賀玉婷
(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司,廣東 廣州 510599)
平面交叉口是道路網(wǎng)中關(guān)鍵的元素,是道路交通的咽喉。平面交叉口在交通運(yùn)輸中起到了轉(zhuǎn)換方向的重要功能。而集散公路則主要具備匯集疏散的功能,需要將干線公路上的交通量轉(zhuǎn)移至支線公路,這種功能往往需要通過平面交叉口實(shí)現(xiàn)。但在平面交叉范圍內(nèi),由于各方向的車流相互干擾,往往運(yùn)行速度較低,如果平面交叉口的間距較小,會(huì)影響主路與被交路主線的通行,且沖突點(diǎn)較多容易發(fā)生交通事故。因此,如何確定設(shè)計(jì)中最小平交口間距,在無(wú)法避免地采用小間距平交口時(shí)采用何種措施對(duì)提高平交口的通行能力,降低交通事故率具有重要意義。因此該文研究了一級(jí)集散公路的平交口間距的影響因素,并針對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目中平交口間距過小的問題提出了改善措施。
平交口之間的距離實(shí)質(zhì)上是車輛轉(zhuǎn)向換道的交織段。交織段的交通流特性與道路交通量密切相關(guān),在平交口,車流相互交織,操作復(fù)雜,交通流一般處于飽和流或自由流狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下,駕駛員的視認(rèn)反應(yīng)時(shí)間相同,換道所需時(shí)間相同,但是不同交通流狀態(tài)的運(yùn)行速度不同,所需的變換車道的距離就不同。在自由流狀態(tài)下,車輛運(yùn)行速度比較高,當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方預(yù)告標(biāo)志并做出換道判斷時(shí),更容易判斷可插入間隙。相關(guān)研究表明,在飽和流狀態(tài)下完成一個(gè)車道的變換需要40~60 m的距離,而自由流則需要80~120 m的距離。
當(dāng)車輛以不同的速度行駛時(shí),駕駛員識(shí)別預(yù)告標(biāo)志并作出判斷的反應(yīng)時(shí)間中所行駛過的距離不同,行駛速度越高,所需的距離越長(zhǎng)。另外,駕駛員在判斷目標(biāo)車道的可插入間隙時(shí),如果目標(biāo)車道的可插入間隙滿足車道變換所需的間隙時(shí),駕駛員便開始調(diào)整車速車位準(zhǔn)備變換車道。判斷可插入間隙時(shí)間相差不多,但行駛速度不同,行駛速度越高,所需的距離越長(zhǎng)。
車輛是交通流的實(shí)際參與者,駕駛員則是車輛的操縱者,因此駕駛員的生理心理特性也影響到車輛的運(yùn)行特性。駕駛員對(duì)平交口預(yù)告標(biāo)志的識(shí)讀、思考并作出是否變換車道及判斷可插入間隙等反應(yīng)時(shí)間受駕駛員的個(gè)人駕駛經(jīng)驗(yàn)、性格特征等影響,隨駕駛員個(gè)人的個(gè)體不同而不同。相關(guān)調(diào)查研究表明,駕駛員對(duì)平交口預(yù)告標(biāo)志的識(shí)讀、思考并作出決策等反應(yīng)時(shí)間相差無(wú)幾,但判斷可插入間隙的時(shí)間相差較大。
通過設(shè)置交通標(biāo)志,使駕駛員能夠提前預(yù)知前方道路方向及交叉口的位置信息,并提前判斷是否需要變道,做好準(zhǔn)備。預(yù)告標(biāo)志設(shè)置的位置十分重要且與車輛行駛速度密切相關(guān)。若標(biāo)志設(shè)置位置距離平交口位置較遠(yuǎn),車輛行駛速度較慢時(shí),駕駛員在預(yù)期的抵達(dá)時(shí)間內(nèi)仍未抵達(dá)時(shí),則會(huì)對(duì)該標(biāo)志產(chǎn)生困惑,甚至誤認(rèn)為前方并無(wú)平交口而全速通行,產(chǎn)生交通事故隱患;若標(biāo)志設(shè)置位置距離平交口位置較近,車輛行駛速度較快時(shí),則可能沒有足夠的時(shí)間使駕駛員完成辨認(rèn)標(biāo)志牌、做出是否變道決策、操縱車輛變道及駛?cè)肫浇豢诘倪^程,任一環(huán)節(jié)缺失均可能引發(fā)交通事故。
