隧道與主線出口凈距安全性評(píng)價(jià)分析

孫琳

摘 要：隧道與主線出口最小凈距已經(jīng)有明確規(guī)定，最小凈距是駕駛?cè)嗽谕瓿擅鬟m應(yīng)、尋找間隙、變換車(chē)道和出口確認(rèn)等過(guò)程中行駛的距離，本文從互通立交換道安全性為分析口，基于兩個(gè)立交實(shí)例的研究，對(duì)不滿(mǎn)足最小凈距要求的隧道與主線出口進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：城市快速路;隧道;變化車(chē)道;最小凈距

0 引言

隧道出口端與前方主線出口的間距：主要考慮滿(mǎn)足設(shè)置完善的指路標(biāo)志的需要，對(duì)于山區(qū)高速公路隧道出口與前方主線出口之間間距偏小的情況，《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）第 5.4.5 條規(guī)定的最小凈距是駕駛?cè)嗽谕瓿擅鬟m應(yīng)、尋找間隙、變換車(chē)道和出口確認(rèn)等過(guò)程中行駛的距離。由于最小凈距假定的前提是出口預(yù)告標(biāo)志的辨認(rèn)、讀取和行動(dòng)決策等過(guò)程在出隧道前完成，所以評(píng)價(jià)時(shí)既需考慮最小凈距提出的前提條件是否可以成立，又要考慮保證車(chē)輛在運(yùn)行速度下的最小凈距。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

國(guó)道G205線河源市熱水至埔前段改線工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)本項(xiàng)目）位于河源市區(qū)，路線總體呈南北-東西走向，起點(diǎn)位于河源市東源縣仙塘鎮(zhèn)的赤徑村，止于源城區(qū)龍嶺工業(yè)園。涉及主要地區(qū)有河源市的東源縣、源城區(qū)及紫金縣，沿線分布的開(kāi)發(fā)區(qū)有蝴蝶嶺工業(yè)園、濱江新城、江東新區(qū)、高鐵新城、高新區(qū)及龍嶺工業(yè)園。主線設(shè)計(jì)速度80 km/h，輔道設(shè)計(jì)速度40 km/h。全線設(shè)有蝴蝶嶺、東源大道、新河大道、建設(shè)大道、河紫路、迎客大道、東環(huán)南路、科技大道沿江路、濱江大道、興業(yè)大道、龍嶺五路共11處互通立交。

河紫路互通立交位于紫金縣臨江鎮(zhèn)，采用菱形互通立交的形式，主要實(shí)現(xiàn)河紫路與本項(xiàng)目的交通流轉(zhuǎn)換?；ネㄋ趨^(qū)域?yàn)榍鹆甑孛?，地形起伏較大。本立交主要的制約因素為河紫路、梧桐山隧道。

根據(jù)立交細(xì)則5.4.5中隧道與主線出口最小凈距不宜小于表1值。

本項(xiàng)目主線設(shè)計(jì)速度80 km/h，雙向六車(chē)道，從上表中可以得出，隧道出口與主線出口最小凈距為450 m，施工圖送審階段，為滿(mǎn)足凈距450 m，A匝道是采用環(huán)圈展線方式。評(píng)審時(shí)，專(zhuān)家提出，環(huán)圈方式挖方及占地過(guò)大，要求我們優(yōu)化A匝道。于是我們提出不展線的A匝道，但是隧道出口與主線出口凈距只能達(dá)到217.92 m，不滿(mǎn)足立交規(guī)范。

2 互通立交換道安全性分析

2.1 互通出口換道駕駛過(guò)程分析

車(chē)道定義：由內(nèi)側(cè)到外側(cè)分別為最內(nèi)側(cè)車(chē)道、中間車(chē)道、最外側(cè)車(chē)道。

換道過(guò)程描述： 車(chē)輛駛出主線進(jìn)入互通出口的過(guò)程為強(qiáng)制性換道過(guò)程。車(chē)輛從熱水方向經(jīng)梧桐山隧道出口至河紫路互通出口的駕駛過(guò)程是本項(xiàng)目分析的重點(diǎn)。下面來(lái)描述車(chē)輛在主線最內(nèi)側(cè)車(chē)道行駛時(shí)，需要駛出的車(chē)輛換至最外側(cè)車(chē)道這一過(guò)程，見(jiàn)下圖：

車(chē)道轉(zhuǎn)移距離：

S5=V 換 t 轉(zhuǎn)

