基于可靠度理论的城市环线高速公路立交布设分析

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1、第一章绪论和优化，其方便快捷的优势得以充分发挥，又伴随城际交流的增多和公路客货运量的持续攀升，高速公路利用率大幅度提高。“十一五"期间，国内高速公路的年平均行驶量增长率水平保持在8％左右，在2007年甚至达到了26．5％，目前高速公路年平均行驶量已逾10万万车·公里／日。然而，国内绝大多数高速干线却并未因此表现出承载力不足，路网矛盾突出反映在了网络节点城市上，城市出入口有限的通过能力使得大量出入境交通和过境交通堆积，城市内部干道交通与过境交通的矛盾日趋尖锐。如何实现城市内部交通和对外交通的有效分流，进一步拓展城市发展空间，优

2、化城市生态环境，是摆在国内诸多大中型城市面前最为紧迫的问题之一。绕城高速公路是为缓解城市交通压力、衔接城市内外交通网络，以市区为核心建设的环形高速公路，其影响覆盖面广，通行能力堪比一般高速，交通条件优于城市主干道路，凭借独特的环状线形，能够高效的组织和疏导各类交通流，使城市路网与交汇于此的各条高速公路成为有机整体，既避免了过境交通对城市内部交通的干扰，又能为城市的对外交通提供便利。由于在解决城市对外交通问题上具备众多显著的优势，绕城高速公路得到了各地政府的广泛关注，成为了众多城市路网发展规划的首选，依托多重环线的路网形式分层

3、次的缓解城市交通问题，在国内也得到了广泛认同，如太原、沈阳、石家庄建有两环，福州、成都有三环，西安亦将建成三环，天津三环内还将规划形成环内环，至于北京绕城环线甚至已发展到了七环。目前，如九江、银川、赣州等中型城市也纷纷将绕城高速纳入到城市发展规划中，国内绕城高速公路建设方兴未艾。发展城市环线高速路业已成为国内大中城市疏解交通，实现对外高速公路与市内干道联网的重要趋势。1．1．3问题的提出绕城高速公路为城市的对外交通提供了合理的解决方案，一度为社会经济发展创造了良好的环境，但随着近年城市交通压力的增大和国内各地绕城高速的广泛建

4、设，环线规划阶段潜在的一系列问题也逐渐暴露出来，且绝大多数问题都将矛头指向了环线立交。环线立交是市区内路网与周边高速公路实现对接的纽带，对绕城高速整体性能的充分发挥起着举足轻重的作用，如果在设计阶段未能做的审慎规划，必将成为城市经济和对外交通发展的瓶颈。2长安大学硕士学位论文国外在快速环道建设中更多考虑的是环线、放射线与城市路网的有机统一，然而目前国内绕城高速公路的相关规划多是针对单一立交，从需求、用地、资金等角度出发割裂的研究问题，往往缺乏对立交与城市整体路网适应性的统筹考虑，如此，当市内路网及用地性质发生变化，抑或是新的

5、高速公路引入环线等情况发生，导致交通分布出现重组时，部分环线立交将难以适应新的需求，形成部分匝道川流不息而部分匝道却鲜有问津的强烈反差，更为严重的是匝道的拥堵将影响主线的正常运行甚至导致交通瘫痪。另外，由于不合理的立交数量和间距配置，绕城环线非但不能成为进出城市的快速通道，反而会成为限制出入境交通的一堵围墙，如北京的二、三、四绕城快速环线由于出口数量有限，使得每个出口立交都成为了一座隘口，北京因而也有了堵城之名。为改善交通状况，近年来北京、天津等许多大城市就被迫陆续炸毁了一些“问题"立交，而这样的资源浪费通过在设计阶段的合理

6、规划是可以避免。如何从环线立交与城市路网及交通需求发展的适应性出发，进行合理的立交布设，保证城市环线高速路的长期畅通、稳定，是具有较强现实意义并值得深入研究的课题。1．2国内外发展研究现状1．2．1高速路立交布设研究1)国外发展研究现状互通式立交始建于1928年美国的新泽西州，而在世界范围内的兴起则是上世纪50年代中期，伴随着发达国家高速公路的广泛建设而迅速发展起来。因国情不同，各国的高速路立交建设也各有特色，如美国土地资源丰富，立交形式丰富多样；日本国土相对狭小，以喇叭形或部分喇叭形的经济适用形立交结构为主；德国受二战影响

7、，在战后修建了大批高等级立交；英国则以环形立交，尤其是小环岛立交为主，目前，多层定向型立交是国外立交发展的主流【21。国外的立交布设相关理论研究也较成熟完善，学者们一般从以下三种角度展开研究：(1)高速公路的线型及其交通流特钳3】．【5】；(2)高速公路交通安全及驾驶员的行为特征【6】。【7】；(3)高速公路的交通管理与控制技术【8】-191。基于这些理论成果，大部分发达国家都形成了一套符合本国实际的、系统的技术方法和规范标3第一章绪论准，如美国交通研究委员会(TRB)最新的《道路通行能力手册(HCM2000)》就是一部具有

8、国际权威性的手册，其中对立交通行能力进行了详细的研究【l们，此外还有美国交通工程师协会(AASHTO)出版的《公路与城市道路几何设计政策》【11】、日本的《高速公路设计要领》㈦等都对立交间距做了细致研究，《HCM2000》关于立交最小间距的推荐值可见表1．1。在立交等级划分上，美国、德国和