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1互通式立交安全性的影響因素

高速公路項(xiàng)目的主要目的在于為交通運(yùn)輸提供安全、便捷、舒適的環(huán)境。在實(shí)際工程中，影響互通式立交安全的因素一般比較復(fù)雜[1]，其主要可歸為以下幾點(diǎn)：

1.1主觀因素

在對互通式立交安全性的主觀性影響上，最為主要的即為人為因素。人是交通運(yùn)輸?shù)某袚?dān)者和決策者，其主觀意識及行為都有可能導(dǎo)致不安全風(fēng)險的上升。具體而言，人的行車水平、駕駛經(jīng)驗(yàn)都會直接影響互通式立交的安全性。

1.2客觀因素

影響互通式立交安全性的客觀因素比較復(fù)雜，主要有以下幾個方面：

1.2.1互通式立交的交叉型式

在互通式立交的設(shè)計工作中，其交叉型式一般需要依據(jù)當(dāng)?shù)剀嚵髁俊⒐返燃壱约暗匦蔚貏莸纫蛩貋砭唧w確定，同時也需要對建設(shè)地的空間限制予以充分考慮。此外，互通式立交的交叉型式還應(yīng)盡可能地簡單、明確，便于行車人員能夠在變道時準(zhǔn)確判斷、快速區(qū)分，并有助于交通警示標(biāo)志的設(shè)置。

1.2.2互通式立交的選址及間距

互通式立交的位置確定，主要應(yīng)從整體上對建設(shè)路段內(nèi)的路網(wǎng)分布予以考慮，并優(yōu)化各個節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。同時，還應(yīng)當(dāng)充分考慮公路主線與被交道路的車流情況，使得該路段的交通運(yùn)輸能力能夠得到最大化發(fā)揮。此外，還應(yīng)當(dāng)將當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)、氣候條件納入考慮范疇，并協(xié)調(diào)好文物保護(hù)、耕地林場、生態(tài)景觀等方面的影響。實(shí)踐表明，互通式立交設(shè)置的間距對于公路性能、安全有著決定性的作用，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制互通式立交的最小間距指標(biāo)。

1.2.3匝道的幾何線形

研究表明，匝道幾何線形的設(shè)計與互通式立交的安全之間存在明顯關(guān)聯(lián)性，若其線形設(shè)置不合理則很可能會導(dǎo)致匝道上安全事故風(fēng)險上升，且匝道不同位置的風(fēng)險往往不盡相同。

1.2.4匝道出入口

匝道出入口是安全事故的高發(fā)地段，其主要受到與其相交道路的線形設(shè)計影響，同時也與分流區(qū)的設(shè)計有著緊密聯(lián)系。匝道出入口的事故主要集中在匯流區(qū)，若匝道入口的加速車道設(shè)計過長，則安全事故的風(fēng)險就能夠得到一定的緩解。此外，對于高載重車輛較多的路段，匝道出入口設(shè)計應(yīng)當(dāng)對上坡予以充分重視。

1.2.5視距要求

對于互通式立交的主線和匝道而言，其視距要求往往較普通路段更高，尤其是在匝道出口位置需要留有足夠的視野范圍，保證其能夠滿足行業(yè)規(guī)范要求，同時也應(yīng)在該處設(shè)置明確、清晰的標(biāo)志。在主線采用下穿的方式通過跨線橋的設(shè)計中，應(yīng)盡量將匝道出口安排在跨線橋之前，這主要是為了避免跨線橋?qū)π熊嚾藛T產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)阻擋。

2高速公路互通式立交安全性評價的要點(diǎn)

為了提升在互通式立交上行車的舒適性，方便行車人員能夠準(zhǔn)確、快捷地識別立交出入口位置的標(biāo)識信息，互通式立交的指標(biāo)要求通常要略高于一般標(biāo)準(zhǔn)。這樣不僅能夠?yàn)樾熊嚾藛T提供開闊的視野，幫助其了解前方路況，同時也能夠提升大坡度下車輛的安全性。在開展互通式立交設(shè)計工作時，除了需要對立交設(shè)計指標(biāo)的合理性進(jìn)行分析外，還應(yīng)當(dāng)保證主路路線的指標(biāo)能夠滿足互通式立交的相關(guān)要求，提供更加合理的行車視距，提升項(xiàng)目整體的安全性[2]。具體來看，互通式立交的安全性評價可從以下幾點(diǎn)入手：

