高速公路擴建工程互通出口前同向車道分隔帶保留長度的論證

吳文浩 閆文濤

摘 要：本文對馬鞍山市境內寧蕪高速公路改擴建工程互通出口前同向車道分隔帶保留最小長度進行分析論證，并提出計算參考依據。

關鍵詞：高速公路;互通出口;同向分隔帶

中圖分類號：U417 文獻標識碼：A

0 概述

G4211寧蕪高速是國家高速公路網的重要組成部分，是連接皖江地區與蘇南、上海等東部沿海地區的重要通道，也是連接安徽省馬鞍山市與蕪湖市間的重要干線公路，在路網中具有十分重要的地位。

項目改建起點位于皖蘇省界處，向南與寧安城際鐵路并行布設，之后下穿采石河路，上G4221滬武高速，經黃梅山戚山鐵礦，于當涂縣東上跨姑溪河，沿大青山西麓山腳布設，之后繼續向南上跨青山河，終點位于蕪湖樞紐互通立交，全長49.305公里。

1 路段改擴建方案

現狀G4211寧蕪高速在馬鞍山市建成區約9.1公里，設計速度100 km/h，整體式路基寬24.5 m。由于既有空間局促，寧蕪高速與寧安城際鐵路并行共用走廊帶。為減小寧蕪高速公路改擴建施工和運營荷載對寧安高鐵基礎的影響，路段改擴建采用“左側加寬+舊路改建利用”方案。為最大限度提高對既有工程的利用，右幅高速改建利用保留同向車道分隔帶。

2 互通出口前同向車道分隔帶保留長度的論證

本路段既有高速改建保留同向車道分隔帶，由于馬鞍山北互通立交位于該路段，需從車輛行駛穩定性、主線交通流、互通立交區域對上下游車輛影響等因素，分析論證馬鞍山北互通出口前同向車道分隔帶保留的最小長度。

馬鞍山北互通出口前同向車道分隔帶保留的最小長度L：

L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8

式中：L1—車輛駛入后調整方向所需的行駛里程（m）;L2—駕駛人員識別互通出口預告標牌車輛的行駛里程（m）;L3—等候利用車輛間隙穿插行駛里程（m）;L4—車輛穿插行駛里程（m）;L5—車輛變道前調整車身行駛里程（m）;L6—車輛橫移過渡（3.75 m）行駛里程（m）;L7—車輛變道后調整車身行駛里程（m）;L8—互通出口前影響車輛直行里程（m）。

（1）車輛調整方向行駛里程：

式中：t1—駕駛人調整階段反應時間和操作時間的總和（s）。

（2）互通出口識別預告標牌的行駛里程：

式中：t2—標志認識反應時間（s）;H—小客車駕駛人視線與標線之間的高差（m）;B—駕駛人視點與標志中間的距離（m）;θ—駕駛人的視野界限（°）。

（3）等候利用車輛間隙穿插行駛里程：

式中：t3—車輛等待一個可插入間隙的平均等待時間（s）。

（4）車輛穿插行駛里程：

式中：t4—駕駛人員反應時間（s）。

（5）車輛變道前調整車身行駛里程：

式中：t5—判斷反應時間（s）。

（6）車輛橫移過渡（3.75 m）行駛里程：

式中：t6—行駛時間（s）。

（7）車輛變道后調整車身行駛里程：

式中：t7—駕駛人調整階段反應時間和操作時間的總和（s）。

（8）互通立交對直行車道的影響長度：

根據規范要求，最小長度取值為600 m。

根據分析計算結果，馬鞍山北互通出口前同向車道分隔帶保留的最小長度L為1 180 m。本項目采用值為1 375 m，能使行駛的車輛從容換道，在馬鞍山北互通立交出口駛出高速。

3 保留同向車道分隔帶路段外側第3、4車道通行能力分析

結合遠景年2042年交通量預測結果，外側第3、4車道通行能力分析如下：由于馬鞍山北互通位于同向分隔帶范圍，南京至蕪湖方向互通轉彎交通量發生在外側第3、4車道，經通行能力計算，舊路外側第3、4車道通行能力滿足三級服務水平（V/C=0.55）要求。

（1）2042年預測舊路外側第3、4車道交通量：

v=10 081 pcu/d（大型車交通量）+ 6 094 pcu/d（馬鞍山北出口轉彎交通量）=16 175 pcu/d

（2）外側第3、4車道設計通行能力：

Cd=MSFi×fHV×fp×ff=3 200（veh/h）×0.947×1.0×0.97=2 939（veh/h）

式中：MSFi—設計服務水平下的最大服務交通量[pcu/（h.ln）];ff —高速公路的車道數修正系數;fHV—交通組成修正系數;fp—駕駛員總體特征修正系數，一般取值0.95～1.00之間，通過調查及相關資料分析。

（3）外側第3、4車道服務水平V/C=0.55（三級服務水平）。

4 結語

開放中央隔離區，將其轉換為建設區的對向段，是通行能力的瓶頸。由于把服務水平作為基本配置來討論是沒有意義的，所以只分析開通時的通行能力，中央隔離區是建設區的通行斷面，是通行能力的控制因素。中央隔斷開口處建筑面積的實際通行能力應與該路段的最大通行需求進行比較。如果需求大于實際開通容量，那么開通中央分隔線就成為容量瓶頸，需要調整中央分隔器的開口長度以消除瓶頸。

參考文獻：

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