郑州中州大道与郑新快速通道立交中的安全性设计

沈凤萍

（同济建筑设计研究院（集团）有限公司，上海200092）

0 引言

随着社会的发展和道路交通日趋现代化，互通式立交的设计理念发生了根本性的变化。早期互通式立交强调“节省”，而如今应注重“以人为本”，树立安全至上的设计理念，不但要满足交通要求，而且应采用宽容和人性化设计，消除事故诱因，降低事故概率，注重安全性、舒适性、愉悦性的和谐统一。

1 目前立交运行中存在的不安全因素

主要表现在以下几个方面：

（1）随着城市交通的快速发展，互通式立交的数量急剧增加，互通立交间距过短，互通立交过于集中，以及立交出入口的最小净距较小，引起交通流频繁的交织，导致城市道路上交通流紊乱，形成较大延误，引发交通事故。

（2）由于立交几何线形设计的急剧变化，造成运行速度突变，或者为了维持其行驶方向而需突然改变车道，超出了驾驶人所期待和所能接受的程度。

（3）由于视距不良，当接近出口时，不能提早看见出口部分的构造及匝道走向，或者在合流前难以清楚看到正在合流的交通状况，从而导致交通事故。

（4）合流路段过短或合流点不明确，而标志标线又不明确，致使驾驶人迷茫而使运行效率下降，甚至引发交通事故。

（5）不自然的分、合流形式，特别是左侧分合流不符合驾驶人的驾驶习惯且能见范围小，具有较高的事故率。

（6）连续的多个出口，导致信息繁杂，驾驶人判别困难，从而极易出现误行现象。

由此可以看出，安全设计的几个基本要素是：方向、线形、视距、标识。

2 安全性设计的原则

2.1 立交型式的统一性

立交型式的统一性就是外形的协调和出入口型式统一的综合，保证运行方向和速度的一致性，避免路段重复。

一般情况下主线出、入口应设在主线行车道的右侧。应尽量避免左侧入口和出口，即使在主线和支线联接情况下的次要道路也宜在右侧出入。左侧匝道设置会破环整条路线上互通式立交出入位置的统一性，尤其是在市区立交的间距密集，只能在短距离内指示立交出口的情况下，左出口与一般的驾驶习惯不同，与右出口混用会引起驾驶混乱，引起主线直行车辆行驶迟疑不决，造成交通隐患。

在主线一个行驶方向最好只有一个出口，避免多个连续的出口，多个出口易造成驾驶员的迷惑或错向驶出，影响车流正常运行。多个入口增加了合流处，对主线直行交通干扰大。因此，不论出口或入口，最好只有一个。

出口最好布置在桥墩之前，保证良好的视距。分岔点之间也应保持足够的距离，便于标志信号的布设，使得驾驶人尽早识别，判断，采用正确的操作方式。

2.2 路线的连续性

（1）路线连续性是指车辆行驶方向的连续性，指沿指定路线或主要流向全长能定向连续通行的要求。

（2）路线连续性要求指定路线或主要流向全长保持基本车道数不变和主线进出口前后车道数平衡的原则。

（3）主线上的连续通行路线应保持在主线的所有其他进出路线的左侧。

（4）高速公路与城市快速道路相交的城市出入口互通立交应规划成使高速公路到城市快速道路的转向交通能保持连续通行。

2.3 基本车道数及车道平衡原则

（1）立体交叉范围内主线基本车道数应与路段上车道数连续一致。

（2）在主线与匝道进出口前后车道数应保持平衡。车道数平衡应满足以下原则（见图1）。

图1 车道数平衡示意图

式中：NC——分流前或合流后的主线车道数；

NF——分流后或合流前的主线车道数；

NE——匝道车道数。

（3）两条主线进出口车道数应保持连续与平衡。

3 安全性设计的要点

（1）互通立交的最小间距：应保证交通运行要求的距离，也就是说，要保证前一个互通式立交驶入匝道的合流点与后一个互通立交驶出匝道的分流点之间车辆交织运行所需的长度；同时保证向驾驶员提供及时的交通信息而需在到达后一个互通立交之前设置一系列前置标志所需的距离。

（2）立交出入口之间的最小净距：是指匝道端点（导流岛端部）之间的距离，是根据国外驾驶员辨认标志，引起反应所需的时间，及汽车移向临近车道所需要时间总和计算而得，国外资料立交相邻匝道出入口之间最小净距是以美国各州公路工作者协会将驾驶员辨认标志引起反应所需的时间及汽车移向临近车道所需的时间合计规定为5～10 s。

（3）辅助车道：在不能保证车道平衡和基本车道数相协调的情况下，应规划布设辅助车道。当一个互通立交的入口与后一个互通立交的出口均设有或其中之一设有辅助车道时，若入口渐变段终点至出口渐变段起点的距离小于500 m，应增长辅助车道而将两者贯通。

（4）集散车道：在进出口端部间距较近，不符合最小间距要求时，或立交内部有交织路段长度不符要求处，须布设集散车道，把进出口交通和主线交通分开，以保证主线交通不受进出交通交织的干扰。

