互通式立交集散车道设置研究

2012年7月 第13期 45
交通工程 Traffic Engineering
1.3 交织区服务水平
交织区服务水平是描述交织区交织交通流运行
状况的一种质量指标， 在进行交织区构造设计时，
一般采用二级服务水平， 当条件不允许改进时， 可
降低一级采用三级服务水平， 否则就要改进交织构
造型式。
一级服务水平： 表示车流能通过微小的调整车
Key words: interchange; lane; setting; length
随着目前高速公路、 城市道路的发展， 互通式 “《规范》”）。 其中涉及到互通式立交的部分对于集
立交间距越来越近， 集散车道的应用越来越普遍， 散车道的规定和要求非常少。 其中11.5.5条中： “当
在高速公路的建设和设计中， 我国采用的规范主要 不能保证主线出入口间的应有距离或遇转弯车流的
量小客车数为单位的15min高峰小时流率， 其计算
公式如下：
SF= Q
（2）
PHF×fHV×fp
式 中 ： SF— ——15min高 峰 小 时 流 率 ， 辆 小 客 车/h或
pcu/h；
Q— ——观测的小时流量， 辆/h；
PHF— ——分析路段的高峰小时系数；
2.1.4 交织强度系数Ww和Wnw的计算公式 交 织 强 度 系 数 （Ww与 Wnw） 是 描 述 交 织 行 为 对 交
Vnw— ——交 织 区 内 非 交 织 车 辆 的 区 间 平 均 速 度， km/h；
Q— ——交织区内总流率， pcu/h； Qw— ——交织区内交织流率， pcu/h； Qnw— ——交织区内非交织流率， pcu/h。 2.1.7 车流密度计算公式
2.1 计算参数与方法（具体计算公式、 参数和表格
数据参考HCM）
2.1.1 实际通行能力计算公式
CR=C×fHV×fp
（1）
式中： CR— ——实际通行能力值， pcu/h；
C— ——理想条件下的通行能力值， pcu/h；
fHV— ——交通组成修正系数， 根据高速公路基 本路段或者多车道公路方法计算；
立交交织区的构型一般为A型， 应对交织区的
长度范围150m~750m进行取舍。 HCM规定， A型交
织区所能适应的交织区长度范围为150m~610m， 当
交织区长度小于150m， 按无信号交叉口考虑； 当交
织区长度大于610m和小于1 000m， 可参考 《规 范 》
对高速公路相邻出入口之间采用辅助车道贯通。
织与非交织平均车速影响的指标， 计算公式为：
! " Wi=
a（1+QR）b
Q N
（3.28L）d
c
（3）
式中： Wi— ——交织车流（当i=w时）或非交织车流（当 i=nw时）的交织强度系数；
QR— ——流量比； Q— ——交织区内总流率， pcu/h；
N— ——交织区内总车道数；
L— ——交织段长度， m；
Abstract: This article analyzes the influencing factors of collector-distributor lane and provides the calculations for 120km/h expressway mainline, with four, six, eight main lanes and a single lane ramp. The results have significant contribution to the setting of collector-distributor lane of interchange.
在交织区内， 交通量有主线上直行交通量和通 过匝道转弯的交织交通量（见图2）， 交通量为直行 交通量与交织交通量之和， 它们是集散车道设置的 影响因素， 在进行集散车道设计时， 要充分考虑这 两个方面。
Q01 Qw2
Qw2 Q02
图2 交织区内交通量示意图
1.2.1 直行交通量 在苜蓿叶型、 子叶型等互通式立交中， 设置环
a、 b、 c、 d— ——标定的常数， 具体取值可参见
HCM第四章表4-2。
2.1.5 交织与非交织车速计算公式
Vi=Vmin+
Vmax-Vmin 1+Wi
（4）
式中： Vi— ——交织车辆（当i=w时）或非交织车辆（当
i=nw时）的平均车速， km/h；
Vmin— ——交织区内可能的最小车速， km/h； Vmax— ——交织区内可能的最大车速， km/h； 其他参数的含义同式3。
这就造成在实际设计中， 对于集散车道的选用 往往随着设计者的经验与习惯， 因人而异， 本文拟 从设置集散车道的条件入手， 分析集散车道的设置
条件。 互通式立交范围内， 为了减少车流进出高速公
路主线的交织和出入口数量， 可在高速公路的一侧 或两侧设置平行且分离的专用车道。 苜蓿叶型立 交、 子叶型立交等存在车辆交织运行， 当主线直行 车辆受车辆交织运行， 车速明显减低、 对交通安全 不利时， 通常在主线外侧增加设置一条单向的附加 道路， 与高速公路的直行车道分开， 中间设置分隔 带， 在两端与高速公路相连， 这样的道路称为集散 车道， 如图1所示。
