高速公路互通式立交加速車道設(shè)計指標(biāo)分析

中圖分類號 U442 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 2096-8949（2025）08-0031-03

0 引言

互通式立交在高速公路中發(fā)揮著重要作用，其分流及合流區(qū)交通流較為紊亂，發(fā)生安全事故的可能性較大。采用客貨分離設(shè)計是降低分合流區(qū)不同車型干擾，保證行車安全的可行之策。這就要求對互通式立交分合流區(qū)變速車道展開設(shè)計，其中，加速車道因道路縱坡的原因，存在較大的設(shè)計難度?；诖?，該文對互通立交匝道加速車道設(shè)計指標(biāo)展開計算分析，以期為客貨分離的互通式立交設(shè)計建造提供借鑒參考。

1交通流試驗數(shù)據(jù)獲取

1.1樣本選取

為獲取車輛在互通式立交加速車道行駛時的運行速度特征、加速度變化形態(tài)，為加速車道設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐，必須進行試驗數(shù)據(jù)獲取和分析。該文采用UMRR鏈?zhǔn)介_普勒雷達(dá)測速儀展開車輛速度和位置跟蹤檢測[，并能按 5 0 m s 時間間隔進行1次試驗數(shù)據(jù)返回記錄；其以雷達(dá)為中心的扇形檢測半徑可達(dá) 5 0 0 m 。加速車道開普勒雷達(dá)測速儀布置情況見圖1。

根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計細(xì)則》（JTG/TD21—2014），應(yīng)按單車道加速車道長度的1.75倍進行雙車道加速車道長度確定。在單車道加速車道長度超出一定限值時，估算出的雙車道加速車道長度顯然超出鏈?zhǔn)介_普勒雷達(dá)測速儀施測范圍，影響其測值的準(zhǔn)確性。為此，該文進行了互通式立交單車道加速車道樣本數(shù)據(jù)選取，并進行返回數(shù)據(jù)分析，以增強測值及分析結(jié)果的可靠性[2]。

以擬研究地區(qū)已建互通立交為樣本展開數(shù)據(jù)收集，詳見表1。樣本立交交通流狀態(tài)為客貨混行，但交通量連續(xù)分布，車輛運行順暢。

1.2加速車道特征參數(shù)分布

借助鏈?zhǔn)介_普勒雷達(dá)數(shù)據(jù)處理程序展開樣本立交加速車道交通流特征分析，得出加速車道客車和貨車運行流線分布情況，進而將流線分布中的直行交通流剔除[3]。在此基礎(chǔ)上，以 1 0 . 0 m 為間隔，得出各樣本立交客貨車交通流及斷面交通流運行速度及加速度取值情況。其中，A互通加速車道運行速度取值見表2，加速度取值見表3。

通過比較各樣本立交加速車道運行速度和加速度取值情況，可知各類車輛駛?cè)爰铀佘嚨篮蟊憩F(xiàn)出基本一致的加速運行趨勢特征；但不同的主線設(shè)計速度和監(jiān)測位置下存在細(xì)微差異。概括如下：

（1）加速車道設(shè)計運行速度較低時，合流鼻端交通流實際運行速度普遍偏大，約超出設(shè)計速度的1 5 % ～ 3 0 % ；加速車道設(shè)計運行速度中等時，合流鼻端交通流實際運行速度基本接近設(shè)計速度。

（2）隨著加速車道設(shè)計速度的增大，客車和貨車實際運行速度差異明顯增加，運行速度差最大可達(dá)到

（3）加速車道內(nèi)客車和貨車加速度在 之間浮動，位于 左右，部分情況下存在輕微減速?？拓浗煌黢?cè)爰铀佘嚨乐醯募铀俣茸儎臃让黠@較高，此后則逐漸趨于穩(wěn)定。

按照試驗數(shù)據(jù)獲取方案的設(shè)計，分流鼻端斷面恰好位于UMRR鏈?zhǔn)介_普勒雷達(dá)測速儀數(shù)據(jù)采集的起始位置，因儀器自身施測范圍的局限，此斷面處檢測樣本數(shù)量過少，但仍符合統(tǒng)計學(xué)要求，能較好檢出該斷面不同車型交通流運行速度、加速度波動特征。