平面交叉口間距是指相鄰交叉口交叉點(diǎn)之間的距離。根據(jù)車輛在平交口與平交口之間的運(yùn)行特性可將平面交叉間距分為穩(wěn)定行駛段、功能段、構(gòu)造段[1],如圖1所示。
圖1 平交口間距示意圖
穩(wěn)定行駛段指駕駛員經(jīng)過上一段平交口后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)路段行駛,在該路段能夠以穩(wěn)定的速度保持不變的駕駛狀態(tài)。功能段是指駕駛員發(fā)現(xiàn)前方平交口后完成判斷、決策的過程中所行駛的距離。構(gòu)造段則包含平交口中的漸變段、展寬段及交叉點(diǎn)范圍的物理段。
《公路安全保障工程實(shí)施技術(shù)指南》中提出,車輛行駛速度位于100~120 km/h區(qū)間時(shí),穩(wěn)定段長(zhǎng)度為144 s距離;車輛行駛速度位于80~100 km/h區(qū)間時(shí),穩(wěn)定段長(zhǎng)度為72 s距離;車輛行駛速度位于20~80 km/h區(qū)間時(shí),穩(wěn)定段長(zhǎng)度為40 s距離。
當(dāng)駕駛員操縱車輛發(fā)現(xiàn)前方預(yù)告標(biāo)志并完成識(shí)讀、判斷后,位于最內(nèi)側(cè)車道且需要右轉(zhuǎn)的車輛則需要變換車道,完成從最內(nèi)側(cè)到最外側(cè)右轉(zhuǎn)車道的變換,進(jìn)口道功能段長(zhǎng)度包括視認(rèn)反應(yīng)段、入口換道段和減速段視認(rèn)反應(yīng)段;位于最內(nèi)側(cè)車道且需要直行或左轉(zhuǎn)的則會(huì)降低車速通過或停車等待,進(jìn)口道功能段長(zhǎng)度包括減速段和排隊(duì)段,而從最內(nèi)側(cè)車道直行或左轉(zhuǎn)的所需距離大于最內(nèi)側(cè)需換道右轉(zhuǎn)的距離,因此進(jìn)口道最小功能區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)按從最內(nèi)側(cè)換道至最外側(cè)車道右轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行計(jì)算[2],如圖2所示。
圖2 平面交叉功能區(qū)長(zhǎng)度示意圖
車輛在平交口范圍的速度一般較低,當(dāng)車輛駛出平交口范圍后,需要先加速,再換道到最內(nèi)側(cè)快車道。因此出口道功能段最小長(zhǎng)度包括加速段及換道段。
一級(jí)集散公路無(wú)信號(hào)控制的交叉口構(gòu)造段平面幾何構(gòu)造如圖3,包括進(jìn)口專用右轉(zhuǎn)車道、進(jìn)口物理段、出口物理段及出口專用右轉(zhuǎn)車道。進(jìn)出口專用右轉(zhuǎn)車道包括漸變段及展寬段,其長(zhǎng)度可根據(jù)《路線設(shè)計(jì)規(guī)范》確定。
圖3 平面交叉構(gòu)造段長(zhǎng)度示意圖
平交口最小間距僅能保障最基本的安全需求,在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用時(shí),當(dāng)平交口間距較小時(shí)可通過采取以下改善措施以保證行車安全。
人、車、路、環(huán)境是非常重要的組合,環(huán)境對(duì)駕駛員行車的安全與舒適起到重要的作用,良好的、優(yōu)美的道路景觀布置對(duì)駕駛員能起到視線誘導(dǎo)、緩解疲勞、舒緩心情的作用,不良的道路景觀布置則有可能加劇駕駛員的緊張感[3]。因此可重點(diǎn)通過以下方面進(jìn)行道路環(huán)境景觀優(yōu)化:
