利用已有條件實(shí)現(xiàn)半苜蓿葉式一級(jí)公路交叉口交通組織方案研究

陳東升，袁英爽

（中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津市 300000）

0 引 言

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,一級(jí)公路為供汽車分方向、分車道行駛，并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路，年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在15 000 輛小客車以上[1]。根據(jù)功能定位，一級(jí)公路分為干線公路和集散公路兩種。干線公路設(shè)計(jì)速度采用100 km/h 或80 km/h，集散公路設(shè)計(jì)速度采用80 km/h 或60 km/h[2]。無論是干線公路，還是集散公路，一級(jí)公路行車速度均較高。同時(shí)由于一級(jí)公路半封閉性的特點(diǎn)，導(dǎo)致其沿線存在一定數(shù)量的平面交叉，而每個(gè)平面交叉處又存在著交通流的頻繁沖突與交織。大交通量、高車速、頻繁的交通流沖突（交織）融合在一起，導(dǎo)致了一級(jí)公路平交口處交通事故頻發(fā)。

大交通量、高車速與被交路溝通不能全部立交為一級(jí)公路的基本特征，無法通過優(yōu)化路線設(shè)計(jì)方案而改變，因此本文重點(diǎn)研究了平交口的設(shè)計(jì)方案，在一級(jí)公路的互適性方面通過與傳統(tǒng)交叉設(shè)置方式進(jìn)行對(duì)比分析，謀求一種平面交叉的設(shè)計(jì)新思路，通過優(yōu)化平交口設(shè)計(jì)方案，減少或者避免與被交路交通流間的沖突（交織）運(yùn)行，從而降低交通事故發(fā)生率，提高道路服務(wù)水平和車輛運(yùn)營的安全性。

1 傳統(tǒng)交叉方式與一級(jí)公路互適性分析

現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》將公路與公路的交叉分為立體交叉與平面交叉兩類。立體交叉又分為互通式立體交叉與分離式立體交叉[3]。

1.1 互通式立體交叉與一級(jí)公路互適性分析

互通式立體交叉通過設(shè)置各種形式的轉(zhuǎn)向匝道實(shí)現(xiàn)了主線與被交路之間各個(gè)方向交通轉(zhuǎn)換，通過設(shè)置跨線橋空間分離，避免了各個(gè)方向交通流的交叉，能夠保證車流交通轉(zhuǎn)換便捷、高效、安全。但其工程數(shù)量大、占地多、拆遷量大、工程造價(jià)高，因此一般僅在以下情況應(yīng)用：

（1）一級(jí)公路同高速公路交叉。

（2）一級(jí)公路同一級(jí)公路交叉。

（3）一級(jí)公路同通往縣級(jí)以上城市、重要的政治或經(jīng)濟(jì)中心的主要公路交叉。

（4）一級(jí)公路同通往重要工礦區(qū)、港口、機(jī)場、車站和游覽勝地等的主要公路交叉[2]。

1.2 平面交叉與一級(jí)公路互適性分析

道路與道路在同一平面、同一高程的交叉，稱為平面交叉。一級(jí)公路與低等級(jí)公路一般設(shè)置平面交叉。低等級(jí)公路構(gòu)成了支線公路網(wǎng)，其密度高、分布廣泛，因此一級(jí)公路沿線的平面交叉口數(shù)量眾多，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于互通式立體交叉，甚至在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或者村鎮(zhèn)路段，平交口間距都難以滿足規(guī)范要求的最小間距。如此多的平交口，對(duì)主線的行車橫向干擾大，不僅降低了主線服務(wù)水平，而且造成了交通事故的頻發(fā)。

為了解決平面交叉帶來的一系列問題，傳統(tǒng)思路主要有以下幾點(diǎn)：

（1）平交改立交。由于立交工程規(guī)模大、造價(jià)高，僅對(duì)個(gè)別點(diǎn)能夠?qū)嵤?，多?shù)平交口問題不能通過此方式解決。

（2）取消平交口。對(duì)周邊路網(wǎng)進(jìn)行梳理，通過路網(wǎng)微循環(huán)或者改路，對(duì)部分平交口進(jìn)行合并取消。此方式能夠有效減少平交口數(shù)量，降低安全隱患，但對(duì)周邊群眾的日常出行帶來許多不便，容易引發(fā)社會(huì)矛盾。

（3）封閉中央分隔帶開口，路口僅能右進(jìn)右出。此方式避免了車流轉(zhuǎn)向交通交叉運(yùn)行，能夠有效地減少交通流的交叉點(diǎn)，從而降低交通安全隱患。但封閉中央分隔帶，導(dǎo)致左轉(zhuǎn)交通和被交路橫向直行交通功能缺失，致使周邊群眾的日常出行不便，容易引發(fā)社會(huì)矛盾。

（4）設(shè)置燈控路口。通過在平交口設(shè)置信號(hào)控制系統(tǒng)對(duì)車流進(jìn)行管理。此方式能夠避免車流的交叉運(yùn)行，對(duì)降低交叉口事故發(fā)生率效果明顯，且增加的工程造價(jià)也較低。但此種方式需要主線車流停車等待，造成主線服務(wù)水平降低。

1.3 分離式立交與一級(jí)公路互適性分析

分離式立交是沒有設(shè)置轉(zhuǎn)向匝道的立交，其僅能滿足直行方向的交通不受干擾，而不具備交通轉(zhuǎn)向功能。因此，其一般僅應(yīng)用于兩路交叉、直行交通為主、轉(zhuǎn)向交通量小的地方。

