隧道立交交通工程设施设计要点探讨

李洪萍

（大连市市政设计研究院有限责任公司，辽宁大连 116011）

0 引言

随着我国城市化与机动化进程的推进、城市开发强度的增加，交通供应与交通需求之间的矛盾、交通基础设施建设与环境保护之间的矛盾日益突出。越来越多的视线投向地下，向地下寻找空间来解决交通问题。随着地下交通空间资源的陆续开发，为使地下交通设施与地面交通设施形成高效的交通网络，地下立交也陆续出现，如厦门东坪山隧道立交和万石山隧道立交、长沙营盘路湘江隧道立交、南京双龙街立交隧道等[1][2]。

隧道由于其封闭性的特点，具有特殊的交通视觉环境；并且与在一般道路或桥梁上发生的相似的交通事故相比，在隧道内发生的，危害程度更大，交通疏散难度大，引发二次事故的可能性高。因此，隧道对于交通运行的安全性要求更高，对于隧道立交，更是如此。

交通工程设施作为交通管理与控制措施的“硬件”，需要及时、准确地向交通参与者提供道路条件信息、交通管控信息，使车辆能够平稳、有序地行、停，进而保证行车安全。本文以大连市南部滨海大道东端隧道立交工程为例，分析隧道立交的交通环境特性、交通安全特性，借鉴国内外隧道交通管理的先进经验，提出隧道立交交通工程设施的设计要点，希望能对业界进行隧道及隧道立交的交通工程设施设计有所助益。

1 地下立交交通特性

隧道是侧向封闭交通构筑物，与开放式道路相比，隧道环境给驾驶员带来特殊的视觉影响和心理影响，从而导致在隧道内，特别是在长大隧道内的驾驶行为、交通特性与开放式道路相比存在较大的差异，具体有以下几个特性。

1.1 “黑洞、白洞效应”

由于隧道内外存在亮度差，白天驾驶员从明亮的环境接近、进入和通过隧道的过程中，与行驶在一般道路上不一样，将会发生种种特殊的视觉问题。白天进入隧道前，由于隧道内外亮度差别极大，从隧道外部去看照明很不充分的隧道入口，会看到黑洞（长隧道）或黑框（短隧道）现象。进入隧道后，因急剧的亮度变化，人的视觉不能迅速适应，要过一段时间才能看清隧道内部情况，因此，隧道入口事故率较高。白天在隧道出口因外部亮度极高，出口看上去是个亮洞，即“白洞现象”，出现极强的眩光。

1.2 “端墙效应”

“端墙效应”是指隧道端墙给驾驶员带来的唯恐与之冲撞的心理影响，这种影响会使驾驶员产生紧张心理，反应迟钝，甚至难以沉着、准确地操纵车辆。这种效应会引起驾驶员操作失误，发生制动不当和转向不当，引起追尾和撞壁事故。

1.3 “慢进洞、快出洞”心理影响

隧道只有两端有一入口和出口，驾驶员很容易产生“慢进洞、快出洞”的心理，这样，在隧道内车速就会增加，隧道越长，加速效应越明显。

1.4 洞内噪声和空气污染物的不利影响

由于在隧道内部汽车排出的废气无法迅速消散，会形成烟雾，可以将汽车前照灯和隧道内照明灯具发出的光吸收和散射，降低了隧道内的能见度。

1.5 分、合流影响

在隧道立交的分、合流段，车辆需要在上述隧道的特殊交通环境下，进行加速、减速、变换车道、分流、合流等复杂的驾驶行为，要求在线形、视距、交通管控设施等方面为行车安全提供更全面、更可靠的保障。

2 隧道交通安全特性

国内对高速公路隧道的相关研究表明：我国隧道路段事故率略高于开放性道路，而且隧道洞门附近的事故率远高于洞内，隧道交通事故形态以撞壁、刮擦、追尾为主，侧翻事故少，火灾事故率极低，交通事故车型以小客车和大货车为主[3]。

3 隧道立交交通管控措施及交通工程设施

针对隧道交通环境及交通事故的特点，提出相应的交通管控措施，并提出有效实现这些交通管控措施“硬件”——交通工程设施的设置方法，详见表1所列。这些设施协调设置，可以有效地约束、指导驾驶行为，提高行车的安全性。

4 南部滨海大道东端隧道工程简介（见图1）

南部滨海大道西起小平岛滨海路与旅顺南路交叉口；向东连接河口湾、七贤岭、凌水湾，进入海面，经过黑石礁、星海公园、星海广场，在森林动物园二期位置登陆，穿过迎客山、白云山后与东北路、长春路相连。南部滨海大道是大连中心城区“七纵七横”快速路系统中最南面的“一横”的重要组成部分，向北与河周路、东北路、大连湾跨海通道等现状或规划快速路相连。南部滨海大道平行于中山路、五一路，能够增加大连南部城区的东西向通道，实现老城区与高新园区、旅顺口区之间的快速交通联系，缓解中山路、五一路等道路的交通压力。

