城市快速路主辅路间出入口设置的探讨
2020-07-21李旭彪
李旭彪, 谷 军
(1. 中国市政工程西北设计研究院有限公司贵州分公司, 贵州贵阳 550004; 2. 中恒工程设计院有限公司, 四川成都 610017)
1 概述
城市快速路,作为等级最高的城市道路,位居城市道路四个等级中的最顶端。城市快速路是指在城市内修建的,中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式,具有单向双车道或以上的多车道,并设有配套的交通安全与管理设施的城市道路。随着中国城市化进程的快速发展,城市的交通量也与日俱增,快速路在解决城市内大容量、长距离、高速度交通的优势也就愈发明显。
快速路多由主路和辅路两部分组成,主路主要承担快速过境的功能,车辆行驶速度较快,通行能力强,对安全要求高;辅路主要承担集散沿线交通的功能,车辆行驶速度较慢,起服务周边地块的作用。CJJ 129-2009《城市快速路设计规程》明确规定,主辅路之间必须设置隔离栅、两侧带,并控制开口。主路和辅路之间通过出入口进行交通转换,由于出入口连接距离较短,主路与辅路之间存在20~50 km/h的速度差,而且车辆在出入口处实际的行车轨迹为S形,如果设计上存在问题会导致出入口处频繁出现交通拥堵,有的出入口甚至是事故多发地点,故设计人员应高度重视。本文就主辅路间的出入口设置进行了初步的研究探讨。
2 国内已建快速路主辅路间出入口存在的问题
(1)出入口的设置达不到快速路的标准。一些出入口的技术标准低,甚至未设置加减速车道。
(2)出入口的组合形式与主、辅路上车流量的比例不符合,导致了路段上的交通拥堵。
(3)辅路与地面道路相交处,出入口距离平面交叉口距离太近,严重影响到平面交叉口的通行能力。
(4)快速路的出入口间距布置不合理。
(5)出入口处视距不良。出入口狭窄且其视距包络线内绿化带高度较高,使得出入主线的车辆互相看不到,影响车速并易引发事故。
(6)出入口的标志设置不规范。对于不熟悉环境的驾驶员来说,容易走错路,增加绕行。
3 出入口设计的型式
(1)主辅路分隔带大于等于5 m。当主辅分隔带较宽.一般在5 m以上时,可利用分隔带的宽度在主车道上设置加、减速车道,在辅路上设置进、出口车道,如图1所示。图中的出入口交通组织比较好,该种设置方式对主辅路的交通影响均较小。
图1 主辅路分隔带大于等于5 m的出入口设置
(2)主辅路分隔带小于5 m。主辅分隔带较窄,小于5 m时,无法通过收窄分隔带来设置加减速车道时,需要在出入口处.将辅路往外拓宽车道,如图2所示。利用拓宽的路面,在主车道上设置加、减速车道和渐变段,在辅路上设置分合流段。出口处,先与主车道分流,再与辅路合流,辅路合流段有进口车道和渐变段;入口处,辅路上有出口车道,先与辅路分流,再与主车道合流,是比较常规的连接方式。
图2 主辅路分隔带小于5 m的出入口设置
4 出入口的平面线形设计
出入口的平面接线有直接式(图3)和平行式(图4)两种方式。考虑到行驶过程中车辆的变速和转换车道是一个统一的过程, 设置直接式变速车道行车更为舒适顺畅。也可以采用平行式,主路和辅路之间采用S型曲线进行连接。
图3 直接式变速车道
图4 平行式变速车道
虽然规范要求了出入口附近的平曲线、竖曲线应采用较大的半径。但由于受周边用地条件等影响,一般情况下出入口曲线半径的取值往往偏低。从安全和行车舒适的角度出发,建议出入口的曲线半径尽可能采用较高值,建议主线时速60的不低于120 m、时速80的不低于150 m、时速100的不低于200 m。
5 出入口的纵断面线形设计
