《新理念下的公路设计指南》互通(修改稿)2005.07.doc

互通式立交
在道路交通日趋现代化的今天,互通式立交的设计理念发生了根本性的变化。早期的互通式立交强调的是“连通”和“节省”,构思巧妙、造价最低成为当时设计者的一种追求(图7-1)。现代互通式立交强调的则是“以人为本”,不但要满足其交通需求,还要提供安全与舒适的运行条件,追求与自然环境和社会环境的和谐一致。体现在设计中的则是包括安全、环境、功能、用地和成本等多因素的考虑和灵活的设计手法(图7-2)。
图7-1 50年代建于美国巴尔的摩(Baltimore)的一座枢纽互通式立交,其匝道和主线的布置可谓匠心独运,有效地减少了桥梁和节省了造价。但在实际运行中,其事故隐患被大量地显现出来,迫使政府对该立交进行了改造。。
图7-2 现代互通式立交设计注重以安全为中心的多因素考虑,互通式立交的技术特征越来越趋于形式的单一性、运行的一致性和造型的规则性等。
在上述各因素中,安全是核心,环境是制约因素,功能是联系安全和环境的纽带,用地和造价等亦可视为环境因素的一部分。各种要素的有机联系、共同作用,构成了互通式立交系统的整体,并最终实现如下设计目标:
为主交通发生源提供近便的服务。
为交通流提供安全、顺畅的运行条件。
各部位的服务水平保持在一个协调的水平上,以使互通式立交及其附近路段的交通流平稳流畅。
有良好的方向识别性,尽可能消除引起驾驶员出错的各种因素。
安全因素
互通式立交具有交通转换功能和空间多层结构形态的两大特征。在有限的区域空间要完成各方向的交通转换,这就注定了其运行方向的复杂性。互通式立交同时又是一项极受项目投资、现场条件及其环境限制的工程,其技术指标往往偏低,当几个低限指标组合不当时,所构成的线形可能造成运行条件的复杂性。这些复杂的因素导致互通式立交成为高速公路交通事故的多发地。
因此,互通式立交设计的重要目标之一就是交通安全,对设计者最大的挑战就是要在投资和自然环境限制内使互通式立交达到最高的安全水平。
安全设计误区
在过去的设计中,设计者往往以满足规范要求为满足,认为只要设计指标达到或超过了规范所规定的最小值,同时也就满足了安全要求。这无疑是认识上的一个误区,设计者忽略了在运行过程中驾驶员生理、心理方面的特征以及车辆的行驶动力特性等。互通式立交是复杂运行的集中地,某些指标从单个来讲是安全的,但在某些场合组合在一起时就可能是不安全的,如果所提供的运行条件与人和车的特征相违背,那也可能是不安全的。通常出现在互通式立交设计方面的主要安全误区有:
流出点不明确。在凸形竖曲线顶部设置出口最容易产生流出点不明确的问题。由于视距不
良,当驾驶员接近出口时,不能提早看见出口部分的构造及其匝道走向,如果减速车道同时又是平行式时,则不能自如、有效地利用减速长度和控制方向,因而导致车辆失控(图7-3)。
图7-3 分流部位设在半径较小的凸形竖曲线上,致使很难看清前方的分岔点和匝道走向,无疑会留下交通事故隐患。
流入点不明确。首先是匝道的流入点不明确,其次是高速公路的合流点不明确。由于几何设计或标志标线设置方面的原因,导致合流路段过短或合流点不明确,致使驾驶员迷茫而使运行效率下降(图7-4)。特别对于双车道加速车道,如果连接部设置不当或标线划分使车道不明,在外侧车道上最容易产生此种情况。
图7-4 一个典型的入口不明的例子,进出口在此重叠交错,尤其是入口的车辆到此,会让驾驶员感到茫然不知所措。
不自然的分、合流形式。研究表明,左侧出口的危险性是右侧出口的两倍,左侧入口的事故率比右侧入口高 60%。左侧分合流导致不自然的交通运行,驾驶员能见范围小,且缺少左侧分合流的经验,不是驾驶员所期待的,因而
左侧分合流具有较高的事故率(图7-5、图7-6)。
图7-5 通过左侧分合流,有效减少了桥梁长度并降低了造价,然而其分岔方向却与驾驶员的期望相违背。
图7-6 左侧流出的又一个例子。分岔端部护栏被损坏的情况,从一定程度上反映了左侧分岔的危害性。

速度急剧变化。许多流出匝道的几何形状变化急剧,运行速度突变,超出了驾驶员所期待和所能接受的程度(图7-7)。
图7-7 出口处的弯道半径是满足规范要求的,但不幸的是与前后平直线形的组合导致运行速度的不连续,超出了驾驶员所期待和所能接受的范围。

能见范围不够。许多设计不能提供足够的能见范围,导致驾驶员不能正确判断线形变化和交通状况并进行操作方案的决策。如上坡前方的拱顶后有复杂的线形变化
、驾驶员在分流区看不清出口、在合流区难以清楚看到正在合流的其他交通等。另一种不良的例子是,当完全苜蓿叶型出入交通量较大时,在位于凸形竖曲线交织段附近就难以及时发现出口(图7-8)。
图7-8 在完全苜蓿叶型桥上的交织段附近,当交通量较大且出口前有大型车辆的遮挡时,往往难以及