城市组合式立交设计思路浅析

城市组合式立交设计思路浅析

屈晓光

天津市政工程设计研究总院有限公司 天津 300392

摘要：阐述了城市组合式立交特点，通过区域交通组织、组合式立交方案拟定、交通量预测、组合式立交设计、立交评价等几个方面对组合式立交进行设计思路分析，可为类似组合式立交设计者提供思路参考。

关键词：组合式立交；城市互通；立交设计

0引言

随着城市的发展和城镇化进程的不断推进，城市区域地块由于高强度开发逐渐形成超强交通吸引和发生点，而传统的地面平交或几条分散的道路，以及单点立交阶段很难担负起交通的疏解功能，无法解决高峰时段交通区域性拥堵问题。而组合式立交可实现一定区域交通组织，可分离区域过境交通，提升区域通行效率，组合式立交中立交之间可协同互补，从而可系统性地解决区域交通组织问题，可解决区域性交通拥堵问题。

1组合式立交概述

立交通常是指在两条或多条道路的相交点，通过设置跨线桥或地道等构筑物使直行交通跨越或下穿相交道路，同时通过匝道实现转向功能的一种交通组织方式。它既是一种交通组织方式，也是在某一特定区域内桥梁、地道等构筑物的统称。组合式立交是指在区域中设置多个立交节点，通过设置集散车道将临近立交的所有出入口或主要出入口串联起来成为组合成立交，组合式立交采用“线、面”的思维方式去解决交通问题，因而组合式立交的设计流程也更强调立交之间协同互补、注重交通组织与立交协同，是区域协同解决一定区域交通疏解的具体实践。

城市立交群的设计流程有其自身特点，相对于常规的立交设计流程来说，其显著的区别在于以下3点:

   (1)确定研究范围

组合式立交设计之初，需要明确设计范围。设计范围过小，虽然需决的交通问题相对较少，但协同解决交通问题的空间就有限；设计范围过大，一方面需要解决的交通问题相对复杂，另一方面会带来占地过大的问题。同时在城市立交设计过程中，研究范围通常常会随着设计的推进发生改变。

(2)区域交通组织

单个立交往往仅需考虑某一点的交通组织，而组合立交设计构思时需先构思区域交通组织方案。不同的区域交通组织方案会产生不同的组合立交布线形式，但对组合立交中的某一个体立交而言，其立交方案很可能是一样的。因此，在组合立交设计构思中，需要着重强调区域交通组织。

  (3)交通方案判断

组合立交设计过程中，在根据区域交通组织方案进行交通预测后，需根据交通预测数据反过来评判区域交通组织方案是否合适。好的区域交通组织方案，常常能很好地协同解决交通问题，使交通需求分布适中，交通需求与交通设施供给之间可充分协调。如果交通需求与交通设施供给之间出现矛盾，则需重新调整区域交通组织。

2组合式立交设计思路

2.1区域交通组织

区域交通组织是组合式立交方案拟订的初步构思，而组合式立交方案拟订又是在区域交通组织的基础上进行的工程细化。在组合式立交方案设计流程中，虽然二者是不同的步骤，但却互为因果关系，不同的区域交通组织导致不同的组合式立交方案。

   区域交通组织是在划定的研究范围内，粗略地勾画出解决区域内交通问题的初步方案。区域交通组织方案构思的步骤如下:①确定区域内交通问题(逐个节点提出交通问题)。②标定区域内交通问题的优先顺序(一般逐个节点列出优先顺序，然后总体比较排序)。③根据优先顺序，依次提出解决区域内交通问题的路径。④确定各路径相交节点的交通处理方式(平交或立体交叉)。⑤检查是否有交通问题未能提出实现路径。⑥如有，是否需要通过协同解决，提出协同解决路径。⑦勾画出草图。⑧粗略估计交通组织方案是否可行，是否需要调整，然后确定区域交通组织方案。

对同一个项目，区域交通组织方案可以有多个，方案个数一般取决于项目本身及方案拟定者对项目的判断。组合式立交方案拟定时，对同一个区域交通组织方案，可以有不同的组合方案，但这些方案大同小异，主要不同点在于局部的变化。

