高速公路互通式立交安全性評價及設(shè)計分析

寧海霞

（北京建達(dá)道橋咨詢有限公司華中設(shè)計分公司，湖南長沙 410000）

0 引言

高速公路互通式立交是現(xiàn)代道路交通系統(tǒng)中常見的一種交通設(shè)施，它能夠有效組織和引導(dǎo)不同方向和級別車輛的交通流，并進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換。然而，由于互通式立交所處的復(fù)雜交通環(huán)境，使得其安全性問題備受關(guān)注。因此，開展互通式立交的安全性評價和設(shè)計研究具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值[1]。

1 高速公路互通式立交安全性評價主要內(nèi)容

1.1 安全性評價流程

第一，收集相關(guān)資料包括設(shè)計圖紙、施工記錄、交通流量數(shù)據(jù)、事故報告等相關(guān)資料，以便全面了解互通式立交的安全性。第二，通過對互通式立交的實地考察，觀察交通流的運(yùn)行情況，了解事故多發(fā)地點及原因，為后續(xù)評價提供依據(jù)。第三，根據(jù)互通式立交的特點和設(shè)計要求，選取適當(dāng)?shù)脑u價指標(biāo)，如車道寬度、視距、車輛速度等，以量化評價互通式立交的安全性。第四，應(yīng)用交通安全評價的相關(guān)理論和方法，建立適合互通式立交安全性評價的評價模型，進(jìn)行定量和定性評價。第五，根據(jù)評價結(jié)果，綜合分析互通式立交的安全性，找出潛在的安全隱患，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議。第六，對評價結(jié)果進(jìn)行反饋，進(jìn)一步修正和完善互通式立交的設(shè)計，以提高其安全性能。

需要注意的是，互通式立交安全性評價是一個持續(xù)的過程，需要不斷收集數(shù)據(jù)、更新信息，以便更加全面、準(zhǔn)確地評估互通式立交的安全性。

1.2 安全性評價指標(biāo)

互通式立交安全性評價的指標(biāo)可以從幾何條件和道路條件兩個方面來考慮。

一方面，在幾何條件方面，以下指標(biāo)可能需要進(jìn)行安全性評價：一是平面線形，包括小半徑圓曲線和緩和曲線參數(shù)A 等，該參數(shù)的設(shè)置需要考慮駕駛員的操作難度和可能的安全隱患。二是縱斷面線形，主要考慮匝道的最大縱坡、匝道豎曲線最小半徑及長度，以及與平面線形的協(xié)調(diào)性等，以上因素可能影響行車的舒適性和安全性。

另一方面，在道路條件方面，以下指標(biāo)可能需要進(jìn)行安全性評價：一是車道寬，車道寬度過寬或過窄都可能影響車輛的行駛穩(wěn)定性，從而影響交通安全。二是視距，視距不足可能導(dǎo)致駕駛員無法及時觀察到前方路況，從而引發(fā)交通事故。三是交通設(shè)施，包括標(biāo)志、標(biāo)線等，該類設(shè)施的設(shè)置可以影響駕駛員的行駛行為和判斷，從而影響交通安全。四是運(yùn)行速度，車輛速度過快或過慢都可能增加交通事故的風(fēng)險[2]。

在進(jìn)行互通式立交安全性指標(biāo)的評價時需要考慮但不限于上述因素。具體的安全性評價指標(biāo)應(yīng)根據(jù)互通式立交的具體情況和設(shè)計要求來確定。

2 高速公路互通式立交安全性設(shè)計

高速公路互通式立交的安全性設(shè)計是確保該交通設(shè)施在正常使用和緊急情況下能夠保障交通參與者的行車安全。

2.1 互通式立交的安全性設(shè)計要點

第一，選擇合適的路線和布局是確保互通式立交安全性設(shè)計的首要步驟。考慮道路環(huán)境、交通流量、地形等因素，選擇合適的立交形式，并進(jìn)行詳細(xì)布局設(shè)計。第二，合理設(shè)置交通指示標(biāo)志和標(biāo)線，提供清晰的導(dǎo)向和警示信息。確保交通參與者能夠準(zhǔn)確理解交通規(guī)則和行車路徑。第三，設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施，如防撞護(hù)欄、緩沖帶、隔離帶等，以減輕事故后果，并確保車輛和行人的安全。第四，考慮到可能發(fā)生的緊急情況，為互通式立交提供救援和疏散的通道。在實際設(shè)計過程中，需要結(jié)合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高速公路互通式立交安全性設(shè)計的要點，同時需利用交通仿真軟件、結(jié)構(gòu)分析軟件等工具進(jìn)行安全性評估和驗證。

