高密度互通立交区域标志标线组合精细化设计研究
2021-04-17杨登松
杨登松
(江苏宁沪高速公路股份有限公司,江苏南京 210049)
高速公路标志标线设计大多从隧道出口等节点方面考虑;牛敏强等[1]针对高速公路隧道出口与主线出口净距提出控制路段标志标线设计方法以及基于交通工程方面的考虑,如王金龙[2]分析了设置交通工程标志标线的基本原则,并重点介绍了交通工程标志标线的施工技术。戴锐林[3]对高速公路上标志标线的设置作用进行研究,指出在高速公路上设置标志标线的必要性,为高速公路上交通标志标线的建设和管理提出建议,以此来提高高速公路的道路安全性。廖永清[4]结合某公路工程实例,在系统分析标志标线设置方法的基础上,就特殊路段中有关交通标志标线的应用问题进行了分析与论述。
通过文献调研发现,高速公路标志标线设计对高密度互通立交区的研究较少。高密度互通立交区与普通互通立交区的区别在于前者的交通出行环境更为复杂,标志标线的设计需要更为严谨,保障出行的安全性与便捷性。本文提出了高密度互通立交出入口的标志标线组织设计方法,并应用于沪宁高速无锡段的标识系统优化设计中,减少其拥堵次数,降低其拥堵程度,保障出行者的安全快速出行。
1 互通立交出入口路段标志、标线组合设计方法
高速公路出入口前置指示标志(AGS)的设置主要从出入口路段指引类标志标线、警告类标志标线、规则类标志标线、辅助类标志标线四个方面考虑。
1.1 出入口路段指引类标志标线
出入口路段指引类标志标线设置主要包括指路标志及出入口端部标线,施划在地面上的文字。同时还需要在分流鼻端设置以双柱式为主的出口标志。
入口区域的指路标志主要包括下一出口标志,表明下一出口的名称及距离。
双向八车道高速公路出口区域标注标线推荐设计参数如表1所示。
表1 双向八车道高速公路出口区域标志标线推荐设计参数
出入口区域的指引类标线主要包括匝道出入口端部的交通标线,其设置应满足如下要求:
(1)匝道出入口的交通标线应根据变速车道的形式、匝道的横断面来确定。主线右侧车行道边缘线和匝道左侧车行道边缘线之间,应设置斜向行车方向的斑马线。斑马线及设置范围两侧的车行道边缘线均应为白色。
(2)互通式立体交叉路段主线的分流、合流段和匝道间的分流、合流段,应设置分流、合流部标线。主线右侧车行道边缘线和主线或匝道的左侧车行道边缘之间,应设置体现行车方向的斑马线。
(3)对应的主线相应位置处,宜设置导向箭头。
出口区域还存在施划在地面上的文字标记,主要内容为前方道路的目的地,一般设置在导向箭头的后方。
1.2 出入口路段警告类标志标线
出入口路段警告类标志标线设置主要包括合流标志,设置在主线的适当位置,到合流点的距离按警告标志设置位置的规定选取。
1.3 出入口路段规则类标志标线
出口区域减速车道应设置主线的限速标志,规定主线行驶车辆的最高速度,结合主线的线形设计以及交通安全法进行规定。
匝道也应设置相应的限速标志,可根据实际情况采取阶梯限速。在出入口区域施划白色虚实线,设置方法设计参数如表2所示。
表2 出入口区域白色虚实线推荐设计参数表
加减速出入口区域标志标线设计推荐方案如图1所示。
图1 加减速车道出入口区域标志标线设计推荐方案
1.4 出入口路段辅助类标志标线
出入口路段的辅助类标志主要涉及入口区域设置的高速公路路名标志,告知刚上高速的驾驶员其所行高速的名称、编号及方向,同时帮助其他驾驶员确认所行使道路的信息。
此外,因为从主线行驶到匝道上线形变化明显,因此在道路两侧提高密度设置轮廓标也是非常必要的。
2 互通立交路段出入口标志标线设置示例
在AGS设置位置不同时,驾驶员选择进入最外侧车道的位置并没有明显的改变,说明驾驶员选择进入最外侧车道位置主要考虑的是车辆与出口的距离,这一结论能够对出口区域的标线设计提供参考。
