高速公路互通立交路線視距的探討

項曉陽　水東

摘 要：隨著時代的進(jìn)步，公路的建設(shè)越來越完善。文章基于高速公路互通立交路線視距的計算方式，從平曲線半徑、凸形豎曲線半徑以及道路坡度3個角度對互通立交中行車視距指標(biāo)取值進(jìn)行了分析，并深入研究了高速公路互通立交的設(shè)計中對視距指標(biāo)的把握、分流識別視距驗算等方面的錯誤認(rèn)知，以激發(fā)設(shè)計人員在設(shè)計階段更加關(guān)注行車視距的標(biāo)準(zhǔn)制定，完善路線設(shè)計的合理性。

關(guān)鍵詞：高速公路;互通立交;路線視距

中圖分類號：U412.352.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

保障道路路線設(shè)計條件下的行車安全，一直是施工圖設(shè)計階段的重點和難點，特別是對于高等級道路，一旦出現(xiàn)交通安全問題，可能會引起連續(xù)撞車，造成人員傷亡和不良的社會影響。高速公路路線規(guī)劃設(shè)計中，往往需要與其他路線進(jìn)行交叉，其中不可避免地存在互通的問題。高速公路的路線互通往往采用立體交叉式，即互通立交，通過在空間層面實現(xiàn)不同行駛方向的車輛匯流或者分流，不僅提高了互通交叉的安全性，相對于平面式交叉還能夠顯著提高通行效率。

1 公路互通式立交的設(shè)計原則

在進(jìn)行公路互通式交叉設(shè)計時，主要根據(jù)路線總體布局情況、交通量、自然條件狀況以及經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行互通式立交位置的選擇與建設(shè)，在設(shè)計過程中，要遵循以下基本原則：（1）設(shè)計要立足于公路網(wǎng)規(guī)劃與城市發(fā)展規(guī)劃，為了充分滿足交通需求，為各個交通工具提供便捷的交通服務(wù);（2）應(yīng)綜合性地考慮相交公路的功能、等級、地形、交通流量、造價以及匝道設(shè)計速度;（3）要注重以人為本，為道路使用者提供更舒適更安全的交通環(huán)境;（4）各個互通部位的服務(wù)水平要維持在一個相對協(xié)調(diào)的水平上，促使互通立交和附近路段的交通流平穩(wěn)順暢;（5）匝道的方向要有較強(qiáng)的識別性，避免給道路使用者帶來方向性的干擾;（6）應(yīng)根據(jù)地形、視距、美觀等綜合因素，并根據(jù)運行速度結(jié)果最終確定互通范圍內(nèi)的主線線形;（7）要兼顧地形地貌以及周圍自然環(huán)境的景觀，盡量減少占用土地面積，減少拆遷。

2 互通立交中的行車視距分析方法

2.1 平曲線最小半徑確定

車輛行駛過程中如果所行路線為平曲線路段，則該平曲線的半徑大小會對當(dāng)前車輛的行車視距造成影響，且具體關(guān)系為平曲線半徑越小，車輛的行車視距也隨之減小，行車風(fēng)險也隨之增大，反之行車視距則能夠得到充分的保障，而車輛駕駛者所能承受的視距標(biāo)準(zhǔn)就是該平曲線可以應(yīng)用的極限最小半徑標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一理論可以進(jìn)行平曲線最小半徑的計算。

2.2 確定凸形豎曲線的最小半徑

當(dāng)車輛行駛在凸形豎曲線道路中的時候，凸形豎曲線形狀會直接影響行車視距。如果設(shè)計的曲線半徑過小的情況下，在道路曲線曲率的影響下，行駛視線會減少，行車前方路段隆起部分將造成駕駛員的視線阻礙，進(jìn)而會減少車輛的行車視距。駕駛員的反應(yīng)時間往往會超過客觀需要的反應(yīng)時間，由于駕駛員無法有效應(yīng)對，進(jìn)而會導(dǎo)致交通事故的出現(xiàn)。所以，要想全面保障道路的安全運行，設(shè)計人員在設(shè)計的時候，需要詳細(xì)針對凸形豎曲線的道路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以此保證凸形豎曲線的半徑處于安全范圍。通常情況下，為了防止交通事故的出現(xiàn)，以停車視距的兩倍為安全標(biāo)準(zhǔn)，然后，再確定凸形豎曲線公路的最小半徑。不過，在設(shè)計階段，客觀影響因素相對較多，應(yīng)該對凸形豎曲線路段的最小半徑做出明確規(guī)定，在這樣的情況下，計算標(biāo)準(zhǔn)要以1.5倍停車視距為準(zhǔn)。例如，在某段凸形豎曲線路段中，在車輛的前方，物體高度為10 cm，假如視點的高度為120 cm，OA的長度就是半徑和視點高度的總和，OB長度就是半徑和前方物高度的總和，縱向視距的計算公式為S=axR，a的取值為arc-cos（OB/OA），將其代入就可以計算出縱向的視距。

