新理念下的公路設(shè)計(jì)指南互通修改稿200507.

1、第七章互通式立交在道路交通日趨現(xiàn)代化的今天，互通式立交的設(shè)計(jì)理念發(fā)生了根本性的變化。早期的互通式立交強(qiáng)調(diào)的是“連通”和“節(jié)省”，構(gòu)思巧妙、造價(jià)最低成為當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)者的一種追求（圖7-1 ）。現(xiàn)代互通式立交強(qiáng)調(diào)的則是“以人為本” ， 不但要滿足其交通需求，還要提供安全與舒適的運(yùn)行條件，追求與自然環(huán)境和圖7-150年 代 建 于 美 國(guó) 巴 爾 的 摩（Baltimore ）的一座樞紐互通式立交，其匝道和主線的布置可謂匠心獨(dú)運(yùn)，有效地 減少了橋梁 和節(jié)省了造價(jià)。但在實(shí)際運(yùn)行中，其事故隱患被大量地顯現(xiàn)出來 ，迫使政府對(duì)該立交進(jìn)行了改造。圖 7-2現(xiàn)代互通式立交設(shè)計(jì)注重以安全為中心的多因素考慮，互通式立交

2、的技術(shù)特征越來越趨于 形式的單一性、運(yùn)行的一致性和造型的規(guī)則性 等。社會(huì)環(huán)境的和諧一致。體現(xiàn)在設(shè)計(jì)中的則是包括安全、環(huán)境、功能、用地和成本等多因素的考慮和靈活的設(shè)計(jì)手法（圖7-2 ） 。在上述各因素中，安全是核心，環(huán)境是制約因素，功能是聯(lián)系安全和環(huán)境的紐帶，用地和造價(jià)等亦可視為環(huán)境因素的一部分。各種要素的有機(jī)聯(lián)系、共同作用，構(gòu)成了互通式立交系統(tǒng)的整體，并最終實(shí)現(xiàn)如下設(shè)計(jì)目標(biāo)：57為主交通發(fā)生源提供近便的服務(wù)。為交通流提供安全、順暢的運(yùn)行條件。各部位的服務(wù)水平保持在一個(gè)協(xié)調(diào)的水平上，以使互通式立交及其附近路段的交通流平穩(wěn)流暢。有良好的方向識(shí)別性，盡可能消除引起駕駛員出錯(cuò)的各種因素。1 安全因素互

3、通式立交具有交通轉(zhuǎn)換功能和空間多層結(jié)構(gòu)形態(tài)的兩大特征。在有限的區(qū)域空間要完成各方向的交通轉(zhuǎn)換，這就注定了其運(yùn)行方向的復(fù)雜性?；ネㄊ搅⒔煌瑫r(shí)又是一項(xiàng)極受項(xiàng)目投資、現(xiàn)場(chǎng)條件及其環(huán)境限制的工程，其技術(shù)指標(biāo)往往偏低，當(dāng)幾個(gè)低限指標(biāo)組合不當(dāng)時(shí)，所構(gòu)成的線形可能造成運(yùn)行條件的復(fù)雜性。這些復(fù)雜的因素導(dǎo)致互通式立交成為高速公路交通事故的多發(fā)地。因此，互通式立交設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)之一就是交通安全，對(duì)設(shè)計(jì)者最大的挑戰(zhàn)就是要在投資和自然環(huán)境限制內(nèi)使互通式立交達(dá)到最高的安全水平。1.1 安全設(shè)計(jì)誤區(qū)在過去的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者往往以滿足規(guī)范要求為滿足，認(rèn)為只要設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到或超過了規(guī)范所規(guī)定的最小值，同時(shí)也就滿足了安全要求。這無

4、疑是認(rèn)識(shí)上的一個(gè)誤區(qū)，設(shè)計(jì)者忽略了在運(yùn)行過程中駕駛員生理、心理方面的特征以及車輛的行駛動(dòng)力特性等?；ネㄊ搅⒔皇菑?fù)雜運(yùn)行的集中地，某些指標(biāo)從單個(gè)來講是安全的，但在某些場(chǎng)合組合在一起時(shí)就可能是不安全的，如果所提供的運(yùn)行條件與人和車的特征相違背，那也可能是不安全的。通常出現(xiàn)在互通式立交設(shè)計(jì)方面的主要安全誤區(qū)有：（1） 流出點(diǎn)不明確 。在凸形豎曲線頂部設(shè)置出口最容易產(chǎn)生流出點(diǎn)不明圖 7-3 分流部位設(shè)在半徑較小的凸形豎曲線上，致使很難看清前方的分岔點(diǎn)和匝道走向，無疑會(huì)留下交通事故隱患。確的問題。由于視距不良，當(dāng)駕駛員接近出口時(shí)，不能提早看見出口部分的構(gòu)造及其匝道走向，如果減速車道同時(shí)又是平行式時(shí)，則不

5、能自如、有效地利用減速長(zhǎng)度和控制方向，因而導(dǎo)致車輛失控（圖 7-3 ）。（2） 流入點(diǎn)不明確 。首先是匝道的流入點(diǎn)不明確，其次是高速公路的合流點(diǎn)不明確。由于幾何設(shè)計(jì)或標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方面的原因，導(dǎo)致合流路段過短或合流點(diǎn)不明確，致使駕駛員迷茫而使運(yùn)行效率下降（圖7-4 ）。特別對(duì)于雙車道加速車道，如果連接部設(shè)置不當(dāng)或標(biāo)線劃分使車道不明，在外側(cè)車道上最容易圖 7-4 一個(gè)典型的入口不明的例子，進(jìn)出口在此重疊交錯(cuò)，尤其是入口的車輛到此，會(huì)讓駕駛員感到茫然不知所措。產(chǎn)生此種情況。（3） 不自然的分、合流形式。研究表明，左側(cè)出口的危險(xiǎn)性是右側(cè)出口的兩倍，左側(cè)入口的事故率比右側(cè)入口高60% 。左側(cè)分合流導(dǎo)致不

