隧道立交交通工程設施設計要點探討

李洪萍

（大連市市政設計研究院有限責任公司，遼寧大連 116011）

0 引言

隨著我國城市化與機動化進程的推進、城市開發強度的增加，交通供應與交通需求之間的矛盾、交通基礎設施建設與環境保護之間的矛盾日益突出。越來越多的視線投向地下，向地下尋找空間來解決交通問題。隨著地下交通空間資源的陸續開發，為使地下交通設施與地面交通設施形成高效的交通網絡，地下立交也陸續出現，如廈門東坪山隧道立交和萬石山隧道立交、長沙營盤路湘江隧道立交、南京雙龍街立交隧道等[1][2]。

隧道由于其封閉性的特點，具有特殊的交通視覺環境；并且與在一般道路或橋梁上發生的相似的交通事故相比，在隧道內發生的，危害程度更大，交通疏散難度大，引發二次事故的可能性高。因此，隧道對于交通運行的安全性要求更高，對于隧道立交，更是如此。

交通工程設施作為交通管理與控制措施的“硬件”，需要及時、準確地向交通參與者提供道路條件信息、交通管控信息，使車輛能夠平穩、有序地行、停，進而保證行車安全。本文以大連市南部濱海大道東端隧道立交工程為例，分析隧道立交的交通環境特性、交通安全特性，借鑒國內外隧道交通管理的先進經驗，提出隧道立交交通工程設施的設計要點，希望能對業界進行隧道及隧道立交的交通工程設施設計有所助益。

1 地下立交交通特性

隧道是側向封閉交通構筑物，與開放式道路相比，隧道環境給駕駛員帶來特殊的視覺影響和心理影響，從而導致在隧道內，特別是在長大隧道內的駕駛行為、交通特性與開放式道路相比存在較大的差異，具體有以下幾個特性。

1.1 “黑洞、白洞效應”

由于隧道內外存在亮度差，白天駕駛員從明亮的環境接近、進入和通過隧道的過程中，與行駛在一般道路上不一樣，將會發生種種特殊的視覺問題。白天進入隧道前，由于隧道內外亮度差別極大，從隧道外部去看照明很不充分的隧道入口，會看到黑洞（長隧道）或黑框（短隧道）現象。進入隧道后，因急劇的亮度變化，人的視覺不能迅速適應，要過一段時間才能看清隧道內部情況，因此，隧道入口事故率較高。白天在隧道出口因外部亮度極高，出口看上去是個亮洞，即“白洞現象”，出現極強的眩光。

1.2 “端墻效應”

“端墻效應”是指隧道端墻給駕駛員帶來的唯恐與之沖撞的心理影響，這種影響會使駕駛員產生緊張心理，反應遲鈍，甚至難以沉著、準確地操縱車輛。這種效應會引起駕駛員操作失誤，發生制動不當和轉向不當，引起追尾和撞壁事故。

1.3 “慢進洞、快出洞”心理影響

隧道只有兩端有一入口和出口，駕駛員很容易產生“慢進洞、快出洞”的心理，這樣，在隧道內車速就會增加，隧道越長，加速效應越明顯。

1.4 洞內噪聲和空氣污染物的不利影響

由于在隧道內部汽車排出的廢氣無法迅速消散，會形成煙霧，可以將汽車前照燈和隧道內照明燈具發出的光吸收和散射，降低了隧道內的能見度。

1.5 分、合流影響

在隧道立交的分、合流段，車輛需要在上述隧道的特殊交通環境下，進行加速、減速、變換車道、分流、合流等復雜的駕駛行為，要求在線形、視距、交通管控設施等方面為行車安全提供更全面、更可靠的保障。

2 隧道交通安全特性

國內對高速公路隧道的相關研究表明：我國隧道路段事故率略高于開放性道路，而且隧道洞門附近的事故率遠高于洞內，隧道交通事故形態以撞壁、刮擦、追尾為主，側翻事故少，火災事故率極低，交通事故車型以小客車和大貨車為主[3]。

3 隧道立交交通管控措施及交通工程設施

針對隧道交通環境及交通事故的特點，提出相應的交通管控措施，并提出有效實現這些交通管控措施“硬件”——交通工程設施的設置方法，詳見表1所列。這些設施協調設置，可以有效地約束、指導駕駛行為，提高行車的安全性。

4 南部濱海大道東端隧道工程簡介（見圖1）

南部濱海大道西起小平島濱海路與旅順南路交叉口；向東連接河口灣、七賢嶺、凌水灣，進入海面，經過黑石礁、星海公園、星海廣場，在森林動物園二期位置登陸，穿過迎客山、白云山后與東北路、長春路相連。南部濱海大道是大連中心城區“七縱七橫”快速路系統中最南面的“一橫”的重要組成部分，向北與河周路、東北路、大連灣跨海通道等現狀或規劃快速路相連。南部濱海大道平行于中山路、五一路，能夠增加大連南部城區的東西向通道，實現老城區與高新園區、旅順口區之間的快速交通聯系，緩解中山路、五一路等道路的交通壓力。

