高速公路互通式立交与隧道入口最小间距研究

王少飞，李伟聪，陈学文，陈振河

(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司 隧道建设与养护技术交通行业重点实验室，重庆 400067;2．国家山区公路工程技术研究中心，重庆 400067;3．广东广珠西线高速公路有限公司，广东 中山 528459)

高速公路互通式立交与隧道入口最小间距研究

王少飞1，2，李伟聪3，陈学文3，陈振河3

(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司 隧道建设与养护技术交通行业重点实验室，重庆 400067;2．国家山区公路工程技术研究中心，重庆 400067;3．广东广珠西线高速公路有限公司，广东 中山 528459)

针对当前出现的高速公路互通立交与隧道入口间距较近的工程实际问题，从交通安全、驾驶员反应时间和车辆操作时间需求等角度，提出条件受限情况下高速公路互通立交与隧道入口间距推荐值。在总结工程实践经验的基础上，从工程技术和安全管理方面提出安全保障对策。

公路隧道 互通式立交 交通安全 最小间距

受地形地貌和社会经济条件等客观因素的限制，我国已建和在建高速公路中出现较多的互通式立交出入口与隧道洞口间距较近的工程实例。以国家高速公路珠江三角洲环线广东省中山市沙溪至月环段为例，有3处路段的互通式立交与隧道洞口为小间距，其中最短的一处不足50 m［1］。当互通式立交与隧道入口间距过小时，当车辆刚刚驶出匝道即面临隧道，受“黑洞效应”或“黑框效应”的影响，驾驶者容易产生紧张和焦躁情绪，出现在隧道入口前突然变换车道或紧急刹车等行为，严重影响高速公路主线交通正常运行［2-4］，严重时甚至会在隧道入口前引发追尾、碰撞等交通事故。统计数据表明，公路隧道入口前为交通事故多发路段［5］。2008年9月发生于浙江金丽温高速公路俞庄隧道入口的特大交通事故就造成10人死亡、36人受伤［6］。我国《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)［7］第 11.1.6指出，“互通式立体交叉与前方隧道进口间的距离，应满足设置标志和标志以后对洞口判断所需的距离”，但并未做出详细的规定和要求，文献［3-4］基于车道变换理论给出高速公路隧道出口与互通式立交最小间距的建议值。本文则从交通安全角度出发，结合现行标准规范和相关工程经验，给出高速公路互通式立交与隧道入口最小间距建议值，并针对间距不足的情况提出针对性的安全保障措施。

1 高速公路互通式立交与隧道入口间距影响因素

影响互通式立交与公路隧道入口间距的因素主要有以下4个方面。

1.1 交通运行特性

交通运行特性是影响高速公路互通式立交与相邻隧道间距的主要因素之一，合理的间距能使整条高速公路交通量和区域交通流量分配协调。交通运行特性与所在地区的人口、经济、交通需求和公路网规划建设等密切相关。

1.2 交通设施设置

互通式立交与隧道入口之间应当保证设置交通工程设施所需要的安全距离，以满足《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D71—2004)［8］等标准规范的要求，保证驾驶者得到相关交通信息后有足够的时间做出反应，确保车辆安全运行。

1.3 交织路段长度

互通式立交与隧道入口之间的路段存在交织运行的情况，这就要求交织区内的车辆必须在长度的限制内完成车道变换，交织长度对驾驶者完成所需的全部车道变换所需的时间和空间起着制约作用。

1.4 驾驶操作行为

如果互通式立交与隧道入口间距过短，驾驶者要快速完成对交通信息的识辨和交通状态的判断，完成车辆跟驰与车道变换等行为［9］，这非常不利于驾驶者的操作，容易发生交通事故，尤其是在夜间。

2 高速公路互通式立交与隧道入口最小间距计算

一般而言，在互通式立交与隧道入口前合流不会存在较大的交通安全隐患，本文研究是基于最不利组合条件下高速公路互通式立交与隧道入口的最小净距问题:即二者相隔很近，车辆从上一互通式立交匝道通过加速车道驶入主线行车道1后，注意到前方紧临隧道。一般情况下，驾驶者有两个选择，一是减速驶入隧道，二是不减速驶入隧道，通常大部分驾驶者会选择减速驶入隧道。如图1所示。

图1 互通式立交与隧道入口间距示意

2.1 驾驶者调整车速所行驶的距离L1

驾驶者通过后视镜观察出现的间隙，并确认其为可插入间隙，这段时间所行驶的距离，即车辆为变换车道而调整车速所行驶的距离。驾驶者反应时间是从感知信号到采取行动所需要的时间，但在复杂的交通环境中，反应时间会随着客观情况复杂程度的增加而增加，研究表明总的反应时间约为0.5～4.0 s，本文取2.5 s［3］。在这一反应时间内所行驶的距离为

