路线交叉口对道路行车安全的影响分析

王小军

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州 730050）

0 引言

路线交叉是道路工程设计的关键内容之一，为了满足不同行驶路线的交通能够实现安全地交互，需要对路线交叉进行设计，以满足行车安全与通行效率的双重要求。路线交叉有平面交叉和立体交叉两种：平面交叉主要应用于低等级道路或交通运输量不大的道路，通过在同一平面范围内规划不同行驶路线的交互实现交通流转换，例如国道、省道及城市道路中常见的十字形、Y字形和T字形交叉路口；立体交叉则在高等级道路中使用，通常是面向封闭式交通或者大交通流量的路段，因为不同行驶方向路线具有较大的通行交通量，采用平面交叉又会严重影响道路的通行效率，因此大多采用立体交叉方式实现车流高效率平稳地通行。

路线交通交叉因为涉及到分流和合流，因此不可避免对原有道路的通行交通产生一定影响，同时由于路线之间方向不同，分离出来的交通流需要保证交互过程中的通行安全和质量，因此路线的交叉设计变得非常关键，既不能影响原有道路的交通，也不能影响汇流后的交通安全[1]。本文首先分析了路线交叉口的道路设计特点和交通组织特点，明确交叉口设计与交通安全的关系；其次，针对路线平面交叉问题，分析交叉口与行车安全的影响关系，提出设计应对策略；最后，分析路线立体交叉的交叉口与行车安全的影响关系，提出立体交叉设计要点。提高交叉口设计质量，保障道路行车安全。

1 路线交叉口特性分析

路线交叉口的设计需要分析道路与交通特点两重方面的因素，对这些特点的分析是建立设计方法和标准的基础。

1.1 道路设计特点

（1）交叉的范围较小。为了满足不同行驶方向路线的交叉，往往要求在有限的占地范围内或者空间范围内进行路线交叉，同时又要满足行车安全的设计原则，这使得路线交叉范围较少。特别是对于立体交叉而言，路线交叉往往是主线中分出若干支流去往不同行驶方向，因此车道数量较少且车道宽度小，这使得路线交叉的面积也变少，在会车时很容易出现撞车或者追尾等事故。

（2）行车视距可能受限。为了满足不同线路的交叉要求，交叉过程的行车轨迹半径较小。如果是平面交叉，需要采用信号灯配合则显著降低了道路的通行效率；如果是立体交叉，则需要采用较多的小半径曲线或者回头曲线等设计思路，以减缓道路的纵向坡度，但是这又存在行车视距可能不足的问题，同时在较高的行车速度下，行车安全风险被进一步扩大。此外，车流汇集过程中也存在视距不足的问题，这使得不同路线车辆汇集撞车的风险增大。

（3）立体交叉的道路坡度变化大。不同行驶方向的道路线路的设计高程会有很大不同，立体交叉需要同时衔接两个高程不一样的道路，又受限于较小的路线交叉范围，使得道路坡度变化较为显著。以山区高速公路而言，据调查很多高速公路的交叉口道路坡度普遍在7～9%，部分区域更是高达12%。显著的坡度变化给行车的舒适性和稳定性带来严重的威胁，很容易出现交通安全事故，增加交通安全风险。

1.2 交通组织特点

（1）交通通行受到显著影响。交通流量较小的路线交叉往往直接采用平面交叉方式。采用平面交叉时为了维护交通秩序需要采用信号灯，这使得道路的通行交通量受到影响，行车速度不快。采用立体交叉的路线，则往往交通流量较大，使得分流的交通安全问题非常突出，例如出现交通拥堵问题，特别是大面积的货车拥堵将直接影响下部基础设施的安全性。例如，2015年广东河源互通匝道的倒塌就是因为多辆重车拥堵排队造成的，这个时候交叉路线及车道数量等设计非常关键。

（2）立体交叉的主线行车速度大。采用立体交叉的主线道路往往是高等级道路，因此其交通通行量更大、道路使用率更高。然而，路线交叉口线形变化较为复杂，往往需要低速行车才能安全通过，在主线高速行车环境转换到支线或者交叉口低速行车，这种转换是否合理并满足驾驶员的特性，很大程度上决定了交通安全事故发生概率的高低。

2 平面交叉对交通安全影响分析

平面交叉往往是道路交通网络的枢纽点，其交通组成和交通行为都非常复杂，这使得其是交通事故多发点。据大量数据统计分析发现，美国道路平面交叉口产生的交通事故是总体事故率36%，德国城市交通事故则有70%左右发生在平面交叉口位置，我国城市交通事故中至少30%发生在平面路线交叉口位置[2，3]。由此可见，平面交叉口与行车安全具有显著关系。

