公路路线互通式立交设计问题分析

2023-05-22戴杰

运输经理世界 2023年5期

戴杰

（盐城市交通规划设计院有限公司，江苏盐城 224001）

0 引言

公路路线互通式立交设计可以为人们带来更为便捷的城市交通运输环境，使公路路线的设计与当前城市交通运行的需求变得更为契合，从而推动当地经济的发展。某市的省道快速化改造工程项目路线全长为7.465km，是城市快速路网规划“四纵、四横、井字放射形”的第三纵重要组成部分，同时也是“井字放射形”的第三纵与高速公路的重要组成部分。项目的建设能实现快速集散城市内外交通，同时对提升干线公路城镇段通行能力、完善公路功能均具有重要的作用。因此，在公路路线的互通式立交设计上，应注重将公路路线的各项功能切实发挥出来。

1 互通式立交设计的原则

1.1 经济美观

科学合理的设计可以使得立交桥建造以及后期养护的费用大大缩减，不仅能够优化工程造价，还减轻了施工单位与政府的经济压力。同时，因为互通式立交属于大型交通工程，会对人们的视觉造成一定的冲击，所以立交设计需要在考虑工程施工安全、交通性能的基础上，从观赏性的角度出发，融入更多自然、绿化等元素，使得互通式立交设计变得更具人性化。

1.2 安全性能

互通式立交的设计必须重点考虑安全性。其中，对于交叉线形的设计，应该结合力学原理，使车辆行驶得更为平稳，以利于保障交通运输的安全。同时，还应该确保交通安全设施齐备，尽量避免因此而导致的交通安全事故[1]。

1.3 交通通畅

公路路线互通式立交的设计必须满足交通通畅运行的基本要求，这是互通式立交设计的基础性作用。不同的路线线形设计方案，可以直接体现出交通运行的通畅程度；只有在设计中充分考虑了路线线形这一元素，才能确保交通体系的整体运行更加通畅。

1.4 线形简单

互通式立交的结构一般都较为复杂，在一些拐弯的路段往往采用不同线形的匝道设计，便于各方向车辆顺利通达，但是如果匝道线形设计不合理，则很可能引起交通运行方面的问题。因此，在设计互通式立交时，应该结合工程施工现场的自然条件以及交通运行的实际情况，尽可能设计线形比较简单的路线，不仅可以减少车辆绕行的距离，同时也能够更好地帮助驾驶员正确识别路线，避免出现走错路线的问题。

2 公路路线互通式立交设计的流程

2.1 准备资料

第一，城市规划部门应首先研究施工路段的规划成果。第二，对城市交通流量的情况进行统计，并分析具体的统计结果与预测结果。第三，需要明确互通式立交施工技术等级、路幅宽度以及总平面参函数等各项数据信息。第四，需要及时掌握主线交叉路段的资料，具体包括数字地图的模型、比例尺数据等。第五，应明确立交施工现场周边各种建筑物的信息参数。只有充分做好前期的资料准备工作，获得了全面完整的数据，才能保证立交设计更符合城建规范[2]。

2.2 选择位置

选择合适的位置是立交设计的重要一环，因为它会直接影响到互通式立交的实际运营效果。设计人员需要首先开展调研与分析工作，即要明确城市主干道与各条交叉公路的基本分布情况，然后再结合实际的工程施工需求、城市交通情况以及地质与水文条件等，确定互通式立交的位置。

2.3 确定等级

互通式立交的等级确定，需要结合多个方面不同的因素。首先，需要明确互通式立交施工的技术等级。其次，应确定互通式立交项目工程的整体规模。最后，需要考虑城市交通的拥堵程度。

2.4 选择立交形式

2.4.1 互通式立交的功能

一般而言，互通式立交分为枢纽型或出入口型。出入口型互通式立交与高速公路连接在一起，需要设置相应的收费口。其复杂性使之能够采用的形式比较少，只能选择双喇叭形、“Y”字形或者组合变化式等形式。而枢纽型互通式立交的功能是快速转换交通流，所以通常不需要设置收费站。在形式选择方面有着更高的自由度，常见的有菱形、涡轮形、组合变化式以及全定向式等形式。

2.4.2 交通流量与通行能力的设计

立交路口处通行能力的强弱，关系到公路路线交通拥堵问题，如果通行能力较强，那么会发挥出缓解拥堵的功能，所以互通式立交设计中的交通流量与通行能力设计是非常重要的内容。某工程实例中，为了确保交通流量与通行能力的设计更为科学，不仅做好了前期的调查工作，还对未来的交通类型进行了全面预测，同时作出相应的目标导引，具体如表1 所示。如此才能令互通式立交设计更为科学合理。

