加速车道长度的研究

考虑多种影响因素的加速车道长度

摘要：互通式立交加速车道长度有多种影响因素，本文主要讨论在道路纵坡、主线交通量、主线与匝道设计速度及加速车道形式的影响下加速车道的长度。

关键词：互通 立交 加速车道 车道形式

互通式立交作为道路之间相互联通的纽带，是高等级公路的重要组成部分，其主要功能是满足车辆以正常速度安全、舒适地转向行驶，互通式立交间距的设定影响到立交的布局、数量、位置、投资以及立交形式的选择，其中变速车道作为互通式立交匝道与主线间的连接部分，车辆在此车道上实现分合流，加减速以及车道转移等一系列复杂的运动，在整个互通式立交中有着比较重要的地位，加速车道是车辆从匝道驶入主线时，为减少匝道车辆对主线交通的影响而设置的过渡车道，对于加速车道长度的研究亦将相当重要，车辆驶入匝道后在加速车道上行驶提速并寻找可汇入间隙汇入主线，因此加速车道长度的设定要满足汇入主线所需的最小长度，在确定最小长度时应综合考虑道路纵坡的影响、主线交通量的影响、主线与匝道设计速度的影响及加速车道形式的影响等各种交通因素。 1、 考虑道路纵坡的影响

加速车道应设置在主线的下坡路段，以利于重型车辆的加速。主线与匝道的设置考虑到排水均有一定的坡度，设主线纵坡为i1，匝道纵坡为i2，当主线与匝道之间为平坡时，即主线与匝道纵坡相同时，

车辆汇入主线的过程为，车辆首先以匝道运行速度行驶，驶离匝道以加速度a进入加速车道，在加速车道末端达到与主线相邻的速度，等待可插入间隙会汇入主线车道，加速车道长度为

L?v1?v226a22

v1 ——与主线合流时最低合流速度（取值见表1）

v2——车辆驶离匝道进入加速车道的运行速度

a ——汽车由匝道汇入主线的平均加速度

车辆汇入主线速度v1 120 100 80 vm主线设计速度0（h） 60 60 50 50 40 40 v1（m） h70 65 63 当主线与匝道之间存在一定坡度时，由于重力影响，加速度值变小受力分析简图

F N mg ?

由受力平衡方程得 a??a?gsin?，当?较小时，

sin??tan??i（坡度）

a?——有纵坡时的实际加速度

a——平坡时的加速度

考虑最不利情况，取i?max?i1,i2?，受纵坡影响时加速车道长

22度修正公式为

L?v1?v226(a?ig)

坡道上变速车道长度修正系数

主线平均纵坡?00? 上坡加速车道

i?2 1.00 2﹤i?3 1.20 3﹤i?4 1.30 4﹤i?6 1.40 2、 主线交通量的影响

匝道车辆在加速到一定车速后，决定它能否及时汇入主线的主要因素是主线车道是否有足够可插入间隙供该车辆汇入，而决定主线是否有足够可插入间隙的最直接因素就是主路行车道交通量的大小。合流部分的通行能力与主线车道数，车道通行能力，匝道出入口的通行能力等因素有关，并应保证所要求的服务水平。

当主线存在可插入间隙（一辆匝道车辆汇入主路行车道的最小车头时距）时，车辆可直接汇入。

当主线暂无可插入间隙时，车辆在加速车道上一边加速一边等待主路车流出现可汇入间隙，等待时的行驶距离为

l??3600Qrln?1?p?

p?P(l) 表示经过调查得到的匝道车辆于 l处汇入的概率，Qr

为匝道交通量。

3、 主线平均行驶速度的影响

主线行驶速度越大，匝道车辆就更难寻找可插入间隙汇入主线，匝道车辆等待汇入主线的时间就会加长，从而需要更长的加速车道，驶入匝道与加速车道连接处的计算行车速度应保证车辆驶至末端的速度能达到主线行驶速度的70100。

