關于城市互通立交安全視距的探討

高 輝， 鄭 俊， 徐 立

(1.上海市政工程設計研究總院集團浙江市政設計院有限公司，浙江 杭州 310014;2.杭州市城鄉建設委員會，浙江 杭州 310026；3.浙江大學建筑設計研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

步入21世紀以來我國城市建設速度正在穩步提升,市政交通設施也在隨著發展理念的變化而不斷發展,如今的市政交通設施已不僅僅要滿足市民出行的基本需求,伴隨著綠色發展理念的提出,更要考慮綠色、便捷、以人為本的設計理念。

城市道路綠化和環評措施是設計中重要組成部分,但由于現階段對其不夠重視、研究不充分的原因,我國的城市道路景觀綠化和聲屏障設置還存在著諸多安全隱患[1]。目前我國市政道路設計的主要關注點集中在其工程技術設計,多數道路是在主體建成后才增設專項景觀設計和聲屏障設計,但在專項設計階段存在學科交叉問題,目前的景觀和聲屏障設計缺乏與其他專業的交流協作。其中突出的問題是,專項設計中沒有充分考慮交通安全問題,過分考慮景觀效果或環評影響,忽視了潛在的安全隱患。

“以人為本,安全第一”是城市道路設計的首要原則,在景觀和聲屏障設計中,應將交通安全放在首位,完善相關設計方法尤為重要。在多數情況下,相關規范和部門都對上述兩類設計有專項規定和要求,但其設計與交通安全的關系還有待明確。目前我國對景觀綠化做了很多研究,主要側重于綠化植物的培育和景觀搭配效果上,或從人文角度評價這一設計的效果,而對于景觀綠化和聲屏障設置給交通安全帶來的隱患問題沒有引起重視,缺少一定的設置標準。

本文以杭州市望秋立交工程為研究對象,旨在分析綠化和聲屏障設置與道路安全的關系,明確其相關設計指標,以期為今后城市安全交通提出一些建議。

1 望秋立交交通隱患情況

1.1 項目概況

杭州市望江路/秋濤南路立交(簡稱望秋立交)位于杭州市望江片區,處于秋濤南路高架和望江路交叉點,望秋立交采用苜蓿葉全互通立交,立交總體布局為:秋石高架處于第三層,望江路主線跨線橋為第二層,地面道路為第一層、采用信號控制平面交叉形式,第二與第三層之間布設8條匝道、采用雙向2車道苜蓿葉形式,實現秋石高架與望江路跨線橋之間的交通轉換。

1.2 交通隱患情況

為了減少噪聲污染及美化城市景觀,望秋立交的大部分防撞墻頂部都設有聲屏障或者綠化花箱。道路開通運行后,發現高架橋部分聲屏障及綠化花箱影響車輛觀察前方路牌或路況情況。杭州市交安綜合治理專項辦在隱患排查時提出望秋立交匝道存在綠化、聲屏障遮擋駕駛人視線的情況,易發生事故。具體隱患點如下:

(1)望秋跨線橋A、D、E匝道分流點。三角區端頭處T桿靠匝道一側版面,共計點位3處,即3塊交通設施版面。該處安全影響主要為:遮擋部分標志牌版面,影響車輛觀察匝道出口及線形(圖1)。

圖1 A匝道分流點安全隱患

(2)秋石高架主線在B、C、F、G匝道分流點。三角區端頭處T桿靠匝道一側版面,共計點位4處,即4塊交通設施版面,該處安全影響主要為:遮擋部分標志牌版面,影響車輛觀察匝道出口及線形(圖2)。

圖2 B匝道分流點安全隱患

(3)秋石高架主線在D、E、H匝道合流點。三角區靠高架主線一側的防撞墻頂部設有聲屏障,共計點位3處。該處安全影響主要為:匝道與主線合流點前后一定范圍內的行車視距,匝道與秋石高架主線車輛相互觀察視距(圖3)。

