一級集散公路平面交叉口最小間距研究

賀玉婷

（廣東省交通規劃設計研究院集團股份有限公司,廣東 廣州 510599）

0 引言

平面交叉口是道路網中關鍵的元素，是道路交通的咽喉。平面交叉口在交通運輸中起到了轉換方向的重要功能。而集散公路則主要具備匯集疏散的功能，需要將干線公路上的交通量轉移至支線公路，這種功能往往需要通過平面交叉口實現。但在平面交叉范圍內，由于各方向的車流相互干擾，往往運行速度較低，如果平面交叉口的間距較小，會影響主路與被交路主線的通行，且沖突點較多容易發生交通事故。因此，如何確定設計中最小平交口間距，在無法避免地采用小間距平交口時采用何種措施對提高平交口的通行能力，降低交通事故率具有重要意義。因此該文研究了一級集散公路的平交口間距的影響因素，并針對改擴建項目中平交口間距過小的問題提出了改善措施。

1 平面交叉間距影響因素

1.1 道路交通量

平交口之間的距離實質上是車輛轉向換道的交織段。交織段的交通流特性與道路交通量密切相關，在平交口，車流相互交織，操作復雜，交通流一般處于飽和流或自由流狀態。在這兩種狀態下，駕駛員的視認反應時間相同，換道所需時間相同，但是不同交通流狀態的運行速度不同，所需的變換車道的距離就不同。在自由流狀態下，車輛運行速度比較高，當駕駛員發現前方預告標志并做出換道判斷時，更容易判斷可插入間隙。相關研究表明，在飽和流狀態下完成一個車道的變換需要40～60 m的距離，而自由流則需要80～120 m的距離。

1.2 車輛行駛速度

當車輛以不同的速度行駛時，駕駛員識別預告標志并作出判斷的反應時間中所行駛過的距離不同，行駛速度越高，所需的距離越長。另外，駕駛員在判斷目標車道的可插入間隙時，如果目標車道的可插入間隙滿足車道變換所需的間隙時，駕駛員便開始調整車速車位準備變換車道。判斷可插入間隙時間相差不多，但行駛速度不同，行駛速度越高，所需的距離越長。

1.3 司機反應時間

車輛是交通流的實際參與者，駕駛員則是車輛的操縱者，因此駕駛員的生理心理特性也影響到車輛的運行特性。駕駛員對平交口預告標志的識讀、思考并作出是否變換車道及判斷可插入間隙等反應時間受駕駛員的個人駕駛經驗、性格特征等影響，隨駕駛員個人的個體不同而不同。相關調查研究表明，駕駛員對平交口預告標志的識讀、思考并作出決策等反應時間相差無幾，但判斷可插入間隙的時間相差較大。

1.4 交通標志設置位置

通過設置交通標志，使駕駛員能夠提前預知前方道路方向及交叉口的位置信息，并提前判斷是否需要變道，做好準備。預告標志設置的位置十分重要且與車輛行駛速度密切相關。若標志設置位置距離平交口位置較遠，車輛行駛速度較慢時，駕駛員在預期的抵達時間內仍未抵達時，則會對該標志產生困惑，甚至誤認為前方并無平交口而全速通行，產生交通事故隱患；若標志設置位置距離平交口位置較近，車輛行駛速度較快時，則可能沒有足夠的時間使駕駛員完成辨認標志牌、做出是否變道決策、操縱車輛變道及駛入平交口的過程，任一環節缺失均可能引發交通事故。

2 平面交叉間距功能分區

平面交叉口間距是指相鄰交叉口交叉點之間的距離。根據車輛在平交口與平交口之間的運行特性可將平面交叉間距分為穩定行駛段、功能段、構造段[1]，如圖1所示。

圖1 平交口間距示意圖

穩定行駛段指駕駛員經過上一段平交口后進行標準路段行駛，在該路段能夠以穩定的速度保持不變的駕駛狀態。功能段是指駕駛員發現前方平交口后完成判斷、決策的過程中所行駛的距離。構造段則包含平交口中的漸變段、展寬段及交叉點范圍的物理段。

