城市快速路立体交叉系统优化的重要技术分析

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月4期   作者:李珂
[导读] 在城市快速路网中,立体交叉系统和其他组成部分相比
        李珂
        身份证号码:4128271990032*****
        摘 要:在城市快速路网中,立体交叉系统和其他组成部分相比,占有重要的地位,并且发挥出极为重要的作用。简单来说,其能够起到一定程度的连接功能,连接的一端是城市快速路网,另一端是其他城市道路网,由此在一定程度上对道路进行正确、良好的等级过渡。同时,如果能够科学、合理的对立体交叉进行设置和规划,能够在一定程度上推动城市快速网效益的持续提升。但是根据目前的立体交叉情况分析和研究,可以发现,其中存在着诸多不足和漏洞。鉴于此,本文主要从立体交叉型式、立体交叉规划以及立体交叉合理间距等多个方面进行阐述,由此有针对性的处理和解决城市快速路交通问题,力求为相关人员提供一些具有建设性的意见和有力参考。
        关键词:城市快速路;立体交叉系统;型式;规划;合理间距

        现如今,城市化进程在不断的加快,城市的规模也在持续的扩大,此时对于城市交通方面的需求开始逐渐增加。但是过去由于城市交通设施等多方面存在不足,直接对城市道路的交通情况造成不同程度的不利影响。伴随着城市的不断发展,人们逐渐将发展目光转向城市快速路。城市快速路的建设具有诸多优势,能够对城市交通压力进行有效缓解。但目前,城市快速路系统遇到了交通瓶颈,主要表现为交通堵塞等情况,为了有效突破瓶颈,可以从立体交叉节点的角度出发,不断促进快速路系统功能的全面优化。
一、城市快速路立体交叉型式
        想要更好的进行立体交叉建设,需要做好相应的前期工作,即型式选择。而针对立体交叉来说,其具体的分类方式有很多,具体可以按照不同的标准进行分类[1]。其中,可以针对相交道路的跨越方式进行相应的分类,一方面为上跨式立体交叉,此种方式具有施工方便的突出优势,其不足就在于占地面积比较大,由此对行人行走造成一定程度的不便。另一方面为下穿式立体交叉,此种方式和上跨式立体交叉相比,占地面积比较少,这是其优点之一。而其不足在于工期问题,时间较长,而且排水方面和上跨式立体交叉相比,存在着一定程度的困难。
        针对交通功能和匝道布置方式进行相应的分类,一方面为互通式立体交叉,其主要是对相交道路空间进行具体处理和解决,具体应用跨线构造物的方式,其优点在于能够实现转弯行驶,不足在于工程造价方面,存在较高情况。另一方面为分离式立体交叉,其和互通式立体交叉相比,工程造价是比较低的,但是适用的范围比较小。除了以上两种分类方式以外,还可以针对相交道路的条数等多种方式进行分类[2]。
        而想要促使立体交叉型式朝着更为科学、合理的方向发展,需要进行综合考虑,不仅需要考虑交通条件因素,还需要考虑自然条件因素,更需要考虑社会环境条件因素。以交通条件为例,在进行立体交叉选型时,需要对相交道路的实际情况进行分析和研究,具体来说,需要对其交通流量进行设计,并且对通行能力进行有效增强。与此同时,还需要设计车速,并且综合分析直行车速和转弯车速。
二、城市快速路立体交叉规划
        通过立体交叉规划,能够对立体交叉的等级进行科学明确,并且对其功能进行合理确定。而在进行具体的立体交叉规划时,需要考虑多方面因素。以环境条件为例,针对对立体交叉的分析和研究,可以得知,其占地面积普遍比较大,在这样的情况下,需要重点关注一些平坦开阔的地点,并且选择一些能够便于施工的地点,才能够更好地实现规划的科学性和合理性。
        与此同时,规划期间需要严格遵循相关原则,以综合性原则为主,以先进性原则等诸多原则为辅。针对立体交叉来说,其属于一种重要节点,对该系统进行不断优化,需要站在城市整体的角度上进行分析和研究,并且需要保证其与城市的具体景观相互融合,实现一定程度的协调性[3]。
        此外,在进行具体规划时,需要科学、合理的建立节点重要度模型,此时需要对节点重要度进行正确定义,具体公式见图1。