2.2 車道寬度設(shè)計

車道寬度是影響交通安全的重要因素之一。過寬的車道會導(dǎo)致車輛行駛不穩(wěn)定，過窄的車道會影響行車視距。因此，應(yīng)根據(jù)車輛類型和行駛速度進(jìn)行合理設(shè)計車道寬度。以下是車道寬度設(shè)計的一些考慮因素：根據(jù)高速公路的等級和設(shè)計速度確定主線車道寬度。一般來說，高速公路主線的車道寬度為3.75m，以提供足夠的空間供車輛安全行駛，并兼顧通行效率。匝道作為高速公路交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點，現(xiàn)行規(guī)范匝道車道寬度為3.5m，T 型樞紐互通中也可將匝道寬度提升為與主線一致的3.75m，以保證車道的連貫性。為確保在緊急情況下道路使用者的安全，高速公路主線右側(cè)硬路肩寬度一般采用3m，對部分受地形、地物限制路段也可采用2.5m。匝道右側(cè)硬路肩寬度一般根據(jù)車道數(shù)選擇1m 或3m。

除上述因素外，還需要考慮交通流量、車輛類型和設(shè)計速度等因素。較高的交通流量、大型貨車的通行和高速公路的較高設(shè)計速度可能需要更寬的車道寬度以確保交通安全。同時，在實際設(shè)計中，還應(yīng)綜合考慮互通式立交的空間限制、土地成本以及使用安全等因素，以尋求最合理的車道寬度設(shè)計方案。

2.3 視距設(shè)計

高速公路互通式立交的安全性設(shè)計中，視距設(shè)計是重要的考慮因素之一。視距是駕駛員在道路上能夠清晰地看到前方道路障礙物的距離。視距設(shè)計是為確保駕駛員能夠及時發(fā)現(xiàn)并做出適當(dāng)反應(yīng)，從而避免交通事故的發(fā)生。視距設(shè)計應(yīng)考慮水平視距和垂直視距兩個方面，并采取相應(yīng)措施以提高視距。

一是水平視距，包括直線視距和水平曲線視距。其中，直線視距應(yīng)根據(jù)道路等級和設(shè)計速度，以及交通標(biāo)志和信號燈要求，確保駕駛員在直線道路上具備足夠的視距，以便提前發(fā)現(xiàn)前方道路或交通變化。另外，水平曲線視距在設(shè)計水平曲線時，需要考慮駕駛員在彎道上的視距需求，以確保他們能夠預(yù)見前方道路的形狀和曲率，并做出正確的駕駛決策。二是垂直視距即垂直曲線視距，駕駛員需要有足夠的視距以提前發(fā)現(xiàn)前方的坡度變化或視線受阻的情況，以調(diào)整車速和駕駛方式。高速公路互通式立交中需要充分考慮出入口的視距需求，以便駕駛員能夠及時識別交通標(biāo)志和其他交通參與者，以確保駕駛員能夠安全地進(jìn)出交叉口。

視距設(shè)計的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)相關(guān)交通規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，如《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》（JTG/T D81—2017）、《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3671—2021）等。同時，還需要綜合考慮實際道路的地形、環(huán)境條件以及駕駛員的視覺感知能力等因素，以確?；ネㄊ搅⒔坏陌踩院晚槙承?。

2.4 匝道出入口設(shè)計

匝道出入口是互通式立交的重要組成部分，其設(shè)計應(yīng)充分考慮車輛的行駛速度和道路條件。在匝道出入口設(shè)計中，應(yīng)合理設(shè)置車道數(shù)和出入形式，同時加強(qiáng)交通標(biāo)志和標(biāo)線的設(shè)置，以確保車輛安全駛出互通式立交。匝道出入口設(shè)計主要包括以下幾個方面：