2.1 穩定段

《公路安全保障工程實施技術指南》中提出，車輛行駛速度位于100～120 km/h區間時，穩定段長度為144 s距離；車輛行駛速度位于80～100 km/h區間時，穩定段長度為72 s距離；車輛行駛速度位于20～80 km/h區間時，穩定段長度為40 s距離。

2.2 功能段

當駕駛員操縱車輛發現前方預告標志并完成識讀、判斷后，位于最內側車道且需要右轉的車輛則需要變換車道，完成從最內側到最外側右轉車道的變換，進口道功能段長度包括視認反應段、入口換道段和減速段視認反應段；位于最內側車道且需要直行或左轉的則會降低車速通過或停車等待，進口道功能段長度包括減速段和排隊段，而從最內側車道直行或左轉的所需距離大于最內側需換道右轉的距離，因此進口道最小功能區長度應按從最內側換道至最外側車道右轉的情況進行計算[2]，如圖2所示。

圖2 平面交叉功能區長度示意圖

車輛在平交口范圍的速度一般較低，當車輛駛出平交口范圍后，需要先加速，再換道到最內側快車道。因此出口道功能段最小長度包括加速段及換道段。

2.3 構造段

一級集散公路無信號控制的交叉口構造段平面幾何構造如圖3，包括進口專用右轉車道、進口物理段、出口物理段及出口專用右轉車道。進出口專用右轉車道包括漸變段及展寬段，其長度可根據《路線設計規范》確定。

圖3 平面交叉構造段長度示意圖

3 現狀平交口間距過小改善措施

平交口最小間距僅能保障最基本的安全需求，在實際項目應用時，當平交口間距較小時可通過采取以下改善措施以保證行車安全。

3.1 環境景觀優化

人、車、路、環境是非常重要的組合，環境對駕駛員行車的安全與舒適起到重要的作用，良好的、優美的道路景觀布置對駕駛員能起到視線誘導、緩解疲勞、舒緩心情的作用，不良的道路景觀布置則有可能加劇駕駛員的緊張感[3]。因此可重點通過以下方面進行道路環境景觀優化：

（1）道路環境景觀應盡量同周圍地形地貌、自然景觀融合，避免產生較大差異，從而起到美化環境、增添景色、豐富景觀，反映地方特色的作用，既使駕駛人在駕駛過程中感覺舒適不突兀，又可以避免駕駛人視覺上單調與枯燥。

（2）沿線綠化時，依據道路線性變化及路線走向等進行景觀設計，使駕駛員在駕駛車輛時能根據沿線景觀的變化感知路線的變化，并提前準備好下一步的駕駛行為，使駕駛人操作更為流暢，行車更加舒順。

3.2 交通標志標線

交通標志標線是交通管理的重要內容，對維護交通秩序，保障交通暢通和車輛、行人安全具有重要意義。控制車速則是減少和預防事故的有效手段之一。在我國常用的減速手段主要是針對交通組織的，包括設置減速帶等減速設施、設置限速標志等警示設施、設置誘導標志標線等誘導設施。

3.2.1 減速設施

（1）視錯覺標線。視錯覺標線是通過改變駕駛員心理達到減速目的。通過對道路兩側設置視錯覺標線，駕駛員在行駛時會認為前方路段收緊變窄或者路面崎嶇不平，從而出于直覺上的自保而自動減速、謹慎駕駛。這種方法能夠從心理上促使駕駛員減速。

（2）減速振動標線。減速振動標線外觀呈凹凸形，往往制成條形或者點形，當車輪碾壓到標線時則會產生明顯的、均勻有節奏的振動感，并發出清晰的聲響。

（3）彩色防滑減速帶。彩色防滑減速帶是在原路面結構上加鋪一層彩色防滑罩面，多采用暗紅色，顏色鮮明，便于辨認；且能夠提高原路面結構的摩擦力，從而達到減速的效果。這種防滑減速帶減速效果好，產生的噪聲低。

