公路互通立交安全性設計探究

呂耀華

（廣東省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司　廣東廣州　510507）

互通立交設計的安全性分析是基于道路使用者安全行車的角度對互通立交進行評價，并通過對設計的優(yōu)化以達到降低事故率以及減小對事故的危害的目的。現(xiàn)階段，隨著人文理念在設計過程中的不斷強化，優(yōu)質(zhì)的互通立交設計已經(jīng)不僅僅滿足規(guī)范規(guī)定的要求，而是在規(guī)范的基礎上結(jié)合項目具體的實際情況，對互通立交細部設計進一步優(yōu)化，力爭在設計階段就減少或者避免事故多發(fā)因素，提高互通立交的安全性及優(yōu)越性，實現(xiàn)互通立交使用過程中安全、愉悅、舒適、方便、和諧統(tǒng)一。

1　公路互通立交安全性設計評價指標

1.1　公路互通立交設計中立交線型指標與行車速度的統(tǒng)一

在優(yōu)化路互通立交方案設計的過程中，應確保立交線形指標與設計時速的高度統(tǒng)一，強化兩者之間的協(xié)調(diào)性。具體應注意以下幾點。

（1）結(jié)合變速行駛理論，增強公路互通立交使用中的行車安全，優(yōu)化互通立交的匝道方案設計。

（2）由于公路主線至匝道分、合流至之間的行車速度會發(fā)生比較大的變化，因此設計過程中應該注重分、合流端口設計，保持行車速度變化過程中的連續(xù)性及平順性。

（3）互通立交安全性設計中，還應注重匝道線型及交通標志系統(tǒng)過渡的設計，實現(xiàn)車速的實時調(diào)節(jié)。

圖1　機動車在匝道運行的V～t曲線

1.2　公路互通立交線形指標與交通流量的統(tǒng)一

公路互通立交的首要服務功能是確保機動車迅捷、快速地行駛，有效緩解區(qū)域交通壓力。因此，互通立交安全性設計的過程中，首先應結(jié)合交通轉(zhuǎn)換的實際需求，優(yōu)化互通立交使用過程中的服務功能，使得互通立交線型指標能夠達到具體設計及使用方面的要求。在確定具體的線型指標時，應注重靈活性，結(jié)合具體匝道的功能，實現(xiàn)互通立交線型指標與交通流量的高度統(tǒng)一，提高資源利用效率的同時確保高速公路互通立交的正常使用，避免安全隱患的存在。

1.3　公路互通立交線形指標與設計中駕駛?cè)藛T自然舒適度的統(tǒng)一

為了提高公路互通立交使用中的整體服務水平，立交安全性設計中需要最大限度地滿足行車駕駛?cè)藛T實際的需求，充分地考慮其自然舒適度。結(jié)合現(xiàn)階段互通立交的實際設計狀況，可知其整體線形復雜，其中包含著諸多的分、合流端口，對駕駛?cè)藛T行車過程中的應變能力提出了一定的要求。因此，為了保證車輛行駛中的安全性，互通立交安全性設計中應增強駕駛?cè)藛T的自然舒適度，給予駕駛?cè)藛T足夠的判斷時間，有效地避免交通事故的發(fā)生。

2　公路互通立交的安全性設計

當前人們對立交設計提出的更高要求，不僅要求實現(xiàn)人車路之間的和諧統(tǒng)一，同時盡可能消除道路行駛的安全隱患，可從以下幾個要點進行分析。

（1）提高公路互通立交交通量預測的準確性

公路互通立交交通量是互通立交選型及匝道設計指標的重要參考資料，交通量預測的準確性，可以更好的優(yōu)化立交匝道的整體布設，通過對交通量預測結(jié)果的準確分析，有利于增強公路互通立交的使用安全性，以及更好的控制征地拆遷和造價。