6、自然的交通運(yùn)行，駕駛員能見范圍小，且缺少左側(cè)分合流的經(jīng)驗(yàn)，不是駕駛員所期待的，圖 7-5通過左側(cè)分合流，有效減少了橋梁長(zhǎng)度并降低了造價(jià)， 然而其分岔方向卻與駕駛員的期望相違背。圖 7-6左側(cè)流出的又一個(gè)例子。分岔端部護(hù)欄被損壞的情況，從一定程度上反映了左側(cè)分岔的危害性。因而左側(cè)分合流具有較高的事故率（圖7-5 、圖 7-6 ）。圖 7-7 出口處的彎道半徑是滿足規(guī)范要求的，但不幸的是與前后平直線形的組合導(dǎo)致運(yùn)行速度的不連續(xù)，超出了駕駛員所期待和所能接受的范圍。（4） 速度急劇變化 。許多流出匝道的幾何形狀變化急劇，運(yùn)行速度突變， 超出了駕駛員所期待和所能接受的程度（圖7-7 ） 。（5） 能見

7、范圍不夠 。許多設(shè)計(jì)不能提供足夠的能見范圍，導(dǎo)致駕駛員不 能正確判斷線形變化和交通狀況并進(jìn)行操作方案的決策。如上坡前方的拱頂后有復(fù)雜的線形變化、駕駛員在分流區(qū)看不清出口、在合流區(qū)難以清楚看到正在圖 7-8 在完全苜蓿葉型橋上的交織段附近，當(dāng)交通量較大且出口前有大型車輛的遮擋時(shí)，往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)出口。合流的其他交通等。 另一種不良的例子是， 當(dāng)完全苜蓿葉型出入交通量較大時(shí)， 在位于凸形豎曲線交織段附近就難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)出口（圖7-8 ） 。（6） 令人困惑的幾何線形。有很多平面交叉和匝道連接部，從圖紙上看渠化水平是較高的，但從車?yán)锟慈?，駕駛員對(duì)方向和線形的變化卻是迷惘的。圖 7-9多個(gè)出口連續(xù)設(shè)置，

8、且距離較近，駕駛員在高速狀態(tài)下選擇出口時(shí)極易出錯(cuò)。（7） 多個(gè)連續(xù)的出口 。連續(xù)的多個(gè)出口，導(dǎo)致信息繁雜，駕駛員判別困難，從而極易出現(xiàn)錯(cuò)行現(xiàn)象（圖7-9 ） 。（8） 超出駕駛員的負(fù)荷 。有些流入匝道需要駕駛員通過從側(cè)面車窗看出去，以尋找主線車流中的可插車間隙。一方面要力圖看清主線交通狀況，另一方面又要駕車通過復(fù)合曲線、超高和三角區(qū)段等，然后再流入高速公路的曲線上。這些超負(fù)荷的任務(wù)，使駕駛員很難在短時(shí)間內(nèi)有效地完成。1.2 安全設(shè)計(jì)對(duì)策1.2.1 基本要求在設(shè)計(jì)中除了要遵循標(biāo)準(zhǔn)要求并使各項(xiàng)指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定以外，同時(shí)還應(yīng)針對(duì)互通式立交的安全特點(diǎn)，靈活運(yùn)用互通式立交的各要素，使互通式立交達(dá)到如下

9、一些基本要求：清晰的方向通過互通式立交各部位自身的構(gòu)造，使路線前方的走向能在高速行駛的狀態(tài)下輕易地被識(shí)別，即所謂“易感知前方”的要求。良好的運(yùn)行所采用的分岔方式和匝道線形，符合駕駛員行為和車輛行駛動(dòng)力學(xué)的要求，并保證運(yùn)行速度的連續(xù)性。適宜的位置各互通式立交之間以及各出入口之間有足夠的時(shí)間和空間距離，以提供足夠長(zhǎng)的判斷和反應(yīng)時(shí)間。完善的信號(hào)通過完善的信號(hào)標(biāo)志，預(yù)告、警告和引導(dǎo)駕駛員，以保證車輛安全和高效運(yùn)行。1.2.2 視距作為一般性的控制指標(biāo)，該視距應(yīng)保證主線停車視距的2 倍，當(dāng)受地形等的限制時(shí)，最少應(yīng)保證為滿足 “易感知前方”的要求，足夠的視距是首要的保證，而且互通式立交范圍內(nèi)主線的視距比其

10、他路段有更高的要求。特別在互通式立交出口，應(yīng)根據(jù)主線的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)值保證判斷出口所需的識(shí)別視距。主線停車視距的1.5 倍。該識(shí)別視距的能見范圍，應(yīng)包括保證駕駛員能在出口前清楚地看見匝道第一曲線的起點(diǎn)及曲率趨勢(shì)。對(duì)于合流端，應(yīng)保證匝道與主線間具有足夠的通視范圍，以使來自匝道的車輛駕駛員能看清主線車流狀況， 從而能從容地尋找可插車間隙。按照規(guī)范規(guī)定的最小技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)的互通式立交， 其主線和匝道線形在一般情況下能夠滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)速度下的識(shí)別視距要求， 但須對(duì)如下一些情況引起重視，必要時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行速度預(yù)測(cè)值對(duì)識(shí)別視距進(jìn)行檢查：（1） 主線下穿時(shí)，跨線橋橋墩對(duì)視距的影響。當(dāng)主線下穿，且出口位于橋梁

11、之后不遠(yuǎn)的距離時(shí)，如果橋梁布跨不當(dāng)，橋墩對(duì)出口的識(shí)別視距可能會(huì)造圖 7-10 由于橋墩的遮擋導(dǎo)致出口的識(shí)別視距不足，難以看清出口和匝道曲率變化方向。成遮擋（圖 7-10 ）。（2） 主線上跨時(shí)，出口匝道線形對(duì)識(shí)別視距的影響。由于出口匝道處于下坡段，當(dāng)出口匝道縱坡較大或出口凸型豎曲線半徑較小時(shí)，匝道的路線走向圖 7-11出口匝道處于下坡，且匝道縱坡較大， 出口凸型豎曲線半徑較小， 匝道的路線走向很快消失在視線中，導(dǎo)致出口識(shí)別視距不足?？赡軙?huì)很快消失在視線中。當(dāng)右轉(zhuǎn)彎匝道長(zhǎng)度較短時(shí)，這種情況極易發(fā)生（圖7-11 ） 。（3） 挖方路段，路塹邊坡對(duì)視距的影響。在挖方路段，當(dāng)路線平曲線半徑較小，且路側(cè)

