浅析高速公路互通式立体交叉的安全因素

浅析高速公路互通式立体交叉的安全因素邱英姿（福建省交通规划设计院，福州350004）摘要从选型、位置、出入口、连续性及标志牌的设置等方面来分析高速公路互通式立体交叉的安全因素，为互通式立交设计提供参考。

关键词高速公路互通式立体交叉安全因素随着经济和科学的发展，我国的交通事业正以迅猛的姿势不断地发展壮大，而高速公路的建设是交通发展的一个重要体现。

高速公路在满足人们的出行需求的最基本的要求下，更需要满足安全、快捷、舒适的高层次要求，追求与自然环境和社会环境的和谐统一，而安全是公路设计和建设需考虑的首要因素。

互通式立体交叉是高速公路与高速公路、一级公路以及其他公路相交实现交通转换的大型结构物，它是高速公路路线布设的一个重要的控制点，许多时候，它也是沿线城镇及路线的标志性建筑，来自各个方向的交通源都要通过它来实现交通转换。

互通式立交在高速公路中扮演着重要的角色，它的运行方向的复杂性以及匝道指标低而产生的对行车速度的限制，都使得互通式立交成为交通事故的多发地，因此，对于我们设计人员来说，就应该特别注意互通式立交设计的安全因素。

互通式立交设计的安全因素体现在以下几个方面：（1）交叉形式和位置的选择。

互通式立体交叉是高速公路控制出入的主要道口，它是利用桥跨结构物和匝道从空间上进行交通分流。

其形式的选择，应根据相交公路的功能、等级、交通量大小及流向、地形条件，并配合平、纵面线形，同时考虑工程量大小，设计为经济、适用的互通立交形式，以期最大限度地满足交通安全和畅通的要求。

在互通立交形式中，主要是左转匝道的设计，一般较为迂回。

如主要交通源为左转时，应采取对策，尽可能地获得短捷通畅的效果。

互通式立体交叉位置的选定，应以现有公路网或已批准的规划为依据，选择地形平坦开阔、地质良好、拆迁较少以及两相交公路均具有较高的平、纵线形技术指标之处。

最好使在主线上行驶的驾驶人从尽可能远的地方就容易看清楚，其几何设计应使车辆安全、顺畅地流出流入。

高速公路上互通式立体交叉的间距应满足：大城市、重要工业园区附近的平均间距宜为5～10km；其他地区宜为15～25km。

相邻互通式立交的最小间距不宜小于4km，最大间距不宜大于30km。

因路网结构或其他特殊情况限制，经论证相邻互通式立交的间距需适当减小时，加速车道渐变段终点至下一个互通式立交的减速车道渐变段起点间的距离，不应小于1000m；小于1000m，且经论证而必须设置时，应将两者合并为复合式互通式立体交叉。

但是，由于复合式互通立交在集散道上存在交织，明显地会对主线上的车流产生影响，存在不安全的因素，且标志设置有困难，造价不经济，因此，复合式立交只是不得已情况下的一种权宜措施。

设计时应首先从路网结点配置着手，解决交通转换，而不应轻易采用复合式互通式立体交叉。

（2）出入口和视距。

互通式立交的分流点及汇流点应该明确、清晰，使得驾驶人在一定的距离就能够辨别，并做出果断的判断。

为使驾驶人及时发现互通式立交的出口，按规定行迹驶离主线，从而防止误行，避免撞及分流鼻，保证行驶安全，互通式立交的引道上应保证对出口位置的判断视距，这一视距应为“识别视距”，《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）（以下简称《路规》）中规定，识别视距应大于表1值。

