一级集散公路平面交叉口最小间距研究

贺玉婷

（广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州 510599）

0 引言

平面交叉口是道路网中关键的元素，是道路交通的咽喉。平面交叉口在交通运输中起到了转换方向的重要功能。而集散公路则主要具备汇集疏散的功能，需要将干线公路上的交通量转移至支线公路，这种功能往往需要通过平面交叉口实现。但在平面交叉范围内，由于各方向的车流相互干扰，往往运行速度较低，如果平面交叉口的间距较小，会影响主路与被交路主线的通行，且冲突点较多容易发生交通事故。因此，如何确定设计中最小平交口间距，在无法避免地采用小间距平交口时采用何种措施对提高平交口的通行能力，降低交通事故率具有重要意义。因此该文研究了一级集散公路的平交口间距的影响因素，并针对改扩建项目中平交口间距过小的问题提出了改善措施。

1 平面交叉间距影响因素

1.1 道路交通量

平交口之间的距离实质上是车辆转向换道的交织段。交织段的交通流特性与道路交通量密切相关，在平交口，车流相互交织，操作复杂，交通流一般处于饱和流或自由流状态。在这两种状态下，驾驶员的视认反应时间相同，换道所需时间相同，但是不同交通流状态的运行速度不同，所需的变换车道的距离就不同。在自由流状态下，车辆运行速度比较高，当驾驶员发现前方预告标志并做出换道判断时，更容易判断可插入间隙。相关研究表明，在饱和流状态下完成一个车道的变换需要40～60 m的距离，而自由流则需要80～120 m的距离。

1.2 车辆行驶速度

当车辆以不同的速度行驶时，驾驶员识别预告标志并作出判断的反应时间中所行驶过的距离不同，行驶速度越高，所需的距离越长。另外，驾驶员在判断目标车道的可插入间隙时，如果目标车道的可插入间隙满足车道变换所需的间隙时，驾驶员便开始调整车速车位准备变换车道。判断可插入间隙时间相差不多，但行驶速度不同，行驶速度越高，所需的距离越长。

1.3 司机反应时间

车辆是交通流的实际参与者，驾驶员则是车辆的操纵者，因此驾驶员的生理心理特性也影响到车辆的运行特性。驾驶员对平交口预告标志的识读、思考并作出是否变换车道及判断可插入间隙等反应时间受驾驶员的个人驾驶经验、性格特征等影响，随驾驶员个人的个体不同而不同。相关调查研究表明，驾驶员对平交口预告标志的识读、思考并作出决策等反应时间相差无几，但判断可插入间隙的时间相差较大。

1.4 交通标志设置位置

通过设置交通标志，使驾驶员能够提前预知前方道路方向及交叉口的位置信息，并提前判断是否需要变道，做好准备。预告标志设置的位置十分重要且与车辆行驶速度密切相关。若标志设置位置距离平交口位置较远，车辆行驶速度较慢时，驾驶员在预期的抵达时间内仍未抵达时，则会对该标志产生困惑，甚至误认为前方并无平交口而全速通行，产生交通事故隐患；若标志设置位置距离平交口位置较近，车辆行驶速度较快时，则可能没有足够的时间使驾驶员完成辨认标志牌、做出是否变道决策、操纵车辆变道及驶入平交口的过程，任一环节缺失均可能引发交通事故。

2 平面交叉间距功能分区

平面交叉口间距是指相邻交叉口交叉点之间的距离。根据车辆在平交口与平交口之间的运行特性可将平面交叉间距分为稳定行驶段、功能段、构造段[1]，如图1所示。

图1 平交口间距示意图

稳定行驶段指驾驶员经过上一段平交口后进行标准路段行驶，在该路段能够以稳定的速度保持不变的驾驶状态。功能段是指驾驶员发现前方平交口后完成判断、决策的过程中所行驶的距离。构造段则包含平交口中的渐变段、展宽段及交叉点范围的物理段。