2.1公路主線與匝道設(shè)計速度的協(xié)調(diào)性

車輛由主線進(jìn)入到互通式立交時，速度一般會有所降低。若主線與匝道的設(shè)計速度存在較大差異，那么為了達(dá)到匝道的設(shè)計速度，會出現(xiàn)比較大的速度突變，提升交通事故發(fā)生的風(fēng)險，這一問題一般是主線與匝道設(shè)計速度的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的。所以，在對互通式立展開安全性評價時，應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注主線和匝道的速度協(xié)調(diào)性問題，保障立交匝道的長度能夠滿足車輛變速的要求，使其能夠安全并入、駛離主線路。一般來說，匝道與主線之間的設(shè)計速度差應(yīng)當(dāng)控制在20Km/h以內(nèi)。若主線與匝道的設(shè)計速度差較大，還應(yīng)當(dāng)在路線上適當(dāng)位置設(shè)立引導(dǎo)標(biāo)識，以此來提升行車安全。

2.2控制匝道圓曲線超高設(shè)置

我國目前的匝道超高路段一般被設(shè)計在小半徑曲線位置，借助合理的超高設(shè)置能夠很好地消除車輛轉(zhuǎn)彎過程中存在的離心力，進(jìn)而提升行車舒適性與安全性。但在過大的超高設(shè)置下，又會產(chǎn)生顯著的不安定感，使得行車人員出現(xiàn)心理上的緊張不安，增大操作失誤的風(fēng)險。就我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，南方地區(qū)的匝道超高值一般應(yīng)控制在8%以下，其合成坡度應(yīng)小于10.5%；而北方地區(qū)的匝道超高值則應(yīng)控制在6%以下，且其合成坡度需要小于8%。

2.3合理設(shè)計匝道出入口

對我國互通式立交發(fā)生的事故進(jìn)行統(tǒng)計分析可知，立交匝道出入口是安全風(fēng)險突出的位置，該處的事故發(fā)生率遠(yuǎn)高于其他位置。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因在于車輛在出入立交時往往伴隨速度的改變，以此來匯入車流。但不同車輛的性能存在較大的差異，因此在加減速時就很容易出現(xiàn)追尾的問題。為了降低以上問題發(fā)生的風(fēng)險，將車輛運(yùn)行控制在一個相對合理的狀態(tài)下，就需要優(yōu)化匝道出入口的設(shè)計，使其能夠滿足實(shí)際運(yùn)行要求。具體來看，常用的措施有：在匝道出入口位置設(shè)立明顯的標(biāo)識設(shè)施；預(yù)留足夠的分流、合流視距；優(yōu)化匝道出入口，使其能夠被輕易發(fā)現(xiàn)。

2.4安全視距控制

為了保證車輛在匯入車流時能夠準(zhǔn)確判斷出口，留有足夠的判斷空間，那么就需要對其安全視距做出合理的控制。具體來看，識別視距應(yīng)當(dāng)不小于表1中的要求。對于條件受限的情況，識別視距至少應(yīng)控制在1.25倍主線停車視距以上。

3高速公路互通式立交的設(shè)計對策

高速公路互通式立交的設(shè)計需要基于交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求不斷優(yōu)化，使其能夠形成更具適用性的方案，并為當(dāng)?shù)芈肪W(wǎng)規(guī)劃提供有力的基礎(chǔ)。設(shè)計方案的優(yōu)化需要充分考慮不同因素的影響，從多層面入手改進(jìn)方案，使得設(shè)計的應(yīng)用能夠滿足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)規(guī)劃的實(shí)際需求。