图1 节点重要度定义
        同时,在对节点重要度进行具体的计算时,需要结合多种理论,如变权理论等,具体公式如图2所示。

图2 节点重要度计算公式
三、城市快速路立体交叉合理间距
        建立城市快速路,最为关键的是需要对其安全性能进行保证,并且对其运营性能进行有效保障,而想要达到以上目标,需要从立体交叉合理间距的角度出发,通过立体交叉合理间距的良好设计和合理规划,能够在一定程度上实现主路交通的畅通,防止和避免其受到其他分流交通和合流交通的影响。针对城市快速路立体交叉间距的基本组成,主要公式是:立体交叉间距(m)=加速车道长度(m)+立体交叉的净距(m)+减速车道长度(m)。其中,对于加速车道长度,主要公式是加速车道长度=加速段长度(m)+等待汇入段长度(m)+渐变段长度(m)。对于减速车道长度,主要公式是减速车道长度(m)=渐变段长度(m)+第一次减速段长度(m)+第二次减速段长度(m)。对于两立体交叉的净距,也同样可以用公式表示,即Lp=L7+L8。其中,L7和L8所表示的含义都是驶入车辆变换车道所行驶的距离,只不过L7是从外侧车道到内侧车道,L8是从内侧车道到外侧车道[4]。
四、影响城市快速路立体交叉总体布局方案的因素
        第一,需要考虑节点交通功能。为了能够有效满足节点的交通功能,需要重点考虑设计通行能力,并且对预测交通量也要进行重要分析,同时需要保证二者之间的相互适应。
        第二,需要考虑行车速度。具体来说,需要对城市快速路的实际道路功能要求进行明确,由此保证其行车速度与其相关功能要求相一致,并且还需要对相交道路的实际道路功能要求进行明确,由此保证其行车速度与其相关功能要求相一致。
        第三,需要考虑社会效益。其中,需要重点考虑环境效益,因为在进行立体交叉工程的过程中,桥梁面积会对周围的环境造成一些影响,同时建筑高度主要是会影响整体的美观性。而对于一些大型桥跨结构来说,不仅会对自然环境产生一些不利影响,还会破坏一定程度的景观效果。此外,还需要重点考虑经济效益。而站在立体交叉方案的设计角度上,主要是需要根据实际情况,最大限度的实现占地面积的缩小。
结束语:
        总而言之,城市快速路的出现和发展,对城市交通来说,具有诸多的促进作用和积极意义。作为城市路网的主要骨架,城市快速路受到了政府的广泛关注和重视,为了充分实现其自身的诸多功能和作用,需要结合实际情况,不断进行立体交叉的更新和优化,促使其布局朝着科学性、协调性和美观性的方向发展,进而不断推动城市交通压力的有效缓解,实现城市经济的良好发展。
参考文献:
[1]崔波,林耿楠.城市快速路平行匝道设计研究——以长沙市湘府路为例[J].公路与汽运,2019(03):114-118.
[2]黄祥勇.城市互通式立体交叉改造方案的探讨——以厦门高崎立交改造为例[J].福建建材,2020(10):41-43+46.
[3]付慧宇,孙继豪,曹冰.城市快速路立体交叉出入口及变速车道的研究[J].科学技术创新,2020(21):118-119.
[4]张东明,周雪梅.快速路组合匝道几何设计研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2019,43(02):258-261.


作者简介:
李珂,(1990.03-)男,河南驻马店人,大学本科,市政工程师,研究方向:道路路线、立体交叉设计
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