（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074）

0 前言

在一帶一路的大背景下，我國(guó)的高速公路正在面臨新一輪的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，互通式立交連接著公路主線(xiàn)和被交道路，是高速公路的重要組成部分。同時(shí)因?yàn)榈缆返燃?jí)、行車(chē)條件等因素的影響，導(dǎo)致互通式立交出現(xiàn)交通事故的概率更大[1]。與公路主線(xiàn)不同，互通立交上行駛的車(chē)輛運(yùn)行的速度在不斷的變化，車(chē)輛之間的干擾較大，因此互通立交關(guān)于視距的設(shè)計(jì)相比于其他路段有著更高的要求。互通立交分流時(shí)，需要根據(jù)主線(xiàn)行駛的速度來(lái)設(shè)計(jì)出口的識(shí)別視距，而在匯流時(shí)則更關(guān)注主線(xiàn)和匝道之間的通視范圍，以便車(chē)輛能夠安全行駛。因此展開(kāi)對(duì)高速公路互通立交視距的設(shè)計(jì)能夠有效降低事故發(fā)生的概率，對(duì)于高速公路的建設(shè)具有重要的意義[2]。

1 高速公路互通立交視距設(shè)計(jì)影響因素

1.1 豎向曲線(xiàn)

汽車(chē)行駛在半徑較小的豎曲線(xiàn)上時(shí)，駕駛員的視線(xiàn)會(huì)受到阻礙，主要原因就是當(dāng)?shù)缆菲鸱^大時(shí)，其豎曲線(xiàn)半徑較小，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛在夜間行駛過(guò)程中，燈光照射距離過(guò)近，不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)前方障礙物。表1為凸形和凹形豎曲線(xiàn)的最小半徑計(jì)算式對(duì)比[3]。

表1：豎曲線(xiàn)最小半徑計(jì)算式

在立交范圍內(nèi)，凸形的豎曲線(xiàn)半徑一般是按照兩倍的停車(chē)視距來(lái)確定的，極限值是按照1.5 倍的停車(chē)視距確定的。這里分別從緩和沖擊、停車(chē)視距與識(shí)別視距三個(gè)因素來(lái)進(jìn)行考慮，根據(jù)上表來(lái)計(jì)算出不同設(shè)計(jì)速度下的豎曲線(xiàn)最小半徑；凹形豎曲線(xiàn)的最小半徑一般是按照基本路段凹形豎曲線(xiàn)一般值的四倍來(lái)確定，極限值則是按照基本路段的二到三倍來(lái)確定的，具體如下表2所示：

表2：豎曲線(xiàn)最小半徑

基本路段豎曲線(xiàn)半徑（m） 緩和沖擊要求 4000 2800 1800 1000立交范圍豎曲線(xiàn)半徑（m） 極限值 12000 8000 4000 2000一般值 16000 12000 8000 4000

1.2 匝道范圍

互通式立交區(qū)的構(gòu)造物對(duì)駕駛員的影響較大，根據(jù)相關(guān)規(guī)定高速公路互通式立交范圍的視距需要滿(mǎn)足停車(chē)視距的要求。汽車(chē)在匝道范圍的停車(chē)視距主要有制動(dòng)停車(chē)距離和反應(yīng)距離兩部分組成，同時(shí)再加上5-10m 的安全距離。小客車(chē)和大貨車(chē)在匝道范圍的停車(chē)視距分別為、。其中S 指的是停車(chē)視距，v 指的是實(shí)際的行駛速度；t 為駕駛員操作反應(yīng)時(shí)間；g 為重力加速度；f 為路面縱向摩擦系數(shù)；i 表示匝道坡度。通過(guò)以上公式也可以發(fā)現(xiàn)車(chē)輛的行駛速度越大，停車(chē)視距也就越大。相比于小客車(chē)，大貨車(chē)除了需要考慮小客車(chē)的所有因素以外，還需要考慮匝道縱坡的影響。這主要是因?yàn)樵谥苿?dòng)性能方面貨車(chē)相對(duì)來(lái)說(shuō)更差，并且行駛在匝道上，使得大貨車(chē)視點(diǎn)高的優(yōu)勢(shì)也被限制，而且對(duì)于大貨車(chē)來(lái)說(shuō)，匝道縱坡的坡度越大，其制動(dòng)性能受到的影響也比較大。因此，再對(duì)匝道范圍的停車(chē)視距設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要考慮小客車(chē)的停車(chē)視距，還需要計(jì)算大貨車(chē)的停車(chē)視距，提高匝道上車(chē)輛的安全性[4]。

