公路和城市道路互通式立交設計問題

劉士貴

摘 要：交通的發展帶動了國家經濟的發展，交通掌握了國家物資在全國范圍內運轉的關鍵，是人們在生產生活中都不可離開的一部分，而飛速發展的現代社會給交通提出了新的挑戰。下面，我們將從多個角度提出關于互通式立交設計需要注意的一些問題和關于設計需要考慮的一些因素，希望能對我國公路與城市道路互通式立交的設計提供一些幫助。

關鍵詞：公路；城市道路；互通式立交設計問題

中圖分類號：U412.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0070-02

Abstract： The development of transportation has led to the development of the national economy， and transportation has been the key to the operation of state materials throughout the country. It is a part that people can not leave in production and life， and the rapid development of modern society has posed new challenges to traffic. This paper raises some problems that need to be paid attention to and some factors that need to be considered in the design of interchange from many angles， hoping to provide some help for the design of interchange between highway and urban road in our country.

Keywords： highway； urban road； interchange design problem

1 概述

國民不斷提升的經濟水平給城市的交通帶來了新的壓力，而互通式立交不僅在一定程度上解決了這個問題，緩解了公路和城市道路的壓力，還便利了人們的交通，減少了人們浪費在堵車上的平均時間，而通順的路況甚至能提升人們出游的幸福度。因此公路與城市道路互通式立交的設計近些年來受到社會的重視。而城市道路與公路在一些設計標準中存在差距，因此立交設計的標準值也存在一定程度的差距，并且我國的立交設計還并不成熟，在很多方面上仍舊在借鑒外國的經典設計案例，這就導致國內的立交設計理念和案例較混亂，沒有明確的要求，因此我們急需建設完善的互通式立交設計系統。

2 互通式立交設計需要注意的問題

高速公路由互通式立交、各種公路和高速公路等幾部分組成，其中互通式立交是公路與公路之間連接的結點，是城市公路交通網絡中不可缺少的一部分，對城市整體交通系統起到重要輔助作用，而交通的順暢和完整程度在很大程度上決定了一個國家經濟發展的速度，是一個國家在發展的過程中必須要重視的事情。互通式立交的設計合理與否又能決定整個高速公路的運行效果和公路系統的正常運作。

互通式立交根據其連接道路的類型可以統分成兩大類：一類是樞紐互通式立交，另一類是一般互通式立交。樞紐互通式立交是指國家和區域之間等重要干線的交通節點，其設計要求較高，牽扯到的方面也比一般式互通式立交多，設計手法較多樣。而一般式互通式立交又可分為高速公路與一般公路之間的立交和一般公路與一般公路之間的立交，其設計較普遍。因此在進行互通性立交設計的第一步就要先明確其建設性質。

在互通性立交的設計過程中，一般不同地方的政府和相關設計部門會提出不同的看法和問題，尤其在對城市附近的互通式立交來說，其要求也不盡相同，而有時這些要求會帶有局部利益的特色。政府和相關部門在建設一條幾十公里到幾百公里的連通各個城市的高速公路時需要聯系各個地方的實際情況，把握全局。

3 設計互通式立交時要注意的要素

3.1 設計速度

汽車在良好的天氣條件下，由于城市道路情況會對汽車的行駛路線和速度形成一定限制。因此設計人員為了保障行車速度的穩定需要設定一些幾何線形的基本要素，比如視高、時速等，保證其在汽車行駛過程中的平衡。而目前我國的很多城市主線道路的行駛速度是由城市道路和公路的行駛速度作為標準設定的。互通式立交和主線之間主要是通過匝道進行連接的，而為了控制匝道的速度，設計師一般會采用上下分離空間的設計。這樣的設計不僅可以保證主要城市道路的車輛的行駛、確保流暢的立交節點位置，還能減少時間和資源的浪費，減少尾氣排放，保護環境，降低堵車的幾率。對于匝道來說，在交通設計中嚴格的要求可以提升城市交通的整體水平。例如在一條連接機場的城市高速公路中，設計師應注重汽車在高速公路上的行駛速度，對汽車的出入數量和密度進行實時監控和管理，通過設置互通式立交橋、建立交通監控設備等方式保證城市道路行車安全。

3.2 服務的對象

城市道路包括支路、主干路、次干路的等類型。其中快速路由于可承載的車速高，通行能力強，因此可以大范圍的在大城市或特大城市之間建造，可供汽車專用也可通行火車和客車。而主干路組成了城市交通網絡的骨架，不僅聯系了客貨運的服務中心，還聯系了城市的機場、車站等大型服務性建筑，承擔了非常重要的交通任務。為了保證汽車在主干線上的行駛速度，減少大型交通事故的發生，設計師不應在主干路旁邊建立太多的車輛路口和人行道。次干路具備完整的交通服務功能，可以幫助主干路承擔一些交通壓力，所以可以將一些具有一定吸引力的功能性建筑放在其沿線上，并且可以適當的設置一些汽車停放的地方。支路是街坊路和次干路的連接路線，其主要目的是服務和緩解次干路的車輛負荷。

