毛海霞

身份證號(hào)630103197910302029

互通式立交的分類(lèi)及其交通流特性分析

毛海霞

身份證號(hào)630103197910302029

本文介紹了互通式立交的組成、互通式立交的分類(lèi)，分析了互通式立交交通流特性，指出交通量Q、區(qū)間行車(chē)平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三個(gè)基本參數(shù)。重點(diǎn)從匝道中間段、連接部、交織區(qū)和收費(fèi)站四個(gè)方面分析了高速公路互通式立交的交通流特性。

高速公路；互通式立交；交通流特性

1 互通式立交組成

高速公路互通式立交一般是由公路主線(xiàn)、被交道路及匝道三部分組成[1]。公路主線(xiàn)通常等級(jí)較高，是互通式立交的主要構(gòu)成部分，被交道路通常是指與公路主線(xiàn)相交的道路，連接公路主線(xiàn)和相交道路的部分稱(chēng)為匝道，又稱(chēng)為引道。

2 互通式立交分類(lèi)

高速公路互通式立交的分類(lèi)實(shí)質(zhì)上就是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的左右轉(zhuǎn)彎匝道進(jìn)行不同的結(jié)合，從而形成了不同的互通式立交類(lèi)型[2]。

按照公路主線(xiàn)和相交道路的功能和等級(jí)不同，高速公路互通式立交可以分為樞紐型互通式立交和一般互通式立交。

根據(jù)互通式立交交織區(qū)車(chē)輛行駛軌跡交叉方式和幾何形狀的不同，互通式立交可以分為部分互通式立交、完全互通式立交和環(huán)形互通式立交三種類(lèi)型[3]。

2.1 部分互通式立交

部分互通式立交是指相交道路上的車(chē)流在進(jìn)行合流或分流時(shí)，行駛軌跡線(xiàn)之間至少存在一個(gè)交叉沖突點(diǎn)的形式，技術(shù)等級(jí)較低，多用于道路主干線(xiàn)與次干線(xiàn)相交的情況，也可用于個(gè)別行駛方向交通量很小或受主、客觀(guān)因素的影響較大，不能設(shè)置匝道且需采用分期修建的情況。常見(jiàn)的部分互通式立交有菱形互通式立交和部分苜蓿葉形互通式立交等[4]。

2.2 完全互通式立交

完全互通式立交是指行駛在相交道路上的車(chē)輛的行駛軌跡線(xiàn)在空間上完全分離開(kāi)，不存在同一個(gè)平面上的交叉情況的交叉形式。這種形式的互通式立交與部分互通式立交相比，無(wú)論在形式設(shè)置或設(shè)施配置上都相對(duì)較為完善，是一種較高等級(jí)的互通式立交形式。常見(jiàn)的完全互通式立交主要有喇叭形、苜蓿葉形、子葉形、Y形、X形、渦輪形、組合型等。

2.3 環(huán)形互通式立交

環(huán)形互通式立交是指公路主線(xiàn)是直通的，而次線(xiàn)和主線(xiàn)轉(zhuǎn)彎車(chē)輛環(huán)繞中心島交織運(yùn)行的互通式立交。環(huán)形互通式立交在布設(shè)時(shí)，公路主線(xiàn)應(yīng)保持直通，中心島可采用圓形、橢圓形或其他形狀。

3 互通式立交交通流特性分析

3.1 交通流特征參數(shù)

交通量Q、區(qū)間行車(chē)平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三個(gè)基本參數(shù)。

(1)交通量Q。通常用交通量Q表示單位時(shí)間內(nèi)能夠通過(guò)一條車(chē)道或道路上某一斷面的車(chē)輛數(shù)。交通量是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的量，它會(huì)隨著時(shí)間和空間的變化而變化。

(2)區(qū)間行車(chē)平均速度V。區(qū)間行車(chē)平均速度V是指某一指定時(shí)間，不同行車(chē)區(qū)間內(nèi)的車(chē)輛行駛的平均速度。當(dāng)區(qū)間內(nèi)的行車(chē)平均速度較大時(shí)，說(shuō)明此刻車(chē)道上單位時(shí)間內(nèi)能夠通過(guò)的車(chē)輛數(shù)較多，通行能力較大。

(3)交通流密度K。交通流密度K是指某一時(shí)刻，單位道路長(zhǎng)度上行駛的車(chē)輛總和，通常用車(chē)道的占有率（包括空間占有率和時(shí)間占有率）來(lái)表征。從交通流密度的大小，可以看出道路上行駛車(chē)輛的密集程度，交通流密度越大，表示道路上車(chē)輛越多、越密集，道路堵塞越嚴(yán)重。

