高速公路扩建工程互通出口前同向车道分隔带保留长度的论证

吴文浩 闫文涛

摘 要：本文对马鞍山市境内宁芜高速公路改扩建工程互通出口前同向车道分隔带保留最小长度进行分析论证，并提出计算参考依据。

关键词：高速公路;互通出口;同向分隔带

中图分类号：U417 文献标识码：A

0 概述

G4211宁芜高速是国家高速公路网的重要组成部分，是连接皖江地区与苏南、上海等东部沿海地区的重要通道，也是连接安徽省马鞍山市与芜湖市间的重要干线公路，在路网中具有十分重要的地位。

项目改建起点位于皖苏省界处，向南与宁安城际铁路并行布设，之后下穿采石河路，上G4221沪武高速，经黄梅山戚山铁矿，于当涂县东上跨姑溪河，沿大青山西麓山脚布设，之后继续向南上跨青山河，终点位于芜湖枢纽互通立交，全长49.305公里。

1 路段改扩建方案

现状G4211宁芜高速在马鞍山市建成区约9.1公里，设计速度100 km/h，整体式路基宽24.5 m。由于既有空间局促，宁芜高速与宁安城际铁路并行共用走廊带。为减小宁芜高速公路改扩建施工和运营荷载对宁安高铁基础的影响，路段改扩建采用“左侧加宽+旧路改建利用”方案。为最大限度提高对既有工程的利用，右幅高速改建利用保留同向车道分隔带。

2 互通出口前同向车道分隔带保留长度的论证

本路段既有高速改建保留同向车道分隔带，由于马鞍山北互通立交位于该路段，需从车辆行驶稳定性、主线交通流、互通立交区域对上下游车辆影响等因素，分析论证马鞍山北互通出口前同向车道分隔带保留的最小长度。

马鞍山北互通出口前同向车道分隔带保留的最小长度L：

L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8

式中：L1—车辆驶入后调整方向所需的行驶里程（m）;L2—驾驶人员识别互通出口预告标牌车辆的行驶里程（m）;L3—等候利用车辆间隙穿插行驶里程（m）;L4—车辆穿插行驶里程（m）;L5—车辆变道前调整车身行驶里程（m）;L6—车辆横移过渡（3.75 m）行驶里程（m）;L7—车辆变道后调整车身行驶里程（m）;L8—互通出口前影响车辆直行里程（m）。

（1）车辆调整方向行驶里程：

式中：t1—驾驶人调整阶段反应时间和操作时间的总和（s）。

（2）互通出口识别预告标牌的行驶里程：

式中：t2—标志认识反应时间（s）;H—小客车驾驶人视线与标线之间的高差（m）;B—驾驶人视点与标志中间的距离（m）;θ—驾驶人的视野界限（°）。

（3）等候利用车辆间隙穿插行驶里程：

式中：t3—车辆等待一个可插入间隙的平均等待时间（s）。

（4）车辆穿插行驶里程：

式中：t4—驾驶人员反应时间（s）。

（5）车辆变道前调整车身行驶里程：

式中：t5—判断反应时间（s）。

（6）车辆横移过渡（3.75 m）行驶里程：

式中：t6—行驶时间（s）。

（7）车辆变道后调整车身行驶里程：

式中：t7—驾驶人调整阶段反应时间和操作时间的总和（s）。

（8）互通立交对直行车道的影响长度：

根据规范要求，最小长度取值为600 m。

根据分析计算结果，马鞍山北互通出口前同向车道分隔带保留的最小长度L为1 180 m。本项目采用值为1 375 m，能使行驶的车辆从容换道，在马鞍山北互通立交出口驶出高速。

3 保留同向车道分隔带路段外侧第3、4车道通行能力分析

结合远景年2042年交通量预测结果，外侧第3、4车道通行能力分析如下：由于马鞍山北互通位于同向分隔带范围，南京至芜湖方向互通转弯交通量发生在外侧第3、4车道，经通行能力计算，旧路外侧第3、4车道通行能力满足三级服务水平（V/C=0.55）要求。

（1）2042年预测旧路外侧第3、4车道交通量：

v=10 081 pcu/d（大型车交通量）+ 6 094 pcu/d（马鞍山北出口转弯交通量）=16 175 pcu/d

（2）外侧第3、4车道设计通行能力：

Cd=MSFi×fHV×fp×ff=3 200（veh/h）×0.947×1.0×0.97=2 939（veh/h）

式中：MSFi—設计服务水平下的最大服务交通量[pcu/（h.ln）];ff —高速公路的车道数修正系数;fHV—交通组成修正系数;fp—驾驶员总体特征修正系数，一般取值0.95～1.00之间，通过调查及相关资料分析。

（3）外侧第3、4车道服务水平V/C=0.55（三级服务水平）。

4 结语

开放中央隔离区，将其转换为建设区的对向段，是通行能力的瓶颈。由于把服务水平作为基本配置来讨论是没有意义的，所以只分析开通时的通行能力，中央隔离区是建设区的通行断面，是通行能力的控制因素。中央隔断开口处建筑面积的实际通行能力应与该路段的最大通行需求进行比较。如果需求大于实际开通容量，那么开通中央分隔线就成为容量瓶颈，需要调整中央分隔器的开口长度以消除瓶颈。

参考文献：

[1]JT/T 1116-2017，公路铁路并行路段设计技术规范[S].

[2]骆中斌.高速公路中央分隔带、同向分隔带布置型式及开口研究[D].长安大学，2014.

[3]JTG B01-2014，公路工程技术标准[S].