12、橫向凈寬不足時(shí)，曲線內(nèi)側(cè)路塹邊坡的遮擋有可能造成視距不因此互通式立交足。在匝道尤其是環(huán)形匝道的挖方路段，這種情況極易發(fā)生。內(nèi)部的挖方最好修整成圓滑緩和的坡面。（4） 在較小半徑曲線路段，路側(cè)障礙物對(duì)視距的影響。無論是主線還是匝道，平曲線半徑盡管滿足了規(guī)范規(guī)定的最小值，但由于護(hù)欄、防眩板或防眩植物的影響，曲線內(nèi)側(cè)車道有可能存在視距不足的問題，應(yīng)當(dāng)按照運(yùn)行速度預(yù)測(cè)值對(duì)該路段的視距進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)不能滿足視距要求時(shí)，可通過加大平曲線半徑、改善縱斷面設(shè)計(jì)、加寬中央分隔帶或土路肩的方法來滿足視距要求。為保證視距所需的曲線內(nèi)側(cè)車道中心至路邊障礙物的距離計(jì)算方法如圖7-12 。圖 7-12為保證停車視距所需的曲

13、線內(nèi)側(cè)車道中心至路邊障礙物的距離 D 的計(jì)算圖式。式 中 ： R曲線內(nèi)側(cè)車道中心線平曲線半徑；S停車視距。當(dāng)計(jì)算得出的 D 值大于實(shí)際的 D 值時(shí)，應(yīng)作相關(guān)調(diào)整。計(jì)算公式：DR（1cos (28.65 · SR) )（5） 樹或灌木長(zhǎng)大以后可能對(duì)視距的影響。在進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)時(shí)，所布置的樹或灌木應(yīng)該考慮在其長(zhǎng)大以后可能對(duì)視距的影響問題。1.2.3 出口出口是車輛在高速運(yùn)行狀態(tài)下方向和速度都發(fā)生較大改變的地方，因此出口同時(shí)又是交通事故最為集中的地方?；诎踩矫婵紤]的出口設(shè)計(jì)要點(diǎn)有：不良的設(shè)計(jì)良好的設(shè)計(jì)圖 7-14出現(xiàn)左側(cè)流出和多個(gè)連續(xù)出口是不良設(shè)計(jì)，應(yīng)通過調(diào)整匝道和合并出口等方法予以解決

14、。（1） 避免左側(cè)流出 。左側(cè)流出由于不符合駕駛員的經(jīng)驗(yàn)和期望，因而最容易出現(xiàn)駕駛員猶疑、車輛錯(cuò)過出口、退返、誤行等情況，從而容易導(dǎo)致交通事故。而位于最右側(cè)車道的大型車輛要轉(zhuǎn)移車道至左側(cè)，也會(huì)給直行交通流帶來干擾。因此，應(yīng)盡量避免從左側(cè)出口。（2） 避免多個(gè)連續(xù)的出口。多個(gè)和不明的出口，容易導(dǎo)致駕駛員對(duì)出口信息的迷惑，甚至錯(cuò)行或操作失誤。因此互通式立交的出口應(yīng)盡可能只有單一 的選擇，當(dāng)不可避免需要有多個(gè)出口時(shí)，應(yīng)盡量合并出口，其后的分流放至匝圖 7-13右側(cè)連續(xù)的兩個(gè)出口不良的設(shè)計(jì)（ 2個(gè)出口）良好的設(shè)計(jì)（ 1個(gè)出口）應(yīng)合并為一個(gè)右出口。一左一右的兩個(gè)出口也應(yīng)該在右側(cè)合并為一個(gè)出口。不良的設(shè)計(jì)

15、（ 左1右1，2個(gè)出口）良好的設(shè)計(jì)（ 1個(gè)右出口）道或集散道上。左側(cè)流出和多個(gè)出口的不良例子及改善方案見圖7-13 和 圖7-14 。流出分岔端部最好設(shè)置（3） 流出最好在橋墩之前。 如果流出分岔端部設(shè)置在被交叉道路跨線橋之后，橋墩、橋臺(tái)等容易對(duì)流出方向產(chǎn)生遮擋。當(dāng)主線位于凹型豎曲線底部時(shí)， 橋梁上構(gòu)也可能對(duì)大型車的識(shí)別視距產(chǎn)生影響。因此，在跨線橋之前，當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)盡可能將其移至橋梁之后的較遠(yuǎn)處，以使駕圖 7-15分岔端部在橋墩之前， 即使流出匝道在橋墩前方，也有利于對(duì)前行方向的判斷，并及時(shí)流出。駛員穿過橋梁后能看情分岔端部的情況。B 型喇叭或 B 型部分苜蓿葉要將分岔端部遠(yuǎn)移較為困難，因

16、此A 型喇叭和 A 型部分苜蓿葉是較為安全的出口形式， 當(dāng)為 B 型時(shí)，出口最好設(shè)在橋墩之前（圖 7-15 ）。（4） 分岔點(diǎn)之間保持足夠的距離。在有多個(gè)連續(xù)的出口時(shí)，首先應(yīng)考慮將其合并為一個(gè)。但不管是在高速公路側(cè)還是在匝道上，相鄰分岔點(diǎn)之間必須 保持足夠的距離，以使駕駛員有充足的閱讀標(biāo)志時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間。同時(shí)，如果 相鄰分岔點(diǎn)距離過近， 兩處標(biāo)志的信息容易在第一分岔點(diǎn)前造成信息的相互干擾，增加駕駛員的辨識(shí)困難。1.2.4 匝道線形匝道是事故發(fā)生最多的地方，且流出匝道事故率遠(yuǎn)大于流入匝道的事故率。其主要原因之一是在匝道上的運(yùn)行速度變化頻繁，而線形與之不相適應(yīng)。因此，匝道線形的設(shè)計(jì)僅僅滿足規(guī)范所規(guī)

