山区城市互通立交交织段通行能力研究

谭 海曾彦杰

（1.重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074 2.华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 511431）

山区城市互通立交交织段通行能力研究

谭 海1曾彦杰2

（1.重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074 2.华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 511431）

山区城市立交交织段会对主线车流产生明显的干扰，形成交通冲突点，是城市道路的瓶颈地区和事故多发路段。对交织段车辆运行特点及通行能力影响因素进行分析，并提出了相应的改进措施。

1 引言

交织段是指一定长度的道路区段,车流在没有信号控制的情况下,经车道变换后通过该区段,从而形成汇入和分流点。城市道路不同于高速公路，其未控制出入、交通流组成复杂、交通干扰大、交通管制路段多，交通流具有典型的时间、空间分布特性。山区城市立交交织段往往交通密度大，交通冲突多，一旦发生交通事故则会导致交通拥堵，给人们的出行带来极大的不便。

2 山区城市立交交织段车辆运行特点

在山区城市立交交织路段上，行人随意穿行、车辆频繁变道、接入口的不合理设置等是造成交通流紊乱的主要原因。立交交织区范围内车流间会以一定角度相互汇入、交织运行和分流，驾驶员会随时判断相邻车道上车辆间隙是否足够以使自己成功变道，以此决定是否变道。所以，交织车辆运行时往往不是为追求最大的通行速度而保持与前车之间的最小车头时距，而是在行进过程中寻找相邻车道车流中合适的可插入间隙。此外，由于行人经常随意在交织区域行走和接入口车辆的汇入，驾驶员必须时刻保持警惕，容易造成心理紧张，诱发交通事故。由于山区交织段普遍较短，驾驶员为了及时驶出到达目的车道，往往会冒险进行车道变换，交通安全水平和通行效率都会显著降低。

3 山区城市立交交织段通行能力影响因素

3.1 交织段车道数和交织段宽度

1) 交织段车道数

立交交织区通行能力的重要影响因素之一就是交织区车道数。由于交织区车流量较大，交织车辆经常性变道，所以交织区车辆较非交织区车辆需要更多的运行空间，车道空间显得尤其重要。交织区内车道数量在一定程度上反映了交织区段内总通行能力的大小，但并不是车道越多越好。随着车道数量的增加，可能会产生一些新的交通问题，比如，驾驶员会认为路况好而随意超车、抢道从而导致交通秩序混乱，反而降低了交通安全水平。

2) 交织段宽度

交织段宽度不仅与交织运行路段车道总数有关，还与交织车辆和非交织车辆使用这些车道的比例有关。在交织区中，交织车辆总是希望能够及时变换车道，而非交织车辆则希望不受交织车辆变换车道所产生的影响，所以，对于不同型式的交织路段，非交织车辆与交织车辆所占用的车道数量及空间位置有所不同。

3.2 交织段长度与构型

交织路段长度往往决定了驾驶员进行车道变换所能够利用的时间与空间。交织路段长度越短, 驾驶员变道所能够利用的时间与空间越小，交通冲突点越多。交织区长度本质上是指驾驶员能够顺利变换车道的距离限制，是主线车辆与匝道车辆真正进行交织操作过程的容许范围。

交织区分为A型、B型和C型三类，若交织区构型不同，车辆在交织路段的运行特性会具有明显差异，因此，交织区构型也是交织区交通特性重要影响因素。

3.4 交通量

交通量的大小是影响交织区通行能力的关键因素之一，交通量包括交织交通量与非交织交通量，当进入交织区的交通量较大且交织路段长度过小时，交织区交通流紊乱，通行能力低下。

3.5 交通组成与车辆合流角度

(1)交通组成。交通流中如果大型车比重较大，由于其行驶机动性差，占用较大的道路空间，在变道时会影响其他车辆的正常行驶，会降低立交交织区通行能力。

(2)合流角度。交织路段入口与主线之间进入角度各不相同。当进入角度较小时，车辆容易合流，临界间隙较小，进入角度较大时，所需的临界间隙较大。

3.6 线形条件和接入设置

山区城市道路交织段往往纵坡较大、平曲线半径和长度小，车辆在交织路段运行困难，车速低，在这些路段，往往设有接入口，有些地方还设置有公交站，人流、车流的干扰会显著降低交织路段的通行能力。

3.7 交织区车速

交织段运行车辆在准备变道时，会首先判断相邻车道内车辆之间车头时距的大小，只有此车头时距大于“临界车头时距”时，车辆才会进行车道的变换。影响该“临界车头时距”的因素很多，其中交织区范围内主线和匝道车速是极为重要的影响因素。在一定范围内，车速越快，交织段通行能力越高。

4.改进措施

城市道路交通流相对集中，出入口设置较多较密，车辆的分流、合流、交织都比较频繁，直接影响通行能力和服务水平。但是，若出入口数量少，间距大，则会使主路交通量明显减少，进出口车辆排队运行，降低交织区运行效率。为了减少交通事故数量，提高交通运行效率、增加交通安全水平，应该采取有效的交通管理及控制措施。主要从驾驶员驾驶行为、道路条件和交通流干预三方面对现有不足进行改进。

驾驶行为方面：（1）严格驾校考试标准，加强驾驶员安全知识教育，培养良好的驾驶习惯（2）重要交织段安装监控摄像头，实时监控驾驶行为并对违法行为给予严惩。

交织区道路条件方面：（1）尽量增加交织路段长度,以减少上游交织段对交叉口通行能力的影响（2）深入分析立交交织区出入口与路段的车辆运行特性、交织段几何特性和行驶特点，建立相关模型计算交织区出入口合理间距，以此来优化交织区出入口设置（3）取消或改移交织段接入口及公交站，设置护栏，防止行人任意穿行；增加路段长度和宽度，划分车道功能、实现渠化交通。

交通流干预方面：主要是指某些交通管理和交通控制措施，如设置标志标线、信号灯控制等。目前，用于交织区的交通流的干预措施主要有以下几种：

（1）主路可变限速：根据交织路段实际拥堵情况，分时段限制主线车速，减小匝道与主线车速差，使交通流运行更加安全、平稳。

（2）控制交织区交通量：对立交交织区通行能力进行动态预测，依据所采集得到的立交交织区交通量数据实时预测立交交织区通行能力。当匝道流量加上主线上游流量大于主线下游的通行能力时，可采用匝道控制措施，实时控制进入交织路段的交通量。

（3）设置标志标线：设置减速让行标志，示意车辆驾驶员必须减速慢行或停车，观察主线车辆运行情况，在确保干道优先的基础上认为安全时方可继续行驶；通过设置标志标线使交织区交通流渠化，建立相应的安全设施，如在交织区前和交织区内设置出口匝道指示标志。

5.总结

山区城市道路往往线形较差、交通流组成复杂、交通干扰大、交通管制路段多，交通流量大。山区城市立交交织段往往交通密度大，交通冲突多，通行能力低下，是城市交通的瓶颈。本文分析了山区城市立交交织段车辆运行特点、通行能力影响因素，提出了相应的改进措施，可供设计单位、运营管理单位提供一定的参考。

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1007-6344（2015）06-0047-01