復合式互通立交交織區通行能力分析

王慶超

摘 要：經多方案比較后確定兩互通合建為復合式互通立交，兩互通間采用貫通車道連接。根據《公路路線設計規范》（JTG D20-2017）要求，需對兩互通間交織區通行能力進行分析。

關鍵詞：交織區;通行能力;服務水平

1 概況

婺源樞紐互通位于江西省婺源縣城西，是德州至上饒高速公路贛皖界至婺源段新建工程（以下稱“本項目”）的終點，也是本項目與景婺黃（常）高速公路連接的重要節點工程。

婺源樞紐互通利用既有工程改而成，由于與景婺黃（常）高速公路既有婺源互通距離較近，經多方案比較后確定兩互通合建為復合式互通立交，兩互通間采用貫通車道連接，現有婺源互通不改建。新復合式樞紐互通中，兩互通同側變速車道間凈距分別是1 036.1 m、875.6 m，同側分合流鼻之間距離分別是1 409.9 m、1 332.9 m。根據《公路路線設計規范》（JTG D20-2017）要求，需對兩互通間交織區通行能力進行分析。

2 主要名詞術語

2.1 交織區

行駛方向大致相同的多股車流沿較長路段行駛，在不借助交通控制設施干預的情況下進行車道變換，定義為交織。在公路上，一個進口與緊鄰的出口，或相鄰進口、相鄰出口間的路段構成交織區。

交織區多出現在市政道路中，但近些年，隨著高速公路網的不斷加密，部分高速公路立交密度增加、減距減小，交織區也有存在。

2.2 通行能力

公路設施的通行能力，定義為在一定時段和通常的公路、交通與控制條件，以及規定的服務質量要求下，能合理地期望車輛通過車道或公路的一點或均勻斷面上的最大小時流量。

2.3 服務水平

服務水平定文為衡量交通流內的運行條件及其為駕駛人和乘客提供服務質量的一種衡量指標，通常與行車速度、行駛時間、駕駛自由度、交通阻塞程度及舒適和方便程度等因素有關。

3 交織區通行能力分析流程

高速公路交織區通行能力分析方法的流程如圖1所示。

4 交織區通行能力分析

4.1 互通交織區基本數據

4.2 交織區通行能力分析

4.2.1 確定交織區交通運行參數

交織段長度：L=875 m;

交織區車道數：N=2條;

主線自由流速度：vFF=50 km/h。

4.2.2 計算交通流率

交織段內主線交通流率：QFF=QAC=118（pcu/h）

交織段內匝道到主線車流流率：QRF=QBC=439（pcu/h）

交織段內主線到匝道車流流率：QFR=QAD=348（pcu/h）

交織段內匝道到匝道車流流率：QRR=QBD=1 198（pcu/h）

交織段內總的交織流率：

Qw= QBC+QAD=439+348=787（pcu/h）

交織段內總的非交織流率：

Qnw= QAC+QBD=118+1 198=1 316（pcu/h）

總的交通流率：

Q=Qw+Qnw=787+1 316=2 103（pcu/h）

交織流量比：

QR=Qw÷Q=787÷2 203=0.403

匯出流量比：

DR=QFR÷Qw=348÷887=0.392

4.2.3 確定交織區換道特征

由于A→D和B→C的交通流都需要1次車道變換，可知LCFR=LCRF=1，交織車道數NWL=2。

4.2.4 計算交織區最大交織長度

LMAX=[1 746×（1+QR）1.6]-477×NWL

? =[1 746×（1+0.317）1.6]-477×2=1 758.6（m）

本互通交織區物理長度小于最大交織長度，可按交織區通行能力分析方法進行。

4.2.5 計算最小換道次數

LCMIN=（LCFR×QFR）+（LCRF×QRF）

=1×100+1×1 324=1 424（次）

4.2.6 計算交織區通行能力值

CIWL=C0-495.6×ln（1+QR）- ln（1+DR）+0.05×LW-60.38×N

=2 100-495.6×ln（1+0.317）- ln（1+0.07） +0.05×875-60.38×3

=1 826（pcu/h）

CW=CIWL×N=1 826×3=5 478（pcu/h）

4.2.7 計算交織區負荷度

v/C=Q÷CW=4 499÷5 478=0.821

根據《公路路線設計規范》表3.2.2-1，交織處于四級服務水平。

根據《公路路線設計規范》3.2.1條之規定：“高速公路設計服務水平為三級“，“公路長隧道及特長隧道路段、非機動車及行人密集路段、條件受限的互通式立體交叉匝道、分合流及交織區段，設計服務水平也可降低一級”，該交織處服務水平滿足規范要求。

參考文獻：

[1]JTG D20-2017公路路線設計規范[S].

[2]周榮貴，鐘連德.公路通行能力手冊[M].人民交通出版社，2017.