17、定的指標(biāo)要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，應(yīng)一切從安全出發(fā)，采取靈活的設(shè)計(jì)手法，根據(jù)可能的運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)出與之相適應(yīng)的匝道線形?；谶\(yùn)行安全方面考慮的匝道線形設(shè)計(jì)要點(diǎn)有：（1） 以運(yùn)行速度控制線形設(shè)計(jì)。在互通式立交的形式被確定以后，匝道的設(shè)計(jì)速度也基本被確定了下來，但車輛在出、入口以及收費(fèi)站前后等，其運(yùn) 行速度是在不斷變化且在有限的距離內(nèi)完成的，因此匝道的線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí) 際可能的運(yùn)行速度靈活控制各項(xiàng)線形指標(biāo)。出口匝道需要重點(diǎn)關(guān)注的地方。設(shè)計(jì)者往往只將注意力放到設(shè)計(jì)的減速車道長(zhǎng)度是否達(dá)到規(guī)范的規(guī)定值。但來自高速公路車輛的速度在到達(dá)出口端部的時(shí)候往往并未完全降低到匝道的設(shè)計(jì)速度，特別當(dāng)匝道設(shè)計(jì)速度與主線設(shè)計(jì)速度相差

18、較大的時(shí)候，減速過程會(huì)延續(xù)到出口端部以后。因此對(duì)減速過程的考慮應(yīng)是從減速起點(diǎn)到受設(shè)計(jì)速度控制圖 7-16出口幾何設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)，除了設(shè)計(jì)減速車道的長(zhǎng)度L ，還有減速過程全長(zhǎng) L 是1否能滿足出口車輛減速全過程的需要，在端部及端部以后的L 路段，線形應(yīng)根據(jù)運(yùn)行2速度進(jìn)行控制。的匝道平曲線起點(diǎn)的全路段，且應(yīng)以實(shí)際可能的運(yùn)行速度控制匝道線 形（圖 7-16 、圖 7-17 ）。為改善出口端部附近的線形，必要時(shí)可設(shè)置剎車曲線（圖7-18 、表 7-1 ）。圖 7-17 車輛由高速公路流出減速到某一速度所需要的長(zhǎng)度關(guān)系圖。通過該圖，可以初步檢驗(yàn)達(dá)到250200減速與行程關(guān)系圖（i0%)V=1某一速度所需要的

19、長(zhǎng)度，或在某一）m150V=10.20.長(zhǎng)度時(shí)可能的運(yùn)行速度，以便控制減速長(zhǎng)度和出口線形設(shè)計(jì)。圖中， V 為高速公路設(shè)計(jì)速度。i 為路線縱坡，當(dāng)路線為下坡， 且2% i3%時(shí)，減速長(zhǎng)度按 1.10（ 度長(zhǎng)速 100減500V=80k.m/h予以修正，且縱坡每增加1%，修正系數(shù)增加 0.1。0102030405060708090減速終點(diǎn)速度（km/h）圖 7-18 剎車曲線由一條或兩條連續(xù)的回旋曲線構(gòu)成。建議的曲線要素及其配合見表 7-1。收費(fèi)站附近收費(fèi)站前后的車輛處于減速至停車或起步加速的運(yùn)行狀態(tài)，因此其前后的線形不必按照匝道設(shè)計(jì)速度進(jìn)行控制，應(yīng)根據(jù)其運(yùn)行速度的變化情況設(shè)置平縱線形和超高。當(dāng)收

20、費(fèi)廣場(chǎng)位于低處時(shí)，其前后的路線縱坡最好能小于規(guī)范所規(guī)定的最大值。右轉(zhuǎn)彎匝道最容易被忽視的地方。設(shè)計(jì)者往往按照與左轉(zhuǎn)彎匝道一樣的較小的設(shè)計(jì)速度進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，但對(duì)于苜蓿葉等立交形式，右轉(zhuǎn)彎匝道一般比環(huán)形匝道等有更好的平面線形，因而其運(yùn)行速度較高。在此情況下，應(yīng)根據(jù)實(shí)際可能達(dá)到的運(yùn)行速度調(diào)整超高和視距。RL5070100150200250RAA1RSA2A1RSA2A1RSA2A1RSA2A1RSA2A1RSA2V=120km/h剎車曲線要素表表 7-1-1500200200602002258520022590225275125250350175300400200600200225602202258

21、020022590225300125250400150275400175700200250602002508020022590225350125225400150250450175800200250602002658020027580225350100225400150250500175900200275602002808020030080225350100225400125250500175100020027560200300802003008020035010022545012525050015011002002756020030080200300802003501002254501252

22、505001501200200300602003008020030080200350100225450125225500150130020030060200300802003008020035010022545012522550015014002003006020030075200300702003501002254501252255001501500200300602003007020030070200350100200450125225550150200020030060200300702003007020035010020045010022555015030002003506020030

23、065200350702004008020050010020060012520035060200350652003507020040080200500100200600125RL5060100150200RAA1RSA2A1RSA2A1RSA2A1RSA2A1RSA2V=100km/h剎車曲線要素表表 7-1-250016517560170175651752158519027511021532514060016520060170200651752258519027511021532513070016520060170210651752558519031511020035513080016521

24、060170215651752758019032595200405130900165230601702256517527580190325952004051301000165240601702506516527580165325901754051101100165240601702506516527580165325901754051101200165245601702506516527580165325901754051101300165245601702506516527580165325901754051101400165250601702506516527575165325901754

25、05110150016526060170255651652757516532590165405110200016527060170275651652757516532580165405110300016528060170300651653157516537580165405951652806017030065165315751653758016540595（2） 避免線形的急劇變化。在進(jìn)行匝道線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能避免線形的急劇變化，保證運(yùn)行速度的連續(xù)性。特別在小半徑曲線情況下，應(yīng)盡量避免 直線與小半徑曲線逕向連接。（3） 注重曲線轉(zhuǎn)角所提供的信息。流出匝道的平面線形應(yīng)通過曲率和方向的明顯變化為

