浅谈基于交通流线理论的互通平面设计及互通选形

曾志芳，孙 凯，郁 伟

(杭州市交通规划设计院，浙江 杭州 310000)

1 前 言

随着高速公路以及城市快速路的大量建成，枢纽互通区的交通的组织越来越复杂多样，交通事故率也在不断攀升，根据国内外大量交通事故统计，在互通区主要发生的事故为碰撞固定物(约50%)和追尾(约20%)，针对驾驶人特征和交通事故分布规律，互通区运行安全设计提出以下基本要求：应简化驾驶任务，尽量减少转向、变速、超车、分合流及变道的频率。

故此，基于交通流线的构形理论逐渐形成，将每一条车道视为一条交通流线，优先保证主交通流方向交通流线连续一致，反映在实际应用中即是减少主交通流方向的转向、变速、超车、分合流及变道的频率。

2 匝道交通流线选择

(1)Ⅱ型匝道横断面交通流线选择

Ⅱ型匝道横断面通常考虑超车所需时选用。根据中国靠右行驶，左侧超车的驾驶习惯，为保障行车安全，左侧行车道一般定位为超车道，右侧行车道为基本车道。在匝道设计中，应优先保证基本车道(右侧行车道)连续，确保大部分车辆只需在与主线分、合流处转向、变速及变换车道即可完成主线与被交道交通转换，少部分车辆在前方有慢行车辆、交通事故、障碍物等特殊情况下使用超车道(左侧车道)。

(2)匝道分、合流交通流线选择

匝道分、合流设计时候，应首先保证主交通流方向基本车道连续，以避免大部分车辆多次变换车道，以降低追尾等交通事故概率，更大程度保障行车安全，以提高通行能力和服务水平。如下图所示，当左转方向为主交通流方向时，左转匝道两条基本车道连续，左转车辆无需变换车道即可实现交通方向转换。右转方向为次交通流方向，右转匝道仅一条基本车道连续，另一条车道需要通过变换车道以实现交通方向转换，通行能力及服务水平皆比左转方向低，交通事故概率亦比左转方向大。实际应用时，根据主、次交通量大小及比例，次交通流方向通常很难保证基本车道连续，需要增加变速车道，通过变换车道实现分合流。

图2 匝道分、合流交通流线选择

3 设计案例

(1)项目概况

南阳枢纽互通地处杭州市钱塘新区南阳街道东南侧，位于杭州中环与杭绍甬高速公路交叉处，主要功能为杭绍甬高速与杭州中环的交通转换，以及杭绍甬高速公路与红十五线的交通转换。

杭州中环采用一级公路标准，主线采用高架+地面道路形式断面，高架桥承担快速干线功能，设计速度80 km/h，双向六车道高架桥总宽28 m；地面道路承担集散辅助功能，设计速度60 km/h，双向六车道，路基宽48 m。

杭绍甬高速公路位于杭州湾南岸，起于杭州，终于宁波，是杭州湾南岸产业带的主要通道，设计速度为120 km/h，双向六车道，路基宽度34.5 m。

红十五线现状为一级公路，设计速度100 km/h，双向四车道，路基宽度30.5 m。两侧设置辅道供非机动车通行，采用护栏隔离机动车和非机动车道。

(2)路网规划及功能定位

根据路网规划，杭州中环东线主要分担杭州绕城东线压力，是杭州东部南北向交通大动脉。杭绍甬高速经杭州中环，利用艮山通道、江东大桥和杭州中环自身过江通道进出杭州主城，疏散主城区交通流量，是东西向干线高速公路。红十五线是连接萧山城区与钱塘新区的主要干线道路，承担两组团的快速联络功能。

图3 路网规划及功能定位

(3)交通量预测

根据交通流预测结果，南-北向直行交通流最大，东-北象限转向交通流第二，东-西方向为直行交通流第三，其余方向转向交通量相对较小，交通量预测结果如下。

根据交通流线的构形理论，优先保证主交通流方向基本车道数连续，结合路网规划、功能定位及交通量预测结果，依次优先保证南-北向直行交通、东-北象限转向交通及东-西向直行交通。

图4 交通量预测

(4)交通流线组织

南-北向直行交通：按主线设计，根据交通量预测结果，杭绍甬高速以南按主线双向六车道设计，杭绍甬高速以北按主线双向八车道设计，无需转向、变速、超车、分合流及变道等操作，服务水平、通行能力及安全系数最高。

东-北象限转向交通：按主线分岔(合流)设计，根据交通量预测结果，A、B匝道皆采用主线分离式路基横断面形式，按Ⅲ型横断面设计。A匝道2条基本车道直接从杭绍甬高速公路外侧两条基本车道分出，随后直接汇入杭州中环(G104)外侧两条基本车道。B匝道采用同样设计方法，A、B匝道皆无需变换车道即可完成交通方向转换，服务水平、通行能力及安全系数高。

图5 交通流线组织

东-西向直行交通：杭绍甬高速端按主线分岔(合流)设计，无需变换车道；红十五线端通过辅助车道及变速车道与主线连接，需要变换车道及变速。根据交通量预测结果，C、D匝道皆采用Ⅱ型断面设计。C、D匝道可以快速与杭绍甬高速分合流，但与红十五线分合流需变换车道及变速，服务水平、通行能力及安全系数相对降低。

其他象限交通：按匝道分合流设计，需通过变速车道与主线连接。根据交通量预测结果及匝道长度，E、I匝道因超车所需，采用Ⅱ型断面设计；F、G、H、J匝道采用Ⅰ型断面设计。以上六条匝道皆需通过变速车道与主线连接，服务水平、通行能力及安全系数相对降低。

4 结 语

匝道交通流线的组织，实质就是匝道平面线形相互关系的选择；各交通流线的组织过程，实质就是互通选形的过程。在匝道平面设计过程中，应尽量使设计线与主交通流线一致，在匝道分、合流设计时，应优先保证主交通流方向设计线连续及主匝道平、纵、横指标，应尽量保证主交通流方向驾驶任务简单明了，尽量减少转向、变速、超车、分合流及变道的频率，以最大程度保证行车安全。