基于VISSIM仿真的主干路側分帶出入口設置方法研究

摘要 針對城市主干路中側分帶的設置形式及寬度等問題，以武漢市高新大道項目為例，結合類似實際工程中側分帶出入口設置方式、運行情況，利用VISSIM交通仿真軟件，對不同形式、不同側分帶寬度下，出入口處交通安全、通行效率進行對比分析，提出城市主干路側分帶出入口設置的推薦形式和建議寬度，為今后類似城市主干路項目側分帶規劃和設計提供參考和借鑒。

關鍵詞 側分帶;出入口;交通仿真

中圖分類號 U412.37 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）09-0001-04

引言

對于采用主輔路布置的城市主干路，側分帶設置形式和寬度主要受主輔出入口布設要求、公用設施布設要求和側分帶景觀效果影響。其中，交通功能作為城市道路的基本功能，側分帶設置應優先保證行車安全和交通順暢[1]。

1 項目概況

1.1 項目概述

高新大道位于武漢市東湖高新區，西起三環線，東至外環線，全長約10.754 km，標準段紅線寬65～70 m。根據區域路網規劃、道路功能和定位、建設目標，近期全線按城市主干路標準進行綜合改造（主線雙向8車道、輔路雙向6車道，其中三環線-同濟醫院段受紅線限制，主線為雙向6車道、輔路雙向4車道），建設方式以地面形式（主線+輔路，控制進出口）為主，其中主線設計車速60 km/h，輔路參照城市次干路，設計車速40 km/h。

1.2 斷面及出入口情況

1.2.1 現狀斷面形式

紅線65 m=4.75 m人行道（含樹穴）+7.5 m機動車道（輔道）+5 m綠化帶（側分帶）+12.25 m機動車道（主線）+6 m綠化帶（中分帶）+12.25 m機動車道（主線）+5 m綠化帶（側分帶）+7.5 m機動車道（輔道）+4.75 m人行道（含樹穴）。

1.2.2 現狀出入口情況

以光谷四路-高科園路段為例，現狀高新大道主、輔出入口以直接式為主。主、輔出入口間距最小的100 m，最大433 m，且間距不等。現狀主輔出入口誘導線型不明確，容易導致交通組織混亂。其中南側主出輔為4處，南側輔進主為5處;北側主出輔為6處，北側輔進主為5處;混合式出入口共計12處。

2 出入口運行機理分析

由于主路、輔路設計車速標準不同，為保障交通安全和減少駛出、駛入主線的交通對于正常行駛主線交通的干擾，一般通過設置變速車道來實現主輔路之間的車流進出。變速車道一般分為加減速車道和漸變段，其中加減速車道主要用途是完成車速變換，而漸變段主要用途是用于完成車道變換[2]。

根據出入口設計形式，一般可以分為直接式和平行式變速車道。其中，直接式變速車道以平緩的角度為原則進行設計，變速車道與匝道連接，車輛行駛軌跡平滑。而平行式變速車道則明顯強調起終點，寬度漸變部分與車輛的行駛軌跡一致，但是車輛行駛必須走S形路線[3]。如圖1所示。

3 案例分析

3.1 相關規范研讀

依據前文出入口運行機理分析，在漸變段的起點處應保持至少有1個車道寬度。

而根據《城市道路工程設計規范》第5.3.5條[4]，設計速度≥60 km/h時，分隔帶最小寬度為1.5 m。

根據《城市快速路設計規程》第5.4.3條[5]，地面快速路的兩側帶應為主路與輔路的分界線，由分隔帶寬度與左、右路緣帶組成。分隔帶寬度不應小于1.5 m，可根據用地條件增加寬度以作為綠化隔離設施;臨主路側路緣帶應為0.5 m，臨輔路側路緣帶應為0.25 m。位于市區人流密集處的兩側帶，應在其輔路側設置隔離柵。

3.2 案例1：武漢市二環線

武漢市二環線作為武漢市“五環十八射”骨干交通網絡結構中的重要組成部分，是串聯三鎮內部各大核心功能區的快速通道，其規劃紅線寬50～110 m，雙向4到6車道。其中，武漢市二環線東湖段主輔出入口，通過壓縮側分帶寬度，在出入口前后處增設一條車道，并布置平行式變速車道和漸變段，實現車輛有序進出。

3.3 案例2：北京市三環路

北京三環路是一條環城快速路，采用主+輔路的建設形式，長度約48 km。主路設計時速80 km。所經區域位于北京市城區中心，主要起到快速聯系主城各片區的作用。以北京市西三環蓮花橋處出入口為例，該出入口采用平行式方式進行設置。其中，西側輔路進主路，將最外側車道車流導行至內側3個車道行駛，使最外側車道成為輔路進主路后的加速車道。輔路駛入主路最外側車道，加速進入主路。

而東側主路出輔路，則主路將最外側車道作為駛出車道。輔路將內側車道進行渠化，將車流導行至輔路外側車道行駛，主路駛出車流匯入輔路的內側車道。

3.4 案例3：深圳市深南大道

深南大道是深圳市一條東西向主干道，橫跨羅湖，福田和南山區，連接蔡屋圍與南頭，全長25.6 km，路幅寬達135 m，中心區最寬達350 m，該文重點對深南大道主輔出入口進行了出入口形式統計分析，從深圳園博園至新安二路段，共設置17處出入口，僅1處為直接式，其余均為平行式。

3.5 案例4：深圳市泥崗路

深圳市泥崗路為市內一條東西走向的城市快速路，西起泥崗立交橋，接駁北環大道，東至泥崗立交橋，雙向6車道，設計速度60～80 km/h。泥崗路紅崗公園附近輔路進主路入口，原設計采用直接式，僅在入口處設置減速讓行標線，交通混亂，為事故多發點，且易造成交通擁堵。經過當地交管部門現場考察調研，現已利用標線渠化優化為平行式。