26、駕駛員提供明顯的信息。（4） 縱面線形盡可能與速度變化趨勢(shì)相一致。從安全的角度，流出匝道最好采用上坡，以有利于減速和保證出口識(shí)別視距。流入匝道則宜采用下坡，以有利于流入車輛能在較高的位置觀察高速公路上的來車，以尋找可插車間隙。（5） 保證足夠的匝道長(zhǎng)度。對(duì)于喇叭形等立交，設(shè)計(jì)人員往往將右轉(zhuǎn)彎匝道設(shè)計(jì)得較短，縱坡不得不取最大值，且凸型豎曲線半徑不足，當(dāng)匝道位于 出口下坡或因其他原因運(yùn)行速度超過設(shè)計(jì)速度較多時(shí)，會(huì)存在一定的安全隱患。因此，對(duì)于此種情況宜通過加長(zhǎng)匝道減小其縱坡。在如圖7-19 的情況下， 匝道的長(zhǎng)度將由縱坡控制。(a)°圖 7-19在下列情況下，匝道的長(zhǎng)度將由縱坡控制：(b

27、)(a)交角 70°，處于銳角象限的匝道。(b)主線上跨且為上坡，匝道上坡。(c)(c)主線下穿且為下坡，匝道下坡。(d)匝道兩端的縱坡趨勢(shì)相反。(d)1.2.5 上跨與下穿圖 7-20被交叉公路上跨，使出口匝道一目了然，有利于看請(qǐng)前方和減速。如果被交叉公路上跨，出口匝道則位于上坡路段，有利于駕駛員看清前方和車輛減速（圖7-20 ），而對(duì)于入口，由于從高處下來，有利于駕駛員觀察主線來車，便于尋找可插車間隙；如果主線上跨，且主匝道與被交叉公路相交的平面交叉距主線橋梁很近時(shí)，由于橋墩、護(hù)欄和被交叉公路豎曲線的影響而使視距受到限制，在平面交叉處最易發(fā)生交叉沖突，同時(shí)，如果不是有地形可以利用

28、，被交叉公路上跨比主線上跨的造價(jià)相對(duì)要低。因此在一般情況下，以被交叉公路上跨為宜。1.2.6 標(biāo)志由于互通式立交的多向選擇性和路線分布的復(fù)雜性，為交通管理需要的信息在互通式立交的運(yùn)行中就顯得比任何地方都重要。尤其是標(biāo)志的設(shè)置，在一個(gè)復(fù)雜的出口部位要想使駕駛員一目了然，除了匝道布局和幾何設(shè)計(jì)要考慮其因素外，還應(yīng)該著重注意的是：（1） 以陌生人作為服務(wù)對(duì)象。駕駛員在出行前，一般是通過地圖等了解所經(jīng)道路，并選擇交叉轉(zhuǎn)換方向等。如果出口預(yù)告標(biāo)志上僅有當(dāng)?shù)厝瞬攀煜さ?小地名，則可能讓陌生的駕駛員無所適從，國(guó)外在標(biāo)志上既標(biāo)路名、方向，又 標(biāo)地名的辦法值得借鑒（圖7-21 ） 。圖 7-21既標(biāo)路名、方向，

29、又標(biāo)地名，使陌生的駕駛員更容易找到自己需要的出口。（2） 注意標(biāo)志設(shè)置范圍 。標(biāo)志必須在高速運(yùn)行狀態(tài)下的駕駛員的視野和清晰的視角范圍內(nèi)。圖 7-22不肯定且冗長(zhǎng)的信息， 使駕駛員很難在車輛行駛狀態(tài)下以較短的時(shí)間讀完并理解。（3） 盡可能提供肯定的信息。減少可選行動(dòng)的數(shù)量，盡可能減少駕駛員比選方案的時(shí)間（圖7-22 ） 。（4） 注意增設(shè)預(yù)告標(biāo)志 。提前使駕駛員知道前方將要出現(xiàn)的事件，以縮短事件出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。（5） 限制信息的采集頻度。多出口或連續(xù)分岔時(shí)，前后標(biāo)志應(yīng)盡可能拉開距離，必要時(shí)，靠前的標(biāo)志宜采用版面加大等方法適當(dāng)加以突出，避免信息 出現(xiàn)過頻，或前后標(biāo)志相互干擾，使駕駛員在下一個(gè)信息

30、出現(xiàn)之前對(duì)眼前的信 息能很快做出反應(yīng)。（圖 7-23 ）。圖 7-24 信息似乎非常全面， 但信息量過大。在高速行駛狀態(tài)和較短的距離下，要在眾多信息中很快判斷自己所要選擇的出口實(shí)在是一件難事。圖 7-23 連續(xù)分岔，且距離較近，當(dāng)駕駛員處于某一視點(diǎn)時(shí)， 后面標(biāo)志容易干擾前面標(biāo)志的信息。（6） 盡可能分解復(fù)雜的信息來源。采用歸并、分散等手法，減少出現(xiàn)在駕駛員前方的信息量，同時(shí)突出具有首位度的信息來源（圖7-24 ） 。圖 7-25 在出口前，不但標(biāo)志過于集中，其后的廣告牌還將與有用的信息爭(zhēng)奪視線，這無疑會(huì)增加駕駛員的反應(yīng)時(shí)間。（7） 盡可能消除無用的信息來源。特別是在出口、分岔等部位，應(yīng)禁止設(shè)置

