高 輝， 鄭 俊， 徐 立

(1.上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院集團(tuán)浙江市政設(shè)計(jì)院有限公司，浙江 杭州 310014;2.杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會，浙江 杭州 310026；3.浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

步入21世紀(jì)以來我國城市建設(shè)速度正在穩(wěn)步提升,市政交通設(shè)施也在隨著發(fā)展理念的變化而不斷發(fā)展,如今的市政交通設(shè)施已不僅僅要滿足市民出行的基本需求,伴隨著綠色發(fā)展理念的提出,更要考慮綠色、便捷、以人為本的設(shè)計(jì)理念。

城市道路綠化和環(huán)評措施是設(shè)計(jì)中重要組成部分,但由于現(xiàn)階段對其不夠重視、研究不充分的原因,我國的城市道路景觀綠化和聲屏障設(shè)置還存在著諸多安全隱患[1]。目前我國市政道路設(shè)計(jì)的主要關(guān)注點(diǎn)集中在其工程技術(shù)設(shè)計(jì),多數(shù)道路是在主體建成后才增設(shè)專項(xiàng)景觀設(shè)計(jì)和聲屏障設(shè)計(jì),但在專項(xiàng)設(shè)計(jì)階段存在學(xué)科交叉問題,目前的景觀和聲屏障設(shè)計(jì)缺乏與其他專業(yè)的交流協(xié)作。其中突出的問題是,專項(xiàng)設(shè)計(jì)中沒有充分考慮交通安全問題,過分考慮景觀效果或環(huán)評影響,忽視了潛在的安全隱患。

“以人為本,安全第一”是城市道路設(shè)計(jì)的首要原則,在景觀和聲屏障設(shè)計(jì)中,應(yīng)將交通安全放在首位,完善相關(guān)設(shè)計(jì)方法尤為重要。在多數(shù)情況下,相關(guān)規(guī)范和部門都對上述兩類設(shè)計(jì)有專項(xiàng)規(guī)定和要求,但其設(shè)計(jì)與交通安全的關(guān)系還有待明確。目前我國對景觀綠化做了很多研究,主要側(cè)重于綠化植物的培育和景觀搭配效果上,或從人文角度評價(jià)這一設(shè)計(jì)的效果,而對于景觀綠化和聲屏障設(shè)置給交通安全帶來的隱患問題沒有引起重視,缺少一定的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。

本文以杭州市望秋立交工程為研究對象,旨在分析綠化和聲屏障設(shè)置與道路安全的關(guān)系,明確其相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo),以期為今后城市安全交通提出一些建議。

1 望秋立交交通隱患情況

1.1 項(xiàng)目概況

杭州市望江路/秋濤南路立交(簡稱望秋立交)位于杭州市望江片區(qū),處于秋濤南路高架和望江路交叉點(diǎn),望秋立交采用苜蓿葉全互通立交,立交總體布局為:秋石高架處于第三層,望江路主線跨線橋?yàn)榈诙?地面道路為第一層、采用信號控制平面交叉形式,第二與第三層之間布設(shè)8條匝道、采用雙向2車道苜蓿葉形式,實(shí)現(xiàn)秋石高架與望江路跨線橋之間的交通轉(zhuǎn)換。

1.2 交通隱患情況

為了減少噪聲污染及美化城市景觀,望秋立交的大部分防撞墻頂部都設(shè)有聲屏障或者綠化花箱。道路開通運(yùn)行后,發(fā)現(xiàn)高架橋部分聲屏障及綠化花箱影響車輛觀察前方路牌或路況情況。杭州市交安綜合治理專項(xiàng)辦在隱患排查時(shí)提出望秋立交匝道存在綠化、聲屏障遮擋駕駛?cè)艘暰€的情況,易發(fā)生事故。具體隱患點(diǎn)如下:

(1)望秋跨線橋A、D、E匝道分流點(diǎn)。三角區(qū)端頭處T桿靠匝道一側(cè)版面,共計(jì)點(diǎn)位3處,即3塊交通設(shè)施版面。該處安全影響主要為:遮擋部分標(biāo)志牌版面,影響車輛觀察匝道出口及線形(圖1)。

圖1 A匝道分流點(diǎn)安全隱患

(2)秋石高架主線在B、C、F、G匝道分流點(diǎn)。三角區(qū)端頭處T桿靠匝道一側(cè)版面,共計(jì)點(diǎn)位4處,即4塊交通設(shè)施版面,該處安全影響主要為:遮擋部分標(biāo)志牌版面,影響車輛觀察匝道出口及線形(圖2)。

圖2 B匝道分流點(diǎn)安全隱患

(3)秋石高架主線在D、E、H匝道合流點(diǎn)。三角區(qū)靠高架主線一側(cè)的防撞墻頂部設(shè)有聲屏障,共計(jì)點(diǎn)位3處。該處安全影響主要為:匝道與主線合流點(diǎn)前后一定范圍內(nèi)的行車視距,匝道與秋石高架主線車輛相互觀察視距(圖3)。