2互通式立交加速車道設(shè)計指標(biāo)

2.1客車專用加速車道設(shè)計

2.1.1 提速段長度

通過對互通立交客車專用加速車道提速段長度與道路縱坡及主線設(shè)計速度關(guān)系的分析，可得出提速段長度變動趨勢[4。其中，主線設(shè)計速度為 1 0 0 k m / h 時客車專用加速車道提速段長度見表4。由此看出，加速車道提速段長度隨車道設(shè)計速度的增大而遞減，隨道路縱坡的增大而增大；且當(dāng)客車專用加速車道設(shè)計速度達(dá)到 8 0 k m / h 時，無須設(shè)置提速段?？v坡越大，客車運行速度越慢，所需要的提速段長度也越長；反之則最短。

2.1.2 等待段長度

當(dāng)客車提速至安全匯流速度后，駕駛員必須根據(jù)主線交通量尋找插入間隙。此后便從加速車道橫向變道至主線合流車道。以上過程所行駛的距離即為等待段長度[5]。該長度取值主要與主線設(shè)計速度、匯流點末端速度等有關(guān)。以道路縱坡取0的提速段長度值為互通立交加速車道基準(zhǔn)設(shè)計指標(biāo)，設(shè)計結(jié)果見表5。

2.1.3 縱坡修正系數(shù)

根據(jù)前述分析，道路縱坡取正值時加速車道提速段長度更大。假定其他條件一致，當(dāng)?shù)缆房v坡取負(fù)值時，坡度對車輛運行速度有利，也為車輛等待匯入提供了更大的空間。為保證專用車道車輛運行安全，必須對道路縱坡取正值的加速段長度進行修正。根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTGD30—2019），以正坡加速段長度與道路縱坡取0的加速段長度基準(zhǔn)值之比為縱坡取正值的加速段長度修正系數(shù)。取值情況見表6。表中i為縱坡。

2.2貨車專用加速車道設(shè)計

2.2.1 提速段長度

貨車專用加速車道提速段長度的分析過程與客車專用加速車道一致。主線設(shè)計速度為 1 0 0 k m / h 時貨車專用加速車道提速段長度見表7。據(jù)此看出，貨車專用加速車道提速段長度隨設(shè)計速度和道路縱坡變化的趨勢規(guī)律與客車專用加速車道相似；縱坡取值越大，加速車道提速段長度變動趨勢也越明顯。

2.2.2 等待段長度

貨車在專用加速車道內(nèi)運行時等待段長度的確定思路及影響因素與客車基本一致。以道路縱坡取0的提速段長度值為互通立交加速車道基準(zhǔn)設(shè)計指標(biāo)，設(shè)計結(jié)果見表8。

2.2.3 縱坡修正系數(shù)

為保證貨車在互通立交專用車道內(nèi)運行的安全性，對道路縱坡為正值的加速段長度展開修正，修正系數(shù)取值范圍見表9。當(dāng)?shù)缆房v坡取值較小時，修正系數(shù)取中值；當(dāng)?shù)缆房v坡取值較大時，應(yīng)根據(jù)加速車道設(shè)計速度進行修正系數(shù)取值，設(shè)計速度高時取上限，反之取下限。

3結(jié)論

綜上所述，因客車與貨車運行特征不同，故高速公路互通立交匝道加速車道客貨車混流必將增加交通紊亂和安全事故。而基于各自運行特征進行分流設(shè)計是匝道內(nèi)安全運行的可靠保證。分析結(jié)果顯示：隨著互通立交匝道加速車道設(shè)計速度的增大，客貨車實際運行速度差異明顯增加；客貨交通流駛?cè)爰铀佘嚨乐醯募铀俣茸儎臃容^高，此后則逐漸趨于穩(wěn)定。該文對互通立交匝道加速車道內(nèi)客貨車運行速度及加速度的分析，以及對提速段長度、等待段長度及縱坡修正系數(shù)的計算過程和結(jié)果，可為道路設(shè)計提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[4]梁子偉.高速公路互通式立交設(shè)計分析[J].北方交通，2022（9）：4-6.

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