杨伟

摘  要：近年来伴随着国民经济的飞速进步，国内机动车的存量也出现了快速增长的态势，新建成的道路的竣工速度显著滞后于车辆的增长。由于国内城镇化程度的持续提升，可以用于开发的土地愈加稀少，对现有道路实施升级改扩建是目前的主流模式。文章讲述了变速车道模式的选取，并对比了国内外相关标准中变速车道尺寸的规定，设定算例计算变速车道的长度尺寸，得到的结果与国内标准中变速车道长度进行比对，对变速车道长度给出整改参照。

关键词：变速车道;公路立交;长度计算方法

中图分类号：U491 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0055-02

Abstract： In recent years， with the rapid progress of the national economy， the stock of domestic motor vehicles has also shown a trend of rapid growth， and the completion speed of newly built roads significantly lags behind the growth of vehicles. Due to the continuous improvement of the degree of domestic urbanization， the land that can be used for development is becoming more and more scarce， so the upgrading and expansion of existing roads is the current mainstream mode. This paper describes the selection of the variable speed lane mode， compares the regulations of the variable speed lane size in the relevant standards at home and abroad， sets an example to calculate the length size of the variable speed lane， and compares the result with the length of the variable speed lane in the domestic standard. Thus， the rectification reference is given for the length of the variable speed lane.

Keywords： speed change lane; highway interchange; length calculation method

引言

國内的道路交通领域推行立体式交叉型模式的规划方案的开始时间较发达国家来讲相对较晚，在道路立体交叉建设领域主要是学习国外道路立体交叉建设的成熟经验和案例，过去的道路立体交叉规划标准多数情况下参考国际通用标准和规范要求实施编撰。伴随着国内道路及机动车领域的高速发展，借助海量的交通信息的归纳及交通肇事相关数据的整理得到的结论为：我国现存的道路立体交叉结构各环节的规划设计都存在一定程度的瑕疵及隐患，需要进行深层次的研究及有效的整改。

通常来讲在高速公路上行驶的车辆发生交通事故情况的概率较大，并且在高速公路上一旦发生事故，产生的人身伤亡及财产损失将非常严重。据国内相关的道路交通安全事故的情况有关数据的归纳和汇总，高速公路上发生的交通事故绝大多数是位于现存的立交结构区域，并且此类事故多数是在相应的匝道出入口处发生的。可以看出，相关高速公路中变速车道的构造、长度尺寸、匝道和主干道路车流量等等参数是制约变速车道相应功能的核心要素。当中变速车道长度尺寸假如没能符合实际情况的需求，容易导致驾驶员操作过程中频繁换挡、操作发生失误从而引发道路交通事故。不过假如变速车道长度尺寸过大，也会导致驾驶人员心态上过度放松进而引发道路交通事故。伴随着高速公路主线车流量的持续增加，理论设计的车辆时速也相应提高，国内现存的施工标准中依据变速车道结构及主干路段理论设计时速选择变速车道长度尺寸的模式现在显然无法适应相关车辆在现有高速公路上变速行进及当今时代车流量的实际情况。

1 变速车道构造的挑选

高速公路的变速车道的作用主要分为减速车道及加速车道两类。减速车道是一类供车辆从主干道驶出来到匝道的情况时，为了实现车辆方便降低速度从而行驶到路线情况相对难度较大的匝道的部分所排布的一类过渡性质的道路;而加速车道则是一类为了实现相关车辆由匝道路段开往主干道的情况下，方便该车辆提高速度或者等待时机并入主干道所排布的一类过渡性质的道路。

1.1 减速车道构造及线形的选择标准

减速车道依据其路线的形状能够归为直接形式和平行形式两大类。通常情况下，车辆由平行形式的减速车道通过的时候，应该是按照字母S形状的反向曲线的路线行驶，然而根据相关调查的结果显示通常的状况下驶出主干道的驾驶员多数均喜好走直线形式的路线，而排斥按照字母S形状的路线行驶，因此产生了平行形式的减速车道与其中车辆的实际通行状态不符合的情况。直接形式减速车道整体均由三角路段组成，因此此类型的减速车道的起始点没有平行形式的减速车道那般明显，但其特点是不用行驶字母S形曲线而且与车辆的实际行驶情况相一致。除了由于车流量等要素必须配备较长的减速车道，或者因为主干道路线形状的特殊性质而导致的无法配置比较细长的三角段的直接形式减速车道等特定状况之外。

1.2 加速车道构造及线形的选择标准

加速车道依据其路线的形状能够归为直接形式和平行形式两大类。同样的道理，通常来讲，驾驶员愿意采用直接形式驶入加速车道，而排斥行驶一个字母S形状的反向曲线的路线，这种情况在主干道车流量较小的状态下更加显著。然而在车流量较大的情况时，就需要驾驶员在寻求并道进入主干道的机会的时候，车辆需要在加速车道的全部路段上行驶，一般来讲，加速车道会比减速车道路段长一些，如果使用直接形式的加速车道就会使得此路段变得非常细长从而增加布置的难度。所以，除了因为车流量较小，需要使用加速车道的全部路段驶入主干道的几率较小的情况;因为加速车道使用较短的平行形式的变速路段，从而造成某些附加车道的路段无法供相关车辆通行;或因为主干道的路线形状的影响，使用直接形式比较适合等特定状况之外。