当条件受限制时，识别视距应大于1.25倍的主线停车视距。

表1 识别视距在汇流鼻前，匝道与主线间应具1所示的通视三角区，因此，在进行互通式立交的绿化设计时，应注意在该三角区内禁止栽植树木，只可种植花草，以保证通视。

匝道出口位置应明显，易于识别，特别是当主线下穿时，宜将出口设置在跨线桥前；当设置在跨线桥后时，匝道出口至跨线桥的距离不应小于150m。

这样才能保证驾驶人的视线不被桥墩、桥台所遮挡以保持良好的视距。

当匝道的平曲线半径较小且处于挖方路段时，曲线内侧的路堑边坡可能会遮挡视线，因此匝道平纵横设计完成后，应进行视距验证，对于不满足视距的路段应重新进行横断面设计，加宽路侧的横向净宽，使驾驶人能始终保持良好的视距。

（3）设计的一致性和连续性。

在一条高速公路上，往往有一系列的互通式立交，由于自然条件和交通要求的不同，所选用的立交型式可能多种多样，而形式和方向的多样性会使驾驶人特别是陌生的驾驶人不易识别交通的走向而产生犹豫不决的心理，从而易造成本能的减速甚至是后继车辆的追尾，因此，我们在进行全线的互通式立交的规划及设计时，应尽量做到设计的一致性，以期能最大限度地降低交通事故的发生，达到安全行车的目的。

而设计的一致性包括流出方向的一致性和出口运行的一致性。

①流出方向的一致性。

我国的交通运行方向是右侧行车方向，因此出、入口一般均位于行车道的右侧，驾驶人都习惯了右侧流出及右侧流入的方式。

对于互通式立交的右转弯匝道肯定都满足右出右入，主要是左转弯匝道。

根据《路规》规定，当两条高速公路相交时，应采用设计速度较高的能使转弯车流保持良好自由流的直连式匝道，(直连式匝道是指左转弯匝道均从左方分流后左传而从左汇流的匝道)，笔者认为虽然直连式匝道的线性指标高，行车速度快，但是对于习惯了右出右入的驾驶人，在高速行车过程中突然出现这种左出左入的形式，必然会引起犹疑而降低行车速度，或是没有及时发现而发生走错方向的结果，这些都是不安全的因素，因此对于交通流量较大的左转弯匝道，还是应采用半直连式匝道（从右方分流略作右转弯后左转并从右方汇流的匝道），这样能保证驾驶人在一条高速公路上都有一致的流出方向，对于行车相对比较安全。

②出口运行的一致性。

互通立交的型式各种各样，但其基本的元素就是匝道，各个方向的交通流都是通过匝道来进行交通转换的。

而匝道与高速公路主线之间的关系无非就是分流与合流两种，对于在高速公路上行驶的车辆来说，如果能够做到每个互通的出口形式都是相对一致的，那么驾驶人就能很容易地做出判断与反应，保证车辆安全高速地运行。

对于高速公路与其他公路相交的一般互通式立交，通常在一个位置就只有一个出口，因此出口的一致性主要是指当出口附近有构造物时，最好出口应该统一在构造物之前；而对于高速公路与高速公路相交的枢纽互通式立交来说，我们应掌握“一次分流，一次合流”的原则，避免在太近的距离有太多个出口，使得驾驶人分辨不清而发生不安全的交通行为。

图2、图3为某枢纽互通的两个方案。

方案一(图2)：按传统的内环匝道设计方式,内环匝道直接从主线接出,需在主线上设置两个出口，不便于交通标志的设置,增加了司机对出口判断的难度,不利于交通组织和交通安全,不符合互通出口运行一致性原则。

方案二(图3)：主线采用单一出口,即内环匝道不直接从主线接出,而从定向匝道上引出。

,主线上只设单一出口,便于出口标志设置,降低了司机对出口判断的难度，符合互通出口运行一致性原则，更有利于匝道运行的安全性。

方案二虽然匝道总长、匝道桥、土石方等工程数量有所增加,造价也略有增加,但是出口合并后,减少了司机高速行驶中的判断次数,与司机的期望相一致,更有利于行车安全;同时也有利于标志的设置。

