路線交叉口對道路行車安全的影響分析

王小軍

（蘭州市城市建設設計院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

路線交叉是道路工程設計的關鍵內容之一，為了滿足不同行駛路線的交通能夠實現安全地交互，需要對路線交叉進行設計，以滿足行車安全與通行效率的雙重要求。路線交叉有平面交叉和立體交叉兩種：平面交叉主要應用于低等級道路或交通運輸量不大的道路，通過在同一平面范圍內規劃不同行駛路線的交互實現交通流轉換，例如國道、省道及城市道路中常見的十字形、Y字形和T字形交叉路口；立體交叉則在高等級道路中使用，通常是面向封閉式交通或者大交通流量的路段，因為不同行駛方向路線具有較大的通行交通量，采用平面交叉又會嚴重影響道路的通行效率，因此大多采用立體交叉方式實現車流高效率平穩地通行。

路線交通交叉因為涉及到分流和合流，因此不可避免對原有道路的通行交通產生一定影響，同時由于路線之間方向不同，分離出來的交通流需要保證交互過程中的通行安全和質量，因此路線的交叉設計變得非常關鍵，既不能影響原有道路的交通，也不能影響匯流后的交通安全[1]。本文首先分析了路線交叉口的道路設計特點和交通組織特點，明確交叉口設計與交通安全的關系；其次，針對路線平面交叉問題，分析交叉口與行車安全的影響關系，提出設計應對策略；最后，分析路線立體交叉的交叉口與行車安全的影響關系，提出立體交叉設計要點。提高交叉口設計質量，保障道路行車安全。

1 路線交叉口特性分析

路線交叉口的設計需要分析道路與交通特點兩重方面的因素，對這些特點的分析是建立設計方法和標準的基礎。

1.1 道路設計特點

（1）交叉的范圍較小。為了滿足不同行駛方向路線的交叉，往往要求在有限的占地范圍內或者空間范圍內進行路線交叉，同時又要滿足行車安全的設計原則，這使得路線交叉范圍較少。特別是對于立體交叉而言，路線交叉往往是主線中分出若干支流去往不同行駛方向，因此車道數量較少且車道寬度小，這使得路線交叉的面積也變少，在會車時很容易出現撞車或者追尾等事故。

（2）行車視距可能受限。為了滿足不同線路的交叉要求，交叉過程的行車軌跡半徑較小。如果是平面交叉，需要采用信號燈配合則顯著降低了道路的通行效率；如果是立體交叉，則需要采用較多的小半徑曲線或者回頭曲線等設計思路，以減緩道路的縱向坡度，但是這又存在行車視距可能不足的問題，同時在較高的行車速度下，行車安全風險被進一步擴大。此外，車流匯集過程中也存在視距不足的問題，這使得不同路線車輛匯集撞車的風險增大。

（3）立體交叉的道路坡度變化大。不同行駛方向的道路線路的設計高程會有很大不同，立體交叉需要同時銜接兩個高程不一樣的道路，又受限于較小的路線交叉范圍，使得道路坡度變化較為顯著。以山區高速公路而言，據調查很多高速公路的交叉口道路坡度普遍在7～9%，部分區域更是高達12%。顯著的坡度變化給行車的舒適性和穩定性帶來嚴重的威脅，很容易出現交通安全事故，增加交通安全風險。

1.2 交通組織特點

（1）交通通行受到顯著影響。交通流量較小的路線交叉往往直接采用平面交叉方式。采用平面交叉時為了維護交通秩序需要采用信號燈，這使得道路的通行交通量受到影響，行車速度不快。采用立體交叉的路線，則往往交通流量較大，使得分流的交通安全問題非常突出，例如出現交通擁堵問題，特別是大面積的貨車擁堵將直接影響下部基礎設施的安全性。例如，2015年廣東河源互通匝道的倒塌就是因為多輛重車擁堵排隊造成的，這個時候交叉路線及車道數量等設計非常關鍵。

（2）立體交叉的主線行車速度大。采用立體交叉的主線道路往往是高等級道路，因此其交通通行量更大、道路使用率更高。然而，路線交叉口線形變化較為復雜，往往需要低速行車才能安全通過，在主線高速行車環境轉換到支線或者交叉口低速行車，這種轉換是否合理并滿足駕駛員的特性，很大程度上決定了交通安全事故發生概率的高低。

2 平面交叉對交通安全影響分析

平面交叉往往是道路交通網絡的樞紐點，其交通組成和交通行為都非常復雜，這使得其是交通事故多發點。據大量數據統計分析發現，美國道路平面交叉口產生的交通事故是總體事故率36%，德國城市交通事故則有70%左右發生在平面交叉口位置，我國城市交通事故中至少30%發生在平面路線交叉口位置[2，3]。由此可見，平面交叉口與行車安全具有顯著關系。