多车道高速公路AGS的前置距离应在我国规范规定的基础上适当增加,保证最内侧车道内的车辆有足够的距离进行一系列变换车道的操作,最终驶入出口匝道。大部分驾驶员倾向于在距离出口100~700 m的范围内进入最外侧车道,准备驶离高速公路,可以通过标线的设置,减少在这一范围内其他车辆对准备驶离高速公路车辆的干扰。因此上文提出的AGS设计与白色虚实线设计方案能够分别在以上两个方面改善出口区域的行车安全状况,提出的标志标线设计推荐方案如图2所示。
图2 出口区域标志标线设计推荐方案
3 互通立交区路段标志标线组合设置推荐方案
F型标志的变道起点距标志最远,为382 m;正常型标志变道起点距标志距离较F型标志近,为373 m;信息过载的标志变道起点距标志距离最近,为360 m。信息过载组较对照组变道位置普遍偏晚,且数据离散程度更高,说明标志的信息过载对驾驶员认读标志造成干扰,认读时间增长,导致变道起点比对照组晚。F型标志组较信息过载组变道早,虽然两者传递信息条数相同,但信息熵相差较大,说明F型标志在视认性上较传统标志存在优势。
F型标志组合有利于提高驾驶员的视认效率,是一种优于传统标志标线系统设计的方案。F型标志组对驾驶员产生的驾驶负荷最小,视认性较好。
因此推荐F型标志,原因如下:(1)与传统标志对比,在标志内容方面,在信息熵不改变的情况下能明显增大信息条数,并且驾驶员视认结果显示要优于信息量相同的过载型标志;(2)F型标志提示距离设置为3 km-2 km-1 km,数据显示,驾驶员变道起点明显早于传统的2 km-1 km-500 m,结合分析,可以设置成3 km-2 km-800 m;(3)F型标志组合在眼动指标平均注视时间和平均扫视持续时间的方面优于其他各组标志,有利于提高驾驶员的视认效率,是一种优于传统标志标线系统设计的方案。
4 沪宁高速无锡段标识系统优化设计方案
沪宁高速无锡段枢纽互通较多且分布密集,部分出口匝道之间的距离较小,其中最小距离仅有2 km,导致主线路段出口预告标志布设较密集,同一个出口2 km、1 km、500 m和0 m预告标志之间插入其他标志的情况时有发生。同时,部分出口预告标志存还在信息量过载的情况。
沪宁高速无锡段各互通枢纽之间的距离如图3所示,其中包含一个服务区。
图3 沪宁高速无锡段枢纽互通间距(含出口指路信息)
在同一预告标志版上配合使用指示箭头、地名及距离的方式,预告距离较近(≤6 km)的两个出口的城市及距离信息,过程中还需要对出口预告标志牌的指路信息进行筛选优化,从而更清晰直观地为驾驶员提供有效指路信息。
此外,还对沪宁高速无锡段其他距离较近的出口匝道前的预告标志进行了整理与版面优化方案设计,具体优化设计如图4所示。
图4 宁沪方向“出口112”分级预告标志整体优化方案
此外,为了配合无锡段主动车道管控标识系统的应用,可开展高密度互通区段静态标识系统智能化应用设计,将标志牌上的指示箭头改为LED电子屏幕显示,显示屏可根据路段的实时通行状况显示不同的颜色,告知司机前方路段或下一出口的拥堵情况。即在车多缓行或路段拥堵、枢纽上匝道处开始实施匝道信号灯管控时,通过在上游出口预告标志指示箭头上分段显示不同颜色的方法,预告前方路段的拥堵情况,提醒司机提前下高速绕行或适当减速。
当枢纽互通处路段拥堵、匝道处开始管控时,指示箭头的显示情况以及前方路段拥堵,显示为红色,提醒有条件的司机可提前经第一个出口匝道驶离高速,避开前方拥堵和汇流路段;或提醒驾驶人员注意避让、减速慢行,标志牌指示箭头优化设计如图5所示。
图5 标志牌指示箭头优化设计
5 结语
本文研究了高密度互通区立交区域标志标线组合精细化设计研究。首先从指引类标志标线、警告类标志标线、规则类标志标线、辅助类标志标线四个方面分析了互通立交出入口路段标志标线的组合设计方法,在此基础之上提出了相关示例以及方案,最后应用于沪宁高速无锡段标识系统的优化设计,对高密度互通立交区域的标志标线设计具有重要的意义。