復(fù)合式互通立交交織區(qū)通行能力分析

王慶超

摘 要：經(jīng)多方案比較后確定兩互通合建為復(fù)合式互通立交，兩互通間采用貫通車(chē)道連接。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）要求，需對(duì)兩互通間交織區(qū)通行能力進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：交織區(qū);通行能力;服務(wù)水平

1 概況

婺源樞紐互通位于江西省婺源縣城西，是德州至上饒高速公路贛皖界至婺源段新建工程（以下稱(chēng)“本項(xiàng)目”）的終點(diǎn)，也是本項(xiàng)目與景婺黃（常）高速公路連接的重要節(jié)點(diǎn)工程。

婺源樞紐互通利用既有工程改而成，由于與景婺黃（常）高速公路既有婺源互通距離較近，經(jīng)多方案比較后確定兩互通合建為復(fù)合式互通立交，兩互通間采用貫通車(chē)道連接，現(xiàn)有婺源互通不改建。新復(fù)合式樞紐互通中，兩互通同側(cè)變速車(chē)道間凈距分別是1 036.1 m、875.6 m，同側(cè)分合流鼻之間距離分別是1 409.9 m、1 332.9 m。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）要求，需對(duì)兩互通間交織區(qū)通行能力進(jìn)行分析。

2 主要名詞術(shù)語(yǔ)

2.1 交織區(qū)

行駛方向大致相同的多股車(chē)流沿較長(zhǎng)路段行駛，在不借助交通控制設(shè)施干預(yù)的情況下進(jìn)行車(chē)道變換，定義為交織。在公路上，一個(gè)進(jìn)口與緊鄰的出口，或相鄰進(jìn)口、相鄰出口間的路段構(gòu)成交織區(qū)。

交織區(qū)多出現(xiàn)在市政道路中，但近些年，隨著高速公路網(wǎng)的不斷加密，部分高速公路立交密度增加、減距減小，交織區(qū)也有存在。

2.2 通行能力

公路設(shè)施的通行能力，定義為在一定時(shí)段和通常的公路、交通與控制條件，以及規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量要求下，能合理地期望車(chē)輛通過(guò)車(chē)道或公路的一點(diǎn)或均勻斷面上的最大小時(shí)流量。

2.3 服務(wù)水平

服務(wù)水平定文為衡量交通流內(nèi)的運(yùn)行條件及其為駕駛?cè)撕统丝吞峁┓?wù)質(zhì)量的一種衡量指標(biāo)，通常與行車(chē)速度、行駛時(shí)間、駕駛自由度、交通阻塞程度及舒適和方便程度等因素有關(guān)。

3 交織區(qū)通行能力分析流程

高速公路交織區(qū)通行能力分析方法的流程如圖1所示。

4 交織區(qū)通行能力分析

4.1 互通交織區(qū)基本數(shù)據(jù)

4.2 交織區(qū)通行能力分析

4.2.1 確定交織區(qū)交通運(yùn)行參數(shù)

交織段長(zhǎng)度：L=875 m;

交織區(qū)車(chē)道數(shù)：N=2條;

主線自由流速度：vFF=50 km/h。

4.2.2 計(jì)算交通流率

交織段內(nèi)主線交通流率：QFF=QAC=118（pcu/h）

交織段內(nèi)匝道到主線車(chē)流流率：QRF=QBC=439（pcu/h）

交織段內(nèi)主線到匝道車(chē)流流率：QFR=QAD=348（pcu/h）

交織段內(nèi)匝道到匝道車(chē)流流率：QRR=QBD=1 198（pcu/h）

交織段內(nèi)總的交織流率：

Qw= QBC+QAD=439+348=787（pcu/h）

交織段內(nèi)總的非交織流率：

Qnw= QAC+QBD=118+1 198=1 316（pcu/h）

總的交通流率：

Q=Qw+Qnw=787+1 316=2 103（pcu/h）

交織流量比：

QR=Qw÷Q=787÷2 203=0.403

匯出流量比：

DR=QFR÷Qw=348÷887=0.392

4.2.3 確定交織區(qū)換道特征

由于A→D和B→C的交通流都需要1次車(chē)道變換，可知LCFR=LCRF=1，交織車(chē)道數(shù)NWL=2。

4.2.4 計(jì)算交織區(qū)最大交織長(zhǎng)度

LMAX=[1 746×（1+QR）1.6]-477×NWL

? =[1 746×（1+0.317）1.6]-477×2=1 758.6（m）

本互通交織區(qū)物理長(zhǎng)度小于最大交織長(zhǎng)度，可按交織區(qū)通行能力分析方法進(jìn)行。

4.2.5 計(jì)算最小換道次數(shù)

LCMIN=（LCFR×QFR）+（LCRF×QRF）

=1×100+1×1 324=1 424（次）

4.2.6 計(jì)算交織區(qū)通行能力值

CIWL=C0-495.6×ln（1+QR）- ln（1+DR）+0.05×LW-60.38×N

=2 100-495.6×ln（1+0.317）- ln（1+0.07） +0.05×875-60.38×3

=1 826（pcu/h）

CW=CIWL×N=1 826×3=5 478（pcu/h）

4.2.7 計(jì)算交織區(qū)負(fù)荷度

v/C=Q÷CW=4 499÷5 478=0.821

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.2.2-1，交織處于四級(jí)服務(wù)水平。

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》3.2.1條之規(guī)定：“高速公路設(shè)計(jì)服務(wù)水平為三級(jí)“，“公路長(zhǎng)隧道及特長(zhǎng)隧道路段、非機(jī)動(dòng)車(chē)及行人密集路段、條件受限的互通式立體交叉匝道、分合流及交織區(qū)段，設(shè)計(jì)服務(wù)水平也可降低一級(jí)”，該交織處服務(wù)水平滿足規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTG D20-2017公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]周榮貴，鐘連德.公路通行能力手冊(cè)[M].人民交通出版社，2017.