高架道路匝道落地点接入分析

高架道路匝道落地点接入分析

摘要：根据接入管理理论对高架道路匝道落地点选址进行论述，并对落地点与交叉口距离进行分析，提出影响接入距离的主要因素及对应的计算方法，并得出在不同的道路条件下不同的落地点接入距离。文章最后通过常州市匝道进行选点分析计算，得出相关的结论。

关键词：匝道落地点；接入间距；交织距离；排队距离

中国分类号：U491.23文献标识码：A

0.引言

随着机动车的高速增长，越来越多的城市通过建设高架道路来缓解交通拥堵。高架道路与地面道路的衔接段，是拥堵经常发生的路段。衔接段出现的问题，首要原因是高架匝道落地点的布局，即匝道落地点的选址不佳。现有的常见布局方式是将匝道设置于地面道路的交叉口附近，且下匝道与交叉口进口道直接相连，上匝道与交叉口出口道直接相连。这种布局方式的优点在于方便了上、下高架的交通流的汇集与疏散；但是，缺点也比较明显。一方面，由于匝道落地点经常位于主干路上，交织长度不够实际上大大影响了主干路的交通运行。由于主干路最为主要的功能是通过性，即保证车辆尽快通过，要求交通行驶畅通，无阻碍、延误小；而这种匝道布局方式实际上妨碍了主干路功能的发挥。另一方面，匝道落地点临近交叉口，总会存在上、下匝道的车辆与地面道路车辆由于不同的转向需求而产生的交织。如果从匝道落地点到下游临近交叉口的这段交织长度不够，会给车辆行驶带来很大的难度，进而有可能引发交通事故。因此，研究高架道路接入形式与接入距离对交通规划与交通建设具有十分重要的意义[1]。

1.高架道路接入点选址分析

城市高架道路的建设主要为减小道路车辆对城市道路的影响，高架道路匝道落地点选址对城市高架道路的功能充分发挥起到至关重要的作用。匝道待接入的地面道路应与城市路网相协调，以方便交通流的快速汇集与疏散；同时匝道与地面道路之间的相互影响应较小。衔接道路周围的小的接入支路、建筑物开口的数量不应太多，开口之间的间距不应距离太近，当衔接道路周围的接入道路或接入口过多过密时，为了减少其对出口匝道落地点接入后的影响，可以考虑将其关闭或者合并，再将合并而成的道路接入设置的位置远离衔接道路的主要交叉口[2]。

在初步确定出口匝道落地点的衔接道路后，对方案的可行性还应做进一步分析，主要考虑出口匝道落地点布设后对周边路网的交通影响，可以从微观的角度如节点运行的顺畅性，主要涉及的指标包括：前方交叉口饱和度、溢出排队长度、平均延误以及周期平均排队长度等。

2.高架道路接入间距分析

城市高架道路接入城市主干路时，要满足高架及地面两股交汇车辆有充分的距离进行交织以及车辆排队。如图所示图1及图2为对高架匝道落点点比较常见的两种处理方式，其中图1交织点较多，交织量较大，较图2需要更长的交织距离，因此在匝道及高架道路流量较高时，图2处理方式优于图1[3] [4] [5]。

图1 平行式高架匝道落地点流线分析（无流线调整）

图2 平行式高架匝道落地点流线分析（有流线调整）

接入间距主要分为三个部分：交织距离、过度距离及排队长度。

其中，为交织距离，

为过渡距离，

为排队长度，

为接入间距。

2.1交织距离的确定

交织距离又可以具体分成：等待汇入到最外侧车道距离；准备汇入车道距离；交织汇入距离。我国在这方面的研究还处于空白阶段，根据俄勒冈州和佛罗里达州研究成果（表1），在交织交通量在200——2600pcu/h以及5个不同层次的速度下都给了具体的值[6]。

表1各种不同情况下的交织距离

注：其中交织距离的单位是m

其中交织量的计算参照文献中相关公式进行计算[7]。

2.2排队长度的确定

在交叉口车流量较高的情况下，需考虑左转待转区的蓄车长度，本文中对排队长度计算采取Signal94模型进行计算[8]。

其中，2为大约90%的随机因子（泊松分布下），

Qn为第n周期最大排队车辆（veh），

qn为第n周期的车辆到达流率（veh/s），

R为红灯时间（s），

x为饱和度，

v为流量（veh）。

上述模型中，主要表示排队长度的影响因素包括来车强度、红灯时间及到达分布系数，且排队长度与上述因素的乘积成正比。假设车辆排队时每辆车所需纵向空间为5m。

2.3过渡距离的确定

车辆在过渡或是车道改变从而到达左转存储区域时的距离取决于车辆在过渡时的车速和道路的车道数。因此，道路至少应当提供45m-75m的过渡距离。

3.实例应用

通过对常州市高架道路进行采集数据并进行分析，选取其中龙城大道高架南侧长江路下匝道进行分析，匝道落地点距离交叉口约135m，其中高峰小时（17:30—18:30）下匝道流量为560pcu/h，交叉口汇总流量为776 pcu/h，交通量中含有15%的大型车。经过计算得出交织交通量为416pcu/h，查表得交织距离为30m，左转排队车辆为9辆，即排队距离需要45m，过渡距离取值45m，综合计算接入距离需120m，则在目前该流量条件下满足需求，若假设交叉口饱和度为0.9的条件下，则交叉口需165m的接入间距，则将不满足需求。

4.小结

本文分析了城市高架匝道接入间距影响因素，分别提出了相应的计算方法，

并根据常州市时间情况进行应用分析，评价高架匝道接入的合理性，为高架道路建设与评价提供理论支撑。

参考文献

[1] Marc A. Butorac,Jeril Yn C.Wen NCHRP Report 332:Access Management on Crossroads in the Vicinity of Interchanges[R]. Washington,D.C.:, Transportation Research Board,2004

[2] 赵海娟.高速公路出口匝道与交叉口几何线形安全设计[J].2008

[3] 张宁,陈恺,黄卫.公路出入口管理策略研究综述[J].公路,2006,(6).

[4] 杨晓光，张海军，王士林，赵建新.上海市快速路系统交通衔接对策研究[J].城市道桥与防洪，2004，（3）

[5] 张宁，陈恺，黄卫.出入口管理技术改善立交与地面道路的交通衔接[J].公路，2006，（10）

[6] Access Management[C].Fourth National Conference on Access Management. Portland, Oregon 2000

[7] 王炜，过秀成.交通工程学[M].南京：东南大学出版社，2008

[8] 杨孝宽译.道路出入口管理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009