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关于城市快速路出入口间距的研究

发表时间：2021/5/24 来源：《基层建设》2021年第2期作者：廖优

[导读] 摘要：城市快速路作为长距离、大容量的通过性道路，兼顾了服务地块功能，是缓解交通瓶颈、提升整体路网服务水平、提高人均道路占有率的利器。

        华蓝设计（集团）有限公司广西壮族自治区南宁市 530000
        摘要：城市快速路作为长距离、大容量的通过性道路，兼顾了服务地块功能，是缓解交通瓶颈、提升整体路网服务水平、提高人均道路占有率的利器。为保证快速路交通功能的充分发挥，合理控制出入口间距、降低出入口范围的交通延误显得尤为重要。通过查阅相关规范，发现城市快速路对于出入口间距的要求与公路存在一定差异性。
        关键词：城市快速路；出入口；间距
        引言
        近些年，城市发展日趋快速，城市面积急剧扩大，各类新区加速开发，为了增加城市各个组团之间交通便捷性，城区内会设置多条快速通道，以快速到达各个组团。快速路与城市周边高速路网会进行连通，使车辆快速出入城区。根据功能定位，快速路的交通功能主要以通过性交通为主，周边服务功能为辅。由于快速通道提供了较为便捷的交通环境，其周边地块以商业、住宅较为密集，如成都市的剑南大道、三环路等。导致出入口布置过多，吸引短途交通流大量混入，城市快速路的运行压力加剧，使交通分配失衡。若布置过少，主道车辆较少，运输效率低，造成交通资源浪费。
        1城市快速路出入口组合形式设计及最小距离计算公式
        1.1出入口组合形式的设计
        出入口是城市快速路系统中非常关键的一个组成部分，其设置的科学性与合理性会对城市快速路网功能的发挥产生至关重要，尤其出入口是连接城市快速路网与其他城市道路网的一个重要通道，实现了不同等级道路之间的平稳过渡。而在设计出入口最小间距之前，设计人员首先需要确定出入口的组合形式。从整体上来讲，城市快速路的出入口组合形式的四种类型，即：①“出口-出口”类；②“出口-入口”类；③“入口-入口”类；④“入口-出口”类。
        1.2出入口间距计算公式
        在确定城市快速路出入口组合形式的基础上，可以相应地确定不同类型的出入口最小间距，对应的计算公式如下：①针对“出口-出口”类出入口组合形式的间距计算：L=L减+L标+L安；②针对“出口-入口”类出入口组合形式的间距计算：L=L标；③针对“入口-入口”类出入口组合形式的间距计算：L=L加+L标；④针对“入口-出口”类（含交织）出入口组合形式的间距计算：L=L加+L交织+L标+L减（注：在上述计算公式中，L代指城市快速路出入口的最小间距；L减/L加分别代指减速车道和加速车道实际的长度值；L减标代指识别标志实际的长度值；L减交织代指交织运行所需的实际长度值。
        2城市快速路出、入口间距要求与公路要求的区别
        2.1先出后入间距要求
        以主线80km/h为例，城市快速路出口-入口最小间距要求为210m，公路没有明确要求。
        2.2连续出、入口间距要求
        以主线80km/h为例，城市快速路出口-出口及入口-入口最小间距要求为610m，公路出口-出口及入口-入口最小间距要求一般值为310m，极限值为260m，公路要求低于城市快速路要求。

