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摘要：本文参照国内外有关车辆交织运行的相关研究成果,从交织区间长度、主线直行交通量等两个方面论述了互通式立交中集散车道的设置原则;结合我国互通式立交的设计要求和工程实例,提出了集散车道的长度、横断面布置，为集散车道的详细设计提供相应了的理论依据。
关键词：集散车道、匝道
中图分类号： U412.35+2文献标识码：A 文章编号：
1 概述
集散车道是高速公路及其互通式立交的重要组成部分, 是一段单向的辅助道路, 在立体交叉中根据集散车道的设置位置的不同可分为两种。其一，设置于一个互通式立交内，主要存在于苜蓿叶型立交、子叶型立交等车辆交织运行的立交形式中，当交织运行干扰主线直行车流而明显降低道路服务水平或危及交通安全时，通常在主线外侧增加设置集散车道，从而使高等级道路的直行车辆行车更加安全，提高互通式立交的通行能力；其二，设置于两座相距较近互通式立交之间，其作用是为了消除主线上的交织，使汇入主线的车流和流出主线的车流不对主线行车造成过大的干扰，提高立交的通行能力和行车安全。
2 集散车道的设置依据和原则
2.1集散车道的设置依据
互通式立交是否需要设置集散车道应根据互通的预测交通量，通过分析交织区的通行能力，并计算预测交通量下交织区的服务水平来进行论证。
2.2集散车道的设置原则
研究集散车道的设置,可从交织区间长度、直行交通量、交通标志的布置等方面综合考虑.
2.2.1交织区长度
交织区间长度通常是指两条出入匝道的楔形端之间的距离,如果互通式立交范围内的交织区间长度设计值较小,那么车辆将在交织区间长度范围内形成紊乱和阻塞,对主线交通的安全、快速行驶造成不利影响;而将交织区间长度设计较长时,势必造成互通式立交的规模较大,从而引起立交占地和投资的增大。因此,当交织区间长度不能满足要求时,应设置集散车道，保证主线直行车辆安全、快速行驶。
2.2.2直通交通量
设置集散车道的主要目的是消除车辆交织行驶对主线直行交通的影响。因此,当分流前或合流后的主线直行交通量接近主线一条车道的设计通行能力时,应考虑设置集散车道将交织车流与主线直行车流分开,以减少主线外侧出入口的数量。
3 集散车道的设计
根据以上三个方面原则的考虑，确定需要设置集散车道后，就要对集散车道的长度（起终点）、宽度（横断面布置）、分隔带等进行具体设计。
3.1集散车道长度
集散车道的长度由 3 部分组成: 驶出车道長度、出入口之间的距离、驶入车道长度。第一个和最后一个出入口之间的距离是由匝道线位所决定, 其间的交织段长度应满足要求。
3.1.1 集散车道渐变段长度L加和L减
集散车道渐变段长度的确定方法有以下2种。
1）渐变率法。参照互通式立交中直接式变速车道的流出角和流入角来确定，对于单车道和双车道, 其流出角均应不大于1/ 25, 流入角不大于 1/ 40, 根据流出角、流入角以及集散车道宽度、分隔带宽度, 即可计算出集散车道渐变段的长度。
2）加（减）速度法。加减速度法根据路程、速度、加速度的关系式，集散车道渐变段长度L加可按式（1）计算
加=( v12-v22)/2a (1)
式中：v1 ———进入主线车辆需达到的速度，一般取主线速度的70%
v2 ——————初始速度，即集散车道设计速度；
a——— 平均加速度，根据车辆性能不同而有所差异，一般取
0.35~0.75m/s2
集散车道渐变段长度L减的计算可分为两部分；