3.2 匝道中間段交通流特性

互通式立交匝道有左轉(zhuǎn)彎匝道和右轉(zhuǎn)彎匝道之分。對(duì)于右轉(zhuǎn)彎匝道而言，其中間段的轉(zhuǎn)彎半徑較大，車(chē)輛在行駛過(guò)程中平順，舒適，速度可以較長(zhǎng)時(shí)間保持高速狀態(tài)，但是隨著越來(lái)越多的車(chē)輛從公路主線(xiàn)中分流出來(lái)，在右轉(zhuǎn)彎車(chē)道上行駛的車(chē)輛車(chē)頭時(shí)距逐漸減小。轉(zhuǎn)彎車(chē)道而言，左轉(zhuǎn)彎匝道有三種形式：直接式、半直接式和環(huán)形左轉(zhuǎn)彎匝道。

3.3 匝道連接部交通流特性

匝道連接部有合流區(qū)和分流區(qū)兩種形式。合流區(qū)的交通流特性主要表現(xiàn)在：合流區(qū)對(duì)公路主線(xiàn)交通流的影響較大，是互通式立交匝道通行能力的瓶頸所在。當(dāng)合流區(qū)的車(chē)輛駛?cè)牍分骶€(xiàn)時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)公路主線(xiàn)上的車(chē)流造成影響，當(dāng)車(chē)輛駛?cè)牍分骶€(xiàn)最外側(cè)車(chē)道，行駛在該車(chē)道上的車(chē)輛為了避免產(chǎn)生交通事故，通常會(huì)移向內(nèi)側(cè)車(chē)道，這就造成內(nèi)側(cè)車(chē)道的車(chē)流量增加，行駛速度降低，影響內(nèi)側(cè)車(chē)道上行駛的車(chē)輛的舒適性，安全性也大大降低。

分流區(qū)的交通流特性主要表現(xiàn)在：分流區(qū)的車(chē)輛從公路主線(xiàn)上分流出來(lái)時(shí)，首先需將車(chē)道變換到最外側(cè)車(chē)道，同時(shí)降低行駛速度，以便能夠與減速車(chē)道上的車(chē)輛行駛速度相適應(yīng)。

3.4 交織區(qū)交通流特性

當(dāng)車(chē)流量較大時(shí)，交織區(qū)內(nèi)行駛的車(chē)輛車(chē)速都會(huì)受到限制，有明顯減速的過(guò)程，但是內(nèi)側(cè)車(chē)道的受影響程度相對(duì)于外側(cè)車(chē)道而言，其影響程度較小。當(dāng)車(chē)流量較小時(shí)，內(nèi)側(cè)車(chē)道幾乎不受車(chē)輛變換車(chē)道的影響，在匝道交織區(qū)還會(huì)出現(xiàn)車(chē)輛加速的情況，當(dāng)交織區(qū)內(nèi)的車(chē)流量增加時(shí)，由于車(chē)輛之間的車(chē)頭時(shí)距減小，車(chē)輛之間相互牽制，這就造成車(chē)道上的車(chē)流行駛速度離散程度變小，外側(cè)車(chē)道的車(chē)流速度離散程度相對(duì)于內(nèi)側(cè)車(chē)道的車(chē)流速度離散程度而言較小，因此內(nèi)側(cè)車(chē)道受到車(chē)流交織的影響較小。

3.5 收費(fèi)站交通流特性

收費(fèi)站的交通特性主要受兩方面影響，首先是駕駛員的操作方式，車(chē)輛在通過(guò)收費(fèi)站時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員會(huì)首先減速，以便有足夠的時(shí)間判斷通過(guò)哪一條收費(fèi)車(chē)道所用時(shí)間最短。其次，受收費(fèi)站收費(fèi)員服務(wù)水平高低的影響，車(chē)輛在排隊(duì)等候服務(wù)和接受服務(wù)的過(guò)程是與收費(fèi)員的服務(wù)密切相關(guān)，服務(wù)水平高的收費(fèi)站，其通行能力就強(qiáng)，反之，則通行能力弱。因此，衡量一個(gè)收費(fèi)站通行能力大小的關(guān)鍵在于車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)站所接受的服務(wù)水平高低。

[1] 楊少偉.道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 吳粉利.互通式立體交叉安全性評(píng)價(jià)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2011.

[3] 楊少偉.道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4] 李飛.互通式立體交叉方案比選系統(tǒng)研究[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2010.

毛海霞（1979.10—），女，漢族，吉林省，大專(zhuān)，研究方向：道橋設(shè)計(jì)，身份證號(hào)：630103197910302029