圖3 E匝道合流點安全隱患

(4)匝道與秋石高架及望江路跨線橋三角區合流點。合流點綠化花箱影響行車視距,共8處。影響匝道與主線車輛相互觀察視距(圖4)。

圖4 匝道合流點花箱安全隱患

2 出入口匝道視距控制區分析

分析總結望秋立交出現的視距隱患問題,主要可歸結為兩類問題,即出口匝道和入口匝道的視距問題。本文將從這兩方面進行分析。

2.1 出口匝道景觀控制區計算

駕駛員由主線出口進入匝道可細分為3個階段。第一階段:模糊判斷前方匝道口設有標志牌,但具體內容不夠清晰,還需進一步判斷是否進入匝道。第二階段:進入視認范圍,可清晰看到前方指示牌標識,做出是否進入匝道的決定。第三階段:對上一階段做出的決定進行的一系列操作。保證駕駛員安全的關鍵階段在于第二個階段,當駕駛員進入標志牌的視認距離內,需確保駕駛員視角范圍內視線通透,避免其他景觀對出口的辨識干擾。出口標志牌到認讀點的視認距離間,駕駛員的視角線范圍所形成的區域及視距控制區如圖5所示。

圖5 出口匝道景觀控制區示意圖

標志牌視認距離是指一般視力駕駛員可清晰看到標志牌標識的最長距離,靜態標識高度與可視距離存在密切聯系,可由式(1)計算[2]:

L=57.3h/β

(1)

式中:L為標志牌視認距離;h為標志牌中的主體內容的字體高度,見表1;β為人眼識別漢子所需的最小視角,一般可取15.5′[3]。

表1 標志牌字體高度

將表1數據代入式(1)，可求得L值，見表2(計算結果取整)。

表2 駕駛員視認距離

為使駕駛員在進入標志牌的視認距離內后不受其他景觀的干擾,需保證駕駛員水平視角范圍內的景觀得到控制,駕駛員水平視角與速度有關[1],見表3。

表3 駕駛員水平視角

圖6 出口匝道視距控制區計算簡圖

由上計算可得到A、B點坐標,進而可確定出口匝道景觀控制區。

2.2 入口匝道景觀控制區計算

匝道車輛匯入主線時,需同時保證主線車輛與匝道車輛在一定區域內視線不受干擾,兩者間可以合理避讓。主線車速較匝道快,當主線車輛觀察到匝道車輛時,需減速或避讓,具體可分為兩個階段。第一階段:看到匝道車輛,做出反應,這段行駛距離稱作反應距離。第二階段:做出安全操作,駕駛員進行減速或者變道操作,這段距離稱作安全操作距離。而匝道車輛由于車速較小,只需滿足在看到主線車輛時,預留足夠反應時間即可。具體示意圖如7所示。

圖7 主線安全視距示意圖

主線車輛反應距離可按下式計算:

(2)

式中:v1為主線設計速度,km/h;t1為駕駛員反應時間,一般取2.5 s[3]。

若主線駕駛員遇到匝道車輛選擇變道,變道距離可按下式計算:

(3)

式中：t2、t3分別為判斷變道確認時間和實際變道時間。t2一般取1.6 s[4],t3可通過表4取值[5]。

表4 駕駛員變道所需時間

若主線駕駛員遇到匝道車輛選擇減速,減速距離可按下式[6]計算:

(4)

式中：t4為達到制動力時間,取0.5 s;v2為匝道設計速度;amax為制動加速度,可取3.4 m/s2。

由上可得主線安全視距為:

S1=L1+max(L2,L3)

(5)

由式(5)可計算得出主線安全視距,見表5。

表5 主線安全視距

對于匝道車輛,需滿足安全視距:

(5)

由式(6)可計算得出匝道安全視距，見表6。

表6 入口匝道安全視距

因此,可通過以上方法計算得出S1、S2值,進而確定入口匝道景觀控制區。

2.3 望秋立交交通隱患點整改方案

通過以上分析可知,為保證望秋立交通行安全,需對計算所得視距控制區范圍內的景觀進行控制,以保證駕駛員的安全視距。具體可采用的措施有:

(1)將部分聲屏障調整為透明隔聲玻璃形式。

(2)拆除部分聲屏障和花箱。由于設置透明玻璃聲屏障會存在反光問題,尤其在夜間,可能會造成其他負面影響,建議在視距控制區,拆除聲屏障和花箱。

3 結 論

城市互通立交由于綠化和環評要求,易在交付使用后出現交通隱患問題,本文經研究得出以下結論:

(1) 若城市互通立交兩側均設置聲屏障,需對關鍵部分進行安全視距驗算,應以交通安全為首要原則,呼吁有關部門引起重視。

(2) 提出了匝道與主線分合流點安全視距計算方法,明確了該處景觀控制具體范圍。

(3) 隨著人民群眾對美好生活的需求日益增長,在城市互通立交設計中,提出一種可以兼顧綠化、隔音及交通安全功能的附屬設施意義重大。