（4）路肩振動帶。路肩振動帶與減速振動標線相似，都是外觀凹凸不平，車輛碾壓時會發出聲響，不同之處是路肩振動帶沿路線設置在路肩側，當車輛行駛偏出車道時則會發出聲音以警醒駕駛員操縱車輛不要偏離行車道。

3.2.2 警示設施

急彎下坡等警示標志及信號燈對主線駕駛員起到良好的警示作用，使駕駛員在行駛時能夠提前預知前方路況。根據規范要求，一般較高等級的道路交叉口設置有較為完備的警示設施，但對于被交路等級較低的小型平交口，如與地方路的加鋪轉角式平交口往往無警示標志，這會大大降低平交口駕駛員的安全性。在這些平交口處可設置道口樁等警示設施以提高駕駛員的注意力。

3.2.3 誘導標志

通過在道路兩側設置預告前方道路線性變化、通往方向及危險路段等標志標線，可以對駕駛員進行提前預告，從而提前做好心理準備，或謹慎行駛或提前變道，使駕駛員操作更從容。此外，目前國內山區一級集散公路很多并無比較完備的夜間照明設施，無法為駕駛員在夜間行駛提供足夠的安全保障，因此更是需要完善誘導標志，在危險路段、轉彎路口等設置發光的標志標線，便于駕駛員辨認。

3.3 優化交通流設計

根據路網功能、交通量大小等明確主交通流及次要交通流，在進行交通流設計時，優先將交通流引入更低等級的道路上，再由低等級道路匯入主交通流，避免因多支次要交通流頻繁接入主要交通流而導致交通阻塞。因此在平交口設計時可以考慮對被交路進行接入控制，限制部分方向通行。

3.4 設置定向開口中間帶

中間帶開口能夠滿足主線行駛車輛左右轉向的需求，以起到疏散交通的功能。目前國內常采用的中間帶開口方式有兩種，一種是完全開口式中間帶，一種是定向開口中間帶。完全開口式的中間帶開口形式，即直行、左轉、右轉、掉頭等方向均不限行，這種開口形式如果不設置紅綠燈等信號控制，直行與直行、直行與左轉、左轉與左轉之間將會產生18個沖突點，各方向的車流產生嚴重的交織分離，降低平交口路段的安全性。

定向開口式中間帶即在平交口處限制特定方向行駛，如被交路不能直行和左轉，只能右轉，但主線全方向均可依據燈控通行。這種定向式中間帶能夠減少被交路車輛與主線車輛的沖突點，從而減少道路交通事故，提高平交口的安全性。被限制的被交路行駛方向則可通過其他路段實現。除了對稱設置之外，也可因地制宜，根據該平交口的實際交通量需求，僅限制被交路某一方向的轉向，同樣可以減少沖突點，提高平交口通行能力。

3.5 優化平交口渠化設計

平面交叉口渠化設計，如合理布設斑馬線、設置分流島及分隔島，能夠使平交口中各方向的駕駛員有序地轉向或直行，減少平面交叉的沖突點，提高平交口通行的安全性[4]。針對目前平交口渠化中存在的問題，主要可以通過以下四個方面進行優化：

（1）因地制宜，可結合物種多樣性，選擇具有本地特色的綠植花卉在綠化帶種植。

（2）完善交通控制設施。可結合目前的物聯網等相關技術建成智慧交通。

（3）完善照明設施。合理設置照明亮度。

（4）加強養護，定期檢查平交口渠化情況。平交口的分隔島、偏分島等渠化標線及警告、指示等標志經過車輛行駛磨損及日曬雨淋等影響可能出現不清晰、無法辨認的情形；平交口綠化修剪養護不及時則可能遮擋平交口警示牌。

4 結語

該文首先根據交叉口間交通的運行特性將一級集散公路平交口間距進行分段，通過查閱以往研究文獻確定影響一級集散公路平面交叉間距設置的因素，提出了影響平面交叉口間距的因素，并針對改擴建項目中現狀平交口間距較小的情況提出并總結了改善措施。