31、廣告牌等路外設(shè)施，避免其與有用的信息爭(zhēng)奪視線（圖7-25 ） 。2 運(yùn)行要素互通式立交運(yùn)行要素的考慮是要使各設(shè)計(jì)要素盡量適應(yīng)人的行為特征和車輛的運(yùn)行特征，從而達(dá)到增進(jìn)交通安全的目的。設(shè)計(jì)的一致在互通式立交規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，需要重點(diǎn)考慮的運(yùn)行要素包括性、設(shè)計(jì)速度、交通量與通行能力、車道的考慮（基本車道、車道平衡、車道連續(xù)、輔助車道、車道的增減、車道與路肩寬度、分流車道等）、交織、互通形式、連接部、匝道線形設(shè)計(jì)、貨車運(yùn)行、集散道等。概括地說，設(shè)計(jì)的一致性、車道的連續(xù)、適宜的通行能力、速度差異最小化、對(duì)駕駛員的要求最小化和滿足駕駛員的期望等，都是從運(yùn)行安全出發(fā)在互通式立交設(shè)計(jì)時(shí)必需要建立的設(shè)計(jì)思想。2

32、.1 設(shè)計(jì)的一致性設(shè)計(jì)的一致性是指避免采用突變的幾何指標(biāo)，運(yùn)行條件的變化滿足駕駛員的期望值。一致性的設(shè)計(jì)使有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員在運(yùn)行條件發(fā)生變化時(shí)，能夠下意識(shí)地按照期望迅速而準(zhǔn)確地做出判斷并采取行動(dòng)。所謂期望是由駕駛員的經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練形成的。一些情況通常是以同樣的方式發(fā)生，并已成功的處理，這些都記憶在每個(gè)駕駛員的知識(shí)庫里并建立起一種期望，從而幫助駕駛員對(duì)一般的情況做出可預(yù)知的反應(yīng)?；ネㄊ搅⒔皇切旭偮肪€和設(shè)計(jì)要素的組合等變化最多的地方，通過一致性的設(shè)計(jì)，使所提供的這些變化與駕駛員普遍的期望相符合，這對(duì)于減少駕駛員的判斷和操作失誤具有十分重要的作用。2.1.1 流出方向的一致性到目前為止，大多數(shù)互通式立交基

33、本在路的右側(cè)出口，因此幾乎為每個(gè)駕駛員建立起了從右側(cè)駛出的期望。從右側(cè)出口，駕駛員能夠迅速而準(zhǔn)確地做出 反應(yīng)。而如果從左側(cè)出口，則與期望是相違背的，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間就可能延 長(zhǎng)并造成失誤。 因此，互通式立交的出口一致性地設(shè)在路的右側(cè)是相對(duì)安全的。2.1.2 出口運(yùn)行的一致性如果同一條高速公路的互通式立交全部采用統(tǒng)一的形式當(dāng)然最為理想，因?yàn)檫@樣可以提供統(tǒng)一、清晰、直接的出口，避免在個(gè)別互通上突然出現(xiàn)另一種意外的情況。但事實(shí)上，各互通式立交的形式完全一樣是難以辦到的，因此， 盡可能使所有出口形式一致是保持出口運(yùn)行一致性的重要手段（圖7-26 ） 。(a) 出口運(yùn)行不一致(b) 出口運(yùn)行一致圖 7-

34、26（a）不一致的流出：有的直接，有的由環(huán)道；有的由橋前，有的由橋后；有的單出口，有的雙出口。（b）一致性設(shè)計(jì)統(tǒng)一于全部由橋前設(shè)置單出口。2.1.3 運(yùn)行速度的一致性運(yùn)行速度的一致性體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是相鄰單元路段的運(yùn)行速度差和運(yùn)行速度梯度要小于一定的臨界值； 二是在一定的道路交通條件下實(shí)際的運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)車速差要小于一定的臨界值。建議的相鄰路段的運(yùn)行速度差和運(yùn)行速度梯度指標(biāo)為:小客車運(yùn)行速度差不超過 20km/h , 小客車運(yùn)行速度梯度不超過10（ km/h)/100m ，大貨車運(yùn)行速度差不超過 15km/h ， 大貨車運(yùn)行速度梯度標(biāo)準(zhǔn)要更嚴(yán)格， 一般不超過6(km/h)/100m 。2.

35、1.4 避免路段重復(fù)圖 7-27兩條高速公路幾近重復(fù)的處理方式。(a) 兩條路線分開，并按照互通要求設(shè)置相應(yīng)的匝道。(b) 在采用上述方案困難時(shí)，可考慮利用部分交織路段減少匝道，但兩條公路的主車道仍應(yīng)保持連續(xù)。一致性要求汽車的行駛路線始終保持自身的完整和連續(xù)，當(dāng)與另一條公路在較短的路線范圍（如1.5 5km ）近距離平行時(shí)，兩條公路應(yīng)避免按重復(fù)路段設(shè)計(jì)，以保持各自的連續(xù)性（圖7-27 ） 。2.2 車道的連續(xù)性車道的連續(xù)性即是要提供主車道的連續(xù)性，使主交通流方向車輛能夠盡可能相對(duì)穩(wěn)定地行駛在同一基本車道上，避免突然改變車道以維持其行駛方向。而主線車道的連續(xù)性問題往往出在互通式立交的范圍內(nèi)。2.

36、2.1 車道方向的連續(xù)性車道方向連續(xù)性的要點(diǎn)是要優(yōu)先保證主交通流方向的連續(xù)性，即使在某一節(jié)點(diǎn)主交通流向有較大的轉(zhuǎn)彎，亦應(yīng)保證該方向的連續(xù)性，并在設(shè)計(jì)互通式立交時(shí)將其按主線直行車道對(duì)待（圖7-28 、圖 7-29 ）。(a) 直行車道十字交叉(b) 直行車道在象限內(nèi)轉(zhuǎn)彎(c) 直行車道 X形交叉圖 7-28盡管三處節(jié)點(diǎn)均為十字交叉，但各節(jié)點(diǎn)主交通流的方向不一樣，因此各互通式立交所取定的主線直行車道也不一樣。(a) 兩主交通流呈十字交叉，互通式立交按一般十字交叉考慮。(b) 主交通流在西北象限轉(zhuǎn)彎，主線直行車道亦僅此一條，其余所有方向均按匝道考慮。(c) 兩主交通流呈 X 形關(guān)系，主線直行車道亦按