3.6 案例分析總結

根據以上案例分析，結合相關研究資料，對于地面主輔形式的城市快速路、主干路的主輔出入口多采用平行式，直接式應用較少。

4 側分帶設置方案和仿真分析

4.1 直接式出入口方案一

通過設置較寬的側分帶來布置直接式出入口。

4.1.1 直接式入口所需最小側分帶寬度計算

漸變段：直接式入口按照1∶20漸變率進行漸變段設計，拓寬至一個車道所需漸變長度最小45 m（規范取值）;加速段：車輛由設計速度40 km/h加速至60 km/h，計算所需的加速段長度120 m（規范取值）。

經計算，輔路車輛以直接式方式駛入主路，側分帶所需最小寬度9.5 m。

4.1.2 直接式出口所需最小側分帶寬度計算

漸變段：直接式出口按照1∶15漸變率進行漸變段設計，拓寬至一個車道所需漸變長度最小45 m（規范取值）;減速段：車輛由設計速度60 km/h減速至40 km/h，計算所需的減速段長度70 m（規范取值）。

經計算，主路車輛以直接式方式駛入輔路，側分帶所需最小寬度8.5 m。如圖2所示。

4.1.3 方案分析

由于城市土地資源緊缺，為集約用地，道路紅線范圍內實施較寬的側分帶可行性較低。故該次仿真分析不考慮該方案。

4.2 直接式出入口方案二

側分帶3.5 m，出入口通過交通標線渠化設計為直接式。

采用直接式會因展寬、漸變段變得狹長而難以設計。

加速車道寬<3.5 m，加速長度10 m，漸變段70 m。

減速車道寬<3.5 m ，減速長度10 m，漸變段70 m。

加速車道及減速車道長度、寬度均不滿足規范設計要求。如圖3所示。

4.3 平行式出入口方案一

側分帶3.5 m，出入口設計為平行式。

主輔車道采用護欄+標線隔離，加速車道寬3.5 m，加速長度120 m，漸變段70 m，減速車道寬3.5 m，減速長度70 m，漸變段45 m，加速車道及減速車道長度、寬度均滿足規范設計要求。如圖4所示。

4.4 平行式出入口方案二

側分帶寬度2.5 m，出入口設計為平行式。

（1）入口處主路最外側車道提前進行渠化，引導車輛沿主路內側3個車道行駛，輔路車輛通過漸變段駛入主路，沿主路最外側車道加速匯入主路車流。渠化占用主路最外側車道長度135 m。

（2）出口處輔路最內側車道提前進行渠化，引導車輛進入輔路外側2個車道行駛，主路車輛通過漸變段駛入輔路，沿輔路最內側車道減速匯入輔路車流。渠化占用輔路最內側車道長度150 m。如圖5所示。

4.5 仿真對比分析

根據高新大道流量預測結果，結合不同寬度側分帶的道路斷面形式，利用交通微觀仿真軟件VISSM對直接式出入口方案二、平行式出入口方案一、二，交通流運行情況進行仿真模擬，得到結果如下。

4.5.1 主路、輔路交織段車輛運行速度差值情況對比

（1）直接式出入口方案二（側分帶3.5 m，出入口通過交通標線渠化設計為直接式）：

入口主路匯入段車輛速度平均差值28 km/h（58～

30 km/h），安全隱患高。

出口輔路交織段行駛速度平均差值12 km/h（40～

28 km/h），安全隱患高。

（2）平行式出入口方案一（側分帶3.5 m，出入口設計為平行式）：

入口主路匯入段車輛速度平均差值9 km/h（55～

46 km/h），行車安全。

出口輔路交織段行駛速度平均差值5 km/h（40～

35 km/h），行車安全。

（3）平行式出入口方案二（側分帶2.5 m，出入口設計為平行式）：

入口主路匯入段車輛速度平均差值14 km/h（52～

38 km/h），行車較安全。

出口輔路交織段行駛速度平均差值9 km/h（39～

30 km/h），行車較安全。如圖6所示。

4.5.2 出入口排隊長度對比

根據交通仿真軟件分析，直接式出入口有較大排隊，入口處最大排隊長度達132 m，出口處最大排隊長度約36 m，對直行車輛影響大，容易造成出入口處擁堵。而平行式出入口處基本無排隊，出入口通行效率更高。如圖7所示。

5 結語

該文以武漢市高新大道項目為例，結合類似實際工程中側分帶出入口設置情況、運行情況，對城市主干路出入口設置形式及寬度進行分析研究。通過交通仿真軟件，對不同形式、不同側分帶寬度下，出入口處速度差值和排隊長度進行對比分析，建議城市主干路側分帶出入口設置優先采用平行式，條件允許時側分帶最小寬度應不小于3.5 m，條件受限時應采用交通標線進行渠化布置加減速車道及漸變段以策安全。

參考文獻

[1]夏炎早.交通性主干路輔道設置相關問題探析[J]. 城市道橋與防洪， 2017（4）： 41-42.

[2]胡騰飛. 城市主干路出入口間距及組合模式研究[D].西安：長安大學， 2018.

[3]秦臻.城市主干路路段橫斷面與分車帶開口設計的研究[D].西安：長安大學， 2017.

[4]城市道路工程設計規范： CJJ37-2012（2016版）[S].北京：中國建筑工業出版社， 2016.

[5]城市快速路設計規程： CJJ129-2009[S]. 北京：中國建筑工業出版社， 2009.

收稿日期：2022-02-17

作者簡介：邵俊豪（1990—），男，碩士研究生，工程師，從事交通規劃與管理、交通工程設計等方面研究。