(1)道路環(huán)境景觀應(yīng)盡量同周圍地形地貌、自然景觀融合,避免產(chǎn)生較大差異,從而起到美化環(huán)境、增添景色、豐富景觀,反映地方特色的作用,既使駕駛?cè)嗽隈{駛過程中感覺舒適不突兀,又可以避免駕駛?cè)艘曈X上單調(diào)與枯燥。
(2)沿線綠化時(shí),依據(jù)道路線性變化及路線走向等進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),使駕駛員在駕駛車輛時(shí)能根據(jù)沿線景觀的變化感知路線的變化,并提前準(zhǔn)備好下一步的駕駛行為,使駕駛?cè)瞬僮鞲鼮榱鲿?,行車更加舒順?/p>
交通標(biāo)志標(biāo)線是交通管理的重要內(nèi)容,對(duì)維護(hù)交通秩序,保障交通暢通和車輛、行人安全具有重要意義。控制車速則是減少和預(yù)防事故的有效手段之一。在我國(guó)常用的減速手段主要是針對(duì)交通組織的,包括設(shè)置減速帶等減速設(shè)施、設(shè)置限速標(biāo)志等警示設(shè)施、設(shè)置誘導(dǎo)標(biāo)志標(biāo)線等誘導(dǎo)設(shè)施。
3.2.1 減速設(shè)施
(1)視錯(cuò)覺標(biāo)線。視錯(cuò)覺標(biāo)線是通過改變駕駛員心理達(dá)到減速目的。通過對(duì)道路兩側(cè)設(shè)置視錯(cuò)覺標(biāo)線,駕駛員在行駛時(shí)會(huì)認(rèn)為前方路段收緊變窄或者路面崎嶇不平,從而出于直覺上的自保而自動(dòng)減速、謹(jǐn)慎駕駛。這種方法能夠從心理上促使駕駛員減速。
(2)減速振動(dòng)標(biāo)線。減速振動(dòng)標(biāo)線外觀呈凹凸形,往往制成條形或者點(diǎn)形,當(dāng)車輪碾壓到標(biāo)線時(shí)則會(huì)產(chǎn)生明顯的、均勻有節(jié)奏的振動(dòng)感,并發(fā)出清晰的聲響。
(3)彩色防滑減速帶。彩色防滑減速帶是在原路面結(jié)構(gòu)上加鋪一層彩色防滑罩面,多采用暗紅色,顏色鮮明,便于辨認(rèn);且能夠提高原路面結(jié)構(gòu)的摩擦力,從而達(dá)到減速的效果。這種防滑減速帶減速效果好,產(chǎn)生的噪聲低。
(4)路肩振動(dòng)帶。路肩振動(dòng)帶與減速振動(dòng)標(biāo)線相似,都是外觀凹凸不平,車輛碾壓時(shí)會(huì)發(fā)出聲響,不同之處是路肩振動(dòng)帶沿路線設(shè)置在路肩側(cè),當(dāng)車輛行駛偏出車道時(shí)則會(huì)發(fā)出聲音以警醒駕駛員操縱車輛不要偏離行車道。
3.2.2 警示設(shè)施
急彎下坡等警示標(biāo)志及信號(hào)燈對(duì)主線駕駛員起到良好的警示作用,使駕駛員在行駛時(shí)能夠提前預(yù)知前方路況。根據(jù)規(guī)范要求,一般較高等級(jí)的道路交叉口設(shè)置有較為完備的警示設(shè)施,但對(duì)于被交路等級(jí)較低的小型平交口,如與地方路的加鋪轉(zhuǎn)角式平交口往往無(wú)警示標(biāo)志,這會(huì)大大降低平交口駕駛員的安全性。在這些平交口處可設(shè)置道口樁等警示設(shè)施以提高駕駛員的注意力。
3.2.3 誘導(dǎo)標(biāo)志
通過在道路兩側(cè)設(shè)置預(yù)告前方道路線性變化、通往方向及危險(xiǎn)路段等標(biāo)志標(biāo)線,可以對(duì)駕駛員進(jìn)行提前預(yù)告,從而提前做好心理準(zhǔn)備,或謹(jǐn)慎行駛或提前變道,使駕駛員操作更從容。此外,目前國(guó)內(nèi)山區(qū)一級(jí)集散公路很多并無(wú)比較完備的夜間照明設(shè)施,無(wú)法為駕駛員在夜間行駛提供足夠的安全保障,因此更是需要完善誘導(dǎo)標(biāo)志,在危險(xiǎn)路段、轉(zhuǎn)彎路口等設(shè)置發(fā)光的標(biāo)志標(biāo)線,便于駕駛員辨認(rèn)。