第一，變速車道分為直接式和平行式兩種，當(dāng)變速車道為單車道時，減速車道多采用直接式，加速車道多采用平行式。當(dāng)變速車道為雙車道時，加、減速車道均應(yīng)采用直接式。但當(dāng)減速車道銜接小半徑環(huán)形匝道時，宜采用平行式減速車道，采用直接式時宜插入大半徑曲線以保證流出鼻端位置車輛能連續(xù)、平穩(wěn)流出。第二，應(yīng)根據(jù)交通流量、車速和交通組織情況合理確定出口匝道長度。通常情況下，匝道長度應(yīng)足夠長，以確保車輛在匝道上有足夠的加速和減速距離，使其能夠平穩(wěn)地與下方道路或目標(biāo)地點相連接。第三，在出口匝道設(shè)計中，通常會設(shè)立減速帶和相應(yīng)的標(biāo)志標(biāo)線，以引導(dǎo)車輛逐漸減速并與下方道路或目標(biāo)地點的車輛合流。應(yīng)根據(jù)車速和車流量合理確定減速帶的長度和標(biāo)線的設(shè)置，以確保車輛能夠平穩(wěn)地駛?cè)胂路降缆罚⒈苊饨煌ㄊ鹿实陌l(fā)生。第四，出口匝道的設(shè)計還需要考慮路肩寬度和適當(dāng)?shù)慕煌?biāo)志標(biāo)線設(shè)置。路肩的寬度應(yīng)足夠?qū)?，以便?yīng)急車輛使用。

咖啡屋我是第一次來，挺新鮮。優(yōu)雅的座位，橘黃的燈光，低緩的音樂，垂瀉的窗簾，別有一番恍恍惚惚的意境。還好，我不是一個人來的，否則，來這種情調(diào)浪漫的地方，看人家一桌桌柔情蜜意，一對對纏纏綿綿，還不惆悵得窒息而亡？

綜上所述，出口匝道設(shè)計需要考慮變速車道形式、長度、減速帶和標(biāo)線、路肩等因素，以確保車輛能夠安全、順暢地離開高速公路并駛?cè)胂路降缆坊蚰繕?biāo)地點，從而提升交通流暢性和安全性，降低事故發(fā)生的風(fēng)險概率。

2.5 運(yùn)行速度設(shè)計

在高速公路的主線設(shè)計中，因其完全控制出入，在使用過程中車輛能夠連續(xù)通暢行駛，采用設(shè)計運(yùn)行速度選取參數(shù)能較好地實現(xiàn)其功能。但在互通式立交設(shè)計中，因駛出駛?cè)胄枰M(jìn)行車道變換、加減速等操作，實際行駛速度需根據(jù)公路線形、車輛動力性能及駕駛員特性等各種條件的改變而變化，因此在運(yùn)行速度設(shè)計中，需要采用運(yùn)行速度V85來進(jìn)行動態(tài)評估，以提高公路的安全性。運(yùn)行速度V85為駕駛員根據(jù)周圍環(huán)境及道路條件下的行駛速度，通常采用在路面平整潮濕自由流通的狀態(tài)下，在路段特征點上測定第85個百分點的車速。該車速因綜合路線所有相關(guān)要素如平縱曲線半徑、視距、縱橫坡等的搭配，可以鑒定設(shè)計是否連續(xù)。通過對連續(xù)相鄰路段的運(yùn)行速度差檢驗線形是否滿足連續(xù)性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對匝道出入口的行駛安全判定至關(guān)重要。如對互通而言，車輛從主線行駛至匝道，存在較大的速度差，在該過渡段按運(yùn)行速度取值，選取的最小參數(shù)會大于基本路段設(shè)計速度的參數(shù)，能將變化控制在一個合理的減速范圍，從而能保證車輛的連續(xù)、平穩(wěn)行駛。

3 高速公路互通式立交安全性改善措施

為提高互通式立交的安全性，以下改善措施值得關(guān)注：優(yōu)化道路線形設(shè)計、加強(qiáng)交通設(shè)施建設(shè)、完善交通監(jiān)控系統(tǒng)、提高交通管理水平等。同時，針對不同的問題應(yīng)采取相應(yīng)的措施，以達(dá)到最佳安全改善效果。高速公路互通式立交的安全性改善是一個重要的研究領(lǐng)域，許多學(xué)者和交通管理機(jī)構(gòu)都對此進(jìn)行了深入研究。以下是一些常見的研究方向和措施：

3.1 交通流量模擬和優(yōu)化

通過交通流量模擬軟件和仿真技術(shù)，研究互通式立交的交通流量分布、車輛行駛速度和擁堵情況。根據(jù)研究結(jié)果，進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，比如調(diào)整進(jìn)出口車道數(shù)量和位置，以減少交通擁堵和事故風(fēng)險。

