探讨互通立交方案的选型与条件影响
摘要：立交方案的选择是立交建设中主要的前期工作，方案不同，将使整个立交的交通功能、投资、景观及社会和经济效益等方面均受到影响。影响高速公路立交选型的因素很多,本文重点阐述交通条件是影响高速公路互通式立交选型的主要因素。
关键词：高速公路,互通立交,选型方案条件
高速公路互通立交的方案选择及设计的合理与否，对立交匝道出入口的通行能力的提升、安全性、行驶时间的节约及高速公路服务水平的提升都有很大影响。它不但关系到高速公路线位方案的整体走向及工程规模，还关系到道路的经济效益及周边环境等因素。本文重点分析交通条件所包括的各种因素对高速公路互通式立交方案的选择所产生的影响。
1互通立交的设计交通量与通行能力
设互通立交的主要目的是为了加强与其它公路的联系，进行互相之间的交通转换，方便车辆出行所要去的目的地以节约时间，并还可加强高速公路与地方的联系，为当地的经济发展提供便捷的交通服务。互通立交主线范围内，为了减少对高速公路直行车辆的干扰，整个互通立交功能的保证，需要做好互通立交匝道出入口的设计及匝道的平纵指标设计，但互通立交匝道出入口型式、平纵指标的采用需要预测的远景交通量为依据，所以相交道路的交通流量和互通立交的通行能力是立交选型考虑的主要因素。
1.1设计交通量
在设计互通立交时，不但要考虑满足近期交通量的需求，又要考虑未来交通量的提升后，还能适应交通需求。
立交的交通量分最大小时交通量和高峰小时交通量。最大小时交通量所选定的是不同时间内出现的最大交通量的组合，一般至少要采用2~3个时间段的交通量作为设计交通量；而高峰小时交通量是某一特定高峰小时的流量，对于高速公路来说一般不考虑高峰小时交通量。
互通立交的方案、匝道的车道数、平纵指标以及其它各几何构造，均应根据远景预测的交通量来考虑。一般考虑以下因素：
（1）相交道路的直行交通量；
（2）转弯车辆的交通量；
（3）机动车中各种车型的比例，等。
在美国、日本等国家的立体交叉设计时，均考虑用高速公路20年以后的远期交通量为依据，其设计小时交通量是设计年中第三十个最高小时交通量为标准，美国称为高效益展示，即把一年中的总大小时数（24×365=8760小时）的各小时交通量，以大小顺序排列，由最大数算起到第三十个小时的交通量，便是互通立交的设计交通量。
1.2立交匝道通行能力
立交匝道通行能力是指匝道设施在正常的匝道条件、交通条件和驾驶行为等情况下，在一定的时段内（通常取1小时）可能通过设施的最大车辆数，匝道的通行能力反映了匝道设施所能疏导交通流的能力，作为公路规划、设计和运营管理的重要参数。在立交的整体运行中只要有一条匝道的通行能力不能满足该方向交通量的要求时，就会影响整个立交的正常运行及服务水平。
匝道设计通行能力，由以下三个数值中的最小值决定：
①匝道与主线连接部的通行能力；
②匝道本身的通行能力；
③匝道与辅道连接部分的通行能力。
通常情况下匝道与主线连接部分的通行能力，是影响立交通行能力的主要因素，因为车辆从主线上流出或从匝道流入主线，该部分与主线上的直行车辆间有横向干扰，匝道与主线连接的出入口的通行能力就会影响到整个立交的通行能力。
根据日本资料，单车道匝道的设计通行能力规定为：
设计车速<50km/h,1200辆/时（小轿车）；
特殊情况≥50km/h，1500辆/时（小轿车）。但，根据大型车混入率情况，可考虑减低设计通行能力；
双车道匝道时，只有在流入或流出的端部，车辆能以两列流入或流出主线时，才可以采用上述值的两倍。
2立交设计车速
立交匝道设计车速的确定，关系到立交的几何形状，各组成部分的尺寸，以及视距、超高等因素。合理地确定匝道设计车速是保证充分发挥匝道功能的关键因素之一。
立交设计车速包括直行车速和转弯车速两部分。
2.1立交直行车速
