王小軍

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

路線交叉是道路工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容之一，為了滿足不同行駛路線的交通能夠?qū)崿F(xiàn)安全地交互，需要對(duì)路線交叉進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足行車安全與通行效率的雙重要求。路線交叉有平面交叉和立體交叉兩種：平面交叉主要應(yīng)用于低等級(jí)道路或交通運(yùn)輸量不大的道路，通過在同一平面范圍內(nèi)規(guī)劃不同行駛路線的交互實(shí)現(xiàn)交通流轉(zhuǎn)換，例如國道、省道及城市道路中常見的十字形、Y字形和T字形交叉路口；立體交叉則在高等級(jí)道路中使用，通常是面向封閉式交通或者大交通流量的路段，因?yàn)椴煌旭偡较蚵肪€具有較大的通行交通量，采用平面交叉又會(huì)嚴(yán)重影響道路的通行效率，因此大多采用立體交叉方式實(shí)現(xiàn)車流高效率平穩(wěn)地通行。

路線交通交叉因?yàn)樯婕暗椒至骱秃狭鳎虼瞬豢杀苊鈱?duì)原有道路的通行交通產(chǎn)生一定影響，同時(shí)由于路線之間方向不同，分離出來的交通流需要保證交互過程中的通行安全和質(zhì)量，因此路線的交叉設(shè)計(jì)變得非常關(guān)鍵，既不能影響原有道路的交通，也不能影響匯流后的交通安全[1]。本文首先分析了路線交叉口的道路設(shè)計(jì)特點(diǎn)和交通組織特點(diǎn)，明確交叉口設(shè)計(jì)與交通安全的關(guān)系；其次，針對(duì)路線平面交叉問題，分析交叉口與行車安全的影響關(guān)系，提出設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略；最后，分析路線立體交叉的交叉口與行車安全的影響關(guān)系，提出立體交叉設(shè)計(jì)要點(diǎn)。提高交叉口設(shè)計(jì)質(zhì)量，保障道路行車安全。

1 路線交叉口特性分析

路線交叉口的設(shè)計(jì)需要分析道路與交通特點(diǎn)兩重方面的因素，對(duì)這些特點(diǎn)的分析是建立設(shè)計(jì)方法和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

1.1 道路設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）交叉的范圍較小。為了滿足不同行駛方向路線的交叉，往往要求在有限的占地范圍內(nèi)或者空間范圍內(nèi)進(jìn)行路線交叉，同時(shí)又要滿足行車安全的設(shè)計(jì)原則，這使得路線交叉范圍較少。特別是對(duì)于立體交叉而言，路線交叉往往是主線中分出若干支流去往不同行駛方向，因此車道數(shù)量較少且車道寬度小，這使得路線交叉的面積也變少，在會(huì)車時(shí)很容易出現(xiàn)撞車或者追尾等事故。

（2）行車視距可能受限。為了滿足不同線路的交叉要求，交叉過程的行車軌跡半徑較小。如果是平面交叉，需要采用信號(hào)燈配合則顯著降低了道路的通行效率；如果是立體交叉，則需要采用較多的小半徑曲線或者回頭曲線等設(shè)計(jì)思路，以減緩道路的縱向坡度，但是這又存在行車視距可能不足的問題，同時(shí)在較高的行車速度下，行車安全風(fēng)險(xiǎn)被進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，車流匯集過程中也存在視距不足的問題，這使得不同路線車輛匯集撞車的風(fēng)險(xiǎn)增大。

（3）立體交叉的道路坡度變化大。不同行駛方向的道路線路的設(shè)計(jì)高程會(huì)有很大不同，立體交叉需要同時(shí)銜接兩個(gè)高程不一樣的道路，又受限于較小的路線交叉范圍，使得道路坡度變化較為顯著。以山區(qū)高速公路而言，據(jù)調(diào)查很多高速公路的交叉口道路坡度普遍在7～9%，部分區(qū)域更是高達(dá)12%。顯著的坡度變化給行車的舒適性和穩(wěn)定性帶來嚴(yán)重的威脅，很容易出現(xiàn)交通安全事故，增加交通安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 交通組織特點(diǎn)

