缩略图
Mobile Science

高速公路互通、服务区出入口过渡段技术方案研究

作者

屈海占

河北高速公路集团有限公司京沪分公司

一、引言

高速公路作为交通运输的重要动脉,其通行效率和交通安全至关重要。在节假日及日常交通量较大时,主线路段常因车辆剧增、交通转换等原因导致通行效率降低。互通及服务区出入口过渡段由于车辆交织、冲突等问题,更是成为交通拥堵和事故的高发区域。研究科学合理的互通、服务区出入口过渡段技术方案具有重要的现实意义。

二、起点位置入口过渡段

(一)过渡段位置

在互通入口区域,大流量高密度交通流环境下,车辆换道不再是经典的“四阶段”独立序贯过程,而是并行连续交互过程,大部分车辆需主动竞争“创造”间隙实现汇入,尤其是在加速车道末端,此时变速车道进入主线的车辆换道属于强制性换道,易引发交通拥堵和事故。

当拥堵主要由互通匝道汇入交通量造成时,在硬路肩可通行情景下,为降低交织冲突,可在进入加速车道前将加速车道小型车引导至硬路肩。同时,通过主线车流监控,当主线车流量增加导致拥堵时,开启硬路肩通行,引导主线车辆驶入硬路肩,并提前在合流区诱导内侧车道需使用硬路肩的车辆至外侧车道,待通过合流区后再进入硬路肩。

(二)交通标志

在硬路肩开启条件下,除常规交通标志外,主要设置车道指示标志,并辅助相关告示标志,且在分时段通行场景下,交通标志与车道管控策略需保持一致。

目前国内尚无硬路肩通行路段交通标志的标准规范,美国 MUTCD 2023 版给出了相关示例 [3]。结合京沪高速实际情况,匝道路段需设置“硬路肩通行时,仅小型车使用”和配合匝道信号灯的“绿灯时,硬路肩可通行”告示标志;主线路段需设置引导车辆提前靠右行驶驶入硬路肩的标志、“硬路肩通行时,仅小型车使用”的告示标志以及门架分车道可变限速标志。

(三)交通标线

交通标线具有提供指引、划分区域、规范行为、警示预告和提高通行效率等作用。针对京沪高速硬路肩分时段通行,提出了三种标线方案。方案一将车辆可驶入路段的车道边缘线设置为“虚 - 实”线;方案二保持既有实线,硬路肩启用时车辆跨越实线进入;方案三采用 20cm 宽菱形连续施划的创新新型标线。

方案一标线引导信息与标志一致,符合现行标准规范 [4],能明确车辆驶入硬路肩的位置;方案二标线与标志信息不一致,且无法明确驶入位置;方案三为未验证的创新标线,与现行标准存在差别。京沪高速硬路肩分时段通行推荐方案一作为起点位置入口过渡段标线设置方案。

三、终点位置出口过渡段

(一)过渡段位置

硬路肩可通行路段终点若设在主线一般路段,在主线路段仍为大流量条件下,硬路肩车辆并入主线易形成二次拥堵。互通分流区影响范围受分流区车辆换道行为、交通量、交通组成、运行速度等因素影响,其中分流车辆以强制性换道行为为主。HCM2010 指出分流区影响范围长度包括出口匝道和主线连接点至上游约 457 米范围内包含减速车道,且车道增加会导致影响范围长度增加。结合相关标志设置要求,分流区影响范围可划分为减速车道长度上游 2km 与减速车道长度,包括 2km-1km 的预告区段、 1km-500m 的准备区段、 0m-500m 的实施区段。

对于出口车辆,允许其继续使用硬路肩直接进入减速车道后驶入互通匝道,以降低与主线车辆交织;对于沿主线继续行驶的车辆,诱导其在影响范围实施区前驶入主线车道,减少互通分流端的车辆交织。