2.1 平面交叉对交通安全影响

根据平面交叉口车流的交通行为，会产生交叉冲突点、分流冲突点和合流冲突点，每个冲突点都是交通安全的潜在威胁点，因为冲突点附近的车辆具有多种交通选择，如果没有有序的指导很容易发生撞车和追尾，借助信号灯的方式可以一定程度减少冲突，但是会显著降低通行效率。冲突点的数量随着交叉路线数量增加而显著增加，事故的发生概率也越高。

根据前述分析，交叉口位置的车辆行车视距受到显著的限制，例如建筑物、广告牌、绿化树、违章停车等，形成视觉盲区因此很容易对行车安全产生影响，特别是交叉口如果设置在特殊路段如转弯区、坡路段等。

2.2 平面交叉口布局与设计

为了降低平面交叉口的交通安全事故，需要进行很好的布局和设计，从以下方面考虑：

首先，交叉区域内道路设计指标应满足规范要求。平面交叉口范围内道路的坡度、视距、行车速度等都应该按照公路工程或城市道路工程技术标准设计，如果不满足要求则应该适当地调整主线或者交叉口的几何线形，如果行车视距不满足要求应该移除相应的障碍物或者改变交叉口的位置。

其次，合理选择路线交叉型式。路线交叉型式需要兼顾路网功能、地形条件、交通流量、用地条件等参量，常常采用如下几种平面交叉型式，如图1所示，交叉需要考虑主线和辅线的差异，以提高主线通行效率为主要原则，让支线减速、让车等，控制其交通影响。

图1 平面路线交叉的主要型式

最后，通过设计手段减少交叉口冲突。划分好交通行驶区域，通过设置交通警示牌等交通安全措施，并设置摄像机，控制好交叉口的车辆交通行为，避免车辆突然停车、转换方向、改变速度等，提高通行稳定性。

3 立体交叉对交通安全影响分析

3.1 立体交叉对交通安全影响

立体交叉在高等级公路建设中广泛采用，对于交通安全的影响，可以从以下几个方面进行分析：立体交叉型式，立交间距、匝道半径、坡度和坡长等[4]。

立体交叉型式的不同对于交通安全的影响不一样，如果交叉型式选择不合理将出现显著的安全隐患，例如菱形立体交叉在匝道连接处存在平面交叉问题对行车安全不利；立交间距也会影响行车安全，立交间距大的事故发生率较小，间距过密不仅仅降低主线的通行能力和行车速度，还会导致运行困难；匝道曲线半径也影响行车，因为曲线半径太小使得车辆在高速行驶下容易撞到两侧路障，反过来就降低了行车安全；坡度和坡长也是导致交通事故的重要因素，立体交叉路线在短范围内实现较大坡度的跨越，因此存在小曲线长纵坡的路段，行车视距受限而通行安全受到影响。

3.2 立体交叉的设计方法

立体交叉设计包含了总体规划、交通流量的预测、道路路线标准设计、立体交叉型式选择等。

总体规划需根据立体交叉在综合交通规划中的重要性和交通运输流量统一进行布局规划，包括线路布置、平面线形、纵面线形、交叉口型式等要素，其中重要的是在哪些区域设置交叉。

交通流量是立交交叉设计中需要确定的型式和规模的重要依据，交通流量的确定应该根据特定地点的交通运输现状，以及周边经济环境的发展特点，结合政府对该区域的政策等系列因素，综合考虑确定其未来交通的发展状况。

立体交叉路线设计包含了平面线形、纵向线形和线形组合三大要素，涵盖圆曲线、缓和曲线和直线等组成。路线立体交叉的竖曲线一般需要根据立体交通空间进行设计，根据相交道路的高程特点进行选择，并确定适宜的竖曲线半径，一般需要满足表1的相关规定要求，否则行车安全会受到影响。

立体交叉型式的选择是关键，需要结合各种型式立交的特点及其适用条件合理确定。一般而言城市互通立交的主要型式有喇叭形、菱形、定向Y形、定向式枢纽等，如图2所示，根据各自特点选用。以喇叭形立交为例，其特点是采用环形匝道线形，使得设计的立交层次简单，跨越的桥梁结构较少，这种型式的立交主要应用于主次交通流明显的情形。

表1 互通立交竖曲线最小半径和长度

图2 城市互通立交的型式示意图

4 结论

路线交叉是道路设计的瓶颈点，涉及到分流和合流，因此不可避免地对原有道路的通行交通产生一定影响，同时由于路线之间方向不同，分离出来的交通流需要保证交互过程中的通行安全和质量，因此路线的交叉设计变得非常关键。分析了路线交叉口的道路设计特点和交通组织特点，分别针对平面路线交叉和立体路线交叉，分析了交叉口设计对交通安全的影响，并提出了设计改善措施和方法，提高交叉口设计质量，保障道路行车安全。