山區城市互通立交交織段通行能力研究

譚 海曾彥杰

（1.重慶交通大學土木建筑學院，重慶 400074 2.華南理工大學土木與交通學院，廣東 廣州 511431）

山區城市互通立交交織段通行能力研究

譚 海1曾彥杰2

（1.重慶交通大學土木建筑學院，重慶 400074 2.華南理工大學土木與交通學院，廣東 廣州 511431）

山區城市立交交織段會對主線車流產生明顯的干擾，形成交通沖突點，是城市道路的瓶頸地區和事故多發路段。對交織段車輛運行特點及通行能力影響因素進行分析，并提出了相應的改進措施。

1 引言

交織段是指一定長度的道路區段,車流在沒有信號控制的情況下,經車道變換后通過該區段,從而形成匯入和分流點。城市道路不同于高速公路，其未控制出入、交通流組成復雜、交通干擾大、交通管制路段多，交通流具有典型的時間、空間分布特性。山區城市立交交織段往往交通密度大，交通沖突多，一旦發生交通事故則會導致交通擁堵，給人們的出行帶來極大的不便。

2 山區城市立交交織段車輛運行特點

在山區城市立交交織路段上，行人隨意穿行、車輛頻繁變道、接入口的不合理設置等是造成交通流紊亂的主要原因。立交交織區范圍內車流間會以一定角度相互匯入、交織運行和分流，駕駛員會隨時判斷相鄰車道上車輛間隙是否足夠以使自己成功變道，以此決定是否變道。所以，交織車輛運行時往往不是為追求最大的通行速度而保持與前車之間的最小車頭時距，而是在行進過程中尋找相鄰車道車流中合適的可插入間隙。此外，由于行人經常隨意在交織區域行走和接入口車輛的匯入，駕駛員必須時刻保持警惕，容易造成心理緊張，誘發交通事故。由于山區交織段普遍較短，駕駛員為了及時駛出到達目的車道，往往會冒險進行車道變換，交通安全水平和通行效率都會顯著降低。

3 山區城市立交交織段通行能力影響因素

3.1 交織段車道數和交織段寬度

1) 交織段車道數

立交交織區通行能力的重要影響因素之一就是交織區車道數。由于交織區車流量較大，交織車輛經常性變道，所以交織區車輛較非交織區車輛需要更多的運行空間，車道空間顯得尤其重要。交織區內車道數量在一定程度上反映了交織區段內總通行能力的大小，但并不是車道越多越好。隨著車道數量的增加，可能會產生一些新的交通問題，比如，駕駛員會認為路況好而隨意超車、搶道從而導致交通秩序混亂，反而降低了交通安全水平。

2) 交織段寬度

交織段寬度不僅與交織運行路段車道總數有關，還與交織車輛和非交織車輛使用這些車道的比例有關。在交織區中，交織車輛總是希望能夠及時變換車道，而非交織車輛則希望不受交織車輛變換車道所產生的影響，所以，對于不同型式的交織路段，非交織車輛與交織車輛所占用的車道數量及空間位置有所不同。

3.2 交織段長度與構型

交織路段長度往往決定了駕駛員進行車道變換所能夠利用的時間與空間。交織路段長度越短, 駕駛員變道所能夠利用的時間與空間越小，交通沖突點越多。交織區長度本質上是指駕駛員能夠順利變換車道的距離限制，是主線車輛與匝道車輛真正進行交織操作過程的容許范圍。

交織區分為A型、B型和C型三類，若交織區構型不同，車輛在交織路段的運行特性會具有明顯差異，因此，交織區構型也是交織區交通特性重要影響因素。

3.4 交通量

交通量的大小是影響交織區通行能力的關鍵因素之一，交通量包括交織交通量與非交織交通量，當進入交織區的交通量較大且交織路段長度過小時，交織區交通流紊亂，通行能力低下。

3.5 交通組成與車輛合流角度

(1)交通組成。交通流中如果大型車比重較大，由于其行駛機動性差，占用較大的道路空間，在變道時會影響其他車輛的正常行駛，會降低立交交織區通行能力。

(2)合流角度。交織路段入口與主線之間進入角度各不相同。當進入角度較小時，車輛容易合流，臨界間隙較小，進入角度較大時，所需的臨界間隙較大。

3.6 線形條件和接入設置

山區城市道路交織段往往縱坡較大、平曲線半徑和長度小，車輛在交織路段運行困難，車速低，在這些路段，往往設有接入口，有些地方還設置有公交站，人流、車流的干擾會顯著降低交織路段的通行能力。

3.7 交織區車速

交織段運行車輛在準備變道時，會首先判斷相鄰車道內車輛之間車頭時距的大小，只有此車頭時距大于“臨界車頭時距”時，車輛才會進行車道的變換。影響該“臨界車頭時距”的因素很多，其中交織區范圍內主線和匝道車速是極為重要的影響因素。在一定范圍內，車速越快，交織段通行能力越高。

4.改進措施

城市道路交通流相對集中，出入口設置較多較密，車輛的分流、合流、交織都比較頻繁，直接影響通行能力和服務水平。但是，若出入口數量少，間距大，則會使主路交通量明顯減少，進出口車輛排隊運行，降低交織區運行效率。為了減少交通事故數量，提高交通運行效率、增加交通安全水平，應該采取有效的交通管理及控制措施。主要從駕駛員駕駛行為、道路條件和交通流干預三方面對現有不足進行改進。

駕駛行為方面：（1）嚴格駕校考試標準，加強駕駛員安全知識教育，培養良好的駕駛習慣（2）重要交織段安裝監控攝像頭，實時監控駕駛行為并對違法行為給予嚴懲。

交織區道路條件方面：（1）盡量增加交織路段長度,以減少上游交織段對交叉口通行能力的影響（2）深入分析立交交織區出入口與路段的車輛運行特性、交織段幾何特性和行駛特點，建立相關模型計算交織區出入口合理間距，以此來優化交織區出入口設置（3）取消或改移交織段接入口及公交站，設置護欄，防止行人任意穿行；增加路段長度和寬度，劃分車道功能、實現渠化交通。

交通流干預方面：主要是指某些交通管理和交通控制措施，如設置標志標線、信號燈控制等。目前，用于交織區的交通流的干預措施主要有以下幾種：

（1）主路可變限速：根據交織路段實際擁堵情況，分時段限制主線車速，減小匝道與主線車速差，使交通流運行更加安全、平穩。

（2）控制交織區交通量：對立交交織區通行能力進行動態預測，依據所采集得到的立交交織區交通量數據實時預測立交交織區通行能力。當匝道流量加上主線上游流量大于主線下游的通行能力時，可采用匝道控制措施，實時控制進入交織路段的交通量。

（3）設置標志標線：設置減速讓行標志，示意車輛駕駛員必須減速慢行或停車，觀察主線車輛運行情況，在確保干道優先的基礎上認為安全時方可繼續行駛；通過設置標志標線使交織區交通流渠化，建立相應的安全設施，如在交織區前和交織區內設置出口匝道指示標志。

5.總結

山區城市道路往往線形較差、交通流組成復雜、交通干擾大、交通管制路段多，交通流量大。山區城市立交交織段往往交通密度大，交通沖突多，通行能力低下，是城市交通的瓶頸。本文分析了山區城市立交交織段車輛運行特點、通行能力影響因素，提出了相應的改進措施，可供設計單位、運營管理單位提供一定的參考。

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1007-6344（2015）06-0047-01