對于汽車來說，可以在城市道路和公路上行駛進行分類，在公路上可以分為小客車、大型客車、鉸接客車、載重汽車和鉸接列車，在城市中分為小型汽車，普通汽車和鉸接車。這兩種道路情況下的汽車的車型、容量等方面是相似的，小型汽車雖有細微差別但都可以在兩種道路上行駛，列車和鉸接車雖然相似但各有其突出特點，因此在汽車方面來說對于公路和城市道路，不應采取兩種行駛標準，完全可以對其進行統一。

3.3 停車視距

停車視距指的是同一車道上，車輛行駛時遇到前方障礙物而必須采取制動停車時所需要最短行車距離。根據《城市規范》和《公路標準》中關于汽車停車視距的要求來看，由于城市道路和公路有相同的原理，并且除了當汽車處于六十千米每小時的行駛速度時，公路和城市道路的停車視距有所不同之外，其余都相同，因此我們可以統一停車視距的設計標準。

3.4 建筑道路限界

有軌電車和無軌電車是城市交通中的兩種特殊的交通方式，由于北方冬天城市道路經常會被大雪覆蓋，并且由于我國目前還處于發展中階段，需要將大量的經濟物資的運轉到全國各地，所以經常會有大車通過城市道路，因此需要對車輛的通行做出標高的處理。原來我國公路車輛的標高要求是4.5m，而考慮到可能出現的特殊情況，將其調整為5.0m。這種處理結合了我國城市道路交通的實際情況并且還考慮到交通系統之后可能會發展的情況，較之前較合理和親民。而根據國家的相關規定，當城市道路達到一定寬度和高度時，為了保證行人和車輛行駛的安全，其兩旁不能有障礙物出現。但由于城市道路等級不同，因此城市道路的寬度限界也會有一定改變，但往往會根據相關規定確定最小的限界凈高。按照《公路標準》的規定來說，一級二級和高速公路的設計應為5.00m，而三級、四級的設計應為4.50m。

3.5 變速的車道長度

互通式立交變速車道是由加速車道和減速車道一起組成的。加速車道是指為了確保匝道速度能安全的加速到基本路段的速度而設置的附加車道。減速車道是指車輛可以安全順利的從主道的速度減速到匝道的速度而設置的附加車道。而對于公路道路和城市道路來說加減速車道長度設置均由主線設計速度和加減速車道車道數來控制。而《公路標準》的加速車道長度的標準值是《城市規范》的0.6-0.9倍。

3.6 匝道與平面和縱面的結合

互通式立交可以將主線和其他道路在空間上進行分割，并且在匝道的設計上與平面和縱面相結合，汽車不僅可以節省行駛時間，節省汽油的消耗，還可以減少交通事故的發生，保證駕駛者的人身安全。然而在現實生活中，由于很多設計者沒有將匝道的設計與平面和縱面相結合，因此需要另外在匝道外調整變坡點的距離。另外，在人行道的入口設計上，當道路凸形豎曲線在與道路上坡相交的情況下，需要使匝道在臨近主線的方面與城市道路縱面保持一致，便于駕駛者在行駛的過程中，實時掌握道路情況。同時，在出口處如果凸形豎曲線與下坡匝道平面相交，則需要順勢延長凸形豎曲線，保持汽車的視距。設計師在設計時應隨時調整，保證匝道與平面和縱面的完美結合，降低道路存在的安全隱患。

3.7 豎曲線極限最小半徑

汽車在坡度變化的道路中，為了在緩解汽車速度帶來的緩沖的同時保證汽車的視距，因此需要計算汽車的豎曲線極限最小半徑，雖然在城市和公路中汽車的豎曲線極限最小半徑計算方法一樣，但兩者還是存在細微的差別。對于汽車的凹形豎曲線極限最小半徑是由汽車的行駛離心力決定的，城市道路和公路道路在汽車速度為八十千米每小時的情況下有差別外，其余情況并未有差別，然而在這樣的緩沖最小半徑條件下，公路和城市道路的標準都可以滿足要求。而凸形豎曲線半徑極限隨車速的不同而控制因素不同，所以《公路標準》和《城市規范》的標準取值都是對數據進行分析而采取的取整處理。

4 結束語

綜上所述，在干線的公路交叉中，互通式立交是其中的重點和關鍵。在現代科技交通飛速發展的關鍵時刻，為了滿足當代交通狀況，保證交通系統能夠跟緊時代進步的腳步，政府需要更重視公路與城市道路互通式立交設計的問題。由于在進行城市道路的建設時，需要滿足很多復雜的條件、考慮很多可能會出現的情況，因此設計者需要了解不可控因素對建設的影響，并做出相應的解決方案。相關單位也應遵守相應原則，需要結合實際情況，對設計人員進行選擇，這也是在進行互通式立交的設計過程中尤其關鍵的一部分。

參考文獻：

[1]楊少偉，王曉，馮玉榮，等.基于交通沖突技術互通式立交最小凈距研究[J].西南大學學報（自然科學版），2011，33（3）：133-138.

[2]吳朝陽，楊少偉，林嵐，等.互通式立交高事故率出口的判定方法[J].深圳大學學報（理工版），2016，33（5）：536-543.

[3]付元坤，江興旺，韋剛，等，單喇叭形互通式立交改擴建工程施工期交通組織設計[J].中外公路，2012，32（5）：277-280.

[4]沈強儒，楊少偉，趙一飛，等.基于交通沖突小間距互通式立交區域安全性評價方法[J].系統工程理論與實踐，2015，35（1）：160-167.