根據(jù)路網(wǎng)功能、交通量大小等明確主交通流及次要交通流,在進(jìn)行交通流設(shè)計(jì)時(shí),優(yōu)先將交通流引入更低等級(jí)的道路上,再由低等級(jí)道路匯入主交通流,避免因多支次要交通流頻繁接入主要交通流而導(dǎo)致交通阻塞。因此在平交口設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮對(duì)被交路進(jìn)行接入控制,限制部分方向通行。
中間帶開口能夠滿足主線行駛車輛左右轉(zhuǎn)向的需求,以起到疏散交通的功能。目前國(guó)內(nèi)常采用的中間帶開口方式有兩種,一種是完全開口式中間帶,一種是定向開口中間帶。完全開口式的中間帶開口形式,即直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、掉頭等方向均不限行,這種開口形式如果不設(shè)置紅綠燈等信號(hào)控制,直行與直行、直行與左轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)與左轉(zhuǎn)之間將會(huì)產(chǎn)生18個(gè)沖突點(diǎn),各方向的車流產(chǎn)生嚴(yán)重的交織分離,降低平交口路段的安全性。
定向開口式中間帶即在平交口處限制特定方向行駛,如被交路不能直行和左轉(zhuǎn),只能右轉(zhuǎn),但主線全方向均可依據(jù)燈控通行。這種定向式中間帶能夠減少被交路車輛與主線車輛的沖突點(diǎn),從而減少道路交通事故,提高平交口的安全性。被限制的被交路行駛方向則可通過其他路段實(shí)現(xiàn)。除了對(duì)稱設(shè)置之外,也可因地制宜,根據(jù)該平交口的實(shí)際交通量需求,僅限制被交路某一方向的轉(zhuǎn)向,同樣可以減少?zèng)_突點(diǎn),提高平交口通行能力。
平面交叉口渠化設(shè)計(jì),如合理布設(shè)斑馬線、設(shè)置分流島及分隔島,能夠使平交口中各方向的駕駛員有序地轉(zhuǎn)向或直行,減少平面交叉的沖突點(diǎn),提高平交口通行的安全性[4]。針對(duì)目前平交口渠化中存在的問題,主要可以通過以下四個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化:
(1)因地制宜,可結(jié)合物種多樣性,選擇具有本地特色的綠植花卉在綠化帶種植。
(2)完善交通控制設(shè)施??山Y(jié)合目前的物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)建成智慧交通。
(3)完善照明設(shè)施。合理設(shè)置照明亮度。
(4)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),定期檢查平交口渠化情況。平交口的分隔島、偏分島等渠化標(biāo)線及警告、指示等標(biāo)志經(jīng)過車輛行駛磨損及日曬雨淋等影響可能出現(xiàn)不清晰、無(wú)法辨認(rèn)的情形;平交口綠化修剪養(yǎng)護(hù)不及時(shí)則可能遮擋平交口警示牌。
該文首先根據(jù)交叉口間交通的運(yùn)行特性將一級(jí)集散公路平交口間距進(jìn)行分段,通過查閱以往研究文獻(xiàn)確定影響一級(jí)集散公路平面交叉間距設(shè)置的因素,提出了影響平面交叉口間距的因素,并針對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目中現(xiàn)狀平交口間距較小的情況提出并總結(jié)了改善措施。