不同主线设计车速时加速车道长度

主线设计车速（ms） 加速车道长度双车道 （m） 4、 加速车道形式的影响

互通式立体交叉匝道出入口形式一般分为直接式和平行式两种，变速车道为单车道和双车道时，其采用的形式不尽相同，单车道加速车道长度的计算与双车道长度计算方法相同，双车道加速车道增加了辅助车道。

单车道直接式入口是按1:40～1:20（纵横比）均匀的渐变率和主线连接，汇合点设定在主线直行车道右侧边缘3.5m（一条车道）处，汇合点后方为加速段，汇合前方为过渡段。

/ 90 110 130 150 单车道 40 30 60 70 80 80 100 90 120 100

单车道平行式入口是在汇流点处起，提供一条附加平行车道，使车辆从汇合点处开始加速到接近主线，在附加车道末端设置过渡渐变段，使有效长的插入区段有利于车辆驾驶。

加速车道的形式受主线交通量影响较大，当主线交通量较大时，匝道车辆只能在加速车道上等待可插入间隙汇入主线，从而使加速车

道长度增加，此时采用直接式会导致三角段变得细而长且难以设计，此时宜采用平行式，当主线交通量较小时，交通密度较小，匝道车辆经过加速车道后几乎均可以直接汇入主线，此时可采用直接式，并保持在匝道汇入主线之前保持主线100m和匝道60m的三角区域内通视无阻。双车道加速车道设置时，应满足车道数平衡、基本车道数连续这两条原则，若设置辅助车道，直接式辅助车道长度为450m，平行式辅助车道为400m，过渡段长度一般为90m。

直接式双车道匝道入口形式虽然合流便捷，路面利用率高，但同样受主线交通量影响，同一入口多次合流的间距较近而易导致交通事故的发生或汇流车速不高妨碍主线直行车辆的正常行驶，因受主线交通量影响较大，只有主线交通量小时采用直接式，从行车安全及主线优先的原则，一般不宜采用。

a、直接式+辅助车道，这种形式的加速车道克服了车道数不平衡的缺点，但从匝道至主线的基本车道有2个现行转折，驾驶员操作极为不便，从安全考虑不宜采用。

双车道加速车道形式为直接式+辅助车道

L1?v1?v226v22

L2?450

L3?v0?t13.6

b、平行式+辅助车道，此种车道不仅能保持车道数平衡，而且车辆从匝道至主线只有一个线形转折，驾驶员操作相对方便，入口路基边缘流畅整齐，外观整体性较好，且该形式不需要通过合流鼻半径的大小来调整变速车道的长度，而仅依据车速变化的要求和主线主要技术指标较为方便地设置变速车道和辅助车道的长度，非常有利于设计和施工。

双车道加速车道形式为平行式+辅助车道

5、 路网规划的影响

城市道路设置的主要目的是使驾驶员与乘客能迅速安全舒适顺畅地行驶，并且达到经济的要求，道路的绿化环境也有很重要的影响。在人流车流比较密集的位置设置的立交，交通量相对较大，其入口匝道 形式有所限制，大型城市互通式立交规模相对较大，其主线和匝道交通量大，所以加速车道的长度相对较长。

车道连续与平衡

我国城市道路相关设计规范并没有给出城市快速路出入口设置时车道如何保持连续与平衡的标准，公路相关设计规范互通式立体交叉设计要点中明确给出车道数平衡的概念和出入口分、合流处车道数平衡公式：M≥M+M一1 (1)式中，M为分流前或合流后的主线车道数：M为分流后或合流前的主线车道数；M为匝道车道数。城市快速路出人口设置一定要保持主线基本车道数的连续性，同时在出入口分、合流处应维持车道数的平衡。城市道路网较密、出人口间距比公路小，如果采用M=Nf+M一1来控制分流前或合流后的主线车道数，则在分、合流端口处由于交通紊流影响必将造成主线基本车道中最外侧～条

车道通行能力大大降低；如果采用M=M+M来确定车道数，则出入口处分、合流条件较好，有利于车流有序运行。设置双车道匝道时尤其注意不要缩减车道数，可利用变速车道来调整出入口前后快速路主线的道路设施宽度。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h4rt.html