3.1合理選擇立交位置

在設(shè)計初期，確定合適的互通式立交位置是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這也能夠幫助設(shè)計人員明確交通的樞紐節(jié)點(diǎn)。此外，設(shè)計人員也需要對工程項(xiàng)目的預(yù)期要求與整體規(guī)劃有一個清晰的認(rèn)識。設(shè)計人員也需要考慮到當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸流量情況、地形地貌變化以及水文地質(zhì)條件，了解當(dāng)?shù)貐^(qū)域規(guī)劃方向以及交通能力，以此來初步確定節(jié)點(diǎn)位置。一般來說，互通式立交的位置直接決定著后續(xù)線路設(shè)計開展的基礎(chǔ)，也影響著路線方案的水平，若設(shè)計方案難以滿足施工質(zhì)量與實(shí)際應(yīng)用的要求，或在主線與被交線相交位置難以直接設(shè)置立交時，則可以考慮采取移位、合并或分離的方法完成設(shè)置，以此來提升互通式立交設(shè)計的合理性。

3.2科學(xué)衡定立交型式

除了立交的位之外，互通式立交的型式也是影響比較顯著的一個因素，在合理的型式選擇下，交通運(yùn)輸線路的運(yùn)載能力可以得到顯著的提升。換言之，科學(xué)合理地確定互通式立交的型式是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

3.2.1明確立交適用功能

從功能性的不同來看，互通式立交的類型可以大致分為樞紐型和出入口型兩大類，其中樞紐型可以很好地解決不同高速公路之間的交通流轉(zhuǎn)換，在設(shè)計過程中技術(shù)人員也可以不將收費(fèi)站設(shè)置納入到分析范疇內(nèi)，而更多地權(quán)衡其功能性與實(shí)用性；但對于出入口型的互通式立交設(shè)計而言，其主要應(yīng)用于高速上下口位置，一般而言需要對收費(fèi)站予以足夠的考慮，所以該類型的立交設(shè)計受到較多的限制，需要結(jié)合實(shí)際需求靈活應(yīng)用。

3.2.2確保公路通行能力

互通式立交的主要意義在于提升路網(wǎng)交叉位置的交通運(yùn)輸效率，提供更加便捷的出行服務(wù)。因此在互通式立交的選型上就應(yīng)盡可能滿足這一要求，保障交通安全與效率。為了達(dá)成這一目的，就需要設(shè)計人員能夠?qū)υ撀范蔚娜粘＝煌坑谐浞值恼J(rèn)識，在此基礎(chǔ)上選擇最佳的型式，使得高速公路能夠發(fā)揮預(yù)期的運(yùn)輸功能。

3.3綜合考量匝道設(shè)計

作為主線與立交之間的連接區(qū)域，匝道的設(shè)計指標(biāo)對于互通式立交整體的交通性能有著直接的影響，因此需要慎重選擇匝道的設(shè)計車速、尺寸等。3.3.1設(shè)計車速在實(shí)際的設(shè)計工作中，匝道設(shè)計速度的確定需要設(shè)計人員能夠充分結(jié)合立交的等級、型式、交通量而展開。一般而言，設(shè)計車速的確定應(yīng)當(dāng)滿足基本的設(shè)計原則，首先需要對右轉(zhuǎn)彎匝道設(shè)計速度的上限標(biāo)準(zhǔn)值做出規(guī)定，保障基本的行車安全；其次對于直連式與半直連式的左轉(zhuǎn)匝道設(shè)計速度應(yīng)采用上限值或中間值；為了在保證交通安全的基礎(chǔ)上盡可能提升路網(wǎng)運(yùn)輸效率，對于自由流出入口附近的匝道可以采取較高的設(shè)計速度，但對于收費(fèi)站附近的匝道則應(yīng)當(dāng)采取較低的設(shè)計速度。3.3.2設(shè)計通行能力匝道的實(shí)際運(yùn)載能力受到較為復(fù)雜的因素影響，譬如車道數(shù)、交叉路段長度等。設(shè)計人員也需要對這些因素進(jìn)行綜合考量，借助科學(xué)計算、模擬核驗(yàn)等方式來確定最優(yōu)的方案，使得匝道的設(shè)計能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)幕疽蟆?