2.2组合式立交方案初步拟定

组合式立交方案拟定是在区域交通组织的基础上，运用技术规范，结合路线周边的用地情况，以及区域内的限制因素，确定组合立交的线形及车道数。具体步骤如下:①根据区域交通组织草图，确定主线线形及车道数；②确定匝道出人口位置及车道数；③确定匝道平面线形；④确定相交点交叉关系；⑤检查匝道间距；⑥检查进出口匝道车道匹配度；⑦检查与周边路网的连接；⑧明确平交口的交通控制方式。

2.3交通量预测

交通量预测是在一定路网条件下，通过分析一定区域的用地、人口、就业等社会经济发展状況，量化出因社会经济活动而产生的交通需求总量，然后根据人们的出行方式进行选择，在一定分配原则下，将交通需求分配到各条道路中。

交通预测是一个复杂的系统工程，通常都是通过交通预测模型来完成的。目前，常采用的交通预测模型有两种，一种为“四阶段模型”，另一种为“行为模型”。通过交通量预测可判断组合式立交方案布置的合理性。

2.4组合式立交设计

有交通预测数据后，可初步判断组合式方案是否可行。若方案不可行，则需调整，如可行，则可进入立交设计阶段。立交设计是指根据前面步骤初步确定的立交方案，根据设计规范，完善平面几何线形的立交线形设计过程。立交设计需要准确无误地表达出如下信息:①所有道路的断面布置；②所有道路交通标线；③所有渐变段交通标线；④所有车行道、人行道边线；⑤所有匝道进出口交通标线；⑥所有匝道交通控制方式下的边线；⑦所有交叉点的交叉关系；⑧与设计边界相衔接处的车道衔接关系；⑨明确需要调整的现状立交匝道或进出口。

立交设计需要拟订出所有主线及匝道的纵向高程走向及衔接，以保证在工程设计时不会因高程问题而导致方案不能实现。

2.5组合式立交评价

对单个立交的评价，基本上都基于项目交通功能、运营安全、景观功能、环境影响、经济指标、占地面积、施工难易度以及征地拆迁等方面进行比较和评价。其中，交通功能因素，-般包括立交通行能力、交织区服务水平、出入口匹配度等主要指标；运营安全因素，一般包括立交线形、视距、运营速度等主要指标；景观功能因素，一般则包括立交造型、线形视觉、环境适应等主要指标；环境影响因素主要是噪声及尾气排放等主要指标。

对于组合式立交，可采用多目标决策法进行分析评价，多目标决策与一般的单目标决策有所不同，多目标决策法是对多个相互冲突的决策目标进行科学、合理的选优，然后作出决策的理论和方法。在多目标决策中，要同时考虑多个目标，而这些目标往往是难以量化或排序比较的，有时甚至是彼此矛盾的。一般情况下，很难使每个目标都达到最优，从而作出各方面都很满意的决策。因此，多目标最优化的过程，实质上是在各种目标之间和各种限制之间根据影响因素的权重求得一种合理的妥协。

组合式立交多目标决策法首先是建立评价指标体系，明确指标隶属度，然后确定指标权重，最后采用一种评价法，如模糊决策法、化多为少法、目标规划法、多属性效用法或层次法等，考虑评价因素，如主线与匝道通行能力、主线和匝道行车速度、匝道线形、立交占地面积、立交工程造价、征地拆迁费用等。给出可比较的量化数值，从而作出决策。

3结语

城市立交是解决节点交通问题的重要措施，而城市组合式立交强调立交之间可协同互补、注重交通组织与立交协同，可通过采用“线、面”的思维方式去解决交通问题，是区域协同解决一定区域交通疏解的具体实践。本文通过参考相关文献，从区域交通组织、组合式立交方案拟定、交通量预测、组合式立交设计、立交评价等几个方面对组合式立交设计思路进行分析，为类似组合式立交设计者提供思路参考。

参考文献

［１］CJJ129-2009,城市快速路设计规程[S].

［２］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.［３］龚华凤.山地城市立交群设计［M］．重庆:重庆大学出版社，2019.