3.2 安全評估和預(yù)警系統(tǒng)

建立互通式立交的安全評估指標(biāo)體系，利用交通數(shù)據(jù)、事故統(tǒng)計和車輛行為分析等技術(shù)手段，對互通式立交的安全狀況進(jìn)行評估和監(jiān)測?；谠u估結(jié)果，開發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防潛在的安全問題。

3.3 設(shè)備和技術(shù)創(chuàng)新

研究和應(yīng)用新的設(shè)備和技術(shù)，提高互通式立交的安全性。例如，引入智能交通系統(tǒng)（ITS）技術(shù)，包括交通信號燈的優(yōu)化控制、車輛識別和行為監(jiān)測、視頻監(jiān)控等，提高交通管理的效率和準(zhǔn)確性。

3.4 駕駛員行為研究

通過觀察和調(diào)查駕駛員在互通式立交行駛時的行為特點和習(xí)慣，分析其對安全性的影響。針對不同行為習(xí)慣的駕駛員，開展教育和培訓(xùn)，加強(qiáng)安全意識和駕駛技能。

3.5 設(shè)計與規(guī)范改進(jìn)

根據(jù)研究成果和實際數(shù)據(jù)，完善互通式立交的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括交通流量容量的評估、曲線半徑和坡度的設(shè)計、視距要求等方面的改進(jìn)，以提高互通式立交的安全性。

以上是一些常見的研究方向和措施，通過不斷的研究和創(chuàng)新，可以進(jìn)一步提高互通式立交的安全性，減少交通事故的發(fā)生，保障交通運(yùn)輸?shù)捻槙澈桶踩?/p>

4 高速公路互通式立交安全性評價及設(shè)計分析與驗證

高速公路互通式立交是連接不同方向和級別的道路的重要交通設(shè)施，其設(shè)計和安全性評價至關(guān)重要。下面將對高速公路互通式立交的安全性評價和設(shè)計案例進(jìn)行分析和驗證。

4.1 安全性評價

高速公路互通式立交的安全性評價包括兩個方面：交通流安全評價和結(jié)構(gòu)安全評價。

第一，通過對互通式立交的交通流模擬和分析，評估其在各種情況下的交通能力、通行效率和交通安全性。主要考慮的指標(biāo)包括車輛流量、交通容量、通行速度、事故頻率等?？梢允褂媒煌ǚ抡孳浖M(jìn)行模擬和評估，如VISSIM、PARAMICS 等。第二，對互通式立交的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評估，確保其能夠承受正常使用和緊急情況下的荷載。評估內(nèi)容包括橋梁、支撐結(jié)構(gòu)等的設(shè)計和材料選用是否符合規(guī)范要求，以及抗震、防火等特殊情況下的安全性能?？梢允褂媒Y(jié)構(gòu)分析和設(shè)計軟件進(jìn)行評估，如ANSYS、SAP2000 等。

4.2 設(shè)計分析與驗證

根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗及數(shù)據(jù)研究，評估互通式立交的實際交通流、通行能力和事故情況，與設(shè)計時的預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行比較。此外，還可以通過模擬仿真方法對已建立交的實際運(yùn)行情況進(jìn)行再現(xiàn)模擬，以驗證設(shè)計的可行性。通過對互通式立交的交通流、通行效率、安全性能等進(jìn)行模擬分析，并與實際情況進(jìn)行比對，從而驗證設(shè)計的準(zhǔn)確性和有效性。在實際工程中，為確?；ネㄊ搅⒔坏陌踩?，需要綜合考慮交通流量、結(jié)構(gòu)安全、規(guī)范要求等因素，并采用科學(xué)的評價方法和先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計和驗證。

5 結(jié)語

總結(jié)文章的研究內(nèi)容和成果，并指出高速公路互通式立交安全性評價及設(shè)計在實踐中的意義和應(yīng)用前景。高速公路互通式立交的安全性是道路交通安全的重要組成部分。通過對互通式立交進(jìn)行安全性評價及設(shè)計研究，可以有效提高道路交通安全水平。未來，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對互通式立交安全性問題的研究和探討，不斷完善交通安全設(shè)施和管理措施，以實現(xiàn)道路交通的安全、高效、便捷。