隧道與主線出口凈距安全性評價分析

孫琳

摘 要：隧道與主線出口最小凈距已經有明確規定，最小凈距是駕駛人在完成明適應、尋找間隙、變換車道和出口確認等過程中行駛的距離，本文從互通立交換道安全性為分析口，基于兩個立交實例的研究，對不滿足最小凈距要求的隧道與主線出口進行分析。

關鍵詞：城市快速路;隧道;變化車道;最小凈距

0 引言

隧道出口端與前方主線出口的間距：主要考慮滿足設置完善的指路標志的需要，對于山區高速公路隧道出口與前方主線出口之間間距偏小的情況，《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）第 5.4.5 條規定的最小凈距是駕駛人在完成明適應、尋找間隙、變換車道和出口確認等過程中行駛的距離。由于最小凈距假定的前提是出口預告標志的辨認、讀取和行動決策等過程在出隧道前完成，所以評價時既需考慮最小凈距提出的前提條件是否可以成立，又要考慮保證車輛在運行速度下的最小凈距。

1 項目簡介

國道G205線河源市熱水至埔前段改線工程（以下簡稱本項目）位于河源市區，路線總體呈南北-東西走向，起點位于河源市東源縣仙塘鎮的赤徑村，止于源城區龍嶺工業園。涉及主要地區有河源市的東源縣、源城區及紫金縣，沿線分布的開發區有蝴蝶嶺工業園、濱江新城、江東新區、高鐵新城、高新區及龍嶺工業園。主線設計速度80 km/h，輔道設計速度40 km/h。全線設有蝴蝶嶺、東源大道、新河大道、建設大道、河紫路、迎客大道、東環南路、科技大道沿江路、濱江大道、興業大道、龍嶺五路共11處互通立交。

河紫路互通立交位于紫金縣臨江鎮，采用菱形互通立交的形式，主要實現河紫路與本項目的交通流轉換?；ネㄋ趨^域為丘陵地貌，地形起伏較大。本立交主要的制約因素為河紫路、梧桐山隧道。

根據立交細則5.4.5中隧道與主線出口最小凈距不宜小于表1值。

本項目主線設計速度80 km/h，雙向六車道，從上表中可以得出，隧道出口與主線出口最小凈距為450 m，施工圖送審階段，為滿足凈距450 m，A匝道是采用環圈展線方式。評審時，專家提出，環圈方式挖方及占地過大，要求我們優化A匝道。于是我們提出不展線的A匝道，但是隧道出口與主線出口凈距只能達到217.92 m，不滿足立交規范。

2 互通立交換道安全性分析

2.1 互通出口換道駕駛過程分析

車道定義：由內側到外側分別為最內側車道、中間車道、最外側車道。

換道過程描述： 車輛駛出主線進入互通出口的過程為強制性換道過程。車輛從熱水方向經梧桐山隧道出口至河紫路互通出口的駕駛過程是本項目分析的重點。下面來描述車輛在主線最內側車道行駛時，需要駛出的車輛換至最外側車道這一過程，見下圖：

車道轉移距離：

S5=V 換 t 轉

廖軍洪等人在《高速公路互通立交與隧道最小間距研究》中，車輛橫移速度J=1 m/s，高速公路車道寬度取值為 3.75 m，所以一般取橫移時間 t 轉為 3.75 s。

2.2 出口確認距離

長安大學史靜在《互通立交最小安全凈距及變速車道長度研究》中給出，確認距離是指車輛駛入外側車道后保持自由流狀態，確認出口匝道的安全距離，通常取 100 m。

同樣，出口確認距離可借鑒 AASHTO 建議中，對所有車速在確定安全停車距離的規定，反應時間采用 2.5 s。

S6=V 換 t 反

本計算過程中，本著關鍵參數選取較大合理值、其它參數選取一般值的原則，具體選取的計算參數如下：

分別按照設計速度 80 km/h 和運行速度 110 km/h 對換道距離進行計算，考慮車輛在最內側車道行駛時，駛出主線的需求距離。

由于本項目單方向有 3 條車道，本次計算假設最內側車道及中間車道車速差較小，調整時間按 3 s 進行計算，中間車道及最外側車道存在速度差，調整過程中換道車速為主線行駛車速的 0.76。

（1）計算車輛在最內側車道行駛時，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設計速度 80 km/h、運行速度 110 km/h 以及對應速度下的最大服務交通量，分別計算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應距離+標志視認距離+操作反應距離+Σ（調整距離+等待距離+車道轉移）+出口確認距離

（2）計算車輛在中間車道行駛時，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設計速度 80 km/h、運行速度 110 km/h 以及對應速度下的最大服務交通量，分別計算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應距離+標志視認距離+操作反應距離+調整距離+等待距離+車道轉移+出口確認距離

（3）計算車輛在外側車道行駛時，駛出主線前，在主線行駛的需求距離，按照設計速度 80 km/h、運行速度 110 km/h 以及對應速度下的最大服務交通量，分別計算駕駛需求距離：

需求距離=隧道出口明適應距離+標志視認距離 +出口確認距離

3 結論分析

直接式方案右幅隧道出口距離互通減速漸變段起點僅217.9 m，環形匝道方案右幅隧道出口距離互通減速漸變段起點471 m，該兩種方案均不滿足最不利的情況下車輛在內側車道行駛時在設計速度和運行速度下需要的駛出距離。環形匝道方案可滿足在設計速度下車輛在中間車道和外側車道行駛時需要的駛出距離;直接式方案可滿足在設計速度下車輛在外側車道行駛時需要的駛出距離。從工程規模、用地、造價等方面分析，推薦直接式方案。為保證直接式方案行車安全方案一是需要嚴格控制車輛的運行速度;二是需要讓所有出口車輛在隧道出口前提前換至最外側車道?？紤]增加標志標線誘導和被動防護工程技術措施，完善安全設施設計，提升運營安全水平。

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