工程全線可劃分成三個段落，即西端陸地部分、中段海上部分和東端陸地部分。其中，東端陸地部分主要為隧道工程，其線路東南起點處與南部濱海大道中段的跨海大橋相連，終點分別向北和向東銜接地面路網實現交通集散。其中，向北銜接東北路（快速路）、向東銜接長春路及規劃的南部快速路。東端隧道路線經過迎客山和白云山，在山體內有一次分岔、合流，分別銜接東北路、長春路。該工程新建的隧道、橋梁（北線隧洞入口處新建橋梁跨越現狀道路）與現狀東北路及白云隧道構成全定向Y型立交。

在分岔點以南，隧道為分離式雙洞雙向6車道，長度為1.5 km，分岔后東北路、長春路方向均為分離式雙洞雙向4車道，接東北路方向隧道長度為1.5 km，接長春路方向隧道長度為0.9 km。新建隧道西線、北線高，東線、南線低，東線隧洞下穿北線隧洞和現有的白云山南行隧洞。

5 南部濱海大道東端隧道立交交通工程設施設計概要

表1 隧道立交交通工程措施及相應的交通工程設施一覽表

根據對隧道交通工程設施的分析及南部濱海大道東端隧道的線形特點，提出該工程交通設施設置的類型及要點，圖2為該工程3車道隧道和2車道隧道洞口段的效果圖。

5.1 交通標志

隧道內交通標志全部采用電子標志，包括車道指示標志、安全駕駛提示標志、分合流警告標志、限速標志、指路標志、隧道信息指示標志、橫洞指示標志、緊急停車道指示標志等；注意隧道入口(特別是隧道西北入口)及隧道分流處指路標志版面能夠清晰表達行車方向，使駕駛員能夠及時選擇行車方向，指路信息需重復提示、多級預告。

5.2 交通標線

隧道內設置的交通標線主要包括車行道邊緣線、車行道分界線、分合流三角區標線、導向箭頭、隧道內緣石立面標線、減速標線等。其中，除分合流區外的車道分界線采用實線，車行道邊緣線采用振動標線；隧道分岔點以北車道邊緣線位置設置突起路標。

5.3 交通隔離設施

為了使隧道內分、合流車輛按照地面標線標示的線路安全行駛，防止分流車輛滯后分流，合流車輛提前合流，有效排除橫向交通干擾，減少交通事故，隧道內分、合流處禁行填充區邊界設置柱式PVC柔性反光隔離樁。

5.4 照明系統

2車道隧道設置一排燈具、3車道隧道設置兩排燈具，使照明燈具成為最突出的線形誘導設施；隧道全線設置一般照明燈具和加強照明燈具，兩者交錯布置，其中1/3一般照明燈具兼做應急照明燈，出入口設置增強照明燈具。

5.5 通風系統

采用射流風機誘導型縱向通風方式；風機平時不開，交通阻滯時根據檢測的污染物濃度逐級開啟。

5.6 監控系統

隧道全線設置視頻監控系統，連接到隧道控制中心，控制中心安裝主控PLC并連接到上級管理中心，可接受上級管理中心的控制指令，實現遠程控制。

5.7 交通事件自動檢測報警系統

通過埋設在現場的感應線圈和監控中心的數據分析處理及自動報警系統，可在第一時間發現交通事故等各種意外事件。使監控中心工作人員及時對交通事件進行判斷、確定采取的應急措施，減小交通事件對隧道內車輛運行的影響。

除上述設施外，該工程還依據相應規范要求設置了隧道消防系統，應急救援系統等。

6 結語

隨著城市的可持續發展戰略的深入實施和環境保護政策的深化與落實，在城市當中建設快速交通通道面臨的建設用地條件和自然環境保護的要求越來越嚴苛，為了盡量減少占用土地和空間、減少對人文景觀和建筑的破壞、減小對地面步行和非機動車交通的影響、減小車輛運行對沿線居民的環境影響，合理開發地下空間，建設城市地下快速通道成為目前許多國家的共識。隨著城市地下交通通道的增加，地下立交也紛紛涌現。由于隧道特別是長達隧道近乎封閉的環境特點，隧道內發生的交通事故的危害程度更大。合理的交通工程設施能夠向駕駛員準確傳達交通管控措施、提高車輛運行的安全性。通過交通標志提示駕駛員入洞前打開車輛前照燈和告知駕駛員隧道的限速值、隧道一般路段內禁止變換車道、通過緣石立面標線突出顯示道路邊界、利用道路邊緣振動標線提示駕駛員及時調整行車方向、分合流區設置硬隔離迫使車輛在視距充足時才開始分合流操作、在分合流區在車道邊緣設置輪廓標、通過合理排布照明燈具誘導隧道立交線形、通過分流點上游的出口預告標志及指示行進方向的地面標線提示出口位置與方向、隧道出口前后設置地面振動減速標線等措施，可有效地提高隧道立交的行車安全性，實現“安全第一、預防為主”的目標。

[1]李明,張海忠,魏為成.廈門機場路東坪山地下立交變速車道設計探討[J].公路交通技術，2011，(4):18-22.

[2]胡學兵.地下立交設計施工關鍵技術研究[J].隧道建設，2011(8)255-259.

[3]戴憂華,安超杰,廖志高,倪洪亮.高速公路隧道路段交通安全特性研究[J].交通信息與安全，2010，(2):101-106.