廖軍洪等人在《高速公路互通立交與隧道最小間距研究》中，車(chē)輛橫移速度J=1 m/s，高速公路車(chē)道寬度取值為 3.75 m，所以一般取橫移時(shí)間 t 轉(zhuǎn)為 3.75 s。

2.2 出口確認(rèn)距離

長(zhǎng)安大學(xué)史靜在《互通立交最小安全凈距及變速車(chē)道長(zhǎng)度研究》中給出，確認(rèn)距離是指車(chē)輛駛?cè)胪鈧?cè)車(chē)道后保持自由流狀態(tài)，確認(rèn)出口匝道的安全距離，通常取 100 m。

同樣，出口確認(rèn)距離可借鑒 AASHTO 建議中，對(duì)所有車(chē)速在確定安全停車(chē)距離的規(guī)定，反應(yīng)時(shí)間采用 2.5 s。

S6=V 換 t 反

本計(jì)算過(guò)程中，本著關(guān)鍵參數(shù)選取較大合理值、其它參數(shù)選取一般值的原則，具體選取的計(jì)算參數(shù)如下：

分別按照設(shè)計(jì)速度 80 km/h 和運(yùn)行速度 110 km/h 對(duì)換道距離進(jìn)行計(jì)算，考慮車(chē)輛在最內(nèi)側(cè)車(chē)道行駛時(shí)，駛出主線的需求距離。

由于本項(xiàng)目單方向有 3 條車(chē)道，本次計(jì)算假設(shè)最內(nèi)側(cè)車(chē)道及中間車(chē)道車(chē)速差較小，調(diào)整時(shí)間按 3 s 進(jìn)行計(jì)算，中間車(chē)道及最外側(cè)車(chē)道存在速度差，調(diào)整過(guò)程中換道車(chē)速為主線行駛車(chē)速的 0.76。

（1）計(jì)算車(chē)輛在最內(nèi)側(cè)車(chē)道行駛時(shí)，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設(shè)計(jì)速度 80 km/h、運(yùn)行速度 110 km/h 以及對(duì)應(yīng)速度下的最大服務(wù)交通量，分別計(jì)算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應(yīng)距離+標(biāo)志視認(rèn)距離+操作反應(yīng)距離+Σ（調(diào)整距離+等待距離+車(chē)道轉(zhuǎn)移）+出口確認(rèn)距離

（2）計(jì)算車(chē)輛在中間車(chē)道行駛時(shí)，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設(shè)計(jì)速度 80 km/h、運(yùn)行速度 110 km/h 以及對(duì)應(yīng)速度下的最大服務(wù)交通量，分別計(jì)算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應(yīng)距離+標(biāo)志視認(rèn)距離+操作反應(yīng)距離+調(diào)整距離+等待距離+車(chē)道轉(zhuǎn)移+出口確認(rèn)距離

（3）計(jì)算車(chē)輛在外側(cè)車(chē)道行駛時(shí)，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設(shè)計(jì)速度 80 km/h、運(yùn)行速度 110 km/h 以及對(duì)應(yīng)速度下的最大服務(wù)交通量，分別計(jì)算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應(yīng)距離+標(biāo)志視認(rèn)距離 +出口確認(rèn)距離

3 結(jié)論分析

直接式方案右幅隧道出口距離互通減速漸變段起點(diǎn)僅217.9 m，環(huán)形匝道方案右幅隧道出口距離互通減速漸變段起點(diǎn)471 m，該兩種方案均不滿(mǎn)足最不利的情況下車(chē)輛在內(nèi)側(cè)車(chē)道行駛時(shí)在設(shè)計(jì)速度和運(yùn)行速度下需要的駛出距離。環(huán)形匝道方案可滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)速度下車(chē)輛在中間車(chē)道和外側(cè)車(chē)道行駛時(shí)需要的駛出距離;直接式方案可滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)速度下車(chē)輛在外側(cè)車(chē)道行駛時(shí)需要的駛出距離。從工程規(guī)模、用地、造價(jià)等方面分析，推薦直接式方案。為保證直接式方案行車(chē)安全方案一是需要嚴(yán)格控制車(chē)輛的運(yùn)行速度;二是需要讓所有出口車(chē)輛在隧道出口前提前換至最外側(cè)車(chē)道?？紤]增加標(biāo)志標(biāo)線誘導(dǎo)和被動(dòng)防護(hù)工程技術(shù)措施，完善安全設(shè)施設(shè)計(jì)，提升運(yùn)營(yíng)安全水平。

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