2 高速公路主線(xiàn)分岔、合流連接部安全視距

主線(xiàn)分岔、合流連接部具有梳理交通量、滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)交通轉(zhuǎn)換的功能，在線(xiàn)形和結(jié)構(gòu)方面更加復(fù)雜，而且運(yùn)行條件也具有突變型，該區(qū)域相比于基本路段其指標(biāo)會(huì)更高，為了能夠是車(chē)輛在該區(qū)域行駛安全，則需要在該區(qū)域保障復(fù)雜行車(chē)環(huán)境下的視距要求，保證駕駛員具有足夠的時(shí)間和距離來(lái)將車(chē)輛行駛至安全區(qū)域。合流部需要保證足夠的通視三角區(qū)，能夠是使得兩個(gè)方向上的車(chē)輛均能看清楚另外一車(chē)道的車(chē)輛行駛情況，進(jìn)而及時(shí)的采取措施以免發(fā)生交通事故。

⑴主線(xiàn)分岔連接部識(shí)別視距計(jì)算

駕駛員對(duì)分岔連接部的識(shí)別需要三個(gè)過(guò)程，分別為發(fā)現(xiàn)、反應(yīng)決策、車(chē)輛操作，在這個(gè)過(guò)程中車(chē)輛所行使距離之和即為分岔段的識(shí)別視距，具體可如圖1所示。

圖1：識(shí)別視距模型過(guò)程圖

在分流之前，駕駛員可以根據(jù)預(yù)告標(biāo)志判定前方存在的分岔口，圖中的E 點(diǎn)為分流鼻地面標(biāo)線(xiàn)，駕駛員在A 點(diǎn)發(fā)現(xiàn)分流鼻地面標(biāo)線(xiàn)E，在B 點(diǎn)出看清楚了標(biāo)線(xiàn)，這個(gè)過(guò)程行駛的距離為l1；駕駛員看到信息之后，在采取行動(dòng)之前需要反應(yīng)時(shí)間，在該段時(shí)間車(chē)輛行駛至C 點(diǎn)，所行駛的距離為l2，從C點(diǎn)駕駛員開(kāi)始采取措施，從C 點(diǎn)到E 點(diǎn)是駕駛員操作車(chē)輛所行駛的距離，其中主要包括了虛招可插入間隙距離l1以及變化車(chē)道行駛的距離l4，則在整個(gè)過(guò)程中，識(shí)別視距l(xiāng)s=l1+l2+l3+l4。如表3所示為分岔段的安全視距。

表3：分岔段安全視距

⑵主線(xiàn)合流連接部安全視距

在合流連接部交通量大，是事故多發(fā)點(diǎn)。一側(cè)主線(xiàn)上的車(chē)輛能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)另外一側(cè)車(chē)輛以及可能會(huì)并入的車(chē)輛，需要提前做好減速以及變換車(chē)道的準(zhǔn)備。

圖2：安全視距模型過(guò)程示意圖

正在行駛的車(chē)輛在O 點(diǎn)發(fā)現(xiàn)另一側(cè)D 點(diǎn)的車(chē)輛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的反映行駛至A 點(diǎn)，行駛的距離為l1。駕駛員經(jīng)過(guò)判斷，認(rèn)為若果按照原來(lái)的路線(xiàn)則不能滿(mǎn)足安全駕駛的期望，則可能會(huì)在A 點(diǎn)進(jìn)行換入內(nèi)側(cè)車(chē)道，尋找可插入間隙，在C 點(diǎn)處完成換道，則AC 短l2 為變換車(chē)道的距離。如果不能滿(mǎn)足變化車(chē)道的條件，則駕駛員可能會(huì)采取減速措施，則AB 段l3 為減速距離。因?yàn)橹骶€(xiàn)最外側(cè)的車(chē)輛受到合流車(chē)輛的影響，而且速度較低，同時(shí)主線(xiàn)車(chē)輛大多數(shù)都會(huì)在上游入口前就進(jìn)行了減速行駛或者向內(nèi)側(cè)車(chē)道變速，反應(yīng)距離為，其中v 指的是主線(xiàn)的設(shè)計(jì)速度，t 為行駛時(shí)間，主要包括了觀(guān)察時(shí)間、判斷時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，文章從豎曲線(xiàn)以及匝道范圍兩個(gè)方面重點(diǎn)分析了高速公路立交視距設(shè)計(jì)的關(guān)鍵影響因素，并針對(duì)各影響因素提出了計(jì)算方法。同時(shí)文章還重點(diǎn)分析了主線(xiàn)分岔、合流連接部安全視距，為互通立交視距設(shè)計(jì)提供參考。