隧道与主线出口净距安全性评价分析

孙琳

摘 要：隧道与主线出口最小净距已经有明确规定，最小净距是驾驶人在完成明适应、寻找间隙、变换车道和出口确认等过程中行驶的距离，本文从互通立交换道安全性为分析口，基于两个立交实例的研究，对不满足最小净距要求的隧道与主线出口进行分析。

关键词：城市快速路;隧道;变化车道;最小净距

0 引言

隧道出口端与前方主线出口的间距：主要考虑满足设置完善的指路标志的需要，对于山区高速公路隧道出口与前方主线出口之间间距偏小的情况，《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）第 5.4.5 条规定的最小净距是驾驶人在完成明适应、寻找间隙、变换车道和出口确认等过程中行驶的距离。由于最小净距假定的前提是出口预告标志的辨认、读取和行动决策等过程在出隧道前完成，所以评价时既需考虑最小净距提出的前提条件是否可以成立，又要考虑保证车辆在运行速度下的最小净距。

1 项目简介

国道G205线河源市热水至埔前段改线工程（以下简称本项目）位于河源市区，路线总体呈南北-东西走向，起點位于河源市东源县仙塘镇的赤径村，止于源城区龙岭工业园。涉及主要地区有河源市的东源县、源城区及紫金县，沿线分布的开发区有蝴蝶岭工业园、滨江新城、江东新区、高铁新城、高新区及龙岭工业园。主线设计速度80 km/h，辅道设计速度40 km/h。全线设有蝴蝶岭、东源大道、新河大道、建设大道、河紫路、迎客大道、东环南路、科技大道沿江路、滨江大道、兴业大道、龙岭五路共11处互通立交。

河紫路互通立交位于紫金县临江镇，采用菱形互通立交的形式，主要实现河紫路与本项目的交通流转换。互通所在区域为丘陵地貌，地形起伏较大。本立交主要的制约因素为河紫路、梧桐山隧道。

根据立交细则5.4.5中隧道与主线出口最小净距不宜小于表1值。

本项目主线设计速度80 km/h，双向六车道，从上表中可以得出，隧道出口与主线出口最小净距为450 m，施工图送审阶段，为满足净距450 m，A匝道是采用环圈展线方式。评审时，专家提出，环圈方式挖方及占地过大，要求我们优化A匝道。于是我们提出不展线的A匝道，但是隧道出口与主线出口净距只能达到217.92 m，不满足立交规范。

2 互通立交换道安全性分析

2.1 互通出口换道驾驶过程分析

车道定义：由内侧到外侧分别为最内侧车道、中间车道、最外侧车道。

换道过程描述： 车辆驶出主线进入互通出口的过程为强制性换道过程。车辆从热水方向经梧桐山隧道出口至河紫路互通出口的驾驶过程是本项目分析的重点。下面来描述车辆在主线最内侧车道行驶时，需要驶出的车辆换至最外侧车道这一过程，见下图：

车道转移距离：

S5=V 换 t 转

廖军洪等人在《高速公路互通立交与隧道最小间距研究》中，车辆横移速度J=1 m/s，高速公路车道宽度取值为 3.75 m，所以一般取横移时间 t 转为 3.75 s。

2.2 出口确认距离

长安大学史静在《互通立交最小安全净距及变速车道长度研究》中给出，确认距离是指车辆驶入外侧车道后保持自由流状态，确认出口匝道的安全距离，通常取 100 m。

同样，出口确认距离可借鉴 AASHTO 建议中，对所有车速在确定安全停车距离的规定，反应时间采用 2.5 s。

S6=V 换 t 反

本计算过程中，本着关键参数选取较大合理值、其它参数选取一般值的原则，具体选取的计算参数如下：

分别按照设计速度 80 km/h 和运行速度 110 km/h 对换道距离进行计算，考虑车辆在最内侧车道行驶时，驶出主线的需求距离。

由于本项目单方向有 3 条车道，本次计算假设最内侧车道及中间车道车速差较小，调整时间按 3 s 进行计算，中间车道及最外侧车道存在速度差，调整过程中换道车速为主线行驶车速的 0.76。

（1）计算车辆在最内侧车道行驶时，驶出主线前，在主线行驶的需求距离，按照设计速度 80 km/h、运行速度 110 km/h 以及对应速度下的最大服务交通量，分别计算驾驶需求距离：

需求距离=隧道出口明适应距离+标志视认距离+操作反应距离+Σ（调整距离+等待距离+车道转移）+出口确认距离

（2）计算车辆在中间车道行驶时，驶出主线前，在主线行驶的需求距离，按照设计速度 80 km/h、运行速度 110 km/h 以及对应速度下的最大服务交通量，分别计算驾驶需求距离：

需求距离=隧道出口明适应距离+标志视认距离+操作反应距离+调整距离+等待距离+车道转移+出口确认距离

（3）计算车辆在外侧车道行驶时，驶出主线前，在主线行驶的需求距离，按照设计速度 80 km/h、运行速度 110 km/h 以及对应速度下的最大服务交通量，分别计算驾驶需求距离：

需求距离=隧道出口明适应距离+标志视认距离 +出口确认距离

3 结论分析

直接式方案右幅隧道出口距离互通减速渐变段起点仅217.9 m，环形匝道方案右幅隧道出口距离互通减速渐变段起点471 m，该两种方案均不满足最不利的情况下车辆在内侧车道行驶时在设计速度和运行速度下需要的驶出距离。环形匝道方案可满足在设计速度下车辆在中间车道和外侧车道行驶时需要的驶出距离;直接式方案可满足在设计速度下车辆在外侧车道行驶时需要的驶出距离。从工程规模、用地、造价等方面分析，推荐直接式方案。为保证直接式方案行车安全方案一是需要严格控制车辆的运行速度;二是需要让所有出口车辆在隧道出口前提前换至最外侧车道。考虑增加标志标线诱导和被动防护工程技术措施，完善安全设施设计，提升运营安全水平。

参考文献：

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