2.1 平面交叉對交通安全影響

根據平面交叉口車流的交通行為，會產生交叉沖突點、分流沖突點和合流沖突點，每個沖突點都是交通安全的潛在威脅點，因為沖突點附近的車輛具有多種交通選擇，如果沒有有序的指導很容易發生撞車和追尾，借助信號燈的方式可以一定程度減少沖突，但是會顯著降低通行效率。沖突點的數量隨著交叉路線數量增加而顯著增加，事故的發生概率也越高。

根據前述分析，交叉口位置的車輛行車視距受到顯著的限制，例如建筑物、廣告牌、綠化樹、違章停車等，形成視覺盲區因此很容易對行車安全產生影響，特別是交叉口如果設置在特殊路段如轉彎區、坡路段等。

2.2 平面交叉口布局與設計

為了降低平面交叉口的交通安全事故，需要進行很好的布局和設計，從以下方面考慮：

首先，交叉區域內道路設計指標應滿足規范要求。平面交叉口范圍內道路的坡度、視距、行車速度等都應該按照公路工程或城市道路工程技術標準設計，如果不滿足要求則應該適當地調整主線或者交叉口的幾何線形，如果行車視距不滿足要求應該移除相應的障礙物或者改變交叉口的位置。

其次，合理選擇路線交叉型式。路線交叉型式需要兼顧路網功能、地形條件、交通流量、用地條件等參量，常常采用如下幾種平面交叉型式，如圖1所示，交叉需要考慮主線和輔線的差異，以提高主線通行效率為主要原則，讓支線減速、讓車等，控制其交通影響。

圖1 平面路線交叉的主要型式

最后，通過設計手段減少交叉口沖突。劃分好交通行駛區域，通過設置交通警示牌等交通安全措施，并設置攝像機，控制好交叉口的車輛交通行為，避免車輛突然停車、轉換方向、改變速度等，提高通行穩定性。

3 立體交叉對交通安全影響分析

3.1 立體交叉對交通安全影響

立體交叉在高等級公路建設中廣泛采用，對于交通安全的影響，可以從以下幾個方面進行分析：立體交叉型式，立交間距、匝道半徑、坡度和坡長等[4]。

立體交叉型式的不同對于交通安全的影響不一樣，如果交叉型式選擇不合理將出現顯著的安全隱患，例如菱形立體交叉在匝道連接處存在平面交叉問題對行車安全不利；立交間距也會影響行車安全，立交間距大的事故發生率較小，間距過密不僅僅降低主線的通行能力和行車速度，還會導致運行困難；匝道曲線半徑也影響行車，因為曲線半徑太小使得車輛在高速行駛下容易撞到兩側路障，反過來就降低了行車安全；坡度和坡長也是導致交通事故的重要因素，立體交叉路線在短范圍內實現較大坡度的跨越，因此存在小曲線長縱坡的路段，行車視距受限而通行安全受到影響。

3.2 立體交叉的設計方法

立體交叉設計包含了總體規劃、交通流量的預測、道路路線標準設計、立體交叉型式選擇等。

總體規劃需根據立體交叉在綜合交通規劃中的重要性和交通運輸流量統一進行布局規劃，包括線路布置、平面線形、縱面線形、交叉口型式等要素，其中重要的是在哪些區域設置交叉。

交通流量是立交交叉設計中需要確定的型式和規模的重要依據，交通流量的確定應該根據特定地點的交通運輸現狀，以及周邊經濟環境的發展特點，結合政府對該區域的政策等系列因素，綜合考慮確定其未來交通的發展狀況。

立體交叉路線設計包含了平面線形、縱向線形和線形組合三大要素，涵蓋圓曲線、緩和曲線和直線等組成。路線立體交叉的豎曲線一般需要根據立體交通空間進行設計，根據相交道路的高程特點進行選擇，并確定適宜的豎曲線半徑，一般需要滿足表1的相關規定要求，否則行車安全會受到影響。

立體交叉型式的選擇是關鍵，需要結合各種型式立交的特點及其適用條件合理確定。一般而言城市互通立交的主要型式有喇叭形、菱形、定向Y形、定向式樞紐等，如圖2所示，根據各自特點選用。以喇叭形立交為例，其特點是采用環形匝道線形，使得設計的立交層次簡單，跨越的橋梁結構較少，這種型式的立交主要應用于主次交通流明顯的情形。

表1 互通立交豎曲線最小半徑和長度

圖2 城市互通立交的型式示意圖

4 結論

路線交叉是道路設計的瓶頸點，涉及到分流和合流，因此不可避免地對原有道路的通行交通產生一定影響，同時由于路線之間方向不同，分離出來的交通流需要保證交互過程中的通行安全和質量，因此路線的交叉設計變得非常關鍵。分析了路線交叉口的道路設計特點和交通組織特點，分別針對平面路線交叉和立體路線交叉，分析了交叉口設計對交通安全的影響，并提出了設計改善措施和方法，提高交叉口設計質量，保障道路行車安全。