表1 某市特征年居民交通出行结构导引目标

2.4.3 匝道速度设计

互通式立交中的匝道是不容忽视的一个部分，其速度设计会影响到互通式立交功能的实现。一般而言，匝道速度的设计应该结合立交的几何形状、视距指标以及路幅尺寸等[3]。

2.4.4 公路与立交的等级

互通式立交的等级取决于立交的交通流量，同时还要结合相交公路的技术等级。虽然我国与国外相比，互通式立交的设计存在着很大的差异，但是二者的设计都考虑了速度、交通流量以及相交公路等因素。

2.4.5 立交的服务水平

在公路路线互通式立交设计中，设计人员需要考虑互通式立交的服务水平，尽可能地满足更多不同种类的交通流转需求，从而进一步为驾驶员提供充足的行驶时间，满足其自由度、舒适度等方面的合理需求。

总之，立交形式的选择是一个比较复杂的问题，需要考虑到诸多因素，所以设计人员在进行设计的过程中，应该对整个设计流程进行综合性考虑，以保证公路路线互通式立交设计的科学性与合理性。在本文所列举的工程实例中，其经过了前期的资料准备、位置选定、等级与形式的确定后，方案初步确定为涡轮形，并明确了相应的技术标准，具体的技术标准如表2 所示。

表2 某公路路线互通式立交设计技术标准

3 公路路线互通式立交设计问题探讨

3.1 主线相交的合流方式

在互通式立交设计中，常见的主线相交合流方式有两种，即左行线从右侧合流以及左右侧交通线直接合流。二者的选择与设计应该结合交通流量的情况进行设计，故而主线相交合流的设计也会存在差异。如果交通流量的主要来源是主交通流与左侧的交通流，为了平均左右两侧的交通流量，可以采用左右侧交通线直接合流的方式。但如果左侧的交通流是次交通流，那么合流设计应该采用左行线从右侧合流的方式。

3.2 互通式立交减速车道及其分流点的设计

减速车道的设计是互通式立交设计中的重要一环，设计人员需要确保各项指标符合标准。具体而言，减速车道的长度应该长于建设规范中的最低标准。为了防止减速车道上出现严重的交通事故，设计人员还应该根据实际情况调整其长度，如根据纵坡的坡度适当延长减速车道。

3.3 视距设计

因互通式立交的车辆更多，驾驶环境更复杂，所以针对视距设计而言也有着更高和更严格的要求。在进行设计时，必须考虑引导视距与停车视距。引导视距应与行驶速度相适应，其数值等于停车视距，通常在高于驾驶员眼部1.2m 左右的高度设置引导视距标识牌。停车视距指在遇到突发情况时，驾驶员可以作出反应的最短距离。在立交的出口位置，视距设计应该根据主线运行速度进行优化；而针对交叉口处的视距设计，应该确保驾驶员在车辆进入交叉口之前就能看到交叉部分的基本情况，因此必须在交叉入口前设置标识牌，为驾驶员预留出更多的反应与决策时间[4]。

3.4 出口设计

由于立交的出口处车况复杂，因此应该做好出口处的前期设计规划。基于我国右侧行驶的交通规则，当前引发交通事故的主要原因是左侧突然出现的车辆让正常行驶的驾驶员猝不及防。在此情况下，设计人员应尽量避免出口处左侧出现车辆。此外，在设计立交出口时，还应该避免在较短的距离内设计较多的出口，否则会因为出口处的拥堵而影响车辆的正常行驶。

为避免互通匝道、辅道在主线上设置连续的出入口对行车安全造成的不利影响，某公路路线的匝道出入口设计在主线上设置一处出口，匝道和辅道车流从出口分流，交织运行一段距离后再次分流。具体的匝道技术指标如表3 所示。

表3 匝道技术指标

4 公路路线互通式立交设计的注意事项

为了切实提高互通式立交的安全性，在进行立交设计时，应尽量避免小半径曲线出现在主线部位，同时还应该尽量避免离心力导致的交通事故[5]。具体而言，在设计竖曲线时，为了避免进入匝道的车辆出现失控情况，应该尽量将纵坡路段的长度缩短，同时还应该避开路况不好的路段，以防止驾驶员因不熟悉路况而导致交通事故。在进行主线设计时，应该坚持横竖均衡的原则，提高线形指标的合理性，并提高立交的运行流畅度与过渡自然性。