交織區段通行能力和服務水平計算分析

龍凌宇

摘 要：快速路交織區是道路系統的重要組成部分，隨著我國城市化進程以及快速路建設步伐的加快，對快速路交織區交通流和通行能力進行研究顯得尤為迫切。本文通過對S340快速化改造東城互通與G233節點段交織區的通行能力和服務水平計算分析，為丹陽至金壇高速公路中東城互通的方案選型提供依據，同時也為城市快速路中交織區研究提供理論依據。

關鍵詞：交通工程;交織區段;通行能力;服務水平;計算分析

1 概述

S340是貫穿金壇市域南北的橫向主干通道，向西連接南京市溧水區，向東連接常州市主城區。本文研究的節點為S340快速化改造中東城互通與G233節點之間的交織區，如何保證交織區段內的通行能力和服務水平，對丹陽至金壇高速公路東城互通選型起到關鍵作用。

S340快速化改造在G233采用節點上跨方案，兩側設置出入口。而丹陽至金壇高速公路與S340交叉設置東城互通提出了雙喇叭互通布置在靠近G233節點側以及遠離G233節點側兩種布設方案，靠近G233節點側方案更符合主流向交通流，但距離G233節點出入口距離較短，需要設置輔助車道，輔助車道658 m范圍內主線及出、入交通流存在交織，為保證交織區段內的通行能力和服務水平，需要對交織區段內的通行能力和服務水平進一步驗算。

2 計算模型建立

根據東城互通轉向交通量預測結果，結合東城片區出行分析獲得該處交織區各方向交通量（pcu/h）（即按照通過匝道進主線快速系統的車流交通量達到3 846 pcu/d，原互通轉向量3 888 pcu/d全部來自主線快速系統此種最不利情況計算），簡化模型如下：

3 通行能力和服務水平計算分析

研究依據《公路通行能力手冊》相關方法、參數進行計算：

（1）確定交織區交通運行參數：

已知L=658 m，N=4，VFF=100 km/h。

（2）計算交通流率：

交織段內總的交織流率：

QW=QBC+QAD=200+253=453 pcu/h

交織段內總的非交織流率：

QNW=QAC+QBD=1 950+50=2 000 pcu/h

總的交通流率：Q=QW+QNW=453+2 000=2 453 pcu/h

流率比QR=QW/Q=453/2 453=0.185

交織比R=QAD/QW=253/453=0.558

（3）確定交織區構型：

由于A→D和B→C的交通流都需要1次車道變換，判斷該交織區構型為A型。

（4）確定交織區運行狀態：

1）計算交織強度系數WW和WNW：

假設該交織區為非約束運行，A型交織區在非約束運行狀態下交織強度系數計算常數為：a=0.15，b=2.2，c=0.97，d=0.80。

則交織強度系數為：

A型交織區在非約束運行狀態下非交織強度系數計算常數為：a=0.003 5，b=4.0，c=1.3，d=0.75。

則非交織強度系數為：

2）計算交織車輛運行速度VW和非交織車輛運行速度VNW：

已知快速路自由流速度VFF=100 km/h，則交織車輛平均車速：

非交織車輛平均車速：

3）確定運行狀態：

由于所分析的交織區為A型交織區，首先計算非約束運行所需的車道數：

已知：A型交織區所能提供的最大交織寬度NWmax=1.4，而NW

（5）計算交織區狀況評價指標：

1）計算交織區速度：

2）計算交織段車流密度：

（6）確定服務水平：

已知：一級服務水平的臨界密度為7.0 pcu/km/車道，二級服務水平的臨界最大密度為18.0 pcu/km/車道，因此該交織區可達一級服務水平。

（7）確定通行能力：

由于該交織區為A型，4車道，自由流速度為100 km/h，流率比為0.185，交織長度以600 m計，則QR為0.1時，通行能力為5 700 pcu/h/車道，QR為0.2時，通行能力為5 500 pcu/h/車道，按QR=0.18內插可得：

結論：該交織段在高峰小時內將運行一級服務水平，交織段內的車流密度為6.2 pcu/km/車道，估算通行能力為5 530輛小客車/小時。

4 結語

本文通過對S340快速化改造東城互通與G233節點之間的交織區通行能力和服務水平的驗算，進一步驗證了丹陽至金壇高速公路東城互通在靠近G233節點側設置雙喇叭互通方案的可行性，東城互通選型起到了關鍵作用。

同時本文也為城市快速路改造中相鄰節點距離較近的交織區段通行能力和服務水平的驗證提供了參照模型及計算方法，對城市快速路交織區設置的可行性提供了理論依據，為今后的城市快速路交織區設計具有較強的借鑒意義。

參考文獻：

[1]交通工程手冊[S].人民交通出版社，1998.

[2]JTG D20-2017，公路路線設計規范[S].

[3]CJJ 129-2009，城市快速路設計規程[S].

[4]CJJ 37-2012，城市道路工程設計規范[S].（2016年版）.

[5]公路通行能力手冊[S].人民交通出版社出版，2017年.

[6]道路通行能力手冊[S].（HCM2000）2010年.