浅谈城市快速路出入口设计

2013-08-06董良海

城市道桥与防洪 2013年1期

董良海

（中冶京诚工程技术有限公司，北京市 100176）

0 引言

经济建设的高速发展，城市土地利用的高密度，导致城市内机动车辆不断增加。生活节奏的加快，人们对道路交通的需求也越来越高。“高效、快速、连续、安全、舒适”的路况条件是交通运行的首选目标。为了缓解急剧增长的交通需求和有限的道路交通设施之间的矛盾，促进城市经济的发展，不少大中城市修建快速路系统来解决城市交通问题。

快速路和城市主干路、次干路、支路构成的路网系统，可看做是一个面。快速路作为路网系统中的骨干性道路，相当于面上主要的线。快速路上的交叉口、出入口就是线上的点。只有点、线、面均衡配置才能形成路网整体功能的最佳效应。

为了有效利用城市快速路，保证快速路与相交道路之间的交通转换，必须设置一定数量的出入口来实现道路等级的过渡。出入口集中了分、合流的车辆，是交通的紊流区，是潜在的事故黑点和发生点。根据已建快速路运行的经验教训，在饱和交通的情况下部分出入口成为梗塞点，形成“木桶效应”,成为整个路网的瓶颈，严重影响了快速路功能的发挥。

1 出入口类型、型式及交通流分析

1.1 出入口类型

有两种分类方法：

按所在位置和功能分为两类：互通式立交（立交匝道式）出入口和主辅路（路段式）出入口；

按出入口的组合形式分为四类：入口→出口、入口→入口、出口→入口、出口→出口。

城市快速路兼具高速公路和城市干道的双重特性，受用地、路网密度和交通需求频繁等影响，呈现设置互通式立交多、出入口间距较小等特点。互通式立交除个别节点采用高标准的定向组合式立交外，其余节点多采用占地少、拆迁小的菱形立交（包括高架桥通过上下匝道与地面平交口连接的立交）。因此快速路出入口多为互通式立交式。

1.2 出入口形式

互通式立交出入口：设置在主线与匝道分流处，为给误行车辆提供返回余地，行车道边缘应设置偏置加宽，分流点偏置加宽及渐变率应符合表1、表2的规定。

表1 分流点处偏置加宽

表2 分流点处渐变率

主辅路出入口：一般采用图1所示的型式。

图1 主辅路出入口型式（单位：m）

1.3 出入口交通流分析

快速路主路与辅路之间通过出入口进行交通转换。主路行车速度快，通行能力强，对安全要求高；辅路速度慢，主要集散沿线交通；主辅路之间存在明显的速度差。因此，出入口是两种不同运行特性交通流的分、合流运行区域，不存在正面冲突的交通流线，其形成的连接区是一个紊流区。分、合流运行轨迹造成驾驶员须在一定长度限制内寻找相邻侧车道上的可接受间隙，换车道运行，这就要求频繁调整车速，以完成车道变换，从而使交通流由路段上的稳定运行变为出入口的紊流运动，整个过程存在加速、减速、交织。这种紊动的交通流会影响主线车流的稳定运行，也是出入口成为拥堵点的根本原因。

2 出入口设计一般原则

2.1 出入口的位置

（1）应设在主线车行道的右侧。

（2）附近的平、纵曲线半径应采用较大值。

（2）宜设置在平缓路段，设置出入口纵坡度不应大于2%。

（3）出口端部应设置在跨线桥等构筑物前，当在跨线桥后时，距离应大于150 m。

（4）出、入口宜分别设置在主线上、下坡段。

2.2 出入口的间距

出入口间距是指相邻两出入口楔形端部之间的距离，应能保证主线交通不受分合流交通的干扰，并应为分合流交通加减速及转换车道提供安全、可靠的条件。出入口最小间距是进行快速路系统布局时需要考虑的重要因素之一，城市快速路设计规程（CJJ 129-2009）表7.2.2规定了不同出入口形式在不同车速下的最小间距值。

城市区域内土地利用率高，道路网密度高，机动车数量大，出入口间距一般比规划值小。如果布设的出入口数量不够，间距太大，会减少对快速路主线车流的供给，增加辅路的交通压力和出入口车辆排队运行，导致快速路的经济性下降；如果布设的出入口数量过多，除增加投资外，会刺激、吸引短程车辆的大量混入，干扰主线快速交通，减低车速。因此，合理的出入口间距是交通通畅的可靠保障，城区段出入口一般以满足最小间距或平均间距为主要依据。