①第 1 减速段 L减1，车辆采用发动机制动，制动时间持续 3 s；
②第 2 减速段 L减2采取制动器制动并持续至渐变段终点，达到集散车道设计车速。
即L减=L减1+L减2
L减1与L减2可按式（2）和（3）计算
L减1=v0 t-a1t2(2)
式中：v0——进入渐变段的初始速度，可采用主线平均行驶速度，m/s；
t——发动机制动时间，一般取 3 s；
a1————发动机制动的减速度，m/s2。
加=( v12-v22)/2a2(3)
式中：v1——发动机制动后的行驶速度，m/s；
v2————集散车道设计速度，m/s；
a2——制动器制动的减速度，m/s2。
3.1.2渐变段至分合流点之间的集散车道长度L集
渐变段至分合流点之间的集散车道长度L集是集散车道的一部分, 它是指从集散车道分隔带端部至最近的分合流点之间的距离。多数情况下, 其中还包含互通式立交匝道的变速车道。由于在集散车道、其前后主线及分合流处均需设置相应的禁令标志、指示标志和指路标志等, 因此L集的长度首先应满足各种交通标志设置的最小间距。如果其中不含有变速车道, 则其长度宜大于 200m, 特殊情况下, 也不得小于 150m。
3.2集散车道横断面布置
集散车道的横断面组成通常应包括左侧路缘带、行车道、硬路肩(包括右侧路缘带)、土路肩等。
集散车道的左侧路缘带的作用同主线,其宽度可取0.5 m;土路肩的宽度一般与主线一致,为0.75 m或0.5 m.行车道和硬路肩的宽度可按下列要求处理:
(1)当集散车道的交通量接近双车道时的交织通行能力,行车道按2×3.75 m或2×3.5 m宽度布置,同时设置2.5 m宽的硬路肩;
(2) 当双车道的集散车道通行能力有富余的情况下,可只设包括路缘带在内宽度为1.0 m的硬路肩;
(3) 当集散车道的交通量小到可在单车道以汇流和分流来代替交织时,可采用单车道附2.5 m宽的硬路肩。
4 结语
本文结合多年的研究成果和国内外的工程实例,对集散车道的设置原则和设计要素进行了较系统地分析,为集散车道的细化设计提供了理论依据。
参考文献
[1] 杨少伟. 道路立体交叉规划与设计[M].北京：人民交通出版社，2000.
[2] 日本道路公团.日本高速公路设计要领[M].西安：陕西旅游出版社，1991.
[3] 罗霞.高速公路立体交叉规划与设计[M].成都出版社,1992.
关键词：集散车道、匝道
中图分类号： U412.35+2文献标识码：A 文章编号：
1 概述
集散车道是高速公路及其互通式立交的重要组成部分, 是一段单向的辅助道路, 在立体交叉中根据集散车道的设置位置的不同可分为两种。其一，设置于一个互通式立交内，主要存在于苜蓿叶型立交、子叶型立交等车辆交织运行的立交形式中，当交织运行干扰主线直行车流而明显降低道路服务水平或危及交通安全时，通常在主线外侧增加设置集散车道，从而使高等级道路的直行车辆行车更加安全，提高互通式立交的通行能力；其二，设置于两座相距较近互通式立交之间，其作用是为了消除主线上的交织，使汇入主线的车流和流出主线的车流不对主线行车造成过大的干扰，提高立交的通行能力和行车安全。
2 集散车道的设置依据和原则
2.1集散车道的设置依据
互通式立交是否需要设置集散车道应根据互通的预测交通量，通过分析交织区的通行能力，并计算预测交通量下交织区的服务水平来进行论证。
2.2集散车道的设置原则
研究集散车道的设置,可从交织区间长度、直行交通量、交通标志的布置等方面综合考虑.