傳統(tǒng)交叉方案與一級(jí)公路互適性分析對(duì)比見表1。

表1 傳統(tǒng)交叉方案與一級(jí)公路互適性分析對(duì)比

2 半苜蓿葉式平交口

通過以上分析可知，互通式立交能夠保證交通轉(zhuǎn)換便捷、高效、安全，但是工程造價(jià)高；平面交叉工程造價(jià)低，轉(zhuǎn)向功能齊全，但交通安全隱患大；分離式立交造價(jià)折中、行車安全，但轉(zhuǎn)向功能缺失。

本著功能齊全、行車安全、工程造價(jià)低、主線服務(wù)水平高的的原則，本文提出了一種平面交叉設(shè)計(jì)新思路——半苜蓿葉式平交口。本思路通過設(shè)置2個(gè)右進(jìn)右出丁字交叉+ 改路+ 分離式立交（通道）的方式，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)方向交通流的便捷轉(zhuǎn)換，同時(shí)保證了主線的服務(wù)水平，避免了交通流的交叉，降低了行車安全隱患，且工程規(guī)模較傳統(tǒng)平交口增加不多。

根據(jù)改路方式的不同，將本平交口設(shè)計(jì)思路分為A 型、B 型兩種（見圖1、圖2）。

圖1 A 型半苜蓿葉式平交口

圖2 B 型半苜蓿葉式平交口

A 型：被交路與主線設(shè)置兩個(gè)丁字交叉，實(shí)現(xiàn)被交路與主線的轉(zhuǎn)向交通轉(zhuǎn)換，通過改路實(shí)現(xiàn)被交路直行交通功能。

B 型：設(shè)置2 個(gè)改路連接被交路與主線，實(shí)現(xiàn)被交路與主線的轉(zhuǎn)向交通轉(zhuǎn)換，被交路直接下穿（上跨）被交路，實(shí)現(xiàn)被交路直行交通功能。

A、B 兩種形式平交口，交通功能和工程特性基本相當(dāng)，在實(shí)際工程中主要根據(jù)項(xiàng)目周邊路網(wǎng)條件、地形條件、主線結(jié)構(gòu)物情況擇優(yōu)選用。

現(xiàn)通過一具體工程案例，對(duì)本設(shè)計(jì)思路進(jìn)行說明。

某一級(jí)公路，雙向4 車道，路基全寬25.5 m，設(shè)計(jì)速度80 km/h，被交路為縣鄉(xiāng)道路，路面寬6 m，原設(shè)計(jì)被交路與主線十字交叉，主線中央分隔帶開口（見圖3）。其交通組織流線見圖4。

圖3 平面交叉設(shè)計(jì)

圖4 平面交叉交通組織流線

本平面交叉方案共包含了12 個(gè)方向（4 個(gè)直行、4 個(gè)左轉(zhuǎn)、4 個(gè)右轉(zhuǎn)）的車流交通，各個(gè)方向轉(zhuǎn)向功能齊全，但存在16 個(gè)車流交叉點(diǎn)，其中直行與直行交叉點(diǎn)4 處，左轉(zhuǎn)與左轉(zhuǎn)交叉點(diǎn)4 處,左轉(zhuǎn)與直行交叉點(diǎn)8 處（見表2）。

表2 車流交叉點(diǎn)分析統(tǒng)計(jì)

按照本文提出的半苜蓿葉式平交口思路，對(duì)本平交口設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化方案采用了上文中提到的A 型半苜蓿葉式平交口方案，將原十字交叉中央分隔帶開口進(jìn)行了封閉，兩側(cè)丁字交叉均改為右進(jìn)右出，同時(shí)增加改路，改路利用附近橋下空間下穿主線，具體方案見圖5。優(yōu)化后交通組織流線見圖6。

圖5 優(yōu)化后平交口設(shè)計(jì)方案

圖6 優(yōu)化后交通組織流線

優(yōu)化后的交叉方案，雖然被交路增加了兩個(gè)丁字路，但主線交叉口處不再存在車流交叉點(diǎn)，避免了橫向車流對(duì)主線行車的干擾，既保證了主線的服務(wù)水平，又大大降低了交通事故發(fā)生率。被交路增加的兩個(gè)丁字路口，雖然每個(gè)丁字路口存在2 處車流交叉點(diǎn)，但被交路相對(duì)車流量較小，車速也較低，交通事故發(fā)生率能夠通過安全設(shè)施的及時(shí)引導(dǎo)進(jìn)行有效控制。

通過以上分析可以看出，半苜蓿葉式平交口設(shè)計(jì)方案能夠在保證各個(gè)方向轉(zhuǎn)向功能齊全的前提下，通過增加較小的工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)了主線平交口零交叉，既提高了主線服務(wù)水平，又保證了行車安全性。

3 結(jié) 語

在一級(jí)公路路線交叉設(shè)計(jì)中，通過采用半苜蓿葉式平交口，將右進(jìn)右出丁字交叉與分離式立交（通道）結(jié)合在一起，既解決了交叉口各個(gè)方向交通轉(zhuǎn)化的功能需求，又減少了中央分隔帶開口數(shù)量，降低了被交路對(duì)主線車流的橫向干擾，避免了交通流的交叉，提高了主線服務(wù)水平，保證了行車安全。其功能性、安全性基本達(dá)到了互通式立交的效果，但工程造價(jià)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于互通式立交，該平交設(shè)計(jì)方式建議在一級(jí)路平面交叉中廣泛推廣運(yùn)用。