（1）交通通行受到顯著影響。交通流量較小的路線交叉往往直接采用平面交叉方式。采用平面交叉時(shí)為了維護(hù)交通秩序需要采用信號(hào)燈，這使得道路的通行交通量受到影響，行車速度不快。采用立體交叉的路線，則往往交通流量較大，使得分流的交通安全問題非常突出，例如出現(xiàn)交通擁堵問題，特別是大面積的貨車擁堵將直接影響下部基礎(chǔ)設(shè)施的安全性。例如，2015年廣東河源互通匝道的倒塌就是因?yàn)槎噍v重車擁堵排隊(duì)造成的，這個(gè)時(shí)候交叉路線及車道數(shù)量等設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。

（2）立體交叉的主線行車速度大。采用立體交叉的主線道路往往是高等級(jí)道路，因此其交通通行量更大、道路使用率更高。然而，路線交叉口線形變化較為復(fù)雜，往往需要低速行車才能安全通過，在主線高速行車環(huán)境轉(zhuǎn)換到支線或者交叉口低速行車，這種轉(zhuǎn)換是否合理并滿足駕駛員的特性，很大程度上決定了交通安全事故發(fā)生概率的高低。

2 平面交叉對(duì)交通安全影響分析

平面交叉往往是道路交通網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)，其交通組成和交通行為都非常復(fù)雜，這使得其是交通事故多發(fā)點(diǎn)。據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，美國道路平面交叉口產(chǎn)生的交通事故是總體事故率36%，德國城市交通事故則有70%左右發(fā)生在平面交叉口位置，我國城市交通事故中至少30%發(fā)生在平面路線交叉口位置[2，3]。由此可見，平面交叉口與行車安全具有顯著關(guān)系。

2.1 平面交叉對(duì)交通安全影響

根據(jù)平面交叉口車流的交通行為，會(huì)產(chǎn)生交叉沖突點(diǎn)、分流沖突點(diǎn)和合流沖突點(diǎn)，每個(gè)沖突點(diǎn)都是交通安全的潛在威脅點(diǎn)，因?yàn)闆_突點(diǎn)附近的車輛具有多種交通選擇，如果沒有有序的指導(dǎo)很容易發(fā)生撞車和追尾，借助信號(hào)燈的方式可以一定程度減少?zèng)_突，但是會(huì)顯著降低通行效率。沖突點(diǎn)的數(shù)量隨著交叉路線數(shù)量增加而顯著增加，事故的發(fā)生概率也越高。

根據(jù)前述分析，交叉口位置的車輛行車視距受到顯著的限制，例如建筑物、廣告牌、綠化樹、違章停車等，形成視覺盲區(qū)因此很容易對(duì)行車安全產(chǎn)生影響，特別是交叉口如果設(shè)置在特殊路段如轉(zhuǎn)彎區(qū)、坡路段等。

2.2 平面交叉口布局與設(shè)計(jì)

為了降低平面交叉口的交通安全事故，需要進(jìn)行很好的布局和設(shè)計(jì)，從以下方面考慮：

首先，交叉區(qū)域內(nèi)道路設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范要求。平面交叉口范圍內(nèi)道路的坡度、視距、行車速度等都應(yīng)該按照公路工程或城市道路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如果不滿足要求則應(yīng)該適當(dāng)?shù)卣{(diào)整主線或者交叉口的幾何線形，如果行車視距不滿足要求應(yīng)該移除相應(yīng)的障礙物或者改變交叉口的位置。

其次，合理選擇路線交叉型式。路線交叉型式需要兼顧路網(wǎng)功能、地形條件、交通流量、用地條件等參量，常常采用如下幾種平面交叉型式，如圖1所示，交叉需要考慮主線和輔線的差異，以提高主線通行效率為主要原則，讓支線減速、讓車等，控制其交通影響。

圖1 平面路線交叉的主要型式

最后，通過設(shè)計(jì)手段減少交叉口沖突。劃分好交通行駛區(qū)域，通過設(shè)置交通警示牌等交通安全措施，并設(shè)置攝像機(jī)，控制好交叉口的車輛交通行為，避免車輛突然停車、轉(zhuǎn)換方向、改變速度等，提高通行穩(wěn)定性。