此外,在一条公路上同时存在有多种互通形式,喇叭形互通可以满足单出口要求,只要枢纽互通采用了单出口方案,全线互通就能够达到出口运行的一致性,从而减少行驶中出口形式变化的干扰,适应司机的驾驶意愿,提高运营的安全性。

因此虽然方案二与方案一相比投资略有增加,但从确保安全的设计理念考虑,设计推荐方案二。

③车道的连续性。

车道的连续性是指主车道连续，使主交通流方向车辆能够尽可能相对稳定地行驶在同一基本车道上，避免因需维持其行驶方向而突然改变车道。

首先要满足基本车道连续，也就是主线在通过互通式立交时，尽可能使每条直行车道是连续的而不轻易将其中断或横移。

除了车道连续之外，还需满足车道平衡，即分流前的车道数与分流后车道总数，以及合流后的车道数与合流前车道总数之间要保持一个平衡的关系（如图4）。

车道平衡的目的，是使出口和入口处每个方向的车道数保持连续或变化最小，并清楚地显示前方道路的去向，从而使出口和入口处达到和谐的运营状态，不至于使车辆在出入口处发生突然的变道或是感觉车道变少变窄而产生不安全的因素。

分、汇流处的车道数平衡（N C≥N F+N E-1）（4）交通信号的设置。

互通式立交应设置完善的交通信号标志，能够预告、警告和引导驾驶人，保证车辆安全高效地运行。

例如，在距离出口2km、1km、500m及减速车道起点附近的位置应分别设置出口预告牌及出口指示牌（如图5），使得驾驶人能够及早预知方向，并准确地变更车道。

由于匝道的线形指标比主线的线形指标低，在分流点应设置匝道限速标志，禁止车辆超速驾驶，并在减速车道上设置减速标线，引导车辆主动减速。

另外，应在小半径的匝道曲线路段设置线形诱导标（如图6），并保证驾驶人员在曲线范围内连续看到不少于三块诱导标，引导车辆驾驶人改变行驶方向，促使安全运行。

在《路规》中规定，隧道出口与前方互通式立体交叉间的距离，应满足设置出口预告标志的需要；条件受限制时，隧道出口至前方互通式立体交叉减速车道渐变段起点的距离不应小于1000m，否则应在隧道入口前或隧道内设置预告标志。

在实际路线设计中经常会遇到这种情况，特别是山区高速公路，因此我们要特别重视预告标志牌的布设，引导驾驶人安全、快速地行驶。

除了应注意交通标志的设置，互通式立交出口三角端处还应设置玻璃钢防撞桶。

防撞桶上粘贴红、白相间的高强级反光膜,桶内装2/3桶高的细砂以增加防撞桶的重量。

设置防撞筒能够对碰撞车辆有很好的吸收能量、衰减缓冲的作用,减轻交通事故中车辆的损坏和事故损失。

高速公路互通式立体交叉的设计，设计人员除了满足技术上的基本要求之外，还必须站在驾驶人的位置上，从驾驶人的角度出发来考虑问题，才能设计出更加安全、舒适、完善的产品。

2004年9月,全国公路勘察设计工作会议提出了“六个坚持、六个树立”的公路勘察设计新理念,其核心是紧紧围绕科学发展观的要求,通过“灵活设计”和“创作设计”实现“安全”、“环境优美”、“节约资源”、“质量优良”、“系统最优”的目标。

由于互通式立交是公路建设中一项重要的节点工程和景观工程,运营过程极易产生交通事故,因此,坚持“以人为本、安全至上”的设计理念在互通式立交设计中就显得尤为重要。

参考文献[1]公路路线设计规范（JTG D20—2006）[2]交通部公路司编著．新理念公路设计指南．北京：人民交通出版社，200 5．[3]湖南省交通工程学会冯桂炎主编．公路设计交通安全审查手册．北京：人民交通出版社，2000。