(二)交通标志

硬路肩通行终点路段需设置硬路通行结束的预告、告示标志,以及引导出口车辆和非出口车辆合理选取车道的车道指引标志。在硬路肩结束前 3km 范围内设置“前方 3km 硬路肩通行结束”“前方 2km 硬路肩通行结束”等预告标志;在硬路通行终点前 1km、 800m 、600m 处设置引导非出口车辆驶离硬路肩的告示标志;在硬路通行终点前 500m 、0m 处设置引导出口车辆继续使用硬路肩进入匝道的标志。

由于京沪高速采用分时段通行,交通标志宜通过情报板形成动态显示,以

利于硬路肩的动态管控。

(三)交通标线

硬路肩通行终点路段交通标线主要配合交通标志引导车辆行驶。将减速车道渐变段车道边缘线起点与硬路肩边缘线相接;在硬路肩通行终点前 3km 至500m 间的路段外侧车道边缘线采用虚实线,虚线施划在硬路肩侧,允许硬路肩车辆跨越,并在硬路肩设置“仅 XX 方向通行”的地面文字。

四、中间位置出、入口过渡段

(一)过渡段位置

硬路肩可通行路段中间包含其他互通、服务区时,为避免产生二次交织,保障硬路肩行驶车辆通行顺畅,允许此类互通、服务区范围内的主线硬路肩通行,并对分流、合流端区域进行优化调整以连接前后硬路肩。允许硬路肩直行车辆利用加、减速车道可能使出入口变为双车道出入口,而规范中双车道出入口变速车道长度大于单车道出入口 [2]。同时,硬路肩直行导致互通交织出口增加。针对出入口车道数量变化、变速车道不足及交织增加等问题,利用部分硬路肩调整减速车道、加速车道长度。研究表明匝道合、分流对变速车道长度的影响区域约为分合流点上、下游 450m 区域,因此分别增加 450m 的变速车道长度。

(二)交通标志

出口路段交通标志需对主线硬路肩车辆进行车速控制和警示,并引导入口匝道车辆。进入分流端、合流端前,设置“直行车辆,谨慎驾驶”的告示标志提示直行车辆注意交织;在分流三角端设置“直行车辆,禁止变道”的告示标志,避免硬路肩直行车辆在导流线后驶入匝道;匝道段设置“硬路肩通行时,仅小型车使用”“绿灯时,硬路肩可通行”的告示标志。

(三)交通标线

允许硬路肩直行车辆直接跨越出入口变速车道,借鉴 MUTCD 中的方案 [3],对分合流端的导流标线进行压缩渠化,明确硬路肩车道。对于匝道上车辆驶入硬路肩的标线方案,参考起点位置入口匝道的分析,推荐采用方案一,即车辆可驶入的路段车道边缘线设置为“虚 - 实”线。

五、结论

本文针对互通、服务区出入口过渡段技术方案进行了系统研究。在起点位置入口过渡段,明确了硬路肩启用时的车辆引导策略,推荐采用虚实线的交通标线方案及相应的交通标志设置;在终点位置出口过渡段,确定了硬路肩通行终点设在互通区域,提出了分阶段的交通标志预告和引导方案,以及配合标志的交通标线设计;在中间位置出入口过渡段,通过优化分流、合流端区域和调整变速车道长度,结合合理的交通标志和标线设置,保障了硬路肩直行车辆的通行顺畅。

参考文献:

[1] 中华人民共和国交通运输部。公路工程技术标准:JTG B01-2014 [S].

北京:人民交通出版社,2014

[2] 中华人民共和国交通运输部。公路立交交叉设计细则:JTG/T 3352-

2020 [S]. 北京:人民交通出版社,2020

[3] 美国交通工程师协会。美国统一交通控制设施手册(MUTCD 2023 版)

[M]. [ 出版地 ] :[ 出版者 ],[ 出版年 ]

[4] 中华人民共和国交通运输部。公路交通安全设施设计规范:JTG D81-

2017 [S]. 北京:人民交通出版社,2017

[5] 杨少伟。道路交通安全工程 [M]. 北京:人民交通出版社,2012