式中:L1为驾驶者调整车速所行驶的距离，m;V为主线车道的设计速度，km/h;t为驾驶者反应时间，s。

由此可计算出不同设计速度条件下，驾驶者调整车速所行驶的距离L1，见表1。

表1 驾驶者调整车速所行驶的距离

2.2 交通工程设施与隧道入口的距离L2

长大公路隧道入口前通常要设置交通标志、可变情报板、可变限速标志、交通信号灯等交通工程设施，其与隧道入口之间的距离见表2。

表2 交通工程设施与隧道入口的距离

2.3 互通式立交与隧道入口最小间距L

在考虑隧道入口前变换至超车道(图1中的行车道2)的前提下，互通式立交与两车道隧道入口最小间距为驾驶者调整车速所行驶的距离和交通工程设施与隧道入口最小间距之和，即

由此可计算得出不同设计速度条件下，互通式立交与两车道隧道入口最小间距L，见表3。

表3 互通式立交与两车道隧道入口最小间距

在三车道、四车道高速公路隧道条件下，考虑驾驶者在隧道入口前至少有2次车道变换行为，则互通式立交与隧道入口最小间距L要增大，见表4。

表4 互通式立交与三、四车道隧道入口最小间距

3 高速公路互通式立交与隧道入口段的安保对策

在山区高速公路互通式立交的设计中，可能会出现立交与隧道之间的距离难以满足交通安全要求的实际情况［1］，本文提出如下改善对策。

3.1 调整设计

有条件调整优化设计方案时，应对互通式立交位置进行改移处理，确保互通式立交与隧道入口最小间距满足表3或表4的要求。

3.2 工程措施

当互通式立交与隧道入口最小间距不能满足表3或表4的要求，但受地形地貌限制又难以改移立交位置时，应采取科学有效的工程措施［10］。

1)高速公路隧道洞外道路正常路段横断面主要由超车道、行车道及紧急停车带组成，而隧道受投资成本等限制，断面宽度相对较窄，故隧道内外断面有明显变化(如图2所示)，应改变隧道入口前正常路段一定距离内的护栏位置，使道路断面与隧道断面平滑过渡(如图3所示)，以减少隧道入口发生车辆碰撞洞门的事故。

图2 隧道入口处护栏改进前的位置

图3 隧道入口处护栏改进后的位置

2)在隧道入口、互通式立交匝道加速车道处铺设彩色防滑路面，以提高路面抗滑性并警示驾驶者安全行车。

3)在互通式立交匝道设置合流及限速标志。

4)避免互通式立交范围内的绿化植被对行车视线的干扰。

5)隧道洞口侧墙端面设置立面标记，以清晰勾勒出隧道轮廓，如图4所示。

6)设置视错觉减速标线，如图5所示。强烈的视觉冲击会使驾驶者减速慢行，确保行车安全。

7)完善互通式立交区照明设施，建议照明等级采用一级［11］，以提高行车视认性。

图4 隧道洞口立面标记(二)

图5 立体视错觉减速标线

3.3 管理措施

1)互通式立交至隧道入口段限速值为60～80 km/h，并增设测速装置，以警示驾驶者按限速要求行车。

2)加强货车超载超限运输的管理，采用计重收费模式;加强交通安全宣传教育力度，严禁车辆在互通式立交匝道违规停车上下客，对于违规车辆应加大处罚力度。

4 结语

1)在高速公路主线设计速度分别为120，100，80和60 km/h时，互通式立交与两车道隧道入口最小间距一般不宜小于340，290，220和200 m，与三、四车道隧道入口最小间距一般不宜小于420，360，270和235 m。

2)从工程措施和管理措施两方面入手，提出高速公路互通式立交与隧道入口间距难以满足交通安全时的综合改善对策，以尽可能减少交通事故的发生，降低事故损失。

［1］招商局重庆交通科研设计院有限公司(国家山区公路工程技术研究中心)．国家高速公路珠江三角洲环线广东省中山市沙溪至月环段施工图设计安全性评价咨询报告［R］．重庆:招商局重庆交通科研设计院有限公司，2011．

［2］郭敏，过秀成．隧道与互通立交衔接路段交通分析与对策研究［J］．华东公路，1996(1):57-60．

［3］赵一飞，陈敏，潘兵宏．隧道与互通式立交出口最小间距需求分析［J］．长安大学学报:自然科学版，2011，31(3):68-71，89．

［4］廖军洪，王芳，邬洪波，等．高速公路互通立交与隧道最小间距研究［J］．公路，2012(1):1-7．

［5］俞渝萍，徐忠阳．隧道洞口交通安全影响因素分析与对策［J］．交通标准化，2006(4):104-108．

［6］王少飞，林志，陈建忠，等．山区高速公路隧道交通安全问题探讨［J］．公路交通技术，2009(6):137-143．

［7］中华人民共和国交通部．JTG D20—2006 公路路线设计规范［S］．北京:人民交通出版社，2006．

［8］中华人民共和国交通部．JTG/T D71—2004 公路隧道交通工程设计规范［S］．北京:人民交通出版社，2004．

［9］冯玉荣．高速公路互通式立交最小间距研究［D］．西安:长安大学，2009．

［10］王少飞，李伟聪，陈学文，等．广珠西线高速公路(3期)隧道—互通式立交段交通安全评价［J］．公路交通技术，2011(6):117-120．

［11］中华人民共和国交通部．GB/T 24969—2010 公路照明技术条件［S］．北京:中国标准出版社，2010．

U491

A

10．3969/j．issn．1003-1995．2013．09．23

1003-1995(2013)09-0074-03

2012-10-19;

2013-05-22

“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2009BAG13A02);广东省交通运输厅重点工程科技项目(2010-06)

王少飞(1983— )，男，陕西富平人，助理研究员，硕士。

(责任审编 赵其文)