同一节点高速公路-快速路-快速路互通立交的设置

苏志明

【摘    要】：为了在同一节点科学合理的实现高速公路与快速路及主干路（远期快速路）枢纽互通，以海山大道为例，通过交通量预测，研究如何节约用地、降低成本，实现高效优质的高快快组合式互通立交的交通组织方式。

【关键词】：枢纽；互通立交；高速公路；快速路

【中图分类号】：U412.3【文献标志码】：C【文章编号】：1008-3197（2023）02-71-04

【DOI编码】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.02.018

Setting of Freeway - Expressway - Expressway Interchange at the Same Node

SU Zhiming

（Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd.， Tianjin 300392， China）

【Abstract】：In order to realize scientific and reasonable interworking between expressway and expressway and trunk road （long-term expressway） at the same node， this paper takes Haishan Avenue as an example and studies how to save land and reduce cost through traffic volume prediction， so as to realize the efficient and high-quality transportation organization mode of freeway - expressway - expressway interchange.

【Key words】：Same node； hub interconnection； freeway; expressway

互通式立交是高等級公路及交通繁忙城市道路不可或缺的组成部分，是与其他道路交叉时所采用的主要方式之一。城市快速路口的互连问题直接关系着城市道路网络的整体功能，改善城市快速路节点的运行状况在提高城市道路运输的整体能力方面起着非常重要的作用[1]。

本文以海山大道为例，通过交通量预测，研究如何节约用地、降低成本，实现高效优质的高快快组合式互通立交的交通组织方式，对节点计划和设计、功能连接、流量分配、影响评估以及其他之间的连接问题进行深入分析，在城市快速路和其他高速公路上，找到节点交通连接模型和交通分布模型[2]，合理建立城市快速路与高速公路之间节点交通的联系评估系统，以使道路发挥最大的社会经济效益。

1 工程概况

海山大道位于泉州台商投资区境内，是台商投资区内部城市道路交通主骨架的重要组成部分，同时兼具对外交通的连系，定位为城市快速路；南北走向，设计速度100 km/h，规划红线宽70 m，主线双向8车道，辅路双向4车道，全长约15.42 km，设互通立交6座。

其中东西互通立交节点极具特殊性，下穿福厦客专的同时也与主干路东西大道相交并衔接张坂互通。为典型的“快-快交叉”节点[3]。见图1。

2 交通量分析与预测

2.1 交通分配模型

采用随机均衡分配（SUE）模型进行交通分配模拟，宏观上考虑了道路容量的制约因素，道路容量的制约在分配时通过路阻函数体现。

[t=t01+a（v/c）β]

式中：t为时间阻抗；t0为自由流时间；v为分配交通量；c为通行能力；α、β为路阻参数。

软件模块动态运行后，可得出路网分配流量、饱和度、平均速度等 [4]。见图2。

2.2 交通量预测结果

根据东西互通立交2045年交通量预测结果[5]，该立交主交通流方向为台商投资区往返泉州市区之间，海山大道北与东西大道东方向交通量次之，其余方向交通量均较小，见图3。

3 互通设置探讨

3.1 立交节点方案选择

3.1.1 方案1

环形+半定向8字型组合式互通，见图4。

该方案交通主流向为西-北与东-南，采用半定向匝道，立交占地较小。根据交通量预测分析，规划方案的交通主流向与定性分析不一致，未考虑与福厦客专的结合且侵占基本农田面积超过1.6 hm2，故不采纳规划方案。

3.1.2 方案2

半涡轮+半苜蓿叶组合式互通，见图5。

西-北与南-西主流向采用半定向匝道，交通主次清晰，但两个环形匝道存在交织段。

3.1.3 方案3

涡轮+环形的三层组合式互通，见图6。

采用快-快直连方式设置，东西互通立交与张坂互通立交衔接为复合立体交叉。充分利用福厦客专与张坂互通间的区域展线，集约用地；东西大道互通距环城高速张坂互通仅430 m，在保证东西互通立交功能的情况下，与张坂互通设置为复合式互通立交，需要改造部分现状张坂互通匝道。海山大道主线上跨东西大道主线，除崇武往秀涂港方向设置环形左转匝道外，其余3个左转方向均采用半直连式匝道连接。海山大道辅道与东西大道辅道采用地面信号灯控十字交叉。见表1。

该方案的优点是海山大道主线南（北）—环城高速入口、东西大道主线西—环城高速入口、环城高速出口—海山大道主线北、环城高速出口—东西大道主线西通过匝道、集散道直接交通转换，不需通过地面辅道系统转接。缺点是环城高速出口—海山大道南方向与海山大道南—东西大道西段存在交织，交织段长度320 m，交织段交通量1 166 pcu/h，对东西互通主交通流存在较大干扰，通行能力较差；海山大道南、海山大道北及海山大道西入环城高速入口均需要通过同一段集散道实现，集散道长度140 m，海山大道东行方向与东西大道西入环城高速存在严重交织，交织段长度140 m，采用三车道，交通量为1 579 pcu/h，对海山大道东行入东西大道交通流存在较大干扰，通行能力较差；环城高速收费站入口通行速度低、通行能力差，若直接与快速路海山大道主线、东西大道主线相连，易导致车流倒灌，影响主线通行能力。

3.1.4 方案4

半定向+环形的三层组合式互通，见图7。

与张坂互通组合形成半定向+环形”的三层组合式互通。优缺点是海山大道主线南（北）—环城高速入口、东西大道主线西—环城高速入口、环城高速出口—海山大道主线北、环城高速出口—东西大道主线西通过匝道、集散道直接交通转换，不需通过地面辅道系统转接。缺点是上述主流向车流需先与环城高速出口往东西大道西的车流在匝道合流后方能接入东西大道主线，通行能力更差；环城高速收费站入口通行速度低、通行能力差，若直接与快速路海山大道主线、东西大道主线相连，易导致车流倒灌，影响主线通行能力。

3.2 方案确定

对4种方案进行对比分析，见表2。

综合分析各方案优缺点，推荐方案三。在本互通节点中，海山大道主线及东西大道主线可通过东西互通立交及张坂互通立交匝道直接接入环城高速。张坂互通交通可与东西大道辅道系统衔接，通过辅路信号灯控路口实现与环城高速的交通转换；方案三能实现快速路-快速路及高速公路-快速路直连，满足要求。

4 结语

互通立交设计应综合考虑路网情况、交叉道路情况、交通量、交通组成、收费制式、地形、地质、环境条件、是否分期实施等各种因素。本项目地处福建省泉州市台商投资区，地理位置优越，经济发达，目前正处于基础设施大力开发建设时期，立交位置建筑物密集，与环城高速、铁路线交叉，设计展线应着重考虑高速公路、铁路、拆迁限制因素。

参考文献：

[1]张    飘，贺玉龙，刘小明．互通式立交选型综合评价研究［J］.公路，2002，（3）：61-65.

[2]刘子剑.  互通式立体交叉设计原理与运用［M］. 北京： 人民交通出版社，2015.

[3]王   炜，徐吉谦，杨   涛. 城市交通规划理论及其应用［M］. 南京：东南大学出版社，1998.

[4]CJJ 129—2009，城市快速路设计规程［S］.

[5]JTGD 21—2014，公路立体交叉设计细则［S］.