城市互通立交出入口匝道安全性研究

2022-04-28 17:45:02 | 浏览次数：

摘要：出入口匝道车辆的汇入与驶出都会对主线交通流产生明显干扰从而形成交通冲突区，因此，出入口匝道是城市道路事故多发段。研究对出入口车辆的运行状态和事故原因进行分析，并从匝道线形设计、变速车道、标志标线设置等方面提出相应的改善措施。

关键词：匝道；出入口；运行特性；改善措施

0 引言

随着近年来我国城市道路建设的快速推进，用于实现交通转换的互通式立交建设数量和规模日益增长。车辆在出入口匝道需要频繁加减速、变换车道以及交织运行，对主线车辆形成较大干扰。尤其在山区城市立交数量众多，形式复杂多样，立交匝道出入口处路面普遍较窄，车流量及坡度大，交通拥堵，易产生车辆追尾、侧翻、挤撞、碰撞事故。因此，提高匝道出入口行车安全性是降低城市道路事故数、保证城市交通畅通的重中之重。

1 城市互通立交出入口匝道车辆运行状态分析

城市道路往往未控制出入、交通组成复杂、横向交通干扰大、信号控制路段多，交通流量具有典型的时间、空间分布特性。在出入口匝道上驾驶员首先会判断目标车道车辆实际运行情况，寻找可插入间隙，然后变换车道。由于城市互通立交交通流量较大，车辆经常会强制变道，易造成交通事故。互通立交出入口匝道车辆运行状态分为以下三类。

1.1 自由行驶

当车流量较小时，车辆受其他车辆影响较小，驾驶会员根据道路实际状况，车辆会通过加速或减速来达到期望车速，以获得最大的满意程度。期望车速一般受到驾驶员年龄及个性、车辆性能、道路条件等影响，一般服从正态分布。当车辆实际速度较期望车速低时，驾驶员会加速；当实际速度高于期望车速时，驾驶员会进行减速。车辆实际运行时，会受到各种道路条件与交通条件的影响，驾驶员为保障安全行驶会采取一定的措施，车辆最终的采取的速度为实际运行速度。当期望车速与实际车速的差异较大时，若出现紧急情况，则驾驶员采用的避让措施就会越激烈，车辆危险性就会越大。

1.2 跟车行驶

当交通流量较大时，车辆就会处于非自由行驶状态，车辆通常会以车队形式运行，车辆的驾驶状态会受到车队整体运动状态的影响，此时车辆特性与驾驶员特性的影响较小。驾驶员会根据车速差、加速度以及车头间距等状况，选择合理的驾驶模式，如加速或减速等。

车辆在跟车过程中，需满足车头间距大于安全车头间距。因此，跟车速度与车辆距离应保持在一定范围内。这些因素都会制约车辆跟车行驶的安全性；驾驶员的反应过程由感知、认识、判断和操作四个部分组成。如果前车的运行状态发生变化，跟车驾驶员经过一定的反应时间后才会进行操作，前后车辆的运行状态不是同步改变的；跟车行驶的一列车队，车辆之间总会相互影响，第一辆车的运动状态决定着第二辆车的运行状态，第二辆车的运行状态又会影响第三辆车，依此类推。如果第一辆车急刹车，则第二辆车也会紧急制动依此类推。这样就会形成不断向后传递的交通波。由此可见，车队中任意车辆运动状态的改变都会影响其后跟随车辆的运行状态。

1.3 分合流行驶

许多道路的出入口匝道都会有变速车道。其中，匝道区域变速车道的长度是公路非常重要的参数，它是匝道交通流特性的主要影响因素。变速车道可以为驾驶员提供分合流必须的空间，因此，变速车道的长度是限制驾驶员完成变道所需时间和空间的决定因素。当其他因素不变时，减少变速车道长度将会导致变道频繁，增加车流的不稳定性。

在中等交通流量时，车辆间往往会存在可变换车道的间距，一般将换道行为分为判断性换道与强制性换道两类。在城市道路出入口匝道上，车辆通常进行强制性换道，主要原因在于原车道上不能达到驾驶员正常的行驶要求。

2 城市道路互通立交出入口匝道事故原因分析

2.1 出口匝道事故原因分析

当车辆由正线驶出匝道时，先从主线分流然后进入减速车道减速到匝道安全运行速度行驶。后车为了避免受到前车分流的干扰，一般会选择进入内侧车道行驶，与后面车辆产生追尾。变道过程容易出现以下情况：由于变道时车速较高，减速车道内前车速度较低，而与前车发生追尾；由于过早减速或者制动幅度过大，使得车辆车速降低过快，而与原车道内后车产生追尾。

2.2 入口匝道事故原因分析

车辆由入口匝道进入主线时，由于匝道合流段视距不佳，无法提前准确感知其他车辆的位置与速度，易与主线车辆发生碰撞；若匝道纵坡较大，且平面存在较长直线，会导致驾驶员转弯不及时，快速冲入主线，将会发生严重的交通事故；由于车辆汇入主线车道时车速相对较低，被目标车道内高速行驶的后车追尾；由于主线交通量较大，车辆被迫临时减速甚至停车以等待合适的时机进入正线而与后车追尾。

3 匝道出入口安全改善措施

1.道路条件方面

当前，我国城市互通匝道标志存在着提供的信息量过大、安全感过高的问题，对这些设置不妥、信息量提供明显不合理的标志、标牌应按使需传递的信息能够方便、快速为驾驶员所接收的原则重新布置。

现有城市互通匝道出入口前一定范围内应该适当增加动态信息显示屏，以利于驾驶员提前预知前方道路状况，及时采取相应措施。针对城市道路上交通事故频发的匝道，应详细调查事故原因，并针对性地进行的改造，以彻底根除事故诱发源。

对于视距不良或平面半径过小造成的安全状况较差的匝道，应提高匝道线形设计标准，并对匝道安全性进行数字化模拟。在城市道路规划、设计过程中应综合考虑匝道行车安全性的影响因素，不断提高出入口匝道设计水平将行车过程中事故发生的可能性降至最低。

2.车辆性能方面

针对车辆的技术对策有如下几点：

（1）改善车辆生产工艺，努力提高汽车行驶的安全性和舒适性。

（2）逐步加强有关车辆主要技术性能的检测与管理。对检测不符合城市道路行驶要求的车辆，坚决禁止行驶。

3.驾驶员方面

驾驶员是事故发生的决定性因素，目前，匝道事故中驾驶员呈现年轻化趋势，相应的对策主要有以下几点：

（1）严格驾校考试标准，加强驾驶员安全知识教育，培养良好的驾驶习惯，提高驾驶员的操作技能。