2.2.1交织区长度
交织区间长度通常是指两条出入匝道的楔形端之间的距离,如果互通式立交范围内的交织区间长度设计值较小,那么车辆将在交织区间长度范围内形成紊乱和阻塞,对主线交通的安全、快速行驶造成不利影响;而将交织区间长度设计较长时,势必造成互通式立交的规模较大,从而引起立交占地和投资的增大。因此,当交织区间长度不能满足要求时,应设置集散车道，保证主线直行车辆安全、快速行驶。
2.2.2直通交通量
设置集散车道的主要目的是消除车辆交织行驶对主线直行交通的影响。因此,当分流前或合流后的主线直行交通量接近主线一条车道的设计通行能力时,应考虑设置集散车道将交织车流与主线直行车流分开,以减少主线外侧出入口的数量。
3 集散车道的设计
根据以上三个方面原则的考虑，确定需要设置集散车道后，就要对集散车道的长度（起终点）、宽度（横断面布置）、分隔带等进行具体设计。
3.1集散车道长度
集散车道的长度由 3 部分组成: 驶出车道長度、出入口之间的距离、驶入车道长度。第一个和最后一个出入口之间的距离是由匝道线位所决定, 其间的交织段长度应满足要求。
3.1.1 集散车道渐变段长度L加和L减
集散车道渐变段长度的确定方法有以下2种。
1）渐变率法。参照互通式立交中直接式变速车道的流出角和流入角来确定，对于单车道和双车道, 其流出角均应不大于1/ 25, 流入角不大于 1/ 40, 根据流出角、流入角以及集散车道宽度、分隔带宽度, 即可计算出集散车道渐变段的长度。
2）加（减）速度法。加减速度法根据路程、速度、加速度的关系式，集散车道渐变段长度L加可按式（1）计算
加=( v12-v22)/2a (1)
式中：v1 ———进入主线车辆需达到的速度，一般取主线速度的70%
v2 ——————初始速度，即集散车道设计速度；
a——— 平均加速度，根据车辆性能不同而有所差异，一般取
0.35~0.75m/s2
集散车道渐变段长度L减的计算可分为两部分；
①第 1 减速段 L减1，车辆采用发动机制动，制动时间持续 3 s；
②第 2 减速段 L减2采取制动器制动并持续至渐变段终点，达到集散车道设计车速。
即L减=L减1+L减2
L减1与L减2可按式（2）和（3）计算
L减1=v0 t-a1t2(2)
式中：v0——进入渐变段的初始速度，可采用主线平均行驶速度，m/s；
t——发动机制动时间，一般取 3 s；
a1————发动机制动的减速度，m/s2。
加=( v12-v22)/2a2(3)
式中：v1——发动机制动后的行驶速度，m/s；
v2————集散车道设计速度，m/s；
a2——制动器制动的减速度，m/s2。
3.1.2渐变段至分合流点之间的集散车道长度L集
渐变段至分合流点之间的集散车道长度L集是集散车道的一部分, 它是指从集散车道分隔带端部至最近的分合流点之间的距离。多数情况下, 其中还包含互通式立交匝道的变速车道。由于在集散车道、其前后主线及分合流处均需设置相应的禁令标志、指示标志和指路标志等, 因此L集的长度首先应满足各种交通标志设置的最小间距。如果其中不含有变速车道, 则其长度宜大于 200m, 特殊情况下, 也不得小于 150m。
3.2集散车道横断面布置
集散车道的横断面组成通常应包括左侧路缘带、行车道、硬路肩(包括右侧路缘带)、土路肩等。
集散车道的左侧路缘带的作用同主线,其宽度可取0.5 m;土路肩的宽度一般与主线一致,为0.75 m或0.5 m.行车道和硬路肩的宽度可按下列要求处理:
(1)当集散车道的交通量接近双车道时的交织通行能力,行车道按2×3.75 m或2×3.5 m宽度布置,同时设置2.5 m宽的硬路肩;
(2) 当双车道的集散车道通行能力有富余的情况下,可只设包括路缘带在内宽度为1.0 m的硬路肩;
(3) 当集散车道的交通量小到可在单车道以汇流和分流来代替交织时,可采用单车道附2.5 m宽的硬路肩。
4 结语
本文结合多年的研究成果和国内外的工程实例,对集散车道的设置原则和设计要素进行了较系统地分析,为集散车道的细化设计提供了理论依据。
参考文献
[1] 杨少伟. 道路立体交叉规划与设计[M].北京：人民交通出版社，2000.
[2] 日本道路公团.日本高速公路设计要领[M].西安：陕西旅游出版社，1991.
[3] 罗霞.高速公路立体交叉规划与设计[M].成都出版社,1992.