复合式互通立交交织区通行能力分析

王庆超

摘 要：经多方案比较后确定两互通合建为复合式互通立交，两互通间采用贯通车道连接。根据《公路路线设计规范》（JTG D20-2017）要求，需对两互通间交织区通行能力进行分析。

关键词：交织区;通行能力;服务水平

1 概况

婺源枢纽互通位于江西省婺源县城西，是德州至上饶高速公路赣皖界至婺源段新建工程（以下称“本项目”）的终点，也是本项目与景婺黄（常）高速公路连接的重要节点工程。

婺源枢纽互通利用既有工程改而成，由于与景婺黄（常）高速公路既有婺源互通距离较近，经多方案比较后确定两互通合建为复合式互通立交，两互通间采用贯通车道连接，现有婺源互通不改建。新复合式枢纽互通中，两互通同侧变速车道间净距分别是1 036.1 m、875.6 m，同侧分合流鼻之间距离分别是1 409.9 m、1 332.9 m。根据《公路路线设计规范》（JTG D20-2017）要求，需对两互通间交织区通行能力进行分析。

2 主要名词术语

2.1 交织区

行驶方向大致相同的多股车流沿较长路段行驶，在不借助交通控制设施干预的情况下进行车道变换，定义为交织。在公路上，一个进口与紧邻的出口，或相邻进口、相邻出口间的路段构成交织区。

交织区多出现在市政道路中，但近些年，随着高速公路网的不断加密，部分高速公路立交密度增加、减距减小，交织区也有存在。

2.2 通行能力

公路设施的通行能力，定义为在一定时段和通常的公路、交通与控制条件，以及规定的服务质量要求下，能合理地期望车辆通过车道或公路的一点或均匀断面上的最大小时流量。

2.3 服务水平

服务水平定文为衡量交通流内的运行条件及其为驾驶人和乘客提供服务质量的一种衡量指标，通常与行车速度、行驶时间、驾驶自由度、交通阻塞程度及舒适和方便程度等因素有关。

3 交织区通行能力分析流程

高速公路交织区通行能力分析方法的流程如图1所示。

4 交织区通行能力分析

4.1 互通交织区基本数据

4.2 交织区通行能力分析

4.2.1 确定交织区交通运行参数

交织段长度：L=875 m;

交织区车道数：N=2条;

主线自由流速度：vFF=50 km/h。

4.2.2 计算交通流率

交织段内主线交通流率：QFF=QAC=118（pcu/h）

交织段内匝道到主线车流流率：QRF=QBC=439（pcu/h）

交织段内主线到匝道车流流率：QFR=QAD=348（pcu/h）

交织段内匝道到匝道车流流率：QRR=QBD=1 198（pcu/h）

交织段内总的交织流率：

Qw= QBC+QAD=439+348=787（pcu/h）

交织段内总的非交织流率：

Qnw= QAC+QBD=118+1 198=1 316（pcu/h）

總的交通流率：

Q=Qw+Qnw=787+1 316=2 103（pcu/h）

交织流量比：

QR=Qw÷Q=787÷2 203=0.403

汇出流量比：

DR=QFR÷Qw=348÷887=0.392

4.2.3 确定交织区换道特征

由于A→D和B→C的交通流都需要1次车道变换，可知LCFR=LCRF=1，交织车道数NWL=2。

4.2.4 计算交织区最大交织长度

LMAX=[1 746×（1+QR）1.6]-477×NWL

  =[1 746×（1+0.317）1.6]-477×2=1 758.6（m）

本互通交织区物理长度小于最大交织长度，可按交织区通行能力分析方法进行。

4.2.5 计算最小换道次数

LCMIN=（LCFR×QFR）+（LCRF×QRF）

=1×100+1×1 324=1 424（次）

4.2.6 计算交织区通行能力值

CIWL=C0-495.6×ln（1+QR）- ln（1+DR）+0.05×LW-60.38×N

=2 100-495.6×ln（1+0.317）- ln（1+0.07） +0.05×875-60.38×3

=1 826（pcu/h）

CW=CIWL×N=1 826×3=5 478（pcu/h）

4.2.7 计算交织区负荷度

v/C=Q÷CW=4 499÷5 478=0.821

根据《公路路线设计规范》表3.2.2-1，交织处于四级服务水平。

根据《公路路线设计规范》3.2.1条之规定：“高速公路设计服务水平为三级“，“公路长隧道及特长隧道路段、非机动车及行人密集路段、条件受限的互通式立体交叉匝道、分合流及交织区段，设计服务水平也可降低一级”，该交织处服务水平满足规范要求。

参考文献：

[1]JTG D20-2017公路路线设计规范[S].

[2]周荣贵，钟连德.公路通行能力手册[M].人民交通出版社，2017.