3.4匝道縱坡坡長要求

為了保證匝道的連續(xù)性與穩(wěn)定性，避免路面出現(xiàn)過大起伏，應(yīng)當(dāng)限制匝道的縱坡坡長。在確定坡長取值時，應(yīng)當(dāng)考慮到行車速度的影響，具體如表2所示。同時，對于坡度設(shè)計取用標(biāo)準(zhǔn)限定最大值時，為了緩解交通運(yùn)輸壓力，還需要對該路段的最大坡長進(jìn)行控制。考慮到匝道長度一般較短，實(shí)際工程中單坡長度一般不會超過路線的最大坡長，因此對于匝道最大坡長往往不另外做出要求。在縱坡坡長設(shè)計過程中，除了應(yīng)當(dāng)考慮最小坡長的限制外，還應(yīng)當(dāng)針對其安全性進(jìn)行評估，研判匝道坡長對于行車速度的影響，并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計方案。

3.5優(yōu)化設(shè)計變速車道

從整體上來看，高速公路的行車速度通常較高，所以在設(shè)計互通式立交時就需要將安全性納入重點(diǎn)管理，保證車輛行駛的安全，避免車輛變速等導(dǎo)致交通事故，對后續(xù)交通造成不利影響。在設(shè)計立交的減速車道時，應(yīng)當(dāng)盡可能采用直接式的設(shè)計方案，而對于加速車道的設(shè)計則以平行式為宜。此外，對于加速距離短且主線交通量小的區(qū)域，也可采用直接式的設(shè)計，以此來提升通行效率，強(qiáng)化通行能力。

3.6與周邊環(huán)境相適宜

除了以上原則外，互通式立交的設(shè)計還應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際施工的要求，盡可能避開高風(fēng)險區(qū)域以及敏感區(qū)域，控制地形問題可能帶來的不利影響。此外，還應(yīng)當(dāng)減少施工過程中由于高填、深挖對建設(shè)地原有環(huán)境帶來的破壞。設(shè)計人員可以借助綠化防護(hù)的方式來提升工程建設(shè)與周圍環(huán)境的適應(yīng)性，使得立交能夠融入到其中去，并且可以適當(dāng)增長橋長、減小坡度，來美化立交外形、提升行車安全。

4互通式立交安全性評價流程

高速公路互通式立交的安全性評價往往是與其設(shè)計工作同步開展的。其評價的首要對象是立交的選址，基于工程建設(shè)環(huán)境及條件確定最佳位置，并同時完成相鄰立交的間距設(shè)計。在匝道線形確定的過程中，其安全性評價主要應(yīng)包括兩個內(nèi)容[3]：一方面是對匝道內(nèi)的運(yùn)行速度進(jìn)行計算，另一方面則需要得出理論設(shè)計速度。當(dāng)兩者均滿足設(shè)計規(guī)范要求時，即可認(rèn)為互通式立交的安全性得到保障，否則還應(yīng)再次對線形進(jìn)行設(shè)計。高速公路互通式立交安全性評價的流程如圖1所示。

5結(jié)語

總體來看，我國高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)也在推動著高速公路互通式立交的建設(shè)與發(fā)展，但這也對其安全性提出了更高的要求，需要在適應(yīng)社會實(shí)際需求的同時，保障互通式立交設(shè)計具備足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性。因此，互通式立交的設(shè)計就需要嚴(yán)格遵照相應(yīng)的原則執(zhí)行，譬如立交的位置、型式、匝道、車速以及環(huán)保性等，在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化設(shè)計方案。特別地，在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)充分重視匝道的指標(biāo)確定，在主線與立交之間形成更加和諧、安全、穩(wěn)定的連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]李秉乾.互通式立交安全性評價的要點(diǎn)探究[J].建材與裝飾，2019（19）：243-244.

[2]吳東波.云南保山東南繞城高速公路立交規(guī)劃方案研究[D].重慶交通大學(xué)，2017.

[3]賀艦.樞紐型互通式立交運(yùn)營階段交通安全風(fēng)險評估研究[D].長安大學(xué)，2015.

作者:王瑞云 單位:河南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司