(guī)定值[4]。

表1 匝道停車視距

《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）第4.4.4條要求，在交通組成以大型車為主或?qū)d重汽車視距有影響的路段，立交公路和匝道的視距不應(yīng)小于表4.4.4 規(guī)定的貨車停車視距[4]。本文計(jì)算以小客車為例，貨車停車視距計(jì)算方法與小客車類似，本文不在進(jìn)行計(jì)算，故不在列舉貨車停車視距要求，具體要求可見(jiàn)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）表 4.4.4。

表4 齊河樞紐加寬核查表

1.2 匝道停車視距橫凈距計(jì)算

橫凈距是指曲線內(nèi)側(cè)行使的機(jī)動(dòng)車駕駛員視線位置至障礙物（防撞護(hù)欄、橋墩等）的距離。通過(guò)匝道所需的最小停車視距，我們?nèi)菀子?jì)算在不同圓曲線半徑下，所需要的最小的橫凈距，橫凈距按式（2）計(jì)算。

式中：m——所需橫凈距（m）；

R——視點(diǎn)位置圓曲線的半徑（m）；

S——小型車或貨車的相對(duì)應(yīng)的停車視距（m）。

1.2.1 實(shí)際橫凈距

《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）條文說(shuō)明第7.9.6 條規(guī)定：視點(diǎn)位置應(yīng)取車道寬度的1/2 處（即車道中心線），小客車的視點(diǎn)高度，我們?nèi)「叱龅缆仿访?.2m，貨車取2.0m，目標(biāo)及障礙物的位置，我們應(yīng)該取車輛行使車道兩側(cè)的行車道的邊緣線；停車視距選取的障礙物高度，我們選取高出道路路面0.1m[3]。規(guī)范中規(guī)定視線點(diǎn)位置為行車道寬度的一半（即行車道中心線位置），但實(shí)際駕駛員位置一般位于車輛中心靠左側(cè)0.5m 處。故本文計(jì)算以駕駛員實(shí)際位置為視點(diǎn)計(jì)算位置。

護(hù)欄一般設(shè)置在匝道的土路肩上，在彎道上等同于障礙物，這會(huì)阻礙駕駛員的視線，導(dǎo)致停車視距減小。因此，匝道平曲線內(nèi)側(cè)的實(shí)際橫凈距應(yīng)以護(hù)欄為界，護(hù)欄內(nèi)側(cè)緊貼硬路肩設(shè)置，故在計(jì)算實(shí)際橫凈距時(shí)，只需計(jì)算到硬路肩外側(cè)即可。

匝道平曲線內(nèi)側(cè)實(shí)際橫凈距的計(jì)算公式為：

B＝1.75-0.5+左側(cè)硬路肩寬度。（m）

式中：1.75 為內(nèi)側(cè)車道中心線，0.5 為駕駛員距離車中心橫向偏移距離。

對(duì)于單向單車道匝道（I 型）、無(wú)緊急停車帶的單向雙車道匝道（II 型）而言：上式中：B=1.75m-0.5m+1m=2.25m；對(duì)于有緊急停車帶的單向雙車道匝道（III 型）：B=1.75m-0.5m+0.75m=2m；對(duì)于對(duì)象分隔式雙車道匝道（IV 型）：B=1.75m-0.5m+3m=4.25m。

1.2.2 視點(diǎn)位置圓曲線半徑

對(duì)于單向車道匝道（其視點(diǎn)位置見(jiàn)圖1），R 計(jì)算公式為：

圖1 單向單車道隔匝道視點(diǎn)位置示意圖 （單位：cm）

式中：Rs 為匝道設(shè)計(jì)圓曲線半徑（單向單車道匝道設(shè)計(jì)線為行車道邊線，單向雙車道匝道設(shè)計(jì)線為行車道中線）。

1.2.3 停車視距

匝道停車視距按照表1 的規(guī)定值取值。

在匝道設(shè)計(jì)速度及匝道橫斷面形式確定的條件下（即停車視距、實(shí)際橫凈距確定的條件下），計(jì)算不同半徑所需的最小橫凈距，進(jìn)而與實(shí)際的橫凈距進(jìn)行對(duì)比，從而達(dá)到對(duì)互通立交匝道平曲線內(nèi)側(cè)車道進(jìn)行視距檢驗(yàn)評(píng)價(jià)的目的。