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        2.3先入后出间距要求
        以主线80km/h为例，城市快速路入口-出口最小间距要求为1020m，公路对入口、出口最小间距不作要求，但是对立体交叉最小净距有明确要求，此处净距指代前一段加速车道渐变段终点至后一段减速车道渐变段起点之间的距离，即D加+D渐+D净+D渐+D减=D间，主线车道数不同，最小净距取值也不同。净距的计算由四部分组成，分别为标志反应距离D1，寻找间隙距离D2，变换车道距离D3及确认距离D4，即D净=D1+D2+D3+D4。其中标志反应距离D1包括发现、判别、认读、理解和采取行动等阶段所需要的距离，根据《交通工程手册》，标志反应距离为374m；寻找间隙距离D2包括车辆在等待目标车道出现可插入间隙间形式的距离以及变换车道前调整车位期间形式的距离，由计算得出为102m；变换车道距离D3为车辆在调整好车速和车头位置后，即可横移变换至目标车道，实施横移操作并完成车道变换所需的距离，与车速及车辆横移一个车道所需的时间有关，横移时间根据经验值一般取3.0s左右，由此推算得出为67m；确认距离D4为车辆驶入外侧车道后，在自由流状态下确认出口匝道的安全距离，其值也可按3.0s行驶计，与D3的数值相等，为67m。上述D2、D3计算次数与主线车道数有关，当主线为单向3车道时，最内侧车道变换至最外侧车道存在两次变换车道的过程，因此D净=D1+2（D2+D3）+D4。同理，主线为单向2车道时，D净=D1+D2+D3+D4；主线为单向4车道时，D净=D1+3（D2+D3）+D4根据上述计算值，综合主线直行车流的影响和通行能力等因素，在主线80km/h的情况下，单向双车道的最小净距为650m，单向三车道的最小净距为800m，单向四车道的最小净距为1000m。结合《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21—2014）10.2.5规定，单车道减速车道最小长度为110m（减速段）+80m（渐变段）=190m；单车道加速车道最大长度为180m（加速段）+70m（渐变段）=250m。通过计算可得，单向双车道的最小间距为650m+190m+250m=1090m，单向三车道的最小间距为800m+190m+250m=1240m，单向四车道的最小间距为1000m+190m+250m=1440m，均高于市政快速路的要求。
        3对城市快速路出、入口间距要求的深化分析
        通过对城市快速路与公路出、入口间距要求进行对比，发现城市快速路对于先入后入、先出后出及先出后入的情形均提出了高于公路的要求，而对于先入后出的要求则低于公路。城市快速路与公路最大的不同，在于其作为路网中的骨架道路，应吸引、承载更多的交通量，并更好地为沿线地块服务。主线的通行能力越强，与地块的沟通需求也越强，设置先入后出的匝道形式难以避免。如照搬公路规范的思维模式，车道数越多、交通通行水平越高的道路反而需要更长的入口-出口控制间距，将会大大削弱整个交通系统的功能。
        不妨换个角度看问题：主线单向车道数越多，那么受先入后出匝道设置影响最大、交织最多的最外侧车道占总的车道数比重也越小，对总体交通的影响也就相应减小。单向双车道快速路，最外侧车道占总的车道比重为1/2，影响较大；单向三车道快速路，最外侧车道占总的车道比重为1/3，影响适中；单向四车道快速路，最外侧车道占总的车道比重为1/4，影响较小。
        城市快速路与公路最大的区别在于其作为城市的内部道路，与居民的生活息息相关。大部分居民对自己城市的快速路及出、入口的设置较为熟悉，实际驾驶过程中可提前变换车道，提高通行效率。而公路作为城市与城市间的连接道路，对于个体而言使用频率较城市快速路低得多，对于出、入口的位置也较为陌生，实际驾驶过程中，直到看到出口预告牌才开始从最内侧车道连续变道至外侧的情况时有发生。因此，公路设计过程中按照所需变换车道的最大次数来确定先入后出的端部间距是合理的，但不一定适用于城市快速路。
        结语
        对于快速路沿线的出入口，宜在规划阶段进行深入研究，结合片区功能定位，对道路沿线规划地块及交通需求统筹考虑出入口位置，不能只注重用地规划，忽视骨干交通的研究，宜同步优化调整。在设计过程中，应充分考虑沿线的交通特征以及远期交通发展的需求，出入口设置为快速路设计的关键环节。
        参考文献：
        [1]朱胜跃.城市快速路出入口设置探讨[J].城市交通，2004，2（4）：59-63.
        [2]北京市市政工程设计研究总院.CJJ129—2009，城市快速路设计规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.