2.1 稳定段

《公路安全保障工程实施技术指南》中提出，车辆行驶速度位于100～120 km/h区间时，稳定段长度为144 s距离；车辆行驶速度位于80～100 km/h区间时，稳定段长度为72 s距离；车辆行驶速度位于20～80 km/h区间时，稳定段长度为40 s距离。

2.2 功能段

当驾驶员操纵车辆发现前方预告标志并完成识读、判断后，位于最内侧车道且需要右转的车辆则需要变换车道，完成从最内侧到最外侧右转车道的变换，进口道功能段长度包括视认反应段、入口换道段和减速段视认反应段；位于最内侧车道且需要直行或左转的则会降低车速通过或停车等待，进口道功能段长度包括减速段和排队段，而从最内侧车道直行或左转的所需距离大于最内侧需换道右转的距离，因此进口道最小功能区长度应按从最内侧换道至最外侧车道右转的情况进行计算[2]，如图2所示。

图2 平面交叉功能区长度示意图

车辆在平交口范围的速度一般较低，当车辆驶出平交口范围后，需要先加速，再换道到最内侧快车道。因此出口道功能段最小长度包括加速段及换道段。

2.3 构造段

一级集散公路无信号控制的交叉口构造段平面几何构造如图3，包括进口专用右转车道、进口物理段、出口物理段及出口专用右转车道。进出口专用右转车道包括渐变段及展宽段，其长度可根据《路线设计规范》确定。

图3 平面交叉构造段长度示意图

3 现状平交口间距过小改善措施

平交口最小间距仅能保障最基本的安全需求，在实际项目应用时，当平交口间距较小时可通过采取以下改善措施以保证行车安全。

3.1 环境景观优化

人、车、路、环境是非常重要的组合，环境对驾驶员行车的安全与舒适起到重要的作用，良好的、优美的道路景观布置对驾驶员能起到视线诱导、缓解疲劳、舒缓心情的作用，不良的道路景观布置则有可能加剧驾驶员的紧张感[3]。因此可重点通过以下方面进行道路环境景观优化：

（1）道路环境景观应尽量同周围地形地貌、自然景观融合，避免产生较大差异，从而起到美化环境、增添景色、丰富景观，反映地方特色的作用，既使驾驶人在驾驶过程中感觉舒适不突兀，又可以避免驾驶人视觉上单调与枯燥。

（2）沿线绿化时，依据道路线性变化及路线走向等进行景观设计，使驾驶员在驾驶车辆时能根据沿线景观的变化感知路线的变化，并提前准备好下一步的驾驶行为，使驾驶人操作更为流畅，行车更加舒顺。

3.2 交通标志标线

交通标志标线是交通管理的重要内容，对维护交通秩序，保障交通畅通和车辆、行人安全具有重要意义。控制车速则是减少和预防事故的有效手段之一。在我国常用的减速手段主要是针对交通组织的，包括设置减速带等减速设施、设置限速标志等警示设施、设置诱导标志标线等诱导设施。

3.2.1 减速设施

（1）视错觉标线。视错觉标线是通过改变驾驶员心理达到减速目的。通过对道路两侧设置视错觉标线，驾驶员在行驶时会认为前方路段收紧变窄或者路面崎岖不平，从而出于直觉上的自保而自动减速、谨慎驾驶。这种方法能够从心理上促使驾驶员减速。

（2）减速振动标线。减速振动标线外观呈凹凸形，往往制成条形或者点形，当车轮碾压到标线时则会产生明显的、均匀有节奏的振动感，并发出清晰的声响。

（3）彩色防滑减速带。彩色防滑减速带是在原路面结构上加铺一层彩色防滑罩面，多采用暗红色，颜色鲜明，便于辨认；且能够提高原路面结构的摩擦力，从而达到减速的效果。这种防滑减速带减速效果好，产生的噪声低。

