隧道与互通立交间距较近的交通安全措施设计

创新者：史 震

隧道与互通立交间距较近的交通安全措施设计

创新者：史 震

本文通过渤海大道这一工程实例，对隧道与互通立交间的最小距离进行了简要分析。并进一步结合本工程实际情况，从保障行车安全角度出发，简述了采取的各项安全措施，为以后的类似工程提供参考。

工程简介

近年来，大连城市基础设施建设取得长足进步，西部通道、东联路等多条区域性快速通道及城市快速路的建成通车使大连的道路建设又迈上了个新的台阶。目前正在建设中的渤海大道一期工程是平行于沈大高速公路的一条南北向城市快速路，起点位于普湾新区海湾北的规划北五号路，向南经普兰店湾、三十里堡机场、金州新区等区域，终点位于甘井子区的202国道。线路全长48.9km，城市快速路设计标准，双向8车道，设计速度100km/h。渤海大道沿线与多条东西向既有或规划的主干路相交，未来将担负大连市新老市区城际间大量的交通负荷。由于受地形条件及规划主干路位置等因素限制，渤海大道的大东山隧道与北侧的湾南立交距离较近，隧道出口至匝道减速车道起点距离仅为172m，而根据相关规范，本距离不应小于1000m，如何确保此位置的行车安全成为一项亟待解决的问题。

隧道出口与匝道起点最小距离的分析

首先，我们对隧道出口与匝道起点的最小距离进行分析。一般情况下，驾驶员从出隧道至匝道起点需经过以下几个过程：（1）明适应过程；（2）对出口匝道位置的识别过程；（3）正确读取标志信息并完成车道变换的过程。以下我们对这三项进行详细的分析。

明适应过程

本过程是指人眼从光线较暗处进入光线较亮处的一个适应过程，既车辆在白天驶出隧道后的人眼适应过程。根据我国道路及隧道设计相关规范，这一过程持续时间为3s，在此行程中，驾驶员很难对道路沿线的交通标志进行正确识别。渤海大道的设计速度为100km/h，因此，明适应距离为84m。

对出口匝道位置的识别过程

本过程是指驾驶员在明适应之后，能正确判断互通立交出口匝道位置的过程。一般情况下，为保证行车安全，本过程应大于主线停车视距的2倍为宜。因此，对出口匝道位置的识别距离应大于290m。

正确读取标志信息并完成车道变换的过程

本过程较为复杂，涉及对交通标志的读取、判断、理解，车辆变换车道等多个过程。渤海大道为双向8车道，我们取距离出口匝道较近的外侧两排车道来进行这一过程的分析研究，见图1。

（1）L1为驾驶员对交通标志的识别、理解并作出正确判断的距离。一般情况下，这一过程持续时间为4至5秒，出于安全因素考虑取5s，根据渤海大道设计车速计算，L1为138m。

（2）L2车辆等待外侧车道有可插入间隙时行驶的距离。本过程需根据最外侧车道直行交通量进行计算，交通设计末年，渤海大道交通饱和度为0.7，持续时间约为2s，根据渤海大道设计车速计算，L2为55m。

（3）L3调整行车速度和位置时所行驶的距离。变换车道之前，驾驶员需根据外侧车道车辆的行驶速度对本车的行驶进行调整，通常情况下，外侧车道为大型车辆行驶车道，车辆行驶速度相对于内侧车道较慢，这一过程也可以视为内侧车道车辆减速的过程，持续时间约为4.5s，根据渤海大道设计车速计算，L3为125m。

图1　

（4）L4为驾驶员确定可变换至外侧车道的反应时间内车辆行驶的距离。这一过程也可以看做是车辆调整车速过程与变换车过程中的间歇过程，本过程与驾驶员所驾驶车辆及自身驾驶习惯等特性相关，持续时间约为2s，根据渤海大道设计车速计算，L4为55m。

（5）L5为车辆从内侧车道横向移动到外侧车道过程中行驶的距离。一般情况下，车辆横向移动的速度为1m/s，渤海大道外侧两排车道的宽度均为3.75m，持续时间约为3.75s，根据渤海大道设计车速计算，L5为105m。

（6）L6为车辆完成车道变换后到达出口匝道之前的安全行驶距离，通常取100m为宜。

根据以上六项的分析，对于内侧车道正确读取标志信息并完成车道变换的过程所行驶的距离应为六项之和，为578m。而对于外侧车道而言，这一过程则只包括第一项与第六项，为238m。

隧道出口与匝道起点最小距离的分析结论

经过上述分析，隧道出口与匝道起点最小距离应为以下两种组合结果：

明适应+出口匝道位置的识别：84+290=374m

明适应+正确读取标志信息并完成车道变换：内侧车道84+578=662m，外侧车道84+238=322m

出于安全因素考虑应取较大值，因此，对于渤海大道内侧车道（第三排车道）车辆，隧道出口与匝道起点最小距离不应小于662m。

安全措施设计

由于大东山隧道出口至匝道减速车道起点距离仅为172米，不满足上述分析结果，因此必须在隧道内部设置提示标志，使变换车道的过程（L1+L2+L3+L4+L5）在隧道内完成，且隧道出口至匝道减速车道起点距离满足（明适应+L6）。具体措施如下。

（1）隧道及互通立交路段限速80mk/h，则（明适应+L6）的距离为167m，小于172m。隧道出口前100m设置超速拍照系统，限制车速。

（2）隧道起点之前设置门架式车道指示标志，将湾南立交下道车流引导至外侧两排车道。

（3）隧道入口处设置电子信息板，提示“大东山隧道出口至湾南立交出口距离为172m”。

（4）隧道内间隔300m设置电子车道指示器及距离湾南立交出口距离，见图2。

（5）隧道前900m范围内，地面标线及文字如下设置，允许第三排车道车流向最外侧车道变换，见图3。

隧道后300m范围内，地面标线及文字如下设置，不允许第三排车道车流向最外侧车道变换，见图4。

通过以上5种措施，使车辆在隧道内完成变换车道的过程（L1+L2+L3+L4+L5）。另外采取以下辅助措施提升行车安全性。

（1）湾南立交分流鼻处设置闪烁黄灯提示位置，并设置防撞桶等设备。

（2）加强隧道出口处照明系统亮度，最大限度缓解明适应过程。

（3）隧道出口及匝道处设置防滑路面，增加车道抗滑性能。并设置振荡减速标线配合限速拍照系统。

图2　

图3　

图4　

结语

受地形条件及规划主干路位置等因素限制，在今后的设计过程中，隧道与互通立交间距较近的问题仍会存在，只有认真做好交通分析，并尽量采取有效的措施，才能最大程度的缓解此类问题带来的安全隐患，保证道路行车安全。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.09.028