互通式立交的分類及其交通流特性分析

毛海霞

身份證號630103197910302029

互通式立交的分類及其交通流特性分析

毛海霞

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本文介紹了互通式立交的組成、互通式立交的分類，分析了互通式立交交通流特性，指出交通量Q、區間行車平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三個基本參數。重點從匝道中間段、連接部、交織區和收費站四個方面分析了高速公路互通式立交的交通流特性。

高速公路；互通式立交；交通流特性

1 互通式立交組成

高速公路互通式立交一般是由公路主線、被交道路及匝道三部分組成[1]。公路主線通常等級較高，是互通式立交的主要構成部分，被交道路通常是指與公路主線相交的道路，連接公路主線和相交道路的部分稱為匝道，又稱為引道。

2 互通式立交分類

高速公路互通式立交的分類實質上就是結合現場的實際情況選擇合適的左右轉彎匝道進行不同的結合，從而形成了不同的互通式立交類型[2]。

按照公路主線和相交道路的功能和等級不同，高速公路互通式立交可以分為樞紐型互通式立交和一般互通式立交。

根據互通式立交交織區車輛行駛軌跡交叉方式和幾何形狀的不同，互通式立交可以分為部分互通式立交、完全互通式立交和環形互通式立交三種類型[3]。

2.1 部分互通式立交

部分互通式立交是指相交道路上的車流在進行合流或分流時，行駛軌跡線之間至少存在一個交叉沖突點的形式，技術等級較低，多用于道路主干線與次干線相交的情況，也可用于個別行駛方向交通量很小或受主、客觀因素的影響較大，不能設置匝道且需采用分期修建的情況。常見的部分互通式立交有菱形互通式立交和部分苜蓿葉形互通式立交等[4]。

2.2 完全互通式立交

完全互通式立交是指行駛在相交道路上的車輛的行駛軌跡線在空間上完全分離開，不存在同一個平面上的交叉情況的交叉形式。這種形式的互通式立交與部分互通式立交相比，無論在形式設置或設施配置上都相對較為完善，是一種較高等級的互通式立交形式。常見的完全互通式立交主要有喇叭形、苜蓿葉形、子葉形、Y形、X形、渦輪形、組合型等。

2.3 環形互通式立交

環形互通式立交是指公路主線是直通的，而次線和主線轉彎車輛環繞中心島交織運行的互通式立交。環形互通式立交在布設時，公路主線應保持直通，中心島可采用圓形、橢圓形或其他形狀。

3 互通式立交交通流特性分析

3.1 交通流特征參數

交通量Q、區間行車平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三個基本參數。

(1)交通量Q。通常用交通量Q表示單位時間內能夠通過一條車道或道路上某一斷面的車輛數。交通量是一個動態變化的量，它會隨著時間和空間的變化而變化。

(2)區間行車平均速度V。區間行車平均速度V是指某一指定時間，不同行車區間內的車輛行駛的平均速度。當區間內的行車平均速度較大時，說明此刻車道上單位時間內能夠通過的車輛數較多，通行能力較大。

(3)交通流密度K。交通流密度K是指某一時刻，單位道路長度上行駛的車輛總和，通常用車道的占有率（包括空間占有率和時間占有率）來表征。從交通流密度的大小，可以看出道路上行駛車輛的密集程度，交通流密度越大，表示道路上車輛越多、越密集，道路堵塞越嚴重。

3.2 匝道中間段交通流特性

互通式立交匝道有左轉彎匝道和右轉彎匝道之分。對于右轉彎匝道而言，其中間段的轉彎半徑較大，車輛在行駛過程中平順，舒適，速度可以較長時間保持高速狀態，但是隨著越來越多的車輛從公路主線中分流出來，在右轉彎車道上行駛的車輛車頭時距逐漸減小。轉彎車道而言，左轉彎匝道有三種形式：直接式、半直接式和環形左轉彎匝道。

3.3 匝道連接部交通流特性

匝道連接部有合流區和分流區兩種形式。合流區的交通流特性主要表現在：合流區對公路主線交通流的影響較大，是互通式立交匝道通行能力的瓶頸所在。當合流區的車輛駛入公路主線時，勢必會對公路主線上的車流造成影響，當車輛駛入公路主線最外側車道，行駛在該車道上的車輛為了避免產生交通事故，通常會移向內側車道，這就造成內側車道的車流量增加，行駛速度降低，影響內側車道上行駛的車輛的舒適性，安全性也大大降低。

分流區的交通流特性主要表現在：分流區的車輛從公路主線上分流出來時，首先需將車道變換到最外側車道，同時降低行駛速度，以便能夠與減速車道上的車輛行駛速度相適應。

3.4 交織區交通流特性

當車流量較大時，交織區內行駛的車輛車速都會受到限制，有明顯減速的過程，但是內側車道的受影響程度相對于外側車道而言，其影響程度較小。當車流量較小時，內側車道幾乎不受車輛變換車道的影響，在匝道交織區還會出現車輛加速的情況，當交織區內的車流量增加時，由于車輛之間的車頭時距減小，車輛之間相互牽制，這就造成車道上的車流行駛速度離散程度變小，外側車道的車流速度離散程度相對于內側車道的車流速度離散程度而言較小，因此內側車道受到車流交織的影響較小。

3.5 收費站交通流特性

收費站的交通特性主要受兩方面影響，首先是駕駛員的操作方式，車輛在通過收費站時，有經驗的駕駛員會首先減速，以便有足夠的時間判斷通過哪一條收費車道所用時間最短。其次，受收費站收費員服務水平高低的影響，車輛在排隊等候服務和接受服務的過程是與收費員的服務密切相關，服務水平高的收費站，其通行能力就強，反之，則通行能力弱。因此，衡量一個收費站通行能力大小的關鍵在于車輛通過收費站所接受的服務水平高低。

[1] 楊少偉.道路立體交叉規劃與設計[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 吳粉利.互通式立體交叉安全性評價研究[D].西安:長安大學,2011.

[3] 楊少偉.道路立體交叉規劃與設計[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4] 李飛.互通式立體交叉方案比選系統研究[D].哈爾濱:東北林業大學,2010.

毛海霞（1979.10—），女，漢族，吉林省，大專，研究方向：道橋設計，身份證號：630103197910302029