形匝道必然会产生车辆的交织， 设计时通过选用合 适的交织段长度可以消弱交织对车流的影响， 但是 不管怎样都会对主线直行车辆造成一定程度的影 响。 因此， 有时即使交织段长度满足要求， 但是直 行交通量很大， 也需要设置集散车道来消除车辆交 织行驶对主线直行交通的影响。 1.2.2 交织交通量
在交织区内， 交织交通量越大， 交织运行就越 困难。 交织车辆在相互交织的同时， 还会对主线上 直行车辆造成影响。 严重时可能导致交通中断。 交 织交通量与交织区内的总交通量的比值即为交织 比， 它对于交织区长度有一定影响， 是进行交织区 服务水平评价的重要因素。 因此， 交织交通量对集 散车道的设置也起着重要的作用， 当交织交通量较 大， 交织区服务水平降低时， 就要考虑设置集散车 道。
影响评价技术导则[S]． [4] DB33/1021—2005 J10628—2005， 城 市 建 筑 工 程停车场（库）设置规则和配建标准[S]． [5] GB 50220—95， 城市道路交通规划设计规范[S]．
作者简介： 杨国宝（1985—）， 男， 浙江人， 助理工程师， 主 要从事道路设计、 交通规划相关工作。 收稿日期： 2012-02-10
有《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）（以下简称 紧迫交织干扰主线车流时， 应采用与主线相分隔的
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
通主流向相一致， 车辆进出地块方便， 外部交通组 的手段， 分析项目开发对现状交通的影响， 提出改善
速实现平稳行驶， 交织对车流的影响不大， 车辆可
以相互错开。 二级服务水平： 代表交织区内的车辆
在合流时需要调整车速来插入相邻车道的间隙， 而
分流车辆基本不受干扰。 三级服务水平： 代表交织
运行比较困难， 在这种服务水平下， 交织区内的所
有交织车辆都要调整车速才能避免代表交织运行紊乱
fp— ——驾驶员修正系数， 根据高速公路基本 路段或者多车道公路方法计算。
2.1.2 交织区基本通行能力
交织区其基本通行能力也是按照不同的交织构
型 、 车 道 数 和 设 计 速 度 分 别 列 出 的 ， 详 查HCM第
四章表4-1。
2.1.3 高峰小时流率计算公式
HCM 第 四 章 表 4-1 中 所 有 数 值 都 采 用 以 小 时 当
主线中央分隔带
合流点
交织段
分流点
集散车道L集
集散车道渐变段L加
图1 集散车道示意图
设置集散车道的目的就是为了消除这些高速公 路立交段的交织， 并减少驶入和驶出道口的个数， 将大多数的交织紊乱转移到集散车道上， 从而保证 高速公路直行的交通安全。 1 集散车道的影响因素
集散车道设置一般会增加立交投资， 但集散车 道该设而未设会导致交通混乱， 交通容量降低。 因 而， 集散车道的设置应根据实际情况， 主要从交织 段长度要求、 直通交通量大小、 交通标志等方面综 合考虑。 1.1 交织区
44 交通标准化
Traffic Engineering 交通工程
集散道将出入口串联起来”， “集散车道一般为双车 道， 交通量较小时， 非交织段为单车道…”。
规范与条文说明中， 对于出入口应有的间距和 何种情况为转弯车辆紧迫交织干扰主线车流并未给 出具体解释， 没有建立具体的量化标准， 对集散车 道设置条件限于总结性的研究， 缺乏对其的计算和 分析。
交通工程 Traffic Engineering
互通式立交集散车道 设置研究
万江
（深圳高速工程顾问有限公司， 广东 深圳 518034）
摘要： 分析集散车道的影响因素， 对高速公路主线车速为120km/h， 车道数为四、 六、 八车道， 匝道 为 单 车 道 的 情 况 进
行计算， 可为互通式立交集散车道设置研究提供一定的参考和借鉴。
其他参数的意义同上。
2.1.6 交织区速度计算公式
! "! " Vi=
Q
Qw Vw
+
Qnw Vnw
（6）
46 交通标准化
Traffic Engineering 交通工程
式 中 ： V— ——交 织 区 内 所 有 车 辆 的 区 间 平 均 速 度 ， km/h；
Vw— — — 交 织 区 内 交 织 车 辆 的 区 间 平 均 速 度 ， km/h；
目前， 道路交织区的定义主要根据美国交通运 输 委 员 会 《道 路 通 行 能 力 手 册 》（HCM）在1950年 第 一版中提出的交织区的概念和研究方法来研究交织 区运行情况。 参考HCM中对交织区的定义： 行驶方 向相同的两股或多股交通流， 沿着相当长的路段， 不借助交通控制设施进行的穿叉， 定义为交织； 当 合流区后面紧跟着分流区， 或当一条驶入匝道紧接 着一条驶出匝道， 并在二者之间有辅助车道连接 时， 就构成了交织区。 1.2 交通量