出入口处的纵断面线形,尤其是竖曲线半径的设置,直接关系到行车视距,竖曲线半径小,视距差,驾驶员看不到标志和出入口,将会导致变道、减速不及而引起事故。
在《城市快速路设计规程》上规定了“出入口宜设在平缓路段,设置出入口处纵坡度不应大于2 %”。对于一般路段,主路纵断面应满足停车视距要求,而在主辅出入口,应尽量采用识别视距进行纵断面设计,识别视距远大于停车视距,详见下表1。
表1 停车视距与识别视距
6 出入口组合型式及间距要求
快速路出入口组合类型一共有四种:出口—入口;出口—出口;入口—出口和入口—入口,见图5。影响出入口组合类型的因素主要有两种:一是出入口间距;二是从交通组织角度来考虑出入口的组合类型。每一种出入口组合类型,其在出入口处参与交织的交通流及交织的特点是不同的。
图5 快速路出入口组合类型及间距示意
入口—入口:D=La+Lt+Ls
入口—出口:D=La+Lt+max(Ls,Lw)+Ld+Lt
出口—出口:D=Ls+Lt+Ld
出口—入口:D=Ls
其中:D为出入口最小间距;La为加速车道长度;Lt为过渡段长度;Lw为交织段长度;Ls为识别交通标志所需距离。
7 出入口设置的综合考量
设计上如果只是简单的增多出入口的设置,就会引发大量的短途交通流与过境交通流相混合,就进一步使城市快速路的运行负担加重,最终导致路网的交通量不平衡;如果出入口太少的话,又会导致出入口的间距过大、快速路的流量变小,进而导致了辅路的压力变大,最终使得城市快速路的整体运输量达不到预计的目标。所以出入口的综合布置上应该注意以下问题:
(1)统筹全局。在设置城市快速出入口设置时必须要统筹全局,结合区域路网、交通需求、用地性质、交通组织和通行能力匹配,对周围路网分流功能和重点节点进行综合分析。研究分析周围路网的情况,对出入口进行合理的统筹协调。
(2)加大监控力度。通过监控各个路段的车辆流通情况才能更好的掌握实况信息,并根据情况采取协调工作。必要时可以控制车辆进出快速路,以调整快速路与其它路网间的流量分配。
(3)出入的先后顺序问题。出入口布设到底是先入后出,还是先出后入,应结合实际情况灵活运用规范进行布设。采取先入后出或先出后入,其实质是把交织冲突置于主路还是辅路。通常情况下,相邻两立交间都是采用先人后出的组合方式。当受到相交路网的限制,立交间的距离较小,不能满足先入后出的出入口间距时,可以考虑采用先出后入,将主路上的交织转移到辅路。
(4)菱形立交处出入口距离平面交叉口的间距。出入口车流需要通过辅路交叉口来集散,出入口与辅路平交口的距离大小对交叉口的交通影响较大。在菱形立交处,由于出入口与辅路平交口距离的长度会对交叉口的交通运行造成影响,因而出口(下行匝道)至交叉口停车线距离,需由车辆排队长度和车辆转换车道交织长度组成,设计应将其控制在140 m以上;入口(上行匝道)至交叉口停车线的距离满足横向道路和对向车流的交叉长度(如果设有公交港湾停靠站还需考虑与公交车的交织长度),一般采用50~100 m。在实际情况满足不了规范要求的间距时,可通过拓宽车道数增加通行能力。
8 结束语
目前中国的各大城市正在大力建设城市快速路,各个地区都有了一定的设计经验,同时也存在一定的问题。按照国外的设计流程,快速路的设计中要用60 %以上的时间来做好出入口的设计,可见出入口在整个快速路系统中的重要性。城市快速路出入口作为城市快速路网的重要组成部分,不仅连接城市快速路网和其它城市道路网,实现道路等级的过渡,其设置合理与否直接影响城市快速路网整体效益的发挥,因此对主辅路间出入口的设置问题进行研究是非常重要的。本文从城市快速路主辅路间出入口的型式、平纵线形以及出入口的组合形式和间距进行了初步的探讨,可以供同行们作为参考。