（4）路肩振动带。路肩振动带与减速振动标线相似，都是外观凹凸不平，车辆碾压时会发出声响，不同之处是路肩振动带沿路线设置在路肩侧，当车辆行驶偏出车道时则会发出声音以警醒驾驶员操纵车辆不要偏离行车道。

3.2.2 警示设施

急弯下坡等警示标志及信号灯对主线驾驶员起到良好的警示作用，使驾驶员在行驶时能够提前预知前方路况。根据规范要求，一般较高等级的道路交叉口设置有较为完备的警示设施，但对于被交路等级较低的小型平交口，如与地方路的加铺转角式平交口往往无警示标志，这会大大降低平交口驾驶员的安全性。在这些平交口处可设置道口桩等警示设施以提高驾驶员的注意力。

3.2.3 诱导标志

通过在道路两侧设置预告前方道路线性变化、通往方向及危险路段等标志标线，可以对驾驶员进行提前预告，从而提前做好心理准备，或谨慎行驶或提前变道，使驾驶员操作更从容。此外，目前国内山区一级集散公路很多并无比较完备的夜间照明设施，无法为驾驶员在夜间行驶提供足够的安全保障，因此更是需要完善诱导标志，在危险路段、转弯路口等设置发光的标志标线，便于驾驶员辨认。

3.3 优化交通流设计

根据路网功能、交通量大小等明确主交通流及次要交通流，在进行交通流设计时，优先将交通流引入更低等级的道路上，再由低等级道路汇入主交通流，避免因多支次要交通流频繁接入主要交通流而导致交通阻塞。因此在平交口设计时可以考虑对被交路进行接入控制，限制部分方向通行。

3.4 设置定向开口中间带

中间带开口能够满足主线行驶车辆左右转向的需求，以起到疏散交通的功能。目前国内常采用的中间带开口方式有两种，一种是完全开口式中间带，一种是定向开口中间带。完全开口式的中间带开口形式，即直行、左转、右转、掉头等方向均不限行，这种开口形式如果不设置红绿灯等信号控制，直行与直行、直行与左转、左转与左转之间将会产生18个冲突点，各方向的车流产生严重的交织分离，降低平交口路段的安全性。

定向开口式中间带即在平交口处限制特定方向行驶，如被交路不能直行和左转，只能右转，但主线全方向均可依据灯控通行。这种定向式中间带能够减少被交路车辆与主线车辆的冲突点，从而减少道路交通事故，提高平交口的安全性。被限制的被交路行驶方向则可通过其他路段实现。除了对称设置之外，也可因地制宜，根据该平交口的实际交通量需求，仅限制被交路某一方向的转向，同样可以减少冲突点，提高平交口通行能力。

3.5 优化平交口渠化设计

平面交叉口渠化设计，如合理布设斑马线、设置分流岛及分隔岛，能够使平交口中各方向的驾驶员有序地转向或直行，减少平面交叉的冲突点，提高平交口通行的安全性[4]。针对目前平交口渠化中存在的问题，主要可以通过以下四个方面进行优化：

（1）因地制宜，可结合物种多样性，选择具有本地特色的绿植花卉在绿化带种植。

（2）完善交通控制设施。可结合目前的物联网等相关技术建成智慧交通。

（3）完善照明设施。合理设置照明亮度。

（4）加强养护，定期检查平交口渠化情况。平交口的分隔岛、偏分岛等渠化标线及警告、指示等标志经过车辆行驶磨损及日晒雨淋等影响可能出现不清晰、无法辨认的情形；平交口绿化修剪养护不及时则可能遮挡平交口警示牌。

4 结语

该文首先根据交叉口间交通的运行特性将一级集散公路平交口间距进行分段，通过查阅以往研究文献确定影响一级集散公路平面交叉间距设置的因素，提出了影响平面交叉口间距的因素，并针对改扩建项目中现状平交口间距较小的情况提出并总结了改善措施。