圖3 E匝道合流點(diǎn)安全隱患

(4)匝道與秋石高架及望江路跨線橋三角區(qū)合流點(diǎn)。合流點(diǎn)綠化花箱影響行車視距,共8處。影響匝道與主線車輛相互觀察視距(圖4)。

圖4 匝道合流點(diǎn)花箱安全隱患

2 出入口匝道視距控制區(qū)分析

分析總結(jié)望秋立交出現(xiàn)的視距隱患問題,主要可歸結(jié)為兩類問題,即出口匝道和入口匝道的視距問題。本文將從這兩方面進(jìn)行分析。

2.1 出口匝道景觀控制區(qū)計(jì)算

駕駛員由主線出口進(jìn)入匝道可細(xì)分為3個(gè)階段。第一階段:模糊判斷前方匝道口設(shè)有標(biāo)志牌,但具體內(nèi)容不夠清晰,還需進(jìn)一步判斷是否進(jìn)入匝道。第二階段:進(jìn)入視認(rèn)范圍,可清晰看到前方指示牌標(biāo)識,做出是否進(jìn)入匝道的決定。第三階段:對上一階段做出的決定進(jìn)行的一系列操作。保證駕駛員安全的關(guān)鍵階段在于第二個(gè)階段,當(dāng)駕駛員進(jìn)入標(biāo)志牌的視認(rèn)距離內(nèi),需確保駕駛員視角范圍內(nèi)視線通透,避免其他景觀對出口的辨識干擾。出口標(biāo)志牌到認(rèn)讀點(diǎn)的視認(rèn)距離間,駕駛員的視角線范圍所形成的區(qū)域及視距控制區(qū)如圖5所示。

圖5 出口匝道景觀控制區(qū)示意圖

標(biāo)志牌視認(rèn)距離是指一般視力駕駛員可清晰看到標(biāo)志牌標(biāo)識的最長距離,靜態(tài)標(biāo)識高度與可視距離存在密切聯(lián)系,可由式(1)計(jì)算[2]:

L=57.3h/β

(1)

式中:L為標(biāo)志牌視認(rèn)距離;h為標(biāo)志牌中的主體內(nèi)容的字體高度,見表1;β為人眼識別漢子所需的最小視角,一般可取15.5′[3]。

表1 標(biāo)志牌字體高度

將表1數(shù)據(jù)代入式(1)，可求得L值，見表2(計(jì)算結(jié)果取整)。

表2 駕駛員視認(rèn)距離

為使駕駛員在進(jìn)入標(biāo)志牌的視認(rèn)距離內(nèi)后不受其他景觀的干擾,需保證駕駛員水平視角范圍內(nèi)的景觀得到控制,駕駛員水平視角與速度有關(guān)[1],見表3。

表3 駕駛員水平視角

圖6 出口匝道視距控制區(qū)計(jì)算簡圖

由上計(jì)算可得到A、B點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而可確定出口匝道景觀控制區(qū)。

2.2 入口匝道景觀控制區(qū)計(jì)算

匝道車輛匯入主線時(shí),需同時(shí)保證主線車輛與匝道車輛在一定區(qū)域內(nèi)視線不受干擾,兩者間可以合理避讓。主線車速較匝道快,當(dāng)主線車輛觀察到匝道車輛時(shí),需減速或避讓,具體可分為兩個(gè)階段。第一階段:看到匝道車輛,做出反應(yīng),這段行駛距離稱作反應(yīng)距離。第二階段:做出安全操作,駕駛員進(jìn)行減速或者變道操作,這段距離稱作安全操作距離。而匝道車輛由于車速較小,只需滿足在看到主線車輛時(shí),預(yù)留足夠反應(yīng)時(shí)間即可。具體示意圖如7所示。

圖7 主線安全視距示意圖

主線車輛反應(yīng)距離可按下式計(jì)算:

(2)

式中:v1為主線設(shè)計(jì)速度,km/h;t1為駕駛員反應(yīng)時(shí)間,一般取2.5 s[3]。

若主線駕駛員遇到匝道車輛選擇變道,變道距離可按下式計(jì)算:

(3)

式中：t2、t3分別為判斷變道確認(rèn)時(shí)間和實(shí)際變道時(shí)間。t2一般取1.6 s[4],t3可通過表4取值[5]。

表4 駕駛員變道所需時(shí)間

若主線駕駛員遇到匝道車輛選擇減速,減速距離可按下式[6]計(jì)算:

(4)

式中：t4為達(dá)到制動力時(shí)間,取0.5 s;v2為匝道設(shè)計(jì)速度;amax為制動加速度,可取3.4 m/s2。

由上可得主線安全視距為:

S1=L1+max(L2,L3)

(5)

由式(5)可計(jì)算得出主線安全視距,見表5。

表5 主線安全視距

對于匝道車輛,需滿足安全視距:

(5)

由式(6)可計(jì)算得出匝道安全視距，見表6。

表6 入口匝道安全視距

因此,可通過以上方法計(jì)算得出S1、S2值,進(jìn)而確定入口匝道景觀控制區(qū)。

2.3 望秋立交交通隱患點(diǎn)整改方案

通過以上分析可知,為保證望秋立交通行安全,需對計(jì)算所得視距控制區(qū)范圍內(nèi)的景觀進(jìn)行控制,以保證駕駛員的安全視距。具體可采用的措施有:

(1)將部分聲屏障調(diào)整為透明隔聲玻璃形式。

(2)拆除部分聲屏障和花箱。由于設(shè)置透明玻璃聲屏障會存在反光問題,尤其在夜間,可能會造成其他負(fù)面影響,建議在視距控制區(qū),拆除聲屏障和花箱。

3 結(jié) 論

城市互通立交由于綠化和環(huán)評要求,易在交付使用后出現(xiàn)交通隱患問題,本文經(jīng)研究得出以下結(jié)論:

(1) 若城市互通立交兩側(cè)均設(shè)置聲屏障,需對關(guān)鍵部分進(jìn)行安全視距驗(yàn)算,應(yīng)以交通安全為首要原則,呼吁有關(guān)部門引起重視。

(2) 提出了匝道與主線分合流點(diǎn)安全視距計(jì)算方法,明確了該處景觀控制具體范圍。

(3) 隨著人民群眾對美好生活的需求日益增長,在城市互通立交設(shè)計(jì)中,提出一種可以兼顧綠化、隔音及交通安全功能的附屬設(shè)施意義重大。