互通式立交考慮主線線形的變速車道設計探究

詹啟亮 王 亮

（中機中聯工程有限公司，重慶 400039）

互通式立交是實現交通轉換、緩解交通通行壓力、提升交通通行水平的重要組成部分，對區域主干道路進行有效疏散和聯通，促進車流實現快速交通轉換。

變速車道是主線與匝道的連接部，其主要功能是實現主線與匝道的車輛運行速度的匹配和車道轉移[1]。主線的線形水平對匝道車輛是否能夠順暢合流和主線車輛是否能夠進行安全分流意義重大。

1 車輛運行狀態分析

在互通式立交中，主線與匝道之間所存在的合流區和分流區是在道路立體交叉中的沖突點。在合流區與分流區，車輛運行過程中因主線與匝道之間運行速度存在差異，在匯入對應車道時候，也易形成事故多發地段，因此分析車輛在合流區和分流區的運行狀態，合理設置變速車道具有很重要的現實意義。

1.1 分流區車輛運行狀態分析

對分流區的車輛運行狀態，國外以美國AASHTO 假設和日本假定最為典型。

美國AASHTO 假設：車輛先按照主線的平均運行速度轉移至變速車道，此時進入變速車道時再進行兩次減速，第一次使用發動機降檔減速，第二次駕駛人采用主動剎車迫使車輛進行二次減速，在到達變速車道終點時，車輛運行速度降低至匝道平均運行速度[2]。

日本假定：車輛以主線平均運行速度通過變速車道起點，車輛在三角段進行車道轉移過渡的同時使用車輛發動機進行降檔減速，在進入變速車道時，采用制動器進行二次減速，在到達變速車道終點時，車輛運行速度降至匝道的平均運行速度[3]。

結合我國規范和相關文獻，對我國車輛在分流區的實際運行狀態進行分析得出，直接式減速車道的車輛運行狀態與美國AASHTO 假設較為類似，而我國平行式減速車道的車輛運行狀態則與日本的假定有諸多相似之處。

1.2 合流區車輛運行狀態分析

在匝道匯入主線的合流區，因運行速度存在差異，在匝道運行的車輛流入主線的過程中主要包括加速至與主線相一致的運行速度和尋找匯入主線的安全間隙兩個過程。其匯入主線的順暢程度取決于臨近匝道的主線車道的時距分布，也與匝道車輛的間隔、時距和分布相關[4]。

2 平面線形與變速車道

在合流區，保證主線和匝道之間通視，控制匝道向主線的匯入角度是保障匝道車輛向主線車道安全轉移的前提。主線平面線形對變速車道的型式選擇、設計速度和出入口位置的選擇都起著決定性作用。

2.1 主線為直線時變速車道線形

當主線為直線線形時，變速車道主要取決于變速車道的車道數和其車道功能。直接式單車道一般用于減速車道（圖1），平行式單車道主要用在加速車道中（圖2），直接式雙車道則可用于加、減速車道（圖3）。

2.2 主線為曲線時變速車道線形

當主線為曲線線形時，主線與平行式變速車道的線形變化應當一致。主線與變速車道為同向曲線時，在平行式變速車道線形分岔點應當采用卵形或復合回旋線相連，反向時，則采用S 形曲線順接過渡。而直接式變速車道的線形最好與主線平面線形保持一致。

圖1直接式單車道

圖2平行式單車道

圖3 直接式雙車道

3 道路縱坡與變速車道

主線道路縱坡平均坡度對變速車道長度有較大影響，在車輛上坡加速運行的過程中，車輛需克服外界阻力（如空氣、路面等） 和車輛自身的慣性阻力，若變速車道較短則可能導致在上坡加速車道終點仍無法在匯入車流時時速無法與對應車道匹配。在下坡減速的過程中，若坡度過大，駕駛時表現較為緊張，對駕駛水平則有一定程度的影響[5]。適當增大變速車道長度，對行車安全性有顯著提升。表1 為《規

表1 坡道上變速車道長度的修正系數

范》[6]規定的相應變速車道修正系數。

互通式立交的合流區不宜設置在運行速度易降低的上坡路段，車輛易受到縱坡坡度及和運行速度差異的影響，影響合流區匝道車輛匯入主線，宜合理設置在下坡路段，使主線和匝道之間合流更順暢。

4 結語

由于不能保障所有車輛按照理想狀況完成主線與匝道的順利過渡，在開展設計工作中，適當合理地增加變速車道長度是具有重要意義的。