1.3 滿足視距要求的臨界圓曲線半徑計(jì)算值

在實(shí)際互通式立交匝道設(shè)計(jì)中，為方便檢查各匝道視距加寬，通常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)斷面的已知橫凈距和匝道設(shè)計(jì)速度下的停車視距，反算滿足視距要求的臨界圓曲線半徑。對(duì)實(shí)際選用圓曲線半徑和臨界圓曲線半徑進(jìn)行對(duì)比，從而找出需要進(jìn)行停車視距加寬的段落。表2 為計(jì)算不同設(shè)計(jì)速度條件下，單向單車道匝道（I 型）滿足視距要求的匝道臨界圓曲線半徑。

表2 臨界圓曲線半徑計(jì)算表

重慶市梁平至四川開(kāi)江高速公路（重慶段）是《重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2019-2035 年）》中的“八射支線二”，是“八射”重慶至宜昌高速公路加強(qiáng)川渝融合交流的重要組成部分。項(xiàng)目位于渝東北地區(qū)，路線呈西南至東北走向，起于梁平區(qū)云龍鎮(zhèn)石蓮村附近，設(shè)石蓮樞紐互通與G42 滬蓉高速相交。向東北經(jīng)蔭平、屏錦、聚奎，跨G318 國(guó)道后布線至齊河村附近設(shè)齊河樞紐互通與G5515 張南高速相接，再沿禮讓、明達(dá)、龍門、新盛一線西側(cè)布線，止于新盛東北的川渝省界處與四川段路線相接。路線全長(zhǎng)45.153km。沿線設(shè)石蓮樞紐互通、蔭平互通、屏錦互通、齊河樞紐互通、竹?；ネā⑿率⒒ネǖ? 處互通式立交；設(shè)竹海服務(wù)區(qū)1 處。（圖 2）

圖2 齊河樞紐互通式立交平面圖

齊河樞紐互通是半苜蓿葉+半定向樞紐，為梁開(kāi)高速與張南高速交通轉(zhuǎn)換樞紐。共設(shè)8 個(gè)匝道，分別為A、B、C、D、E、F、G、H，其中 A、B、E、F 為單向單車道匝道，C、D、G、H 為單向雙車道匝道。

本文以重慶市梁平至四川開(kāi)江高速公路（重慶段）齊河樞紐互通立交為例，計(jì)算得到的臨界圓曲線半徑，進(jìn)而與各匝道圓曲線半徑進(jìn)行比較。互通立交匝道設(shè)計(jì)車速為40km/h，停車視距為40m。得出表3。

表3 齊河樞紐最小半徑加寬核查表

對(duì)比設(shè)計(jì)速度40km/h 的單向單車道匝道（I 型）滿足最小停車視距的臨界圓曲線半徑和齊河樞紐互通立交實(shí)際采用圓曲線半徑，從中可以看出，齊河樞紐互通匝道圓曲線半徑小于90m 時(shí)，行車視距不良，需要進(jìn)行相關(guān)處理。

2 改善措施

在常規(guī)設(shè)計(jì)中，為保證停車視距滿足規(guī)范要求，通常對(duì)不滿足停車視距要求的左（右）轉(zhuǎn)彎車道，采用左（右）側(cè)硬路肩加寬、外移護(hù)欄或者對(duì)行使速度進(jìn)行限制等控制措施。但結(jié)合實(shí)際工程，采用加寬硬路肩寬度為最常用的方法。

結(jié)合重慶梁平至四川開(kāi)江高速公路（重慶段）齊河樞紐互通立交對(duì)各匝道進(jìn)行停車視距驗(yàn)算如表4。

3 結(jié)論

在互通式立交設(shè)計(jì)中，匝道的加寬設(shè)計(jì)除了滿足《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）表9.4.2 取值外，還應(yīng)該進(jìn)行停車視距驗(yàn)算?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）中關(guān)于視點(diǎn)位置與實(shí)際中有差異，無(wú)法準(zhǔn)確得反應(yīng)駕駛員駕駛過(guò)程中的實(shí)際情況。建議在高速公路互通式立交設(shè)計(jì)時(shí)，按照車道中心位置向左偏移0.5m 為視點(diǎn)計(jì)算位置；當(dāng)計(jì)算結(jié)果顯示停車視距不足時(shí)，應(yīng)采取工程措施，包括加寬硬路肩、外移護(hù)欄等，改善視距條件，提高匝道行車安全性。