2.3 確定最大坡度

在高速公路的互通立交當(dāng)中，坡度的大小同樣會對車輛的行車視距產(chǎn)生影響，因此在對凸形豎曲線道路以及平曲線道路的設(shè)計中必須要將道路的坡度納入考量范圍，而在直線道路中，坡度因素則不會對車輛的行車視距產(chǎn)生影響，但是仍然需要考慮坡度因素，原因在于，坡度過大會對車輛的行駛安全造成直接的影響，尤其是北方地區(qū)的冬天，雪后道路極滑，連續(xù)大坡度的直行公路無論上坡還是下坡都會出現(xiàn)車輛打滑的現(xiàn)象，甚至?xí)斐蛇B續(xù)性的交通事故。

3 立體線路設(shè)計中對視距指標(biāo)的幾點錯誤認(rèn)識

3.1 視距指標(biāo)的把握

傳統(tǒng)的設(shè)計模式下，設(shè)計人員對于給定的路線規(guī)范，主要行車視距滿足規(guī)范要求就可以進(jìn)行設(shè)計，無論該設(shè)計值是大大超過規(guī)范值還是完全等于規(guī)范限值，設(shè)計人員往往認(rèn)為滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計就是安全的。實際上，上述理論分析表明，規(guī)范諸多指標(biāo)的確定是簡化的結(jié)果，相關(guān)指標(biāo)實際上存在一定的風(fēng)險，且這些指標(biāo)是基于平面計算的結(jié)果，實際的行車視距是三維立體的，受到諸多因素影響。因此，即便是按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，還可能存在行車視距不能滿足要求的情況，設(shè)計中應(yīng)該根據(jù)上述理論分析，分別驗算立交匝道的停車視距、分流視距和匯流視距等指標(biāo)參數(shù)，確保設(shè)計的安全性。

3.2 分流識別視距驗算

高速公路互通立交分流段易發(fā)生視距不良事故的路段主要有：當(dāng)互通立交出口位于主線平曲線外側(cè)的后半段，受中分帶設(shè)施的遮擋不易識別出口標(biāo)志;當(dāng)互通立交出口位于主線平曲線內(nèi)側(cè)，受橋梁橋墩或路側(cè)護(hù)欄遮擋，不能及時識別出口位置，尤其車速較高時，易撞向固定物;當(dāng)互通立交出口處在較小的凸形豎曲線變坡點后，受物高和視高影響，不能及時識別出口標(biāo)志，易錯過出口。對高速公路進(jìn)行互通立交視距的設(shè)計來說，其主線行車視距應(yīng)該超過常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)。運用汽車?yán)碚摷叭梭w工程學(xué)原理分析，駕駛員在互通立交出口視距應(yīng)包括認(rèn)讀距離、判斷距離、行動距離和安全距離，其中認(rèn)讀時間一般為3 s，判斷時間為2.0 s～2.5 s，行動時間包括汽車反應(yīng)時間，消除制動踏板的間隙等所需要的時間及制動力增長時間，安全距離通常為15 m～100 m。根據(jù)經(jīng)驗分析，通常對于分流識別視距，在設(shè)計的時候需要以車輛10 s～13 s的行車為標(biāo)準(zhǔn)。因此，對于不同分析方法，對分流處識別視距存在一定的差異。在高速公路的互通立交出口處，應(yīng)該對分流識別距離做出合理判斷，按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計。但是，在不同的規(guī)范下，計算方式存在很大的差異性。假如設(shè)計的主線行車速度為120 km/h，在《公路路線設(shè)計規(guī)范》中，將識別視距做出了明確規(guī)定，即：要滿足350 m

～460 m。不過，根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計細(xì)則》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算，計算出的識別視距則為333 m～433 m?？梢姡瑢σ暰噙M(jìn)行具體設(shè)計的過程中，應(yīng)該充分考慮不同的規(guī)范計算方式存在的差異性，進(jìn)而選擇合理的指標(biāo)。

3.3 匯流識別視距驗算

分流識別視距存在差異，同樣匯流識別視距也有這個特點，匯流的視距應(yīng)該按照主線和匝道預(yù)測對應(yīng)的運行速度，在匝道位置上按照5 s的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，主線則按照8 s的標(biāo)準(zhǔn)計算，在匯流地方應(yīng)該保證三角區(qū)的視線，使得匯流穩(wěn)定而安全，一般要求三角區(qū)的長度為100 m，對應(yīng)的匝道長度至少60 m。對于這個規(guī)定，不同規(guī)范的規(guī)定和要求也不一致，需要注意。

4 結(jié)語

綜上所述，在高速公路中，對互通立交進(jìn)行設(shè)計的時候，行車視距一直是設(shè)計難點，因為匯車道和分車道存在大角度的交叉，這樣會使行車視距不足，無法保證車輛的安全行駛，還會影響高速公路的通行效率。所以，行車視距應(yīng)該綜合考量，重點路段要重點設(shè)計，保證公路互通立交要滿足視距的客觀需求，為車輛安全行駛奠定良好的基礎(chǔ)。

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