立交的直行车速是沿相交道路主线直行，不进行转换车辆的车速，为保证直行车速的快速通行，一般此车速应接近路段上的设计车速。
2.2立交转弯车速
立交转弯车速是确定匝道车速的主要依据。匝道上的设计车速与匝道上的通行能力互相制约，由于匝道上行驶条件有限，对占地面积的影响也较大，在确保安全和通行较大的交通量的要求下，一般不宜大于一条车道的最大通行能力的车速。一般最大通行能力相应的车速为40~50km/h。
互通式立交的匝道车速与立交的方案有着密切关系。根据拟定的互通式立交方案，就可以大致决定不同的匝道设计速度。反之确定了匝道设计车速，互通式立交的型式也就基本确定了。
3相交道路等级及立交等级
根据我国《规范》规定两条相交道路的等级和立交设计交通量决定了立交的等级。
互通式立交的等级划分，国内外遵循的原则有所不同，但都是考虑连接的道路的设计车速及交通量等因素。
对于主线设计车速与设计服务水平均较高的区间，其线形、主要构造物及设施内容等各种要素都要满足相应较高水平，以保证公路具有较高的安全性与舒适性。因而，在这种区间设置的高速公路立交必须具有与之相适应的高规格的标准。反之，应采用相对较低的标准，否则，一味追求高标准势必造成资金浪费。这正是互通式立交分类及等级划分的意义所在。
立交等级划分主要是以主线设计车速及互通式立交的出入交通量为基准，同时，将服务水平与出入交通量协调考虑。
4立交的服务水平
互通式立交服务水平是立交选型的又一主要因素。
服务水平是描述交通流之间的运行条件及其对汽车驾驶者和旅客感觉的一种质量测定标准，其反映的要素是速度、时间、自由度、交通间断、舒适、方便以及安全等。
以美国资料，按不同类别交通设施的服务水平，从A到F依次分为六个等级。A级服务水平代表不受限制的行驶。合流和分流的车辆对高速公路上的其它车流不构成影响；Ｂ级服务水平是指主线上的车流是通畅和稳定的，分流车辆运行也没有多大扰动，但在合流区汇入的车辆驶进边车道过境车辆稍许调整行驶速度；C级服务水平即为在高速公路上车辆的速度不会下降太多，但边车道和驶入匝道上的车辆都必须调整它们的速度来完成顺利合流，偶尔匝道上会出现少数车辆排队，由于驶入和驶出所引起的紊乱也将会波及到高速公路边车道上。在立交规划中，原则上不采用D级以下服务水平，一般取C级以上。高速公路立交原则上采用B级以上服务水平，即使在用地特别紧张、流量大的环城高速公路上一般也不能低于C级。
所以，服务水平等级不同，互通式立交方案也应不同。
5立交位置的确定
互通立交的位置确定，除应满足现有路网区域交通转换功能和吸引交通量外，还应为沿线乡镇提供便捷服务。本着充分发挥高等级公路路网效益、带动沿线经济发展的原则，结合沿线城镇总体布局、本地区路网交通量和路网规划，综合考虑地方经济发展规划和路网规划原则下，应根据具体交通条件及技术经济条件，保证主线的功能而布置。所以在确定具体位置时，需考虑对主线交通量的分散和吸引的作用、保证交通运行中的必要条件、立体交叉的间隔等因素。
立体交叉的位置选择，除考虑立交点的交通性质与交通量分配外，还应考虑立交位置的地形、地物条件，立交周边道路的衔接，及立体交叉的主线等条件。由此可见，立交位置的确定也是影响立交选型的主要因素。
6总结
选择互通式立交型式时还应考虑所在地的地形地质条件，在满足交通要求前提下，力求达到合理利用地形、工程运营费用经济并与环境相协调。较好的自然条件应是地形适合匝道布线，无滑坡等不良地质现象，路基稳定，工程数量小，构造物少，拆迁少，排水顺畅，视野开阔，无污染，环境好。反映在技术经济指标上是：横断面合理，平纵线型指标较高，造价较低。因此，自然条件对互通式立交的位置、型式的选定影响较大。
通过以上分析，在搞清楚互通式立交的分类、功能、评价指标、影响因素之后，根据具体情况，互通式立交的选型就相对容易多了。