37、 X 形布置，其余所有方向均按匝道考慮。圖 7-29 建設(shè)中的一座互通式立交。主線直行車道根據(jù)主交通流方向按 X 形布置， 十字交叉方向的車道基本按匝道進(jìn)行設(shè)置。2.2.2 基本車道的連續(xù)圖 7-30基本車道連續(xù)與不連續(xù)的例子。（a）主線在互通范圍保證了有三個(gè)車道，但只有一個(gè)車道是連續(xù)的。（b）主線在互通范圍最少也為三個(gè)車道，但三個(gè)車道都是連續(xù)的?；拒嚨赖倪B續(xù)是要使主線在通過互通式立交時(shí)，應(yīng)盡可能使每條直行車道是連續(xù)的而不致于輕易將其中斷或橫移（圖7-30 ） 。2.2.3 車道數(shù)的連續(xù)車道數(shù)的連續(xù)要求主線直行車道數(shù)是連續(xù)的。但實(shí)際上，在同一條路上主線車道數(shù)并不一定都是連續(xù)的，比如，由于分期

38、建設(shè)而在某一路段暫時(shí)少建一條主線車道，或因交通量的需求減少或增加車道時(shí)。車道數(shù)的增減應(yīng)選擇在主線的右側(cè)，并最好設(shè)在兩互通式立交之間。若在左側(cè)減少或增加車道便是車道失去連續(xù)性的典型例子。2.3 車道平衡所謂車道平衡，即分流前的車道數(shù)與分流后車道總數(shù)，以及合流后的車道數(shù)與合流前車道總數(shù)之間要保持一個(gè)平衡的關(guān)系。車道平衡的目的，是使出口和入口處每個(gè)方向的車道數(shù)保持連續(xù)或變化最小，并清楚地顯示前方道路的去向，從而使出口和入口處達(dá)到和諧的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。車道平衡的原則是：入口：合流后的車道數(shù)等于合流前車道數(shù)之和，或者為合流前的車道數(shù)之和減去一個(gè)車道（圖7-31 ） 。出口： 分流前的車道數(shù)等于分流后的車道數(shù)

39、之和減去一個(gè)車道（ 圖7-32 ） 。主線基本車道數(shù)每次減少的車道數(shù)不超過一個(gè)車道。圖 7-31 入口端部的車道平衡。NF331Nc合流后的車道數(shù)等于合流前的主線與匝道車道數(shù)之和，或者為合流前的主線與匝道車道數(shù)之NE（ a）單車道入口343和再減去一個(gè)車道。即：1（ b）帶輔助車道的單車道入口NcNF+NE1或3543Nc NF+NE2（ c）帶雙車道輔助車道的雙車道入口3NF3Nc圖 7-32 出口端部的車道平衡。1（ a）單車道出口NE分流前的車道數(shù)等于分流后的主線與匝道車道數(shù)之和再減去一個(gè)車道。即：3432Nc NF+NE1（ b）帶輔助車道的雙車道出口2.4 匝道類型互通式立交匝道一般

40、分為四類，即單向單車道（R1 ）、不設(shè)寬硬路肩的單向雙車道（ R2）、設(shè)寬硬路肩的單向雙車道（R3）和對(duì)向非分離雙車道（R4）。匝道類型及其車道數(shù)的確定一般取決于匝道的通行能力、服務(wù)水平、設(shè)計(jì)交通量、設(shè)計(jì)速度以及超車需要等。根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，三級(jí)服務(wù)水平下的單車道匝道的通行能力可以取1200 輛（小客） /小時(shí)，但在匝道車道數(shù)實(shí)際取值時(shí)，僅僅考慮其服務(wù)水平是不夠的。圖 7-33 匝道類型的選擇：l 交通量 200pcu/h ， 或 200交通量 1200puc/h ，且匝道長(zhǎng)度 600m 時(shí)，采用 R1 型。l 1200 交通量 1500pcu/h時(shí)，采用 R2 型。l 200 交通量 120

41、0pcu/h ，而匝道長(zhǎng)度大于 600m 時(shí)，采用 R2 型。但采用單車道出入口。l 交通量 1500pcu/h 時(shí)，采用R3 型。當(dāng)匝道具有一定長(zhǎng)度且大車比例較高時(shí)，即使交通量較小，也應(yīng)為小車提 供超車的條件，否則會(huì)因?yàn)橐惠v慢車的阻礙而嚴(yán)重影響匝道的整體通行能力。 因此， 匝道車道數(shù)的確定應(yīng)同時(shí)考慮匝道交通量和匝道的長(zhǎng)度（圖 7-33 ）。2.5 匝道設(shè)計(jì)速度在過去的設(shè)計(jì)中， 匝道設(shè)計(jì)速度的選用往往是一座互通取一個(gè)匝道設(shè)計(jì)速二是受限線形設(shè)計(jì)速度度，這樣可能導(dǎo)致出現(xiàn)兩種不良的后果。一是高指標(biāo)線形設(shè)計(jì)速度低套，實(shí)際的運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度不一致，導(dǎo)致超高或視距不足；高套 ，如環(huán)形匝道設(shè)計(jì)速度采用60

42、km/h 或更高，導(dǎo)致繞行距離大、占地面積多、造價(jià)徒增等。因此，互通式立交匝道設(shè)計(jì)速度的選用應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，考慮實(shí)際可能達(dá)到的運(yùn)行速度并盡可能與之相吻合，同時(shí)應(yīng)綜合考慮運(yùn)營(yíng)成本和投資成本等其他因素。直接式半直接式環(huán)形匝道匝道類型標(biāo)準(zhǔn)型變化型標(biāo)準(zhǔn)型6080變化型標(biāo)準(zhǔn)型變化型立交類型及設(shè)計(jì)車速互通式立交樞紐6080506040604040一般40604060406030403040（互km/h) 通式立交圖 7-34根據(jù)匝道具體形式設(shè)計(jì)速度可能的取值范圍。在取值時(shí)同時(shí)考慮：l 右轉(zhuǎn)彎匝道應(yīng)盡量采用上限或中間值。l 直連式和半直連式左轉(zhuǎn)彎匝道宜采用上限或中間值。l 出口附近的匝道應(yīng)有較高的設(shè)計(jì)速度。l