（2）優(yōu)化公路互通立交的線型設計

公路互通立交的線型設計是立交設計工作中的難點和重點，對立交的安全性也起到至關重要的作用。因此在公路互通立交的設計過程中，重視線型的優(yōu)化設計，可以提高互通立交運行的安全性以及車輛行駛的安全性。具體應注意以下幾點。

①合理確定變速車道長度。變速車道長度是預留給駕駛員調(diào)整速度的空間，其設定要求立交設計者權(quán)衡立交功能性、安全性及工程造價之后確定。目前各國規(guī)范依據(jù)各國國慶對于匝道變速車道的長度以及分合流角度的規(guī)定取值各不相同，例如日本規(guī)范的變速車道長度遠小于美國。由此可見基于這些數(shù)據(jù)各國對于立交安全性設計有不同的理解，目前國內(nèi)道路安全意識日益提高，國內(nèi)道路設計行業(yè)也逐步將加大了安全性所占比重。設計過程中，應當結(jié)合規(guī)范要求，增強機動車進出交織段設置的合理性，加強對于特定速度變化條件下基于變速車道取值的驗算。

②優(yōu)化匝道鼻端設計。匝道分、合流鼻端是互通立交事故的多發(fā)地，是主線與立交匝道出入的銜接處，優(yōu)化鼻端設計對于機動車分合流漸變形勢的順暢度以及主線車流與立交車流的協(xié)調(diào)性有重要影響。

圖2　機動車在分、合流鼻端事故類型示意圖

③盡量避免線型設計中的不良因素。在互通立交設計過程中應盡量避開對互通立交影響較大的地物和地形，選擇拆遷量相對較小且視野開闊的路段，保持合理的安全距離，以利于選擇合理的立交型式以及充分結(jié)合交通量的分布確定匝道的線型。首先是優(yōu)化內(nèi)環(huán)匝道線型，由于單曲線線型與匝道行車速度的變化并不相符，采用曲率半徑漸變的水滴型或者卵形曲線是優(yōu)化內(nèi)環(huán)匝道線型設計的措施之一，可以滿足機動車速度變化的需求，使駕駛員在思想和行動上逐步感受到線型變化并及時采取措施。其次是優(yōu)化反彎匝道的線型，反彎匝道當公切點與豎曲線低點重合時，對道路排水不利，尤其在南方地區(qū)容易積水造成行車隱患，一般可以通過局部調(diào)整平面線位、豎曲線調(diào)整以及微調(diào)超高漸變率來增強路面的排水能力。

（3）注重互通立交的細部設計。駕駛員及乘客的切身感受是評判互通立交安全性設計的綜合性指標，任何設計方面的不當，均不可避免地影響到司乘人員的感受，可以歸納為以下幾點。

①影響車輛行駛順暢的設計因素，如主線及互通立交的平面、縱斷面以及橫斷面設計。

②直接引導司機做出駕駛判斷的因素，如沿線交通標志標線等交通安全設施設計、互通立交交通組織設計以及保證足夠的視距要求等。

③影響司機視覺感受的設計因素，如路線設計、邊坡防護、綠化、以及與自然的和諧統(tǒng)一等。以上均需通過設計人員進行精細化設計，更多地考慮到駕駛員及乘客的身理及心理感受，不斷完善、不斷優(yōu)化，才能保證互通立交設計的安全性及司乘人員的舒適感受。

3　結(jié)語

綜上所述，互通立交安全性是一項整體協(xié)調(diào)的工程，是主線與立交匝道各種設計元素互相平衡，綜合影響的結(jié)果。加強公路互通立交安全性設計的研究，擬定出科學合理的安全性評價指標，在設計過程中綜合考慮各種因素的綜合影響，實現(xiàn)線型設計、交通流、駕乘人員舒適度等幾種指標的高度統(tǒng)一，有助于最大限度滿足公路立交的實際需求，提升高速公路互通立交的服務水平，在保證互通立交安全性的基礎上，增強其使用價值。因此設計人員應不斷優(yōu)化高速公路互通立交設計的安全性設計。