（5）交织车道：当合流区后面紧接着一分流区；或当一条驶入匝道紧接着一条驶出匝道，并在二者之间有辅助车道连接时，都构成交织区。交织区中驾驶员需要紧张地变换车道，导致交织区内的交通受紊流支配，而且这种紊流的紊乱程度超过了道路基本路段上正常出现的紊流，表现出交织区运行的特殊性。由于紊流的出现，交织区常常成为快速道路中的拥挤路段，因此，交织区域应保证所必需的交织长度和车道数，确保其通行能力和服务水平。

（6）交通标志：由于互通式立交的多向选择性和路线分布的复杂性，很多交通事故的发生是源于标志的诱导性能差，指示不明确，引起驾驶人出错造成的，所以交通信息在互通式立交的运行中就显得比其它地方更重要。不仅要完善的交通信号标志信息，而且要给前置标志留出充分距离，并对立交出入口发出预告、警告和引导驾驶人，保证车辆安全和高效运行。

4 安全性设计在郑州中州大道与郑新快速通道立交中的应用

4.1 工程概况

该工程节点地处郑州“十八里河转盘”，交叉口附近云集着数十家物流公司、物流园，来往货车络绎不绝，交通繁忙，所以十八里河素有郑州南出口之称。“每天一小堵、三天一大堵”是对现状交通最贴切的描述，是郑州当之无愧的“堵王”。该节点涉及的三条道路中，中州大道规划为城市快速路，是市区与外围高速公路的快速连接；郑新快速通道快速连接了郑州市中心城区与新郑市。故该立交是郑州市快速路网上的一个重要节点。

由于周边环境的限制，该节点不适宜建设成为规模过大的全互通立交。故立交的选型本着节约用地、降低投资、减小拆迁的原则，并从路网规划、交通功能、城市景观等方面综合考虑，在保证中州大道和郑新路两条快速通道的快速连续,以及互通的前提下，其余的流向结合城市总体规划及周边路网规划，针对各流向的不同特征，可以采取对主要流向采用立交匝道的形式，次要流向充分利用地面交通的形式，将该节点建设为一个以交通功能为主，服务功能为辅的互通立交。在满足快速系统通畅的前提下，协调好各种交通方式之间的综合服务功能，兼顾开车人、骑车人和行人的需求，为各种交通提供和谐的出行条件（见图2）。

图2 立交效果图

4.2 立交中的安全性设计

4.2.1 出入口的统一

立交方案的主线所有出、入口都设在主线行车道的右侧，出入口满足一次出口、一次入口方案，避免多重出入口。所有匝道和辅道车辆经汇流后再并入主线，减少对主线车流的干扰。

4.2.2 路线的连续性

郑新快速通道主线为快速系统，故直行采用一个大半径的平曲线，使其流向全长能定向快速通行，方向性明确，保证运行速度的连续性。向阳路地道采用双向6车道布置，与正常路段机动车道断面一致，保证其基本车道数不变。

4.2.3 车道数平衡原则

中州大道主线规划为双向10车道，当主线采用机动车道双向6车道的高架桥梁时，从车道平衡上看，将地面辅道从单向2车道增加为单向3车道的布置。

郑新快速通道主线规划为双向8车道，当主线采用机动车道双向6车道的高架桥梁时，西侧地面辅道考虑到交叉口的展宽等因素，地面机动车道设置单向2车道；东侧由于原郑新快速通道主线南至向阳路西的右转匝道为地面，此处交通量较大，东侧地面机动车道增加为单向3车道的布置。

4.2.4 完善地面交通组织

地面机动车交通系统采用合理的交通管理设施设计，结合非机动车、行人的交通特点进行交通组织。对主要道路交叉口进行渠化设计，设置左、右转专用车道，采用多相位信号灯控制，提高交叉口通行能力，保证地面道路畅通。

非机动车、行人交通系统为增加交通的有序性，在交叉口处增设导流岛，强调二次过街，提高道路右转通行能力和行人过街安全性。

在拆迁等条件允许的情况下尽可能采用港湾式公交停靠站，设置在不影响交通流正常运行的条件下满足乘客换乘的需要，便于人流的集散。停靠站应布置在路段上，或在交叉口的下游位置。

5 结语

在以往的设计中，设计者往往局限于满足规范要求，认为只要设计指标达到或超过了规范所规定的最小值，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人生理、心理方面的感受，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不安全；如果所提供的运行条件与人和车的特征相违背，也可能不安全。所以立交的设计不但要满足交通要求，而且要提供安全舒适的运行条件，即合理的出人口设置和完善的交通信号标志以提供良好的方向识别性，合理的线形设计以符合驾驶员行为和车辆行驶动力学的要求，足够的视距以满足驾驶员反应及操作的时间需求，体现宽容和人性化设计，坚持安全至上的设计理念。

[1]杨少伟.道路立体交叉规划与设计[M].北京:人民交通出版社，2001.

[2]黄兴安.公路与城市道路设计手册[M].北京:中国建筑工业出版，2005.

[3]中国公路学会《交通工程手册》编委会.交通工程手册[M].北京:人民交通出版社，1998.

[4]JTG/T B05-2004，公路项目安全性评价指南[S].