3 立體交叉對(duì)交通安全影響分析

3.1 立體交叉對(duì)交通安全影響

立體交叉在高等級(jí)公路建設(shè)中廣泛采用，對(duì)于交通安全的影響，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：立體交叉型式，立交間距、匝道半徑、坡度和坡長等[4]。

立體交叉型式的不同對(duì)于交通安全的影響不一樣，如果交叉型式選擇不合理將出現(xiàn)顯著的安全隱患，例如菱形立體交叉在匝道連接處存在平面交叉問題對(duì)行車安全不利；立交間距也會(huì)影響行車安全，立交間距大的事故發(fā)生率較小，間距過密不僅僅降低主線的通行能力和行車速度，還會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行困難；匝道曲線半徑也影響行車，因?yàn)榍€半徑太小使得車輛在高速行駛下容易撞到兩側(cè)路障，反過來就降低了行車安全；坡度和坡長也是導(dǎo)致交通事故的重要因素，立體交叉路線在短范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大坡度的跨越，因此存在小曲線長縱坡的路段，行車視距受限而通行安全受到影響。

3.2 立體交叉的設(shè)計(jì)方法

立體交叉設(shè)計(jì)包含了總體規(guī)劃、交通流量的預(yù)測、道路路線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、立體交叉型式選擇等。

總體規(guī)劃需根據(jù)立體交叉在綜合交通規(guī)劃中的重要性和交通運(yùn)輸流量統(tǒng)一進(jìn)行布局規(guī)劃，包括線路布置、平面線形、縱面線形、交叉口型式等要素，其中重要的是在哪些區(qū)域設(shè)置交叉。

交通流量是立交交叉設(shè)計(jì)中需要確定的型式和規(guī)模的重要依據(jù)，交通流量的確定應(yīng)該根據(jù)特定地點(diǎn)的交通運(yùn)輸現(xiàn)狀，以及周邊經(jīng)濟(jì)環(huán)境的發(fā)展特點(diǎn)，結(jié)合政府對(duì)該區(qū)域的政策等系列因素，綜合考慮確定其未來交通的發(fā)展?fàn)顩r。

立體交叉路線設(shè)計(jì)包含了平面線形、縱向線形和線形組合三大要素，涵蓋圓曲線、緩和曲線和直線等組成。路線立體交叉的豎曲線一般需要根據(jù)立體交通空間進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)相交道路的高程特點(diǎn)進(jìn)行選擇，并確定適宜的豎曲線半徑，一般需要滿足表1的相關(guān)規(guī)定要求，否則行車安全會(huì)受到影響。

立體交叉型式的選擇是關(guān)鍵，需要結(jié)合各種型式立交的特點(diǎn)及其適用條件合理確定。一般而言城市互通立交的主要型式有喇叭形、菱形、定向Y形、定向式樞紐等，如圖2所示，根據(jù)各自特點(diǎn)選用。以喇叭形立交為例，其特點(diǎn)是采用環(huán)形匝道線形，使得設(shè)計(jì)的立交層次簡單，跨越的橋梁結(jié)構(gòu)較少，這種型式的立交主要應(yīng)用于主次交通流明顯的情形。

表1 互通立交豎曲線最小半徑和長度

圖2 城市互通立交的型式示意圖

4 結(jié)論

路線交叉是道路設(shè)計(jì)的瓶頸點(diǎn)，涉及到分流和合流，因此不可避免地對(duì)原有道路的通行交通產(chǎn)生一定影響，同時(shí)由于路線之間方向不同，分離出來的交通流需要保證交互過程中的通行安全和質(zhì)量，因此路線的交叉設(shè)計(jì)變得非常關(guān)鍵。分析了路線交叉口的道路設(shè)計(jì)特點(diǎn)和交通組織特點(diǎn)，分別針對(duì)平面路線交叉和立體路線交叉，分析了交叉口設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的影響，并提出了設(shè)計(jì)改善措施和方法，提高交叉口設(shè)計(jì)質(zhì)量，保障道路行車安全。