工程全线可划分成三个段落，即西端陆地部分、中段海上部分和东端陆地部分。其中，东端陆地部分主要为隧道工程，其线路东南起点处与南部滨海大道中段的跨海大桥相连，终点分别向北和向东衔接地面路网实现交通集散。其中，向北衔接东北路（快速路）、向东衔接长春路及规划的南部快速路。东端隧道路线经过迎客山和白云山，在山体内有一次分岔、合流，分别衔接东北路、长春路。该工程新建的隧道、桥梁（北线隧洞入口处新建桥梁跨越现状道路）与现状东北路及白云隧道构成全定向Y型立交。

在分岔点以南，隧道为分离式双洞双向6车道，长度为1.5 km，分岔后东北路、长春路方向均为分离式双洞双向4车道，接东北路方向隧道长度为1.5 km，接长春路方向隧道长度为0.9 km。新建隧道西线、北线高，东线、南线低，东线隧洞下穿北线隧洞和现有的白云山南行隧洞。

5 南部滨海大道东端隧道立交交通工程设施设计概要

表1 隧道立交交通工程措施及相应的交通工程设施一览表

根据对隧道交通工程设施的分析及南部滨海大道东端隧道的线形特点，提出该工程交通设施设置的类型及要点，图2为该工程3车道隧道和2车道隧道洞口段的效果图。

5.1 交通标志

隧道内交通标志全部采用电子标志，包括车道指示标志、安全驾驶提示标志、分合流警告标志、限速标志、指路标志、隧道信息指示标志、横洞指示标志、紧急停车道指示标志等；注意隧道入口(特别是隧道西北入口)及隧道分流处指路标志版面能够清晰表达行车方向，使驾驶员能够及时选择行车方向，指路信息需重复提示、多级预告。

5.2 交通标线

隧道内设置的交通标线主要包括车行道边缘线、车行道分界线、分合流三角区标线、导向箭头、隧道内缘石立面标线、减速标线等。其中，除分合流区外的车道分界线采用实线，车行道边缘线采用振动标线；隧道分岔点以北车道边缘线位置设置突起路标。

5.3 交通隔离设施

为了使隧道内分、合流车辆按照地面标线标示的线路安全行驶，防止分流车辆滞后分流，合流车辆提前合流，有效排除横向交通干扰，减少交通事故，隧道内分、合流处禁行填充区边界设置柱式PVC柔性反光隔离桩。

5.4 照明系统

2车道隧道设置一排灯具、3车道隧道设置两排灯具，使照明灯具成为最突出的线形诱导设施；隧道全线设置一般照明灯具和加强照明灯具，两者交错布置，其中1/3一般照明灯具兼做应急照明灯，出入口设置增强照明灯具。

5.5 通风系统

采用射流风机诱导型纵向通风方式；风机平时不开，交通阻滞时根据检测的污染物浓度逐级开启。

5.6 监控系统

隧道全线设置视频监控系统，连接到隧道控制中心，控制中心安装主控PLC并连接到上级管理中心，可接受上级管理中心的控制指令，实现远程控制。

5.7 交通事件自动检测报警系统

通过埋设在现场的感应线圈和监控中心的数据分析处理及自动报警系统，可在第一时间发现交通事故等各种意外事件。使监控中心工作人员及时对交通事件进行判断、确定采取的应急措施，减小交通事件对隧道内车辆运行的影响。

除上述设施外，该工程还依据相应规范要求设置了隧道消防系统，应急救援系统等。

6 结语

随着城市的可持续发展战略的深入实施和环境保护政策的深化与落实，在城市当中建设快速交通通道面临的建设用地条件和自然环境保护的要求越来越严苛，为了尽量减少占用土地和空间、减少对人文景观和建筑的破坏、减小对地面步行和非机动车交通的影响、减小车辆运行对沿线居民的环境影响，合理开发地下空间，建设城市地下快速通道成为目前许多国家的共识。随着城市地下交通通道的增加，地下立交也纷纷涌现。由于隧道特别是长达隧道近乎封闭的环境特点，隧道内发生的交通事故的危害程度更大。合理的交通工程设施能够向驾驶员准确传达交通管控措施、提高车辆运行的安全性。通过交通标志提示驾驶员入洞前打开车辆前照灯和告知驾驶员隧道的限速值、隧道一般路段内禁止变换车道、通过缘石立面标线突出显示道路边界、利用道路边缘振动标线提示驾驶员及时调整行车方向、分合流区设置硬隔离迫使车辆在视距充足时才开始分合流操作、在分合流区在车道边缘设置轮廓标、通过合理排布照明灯具诱导隧道立交线形、通过分流点上游的出口预告标志及指示行进方向的地面标线提示出口位置与方向、隧道出口前后设置地面振动减速标线等措施，可有效地提高隧道立交的行车安全性，实现“安全第一、预防为主”的目标。

[1]李明,张海忠,魏为成.厦门机场路东坪山地下立交变速车道设计探讨[J].公路交通技术，2011，(4):18-22.

[2]胡学兵.地下立交设计施工关键技术研究[J].隧道建设，2011(8)255-259.

[3]戴忧华,安超杰,廖志高,倪洪亮.高速公路隧道路段交通安全特性研究[J].交通信息与安全，2010，(2):101-106.