城市立交匝道接地位置選擇探討

丘文彬

（廣州市市政工程設計研究總院有限公司，廣東廣州 510060）

1 工程概況

匝道是立交的主要組成部分，接地匝道是連接上、下兩層交通系統的重要設施，特別是類似昆明二環快速系統兩層交通體系的工程。昆明二環石閘立交處于東二環路中北部，南接大樹營立交，北接小壩立交，為二環路與白龍路相交路口。石閘立交共有5條接地匝道，其中有4 條平行上下匝道用來連通東二環高架及地面兩套系統（全環一共有28 條接地匝道），分別為 SZ2 號、SZ3 號、SZ4 號、SZ5 號匝道，另外，在白龍路上修建一條左轉定向接地匝道（SZ1 號匝道）。石閘立交匝道分布位置見圖1。

圖1 石閘立交匝道分布位置圖

根據工程經驗，高架系統主線橋的交通狀況取決于主線出入口處的交通狀況，匝道出入口的交通不暢或者接地匝道口處地面交通堵塞，極易波及到主線交通。由于出入口設置不合理或者接地匝道的接地位置選擇不當而引起工程失敗的案例不少。石閘立交的接地匝道離平交口較近，特別是位于地面平交口進口道的SZ3 號、SZ5 號匝道，極易因平交口處交通不暢而導致主線高架交通不暢。同時，匝道接地口在地面道路橫斷面中的位置也很關鍵，必須在權衡各種因素后選擇其合適的接地位置。

2 接地匝道離平交口的距離

為了使位于平交口附近的接地匝道能更好地發揮其連通上、下兩層交通體系的作用，避免橋上交通無法下地或者地面交通無法上橋的情況，應盡可能地拉開接地匝道與平交口的距離，加長它們之間的交通緩沖區，減少地面平交口紅綠燈及轉向車輛對匝道交通的影響。

2.1 平交口進口道處的匝道

接地匝道需要設置在平交口進口道附近的，如果是上橋匝道，該匝道口離平交口的距離應稍大于平交口一個信號燈周期最大排隊長度，這樣可以避免在路口等信號燈的車輛排隊長度過長，造成準備上橋匝道的車輛無法變線進入上匝道車道。所以，上橋匝道與平交口的距離主要受車輛變道所需的交織長度控制。

通常情況下，為了給車輛提供更多的交通轉向選擇，布置在平交口進口道處附近的匝道一般是落地匝道（下橋匝道），這就要求該下橋匝道的匝道口與平交口首先應有足夠的距離來保證下匝道的車輛不會影響高架橋上的主線交通。

假設該平交口通行能力較強，且信號燈配時足夠合理，每個周期內從匝道下來的排隊車輛都可以順利通過，則一個信號燈周期（C）的最大排隊長度（D）可按式（1）[1]、式（2）[1]計算：

式中：Q 為周期內排隊車輛數，輛；C 為信號燈周期，s；λ 為綠信比；χ 為車道飽和度；q 為匝道的最大通行能力，單車道一般視匝道計算車速取1 200～1 600 pcu/h；D 為一個信號燈周期的最大排隊長度，m；L1 為車輛平均長度，小車道取5.0 m；L2 為車輛排隊時車頭與車尾的平均間距，取1.2 m。

地面道路旁邊車道上的行駛車輛對從下橋匝道下來的車輛的影響，以及從匝道下來的車輛進入地面道路旁邊車道，對旁邊車道上行駛的車輛的影響先不考慮。

在實際情況中,由于頻譜泄漏的影響,Δφ通常不能嚴格等于零,所以只要Δφ小于一定閾值ε就可以認為主瓣干擾不存在,否則判定主瓣干擾存在。本文通過對典型諧波信號的頻譜分析發現,ε的合理取值為10-5。

以石閘立交SZ3 號匝道為例，匝道長度為280 m，計算車速為40 km/h，路口直行信號燈周期為150 s，λ 取0.45，車道飽和度χ 考慮最不利情況取1.0，則：