2.3 出入口形式要单纯统一

为保障车流能够及时、准确地找到通往的目的地，实现车辆运行安全、有序、畅通，设计时应考虑以下几点：

（1）出入口设置一定要简单、明确、集中。

（2）全线的出入口应统一原则，尽量一致，符合交通规则和行驶习惯。

（3）出入口应安排在主线右侧，不应左右兼顾。

（4）互通交叉区宜设单一出入口。

在互通区和构筑物前后布置的出入口，其位置对驾驶员有很大影响。通常情况下，在分离式（菱形）立交上跨线桥前设置出口，跨线桥后设置入口。对于互通区出入口，应设置在容易识别处，同一方向的左、右转宜统一出口，即同一方向的出口应是唯一，如受地形、工程量的影响不能一同出入时，应保证第一个出口为右转，第二出口为左转，并设置交通标志进行提醒。

（5）出入口形式其几何设计应能防止车辆逆行。

2.4 变速车道

为了保证两种不同运行特性，不同行车速度道路之间的衔接顺畅，在两条道路之间应设置过渡车道（变速车道）。变速车道长度为变速长度（加减速车道长度）和渐变段长度之和，即车辆变速过程和车道转换过程所需长度。

变速车道分为直接式和平行式。与辅路及地面道路相接的出入口，一般采用平行式。变速车道由左、右侧路缘带和车行道组成，车行道宽一般采用3.5 m。为考虑节约用地，主辅路出入口变速车道可不设左侧路缘带。

城市快速路设计规程（CJJ 129-2009）表7.2.2对变速车道最小长度和坡道上变速车道长度的修正系数进行了规定。设计时还应结合交通量、大型车比例等对变速车道长度进行验算，确定合理的长度。

2.5 车道连续与平衡

为了提高道路分合流部运用效率，达到理论通行能力，在分合流处必须保持车道数的平衡，应按城市快速路设计规程（CJJ 129-2009）式7.4.2进行验算，当不平衡时，须增设铺助车道。

2.6 组合方式

出入口设计时，应有全局观念，一定区域内的出口和入口组合应作为整体考虑，结合区域路网、交通需求、用地性质、交通组织和通行能力匹配，对周围路网分流功能和重点节点进行综合分析。通过不同的出入口组合形式，实现中长距离的车辆能快捷、安全、高效的利用快速路主路，短程车辆能方便的利用辅路进行集散，不干扰主路交通。

出入口布设到底是先入后出，还是先出后入，应结合实际情况灵活运用规范进行布设。采取先入后出或先出后入，涉及是把交织冲突置于主路或辅路。通常情况下，相邻两立交间都是采用先入后出的组合方式。当受到相交路网的限制，立交间的地坪段较小，不能满足先入后出的出入口间距时，可以考虑采用先出后入，将主线上需完成的交织转移到辅路。

当入口后面紧接的出口间距不够时，应在两者之间设置辅助车道进行连接，即A类交织形式。在该区域内进出车辆需要穿越对方路径形成交织，以完成各自的车道转换。此类出入口间距应根据变速车道长度、交织段长度、交通标志设置距离、交通量等因素确定。

出入口组合还需把握“先出后入，量出为入”的原则，根据主线通行能力和出入口分流能力来安排入口数量，出入口数量不必一一对应，出口数量应多于入口数量，以此来控制入口流量略低于出口流量。快速路系统处于非饱和运行状态，才能保证快速路车流正常运行。

3 需要注意的几个问题

（1）根据道路功能提高交叉口管理等级

不同等级的道路功能不同，所提供直行车辆运行状态及沿线地区的连接程度不同。因此应严格根据道路等级和功能，控制出入口的接入，将城市土地利用管理思想融入城市交通运营中，使得道路交通与土地利用相适应。

（2）在主路出入口处，辅路上应设置独立的车道，长度应满足车道的有效转换。特殊情况不能增设时，应采取交通安全设施保证主路的行车要求，即通过压缩辅道出入口处的直行车道，通过画线将辅路上的直行交通转移到辅路外侧车道，内侧车道供出入口车辆行驶。

（3）出入口处应保证一定的通视条件

出入口连接曲线半径应采用较大值，建议不小于150 m；出入口处主线纵断应采用识别视距验算；限制出入口处绿化带的高度，改善人为视距不良地段；条件受限时应加密标志，增加路面提示标线和诱导标志来进行弥补。

（4）出入口至交叉口的距离要求

出入口车流需要通过辅路交叉口来集散，出入口与辅路平交口的距离大小对交叉口的交通影响较大。对于高架路快速路，下匝道坡脚至交叉口停车线的距离由车辆排队长度和车辆转换车道的交织长度组成，一般应不小于140 m，困难情况路段不小于100 m。上匝道坡脚至交叉口停车线的距离满足横向道路和对向车流的交叉长度，一般采用50～100 m。

为避免出入口与辅路平交口之间距离不足，出现大量车辆排队的问题，可以采取的措施有：移动出入口端部使之远离平交口；高架落地匝道通过改变落地点的横向位置来减少交织的交通量；平交口流向限制配合信号控制的方法；改变出入口组合方式（采用先入后出），将地面一部分直行交通转移到跨线桥上，以缓解辅路平交口的交通压力。