2 内外变速车道长度的对比分析

《公路路线设计规范》[1]里规定的变速车道各条路段的最小的长度标准，本文在此处用单排车道出入口的情况为例针对国内外变速车道的实际长度尺寸实施对比研究，仅举出单排车道相应的匝道的变速车道的长度尺寸。经过详细比对现有标准中全部的变速车道长度尺寸、渐变路段长度尺寸的参考设计值均比《公路路线设计规范》里规定的数值多出（25～35）米。而变速车道长度尺寸的数值的有关参考设计值相比《公路路线设计规范》无不同之处。由此可见，与我国标准中变速车道长度尺寸数值依照主干道相关规划时速选取的理念不同。欧美及日本等发达国家的标准中借助于计算明确了各类主干道及匝道理论规划时速的变速车道长度数值，不同之处是日本的标准时假设主干道理论规划时速较高，匝道实际行车速度也高的前提下，把变速车道长度尺寸做了一定程度的简化处理，即为依照主干道理论规划时速来明确的相关标准的数值。

3 变速车道长度的计算

减速车道（见图1）通常来讲适宜使用直接形式的减速车道模式，而加速车道通常来讲适宜使用平行形式的加速車道模式，因此本文后续部分重点讨论直接形式的减速车道及平行形式的加速车道的长度尺寸计算反面的内容。

图1 减速车道

3.1 减速车道长度尺寸的计算方法

针对车辆处于减速车道内部的行进情况，欧美及日本有着不同模式的假设场景，日本的标准假定中的机动车以主干道上的常规时速正常行驶，待到三角类型的渐变路段时车辆就会转换行车道并操控车辆引擎降低速度，在车辆驶入减速车道之后利用制动装置降低速度，最终在位于减速车道终点位置的时候行驶速度达到匝道路段的平均速度[2]。美国AASHTO法律法规的假定和直接形式减速车道的道路机动车辆行驶状况非常接近，然而日本的假定和平行形式减速车道的情况比较一致。

3.2 加速车道长度尺寸数值的计算方法

加速车道长度尺寸数值的计算需要考量相当不理想的状况，相关公路设计人员以主干道车流量负担较重的状况当作研究目标，依据高速公路合流区主干道车流量车头时距分布的科学模型，设立机动车辆行驶在加速车道上加速行驶、等待通行可变道时间间隔最后安全平稳并入主干道的加速车道尺寸数值长度计算模型[3]。加速车道能够依据机动车辆运行情况分为三个主要阶段：第一主要阶段：加速度L1，机动车辆以比较顺畅的加速度将机动车辆行驶速度从汇流处的行驶速度数值V0提升至汇聚点处的行驶速度数值V1;第二主要阶段：等待段L2，合流机动车辆时速达到汇聚点速度数值V1以后，主干道暂时无法提供相关机动车合流需要的插入缝隙，机动车辆持续行进在主干道最外侧的附加车道上，机动车辆必须在此路段上以速度V1行驶并监测，直到该路段出现插入缝隙;第三主要阶段：汇入段（三角渐变段）L3，机动车辆以设定的横向移动速率利用缝隙完成合流[4]。

4 结束语

综上所述，我们可以得到如下结论：减速车道通常来讲适宜使用直接形式的减速车道方案;加速车道通常来讲适宜使用平行形式加速车道方案。国内现阶段的行业标准里变速车道长度尺寸数值选取标准的考量元素相对单一，仅仅依据变速车道结构及主干道理论规划时速选择变速车道长度尺寸数值，针对不同类型的匝道理论规划时速及匝道曲率半径等等对于车辆速度改变的影响因素考量不足，如果在主干道理论规划时速一致但是匝道理论规划时速不一致的状态下，很可能发生变速车道长度尺寸数值过大或者长度尺寸数值不满足车辆变速要求的状况。变速车道长度尺寸数值的计算过程是一个极其复杂的作业流程，不可以单一考量相关车辆需要改变速度的要求，还必须把车流量、车辆类型的构成、有效视距等要素都考虑在计算条件内，有关设计单位在相关的计算进程中对于实际的车辆行驶情况考量得不够充分，正是后期的科研工作中亟待改良的层面。所以高速公路立交出入口变速车道长度的探讨对于今后我国道路的发展研究起到非常关键的作用。

参考文献：

[1]JTGD20-2017.公路路线设计规范[S].

[2]JTG/TD21-2014.公路立体交叉设计细则[S].

[3]JTG/TL11-2014.高速公路改扩建设计细则[S].

[4]邢小亮.高速公路变速车道长度研究[D].长安大学，2013.