為了保證地面平交口排隊車輛不影響主線高架的交通，匝道接地口與平交口的距離，與匝道長度之和應大于一個信號燈周期的最大排隊長度（D），所以該匝道接地口與平交口的最小距離應為390 -280=110 m。這個最小距離尚未考慮車輛變道所需的交織長度。如需考慮車輛從匝道下來后有足夠的距離進行變道和轉向，則要適當增加距離。這個距離受設計車速、交通量及平交口交通組織方式的綜合影響，根據以往工程實踐經驗，這個額外距離應不小于50 m。綜合考慮其他不確定因素，石閘立交SZ3 號匝道接地口與白龍路口的距離設計為170 m。從目前來看，該匝道通行狀況較好，很少出現因受路口紅綠燈影響而波及主線交通的情況。

2.2 平交口出口道處的匝道

地面平交口出口處的落地匝道由于受路口凈空及匝道最大縱坡限制，其接地位置一般離路口較遠。通常情況，平交口出口道的接地匝道一般為上橋匝道，匝道接地口與路口最小距離可以根據工程經驗選取，建議匝道接地口宜設在出口道右轉車道拓寬漸變段結束后至少50 m 外，即離路口大約120 m外，這樣才能保證右轉車輛與上橋匝道車輛的交織距離。昆明二環石閘立交SZ4 號匝道接地位置離路口的距離為140 m，從現場調查來看，通行效果較好。

3 匝道口在道路橫斷面上的位置選擇

在單向不少于3 車道的半幅道路橫斷面中，匝道接地的位置一般有3 種選擇：靠左設置（即緊靠道路中心線）、靠中設置、靠右設置（即靠道路邊線）。匝道接地位置應根據實際情況選擇，同類型的匝道在不同的環境、不同的交通狀況下，其接地位置的選擇有時會完全不同。

3.1 位置選擇的影響因素

（1）交通流量

匝道的交通流量是選擇其接地位置的主要因素，相對于靠中及靠右車道，靠左車道受干擾小，其通行能力強，所以交通流量大的匝道一般盡可能設置在靠左車道。

（2）駕駛習慣

為了增加行車的導向性，轉向匝道的接地位置應盡可能符合駕駛員的駕駛習慣，即左轉匝道（調頭匝道與左轉匝道相似，下同）盡可能靠左設置，右轉匝道盡可能靠右設置。

接地匝道位置的選擇不能影響道路的使用功能，如不能因為設置了靠右匝道，道路旁邊的商鋪及出入口就無法進出道路。

（4）工程投資

在其他影響因素相近的情況下，工程投資也是影響匝道布置的重要因素。匝道接地位置的不同，有時會影響該匝道的長度，甚至影響整個立交的建筑高度，導致工程投資受其影響很大。

3.2 選擇靠左設置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠左設置：

（1）左轉交通一般靠左設置。特別是交通量大的左轉交通一般靠左設置，這樣也符合駕駛員的駕駛習慣。

（2）直行匝道一般靠左設置。直行交通一般流量較大，而且需要快速通過，為了減少車輛變線的干擾，一般靠左設置。

例如：石閘立交SZ1 號匝道為白龍路左轉進入東二環南下，根據交通量預測報告，其現狀及遠期的交通量均很大，為重要交通轉向，采用靠左設置（見圖2）。

圖2 石閘立交S Z1 號匝道布置圖

3.3 選擇靠中設置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠中設置：

（1）地面直行交通量很大，匝道交通又很重要，為了保證地面直行交通不受干擾，將匝道設置在中間車道上。

（2）匝道交通量較小，但如果布置在道路右側會影響路邊商鋪及出入口進出道路。

例如：石閘立交SZ2 號、SZ5 號匝道為主線高架上、下平行匝道，為了減少對二環路地面道路直

行方向的交通干擾，同時避免影響道路右側商鋪的出入，匝道選擇靠中設置（見圖3）。

圖3 石閘立交S Z2 號匝道現場照片

3.4 選擇靠右設置的一般情況

接地匝道一般在兩種情況下選擇靠右設置：

（1）右轉交通一般選擇靠右設置。

（2）匝道交通量較小，且布置在道路右側，不會影響路邊商鋪及出入口進出道路。

4 結 語

接地匝道的接地位置對匝道的通行效果影響很大，接地匝道的匝道口應與地面平交口保持一定的距離，并綜合分析各種因素，將接地匝道口布置在道路橫斷面中最合適的位置。