安全变道概率条件下高速公路立交最小净距研究

为探究安全变道概率条件下高速公路立交最小净距,将相邻立交净间距分为向内侧变道段、标志识别段和向外侧变道段3部分。结合动力学和速度一致性原理,分析安全变道时的临界车头间距;运用概率论和交通流理论研究车辆变道概率组合特性。综合考虑车道数、服务交通量、设计速度和限制速度等条件,建立高速公路立交净距与安全变道概率关系模型。研究表明,安全变道概率阈值为0.95时,一级服务水平下不同车道数和设计速度的高速公路立交最小安全净距分别为:1 800 m(2,3车道,100 km/h)、2 200 m(2,3车道,120 km/h)、2 350 m(4车道,120 km/h),安全变道概率随立交净距的增大而呈阶梯型增长。

基于非自由换道行为的高速公路互通立交最小净距模型

针对我国高速公路小间距互通立交群日益增多的实际情况,为确保转换车辆驶出主线的安全性,在国内外“车、路”因素研究的基础上,增加“驾驶人”换道行为因素,对高速公路互通立交最小净距进行了研究。提出了驾驶人非自由换道行为分为强行换道、协作换道和竞争换道3种,其中,协作换道行为是车辆驶出互通主线过程中除自由换道行为以外最为理想的换道行为,有助于提高车辆的通行效率及安全。采用概率论、微分法、可接受间隙理论及运动学方法,分别建立了与换道行为相应的互通极限、理想及保守最小净距计算模型。然后采用交通冲突仿真手段,运用聚类分析及模糊评价方法,对3种净距模型的安全级别进行了分析。结果表明:当互通立交净距小于极限值、接近极限、理想及保守值时,安全级别分别处于危险、临界安全、较安全及安全,基本符合模型预期。对比《公路立体交叉设计细则》中最小净距值,结果显示单向2车道最小净距值偏安全、单向3车道最小净距值接近临界安全而单向4车道最小净距值偏危险。针对《细则》中单向4车道相邻互通立交最小净距值偏危险的情况,根据最小净距计算值,推荐设计速度为120,100,80 km/h的单向4车道高速公路互通立交最小净距分别不宜小于1600,1300,1000 m;当实际空间、经济等条件允许时,推荐相邻互通立交净距采用不小于理想最小净距的净距值。

新增路网节点形成复合式互通立交方案研究

近年来,随着我国高速公路快速发展,路网日益密集,城镇等关键节点处互通立交间距较小,难以满足相关规范最小净距要求,需根据工程实际情况设置不同形式的复合式互通立交。以漳县黄土坡枢纽立交工程实例为依托,对复合式枢纽立交在项目研究前期设计思路进行探讨。