城市道路互通立交选型优化分析

城市道路互通立交选型优化分析

桑振

山东东泰工程咨询有限公司

摘要：立体交叉作为不同出行方向交通流转向的节点，在保障整个路网快速、高效及安全运行中起到重要作用。合理确定立交型式及建设标准，是后续发挥建设项目最大功能、合理安排建设资金的基础。

关键词：互通  立交选型  优化设计 

1.背景：近些年机动车保有量连续呈现快速增长趋势，其在促进社会经济发展的同时，也带来了交通拥堵、环境污染以及交通风险等负面影响，尤其是对城市交通而言，其影响更是显而易见。立体交叉由于将各方向交通实现了空间分离，将间断交通流转化成连续交通流，因而在提高交叉口通行能力及安全性方面效果显著。

2.国内立交设置情况

2.1国内第一座立交是1955年在武汉修建的半苜蓿叶立交，北京市在1956 年也在滨河路上修建了3座部分互通式立体交叉。之后，尤其是 1970 年以后，随着城市化的不断推进，我国大中城市都相继建造了一系列的立体交叉用以缓解交通拥堵、提高行车安全性等。

2.2上世纪 80 年代以后，我国高速公路以及城市得到快速发展，随之而来的是全国范围内的立交建设黄金期。立交的建设使得高速公路及快速路得以快速连接各城市以及城市的不同分区，同时部分立交俨然已经成为区域的地标性设施，如北京市的三元互通立交。此外，随着道桥设计技术的快速发展，越来越美观 且实用、结构更复杂且功能更全面的立交得以建造，如苜蓿叶与半苜蓿叶的复合式立交、喇叭形和 T 型复合式互通立交等，有效解决了多路交叉产生交通瓶颈难题，从而大大提高了交通运输效率。

3.研究方法

3.1立交选型：罗霞[1]在其著作《高速公路立体交叉规划与设计》中，结合立体交叉置选择、立体交叉的间距设置以及立交转向交通量等，给出了立交布局及选型的原则，并给出了判断立交选型是否合理的方法。张飘[2]从社会条件、自然条件、经济效益以及交通安全等6个方面综合考虑，分析了立交选型时的影响因素，为工程实践中立交型式选择提供了参考；牟喜伟[3]从区域路网整体规划角度出发，考虑高速公路的运营与管理，给出了立交型式选择应该注意的问题及选型的原则。

3.2交通量预测：谈君[4]以改建型立交为研究对象，在分析了立交主线以及匝道的通行能力后，对立交区域未来交通量进行分析，并用 VISSIM 仿真软件，测试未来立交区域的服务水平，给出合理的评价结果；徐艳海[5]结合绥满公路改扩建工程，利用线性回归模型对

过境段（包括互通立交段）的交通量进行了预测；

3.3立交优化设计：左伟平[6]以行车安全性为目标，在分析匝道上车辆行驶特性、通行能力以及设计速度基础上，对匝道线形指标的选取、匝道出入口布置等问题进行了研究，并利用层次分析法对匝道设计方案进行了评价。梁子伟[7]结合承赤高速公路头沟互通式立交工程项目，对山区立交设计过程中的位置选择、匝道设计、方案比选等一系列问题进行了研究，并利用技术经济比较法对各方案进行了比选。臧晓冬[8]通过分析苜蓿叶互通立交合流区、分流区以及立交匝道端部的交通流特性，建立了苜蓿叶互通立交的通行能力模型，分析了影响通行能力的因素，从而为立交的优化设计提供了理论支撑。

4. 立交发展过程中存在的难题

4.1如何准确预测立交区域远期交通量

交通量预测时，若低估了交通量增长速度，建成的立交将难以满足未来交通需求，从而成为整个道路系统的交通瓶颈，难以发挥立交的作用；若交通量预测高估了交通量增长速度，则导致立交建成的若干年内，鲜有车辆通过，造成资源浪费。

4.2如何合理确定立交型式

立体交叉的型式多种多样，同时受多种因素制约，不同的立交型式其造价及发挥的功能大小也不尽相同。在实际操作时，要综合考虑远期交通量、投资大小、用地布局、相交道路情况以及区域生态等多方面因素，从而确定最优的立交型式。

4.3建设标准及指标大小亦是立交建设的难题

建设立交时，如果建设标准及指标选择恰当，不仅会使立交整体造价更加合理，同时也会提高行车舒适性，反之，则会造成资源浪费。

5.优化设计方案

5.1交通量预测

在现状交通量调查基础上，采用多元线形回归或时间序列法对立交区域特征年的交通量进行预测；利用四阶段法对相交道路交通量进行预测；利用 Fratar模型对立交上各转向交通量进行计算。

5.2立交选型

立交选型是在掌握立交选型原则的基础上，按照“确定主体结构型式、确定立交交叉型式、选择技术指标和开展方案设计”的流程进行。

5.3主线及匝道线形设计

立交主线及匝道线形设计是在立交选型以及交通量预测基础上，按照平、纵以及平纵组合线形的步骤进行的。

5.4方案评价

在分析了常用的评价方法的优缺点及适用性后，采用层次分析和模糊评价相结合的综合评价方法对立交方案进行评价。

结束语：立交优化设计是无止境的，尤其是随着道路、交通、车辆以及环境条件的不断变化，立交的设计亦需迎合不同时代下的综合环境，与时俱进、不断创新。立交的出现是伴随着交通运输业的快速发展而形成的，随着交通运输量的不断膨胀，简单的平面交叉显然难以满足日益增长的快捷、安全及高效的交通需求，为此，当经济发展对交通基础设施的要求日益增高时，立体交叉的出现也是交通行业发展的必然产物，同时立交的出现也是交通从业人员对道路交叉认识的一大重要进步。

参考文献：

[1]罗霞. 高速公路立体交叉的规划与设计[M]. 成都出版社, 1992.

[2]张飘, 刘小明. 高速公路互通式立交选型考虑因素[J]. 公路交通科技, 1999,

16(3): 69-71.

[3]牟喜伟. 高速公路互通式立交选型[J]. 黑龙江科技信息, 2013 (1): 274-274

[4]谈君. 改建型立交评价技术研究[D]. 长安大学, 2009.

[5]徐艳海. 公路城市过境段交通量预测方法[J]. 黑龙江交通科技, 2013 (3):

196-196.

[6]左伟平. 基于行车安全的立交匝道线形设计与评价研究[D]. 长安大学,

2011.

[7]梁子伟. 承赤高速公路头沟互通式立交方案研究[D]. 河北工业大学, 2015.

[8]臧晓冬, 周伟. 城市快速路苜蓿叶互通立交的通行能力模型[J]. 中国公路学

报, 2011, 24(3): 86-92.