43、 接近收費(fèi)站或平面交叉的匝道端部，設(shè)計(jì)速度可酌情降低。l 環(huán)形匝道設(shè)計(jì)速度不宜大于 40km/h 。通常情況下，實(shí)際的最小運(yùn)行速度取決于匝道的最具限定性的元素，一般為最小半徑的平曲線，而這個(gè)最小運(yùn)行速度可以作為該匝道的設(shè)計(jì)車速。在設(shè)計(jì)速度選用時(shí)， 可先根據(jù)主線設(shè)計(jì)速度和互通式立交類別大體上確定一個(gè)取值范圍，再根據(jù)匝道形式及其可能達(dá)到的運(yùn)行速度進(jìn)行選擇（圖 7-34 ）。這樣選擇的結(jié)果，同一座互通式立交的不同匝道，可能就有不同的設(shè)計(jì)速度。無論如何選擇，應(yīng)該注意到匝道具有兩端運(yùn)行速度變化較大的特點(diǎn)，在線形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予充分考慮。圖 7-35兩座均為高速公路相互交叉的互通式立交，但左圖的左轉(zhuǎn)彎匝道和右圖

44、的右轉(zhuǎn)彎匝道均為高速公路的延續(xù)路段，因而其設(shè)計(jì)速度與被交叉高速公路設(shè)計(jì)速度之間的差值不應(yīng)過大。對(duì)于可以被視為高速公路延續(xù)路段的連接匝道，如樞紐互通式立交的某些匝道，其設(shè)計(jì)速度不應(yīng)與高速公路的設(shè)計(jì)速度有太大的速度差，當(dāng)不可避免時(shí)， 應(yīng)通過線形的分段過渡變化，減少相鄰路段的運(yùn)行速度差（圖7-35 ） 。2.6 立交間距關(guān)于互通式立交的最小間距，過去大多拘泥于按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值進(jìn)行控制。事實(shí)上，近距離的互通式立交正成為一種不可避免的社會(huì)需求，因此需要在互通式立交的間距掌握方面有更為靈活的空間。相鄰互通式立交原則上應(yīng)盡可能以各自獨(dú)立的形式存在，以保證互通式立交形式的單一性和運(yùn)行的一致性等。但當(dāng)受條件限制，

45、在一條高速公路上有個(gè)別相鄰互通式立交的間距過近也是可以接受的，關(guān)鍵在于所采取的處理方式及設(shè)計(jì)對(duì)策。當(dāng)相鄰互通式立交之間的凈距離小于一定長(zhǎng)度時(shí)，有輔助車道、集散道路相連接的處理方式，甚至當(dāng)為零距離時(shí)可以形成疊合的多肢交叉互通式立交（圖 7-36 ）。圖 7-36方式：相鄰互通式立交連接(a)兩互通式立交各自獨(dú)立，在相鄰變速車道之間留有一定的凈距離。(b) 相鄰互通式立交之間的變速車道逕向連接而形成輔助車道。(c) 相鄰互通式立交間以集散道路相連接，兩座互通式立交實(shí)質(zhì)上已經(jīng)可以視為同一座互通式立交。2.6.1 一般情況一般情況下，相鄰互通式立交以各自獨(dú)立的形式存在，高速公路的運(yùn)營(yíng)性能在很大程度上取

46、決于它們之間的距離。此時(shí)，最小間距的控制，實(shí)質(zhì)是對(duì)兩互通式立交之間凈距離的控制，以保證高速公路路段交通流的穩(wěn)定，且有足夠的設(shè)置出口預(yù)告標(biāo)志的距離。相鄰互通式立交中到中的間距不應(yīng)小于4km ，此時(shí)其間作為一般要求，的凈距離約為2km ，能夠滿足設(shè)置三個(gè)出口預(yù)告標(biāo)志和保證高速公路路段交通流穩(wěn)定的需要。當(dāng)距離難以達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)兩互通式立交的實(shí)際構(gòu)造檢驗(yàn)其間的凈距離，并保證凈距離不小于1000m（圖 7-37 ）。但凈距離的減小是有條件的，應(yīng)當(dāng)是在出入交通量較少且大車混入率不高時(shí)才適用。變速車道Ls1凈距離Do變速車道Ls2圖 7-37當(dāng)受條件限制時(shí)，兩互通式立交的凈距離 Do 應(yīng)不小于 1k

47、m，但應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證并采取必要的安全措施。2.6.2 輔助車道連接當(dāng)兩互通式立交之間的凈距離小于1000m ，或雖然凈距離大于1000m ，但不能滿足交通出入需求，且兩端部間的距離能保證交織所需要的最小長(zhǎng)度時(shí)，可考慮設(shè)置輔助車道將兩互通式立交連接起來（圖 7-38 ）。Lw圖 7-38相鄰互通式立交由輔助車道連接時(shí)，匝道與高速公路連接部的分合流交通一般將轉(zhuǎn)化為交織運(yùn)行。只有當(dāng)輔助車道長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，才有部分路段近乎流入、流出狀態(tài)， 同時(shí)，參與交織的交通量有所減少?；ネㄊ搅⒔灰暂o助車道相連時(shí)，設(shè)計(jì)上需重點(diǎn)關(guān)注的是：因此當(dāng)輔助車道。建議的輔助車道最（1） 保證輔助車道足夠的長(zhǎng)度。在相鄰互通式立交之間增設(shè)輔助車道， 會(huì)因頻繁的交通合流與分流等導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)問題和事故率的增加，長(zhǎng)度不是足夠長(zhǎng)時(shí)，以輔助車道連接的方案一般不宜采用小長(zhǎng)度為 760m ，此時(shí)，能夠滿足通行能力的要求，且有部分路段近乎流入、流出狀態(tài)，參與交織的交通量減少。（2） 注意交織段的構(gòu)造型式。當(dāng)一般互通式立交與樞紐互通式立交