钱 军

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518000）

集散车道是城市快速路及互通立交的重要组成部分，通常与主线直流采用分隔带平行隔开。其目的是消除互通式立交或上下匝道出入口主线车流之间的交织，保证主线车流的顺畅与安全。然而目前我国的行业标准仅规定了出入口间距不足时应设置集散车道，并未对技术标准规定具体值。设计人员仅能通过自己对各方向交通量理解，同时参考国内外工程实例进行设计，通常在工程实际运行后会发现不足，比如交通通行能力降低、交通混乱等。集散车道的加减速车道及渐变段长度，国内研究较多，在此通过研究集散车道主线的最小长度值，对集散车道的实际设计提供参考。

图1 快速路集散车道结构组成

1 交织区间最小长度理论值的计算

集散车道交织区间的理论最小长度，主要参考HCM 中计算方法。以设计年限目标年预测交通量作为基础数据，以其车辆密度满足四级设计服务水平为依据，则可计算出理论上交织区间的最小长度。其计算步骤如下：

1.1 预测目标年交通量

利用VISSIM、TRANSCAD 等软件，预测目标年集散车道各流向交通量Q总，同时区分其中交织交通量Q交以及仅利用集散车道作过境需求的非交织交通量Q非交。

1.2 计算车速均值

式中： V-交织区车速均值，km/h； N-交织区车道数量；K-交织区间车流密度均值，pcu/（km·车道）。

实际计算中，因城市快速路集散车道一般为双车道，即N=2。车流密度为交织区路段长度内车辆数，《互通式立交设计原理与应用》中以车流密度作为评价设计标准，参考城市快速路集散车道应满足最低四级设计服务水平，即集散车道目标年车辆密度≤25PCU/(KM·车道) ，此时车速均值为最小值V均min，交织段长度为最小值Lmin。

1.3 交织强度计算

式中：V非交-非交织交通流区域平均速度，设其值为设计速度，有：

交通流在城市快速路集散车道交织区内交织时，交织交通流均会寻找合适可插入空隙变道，其行驶速度较低；而非交织车辆则会以较大速度通过交织区，仅受插入交织车辆变道后速度限制。交织强度公式如下[1]：

式中：Wi-交织或非交织车辆的交织强度系数；Vmax-交织区最大车速，km/h，经观测可取集散车道设计速度加8km/h[2]；Vmin-交织区最小车速，通常为24km/h。即得：

式中：Vi-交织车辆或非交织车辆的平均速度，km/h。经计算可得Wi。

对于V设，快速路集散车道设计速度必须达到主道的40%～70%。城市快速路主线设计车速一般为80 或60 km/h，又城市道路的设计车速一般为10 的倍数，故主线设计车速80 km/h 时，V设为40～50 km/h；主线设计车速60 km/h 时，V设为30～40 km/h。

1.4 最小交织区长度计算

式中，a、b、c、d 均参照HCM 中非约束型参数选取[3]。Lmin取W交及W非交计算所得大值，即为交织区间最小长度理论值。

2 集散车道最小长度修正系数分析

经计算得最小交织长度后，还需通过对以下影响因素分析进行数值修正。

2.1 集散车道横断面布置

城市快速路中，受城市交通管理习惯影响，集散车道与主线车道，其分隔可采用标线分隔或物理分隔。

采用标线分隔时，因分隔不够明晰，同时受驾驶员驾驶素质影响，主线车流与集散车流可能会产生较大冲突。故除立交节点内的集散车道外，路段上集散车道一般不考虑此种布置形式。若受条件限制必须采用标线分隔时，则交织长度需考虑标线分隔修正系数，适当增加集散车道长度。

采用物理分隔时，主线、集散车道车流分隔明确，此时交织长度主要受横断面车道宽度的影响。一般集散车道宽度建议按“3.25m (小型车道) +3.5m (大型车道)”布置，必要时可增加路肩。

针对我国城市快速路用地十分紧张的实际情况，集散车道分隔带不宜过宽，根据实际设计经验建议宽度为0.5m～3m。中间可设置护撞护栏，或考虑绿化设计，美化城市环境。

2.2 道路线形指标

为保证驶离主线的交通流能在较短的集散车道中保持与主线一致操作，实际城市快速设计中集散车道平纵线形一般与主线保持一致。此时道路平曲线中的曲率半径，以及主线道路的实际坡度值，都会对集散车道长度产生影响。建议坡道修正系数按相关规定进行修正，曲率、大车修正系数等经过论证确定实际值。

2.3 集散车道上出入口数量

城市地面快速路，其集散车道通常起收集沿线出入交通流的作用。其出入口布置间距，需满足车辆在辅道内交织的最短距离要求。

平面交叉口的间距应根据城市规模、路网规划、设计速度、预测交通量等确定，满足进出口道总长度要求，且不宜小于150m[4]。

实际工程设计中，建议减少接入集散车道出入口数量，而通过周边路网对接入集散车道的非主要流向交通量进行分流，保证集散车道通行质量。

2.4 交通标志视认距离

一般情况下，集散车道处交通标志布设情况如下图所示：

图2 交通标志视认过程

从车辆开始视认单悬臂标志版面内容，到完成变道进入主线加速车道为止，分别经过始读点、读完点、读完后操作车辆行动点、完成点四个步骤。故仅考虑交通标志视认距离因素下，集散车道交织段最小长度为[5]：

式中：K1-标志版面复杂性修正系数；K2-集散车道段车速。

3 最小长度值选取

通过以上分析：

式中：K1-横断面修正系数；K2-道路线形修正系数。

值得注意的是，城市快速路车道数较多，红线宽度较大，占地面积大。目前我国城市土地资源日益紧缺，规划设计中应尽量定位准确，使快速路满足设计年限内的交通发展需求。受城市规划影响，快速路集散车道受互通立交间距、出入口间距限制。集散车道长度在满足上述几点因素限制最小长度后，适当延长即可。集散车道长度过大，易造成城市用地的浪费，同时集散车道上交通流进入主线距离增长，会减小整个快速路断面上的通行能力。

4 结语

结合前人研究理论，提出一种结合实际的集散车道主线长度计算方法。然而实际城市快速路设计中，集散车道长度往往受出入口间距、城市规划等因素限制，难以满足最小长度需求。在道路设计前期研究中，若集散车道不满足最小长度，建议采取其它合理的规避措施分流需交织交通。