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摘要：在高速公路用地日益紧张的情况下，本文结合具体实例对单点菱形立交在靠近城市区高速公路中的适应性进行分析探讨。
关键词：单点菱形；互通立交；高速公路；通行能力
随着我国高速公路主骨架网络的基本建成，目前高速公路的建设已开始向中小城市及县城逐步加密，而受限于我国严格的耕地保护政策，在经济较发达地区的近城区，高速公路用地困难的情况越来越突出，因此，势必需要改变原来粗放型的建设模式，在高速公路的规划设计阶段就要注重精细设计，节约用地。互通立交是高速公路中的大型构造物，对于发挥高速公路功能，影响高速公路造价、占地规模均起着至关重要的作用，目前在高速公路的互通立交设计中，与地方道路相接绝大多数采用常规的单喇叭形、双喇叭形或者T形互通立交，而较少采用菱形互通，菱形互通尤其是单点菱形互通布置紧凑，如果配以合理的交通组织措施，通行能力也较高，以下就该形式的互通立交做一些简要的分析，希望给类似工程项目以新的思路。
一、菱形互通的形式及优缺点
菱形互通目前多采用于城市道路当中，由于只需设置主线桥梁一座，占地面积小，工程造价较低，是城市道路最常用的立交形式之一，常见菱形互通的布置形式有以下几种：常规型、压缩型、单点式、劈裂式、三层式，后两种形式为常规菱形互通的变形，由于桥梁结构物较多，占地规模大，较少采用，以下仅对前三种加以论述。
常规型及压缩型与单点型相比优缺点如下：
1．常规型由于匝道与次要道路上存在两个距离较近的平交口，需要设置四个信号相位，需要根据各方向流量大小进行信号相位搭接，交通信号协调复杂，通行效率较低；而单点式地面层只有一个平交口，设置三个信号相位即可，交通管理相对简单，能有效提高通行效率。
2．常规型主线的两个左转匝道需要占用四个信号相位中的两个，如左转交通量较大时对通行能力影响较大；单点型主线的两个左转匝道只占用三个信号相位中的一个，左转交通占用绿灯时间短，可以大幅度的提高通行能力。
3．常规型两平交口距离较近，如主线左转车辆较多时，一次信号灯时间通过不完时，排队车辆对次要道路的直行交通干扰较大；单点型占用次要路距离较短，排队车辆可等候在下主路的匝道上，对次要道路直行交通影响较小。
4．常规型一般左转匝道几何指标较低，如需要进一步提高通行能力，需要将两平交口距离适当拉开，这样又增加了占用土地数量。单点型左转半径较大，提高了通行能力和安全条件，同时占用土地也较少。
5．單点菱形立交一般采用主要道路上跨的方式，交叉处设置大跨径桥梁一跨过次要道路，交叉范围内没有桥梁墩柱，转弯车辆视觉条件较好，提高交叉口安全条件。
6．单点菱形立交如结合设置道路渠化、三向交通信号控制及适当的交通组织，通行能力能得到大幅的提高。根据通行能力观测的研究，按D级服务水平控制，单点菱形适应的转弯通行能力为：每条右转车道约为1073pcu/h，匝道左转车道在设置交通信号的情况下可达到457 pcu/h，次要道路左转上匝道方向可达到160pcu/h。
二、设计实例
烟南互通立交位于佛山市九江镇，此处高速公路上跨省道S362线，互通的设置主要服务于九江镇区，满足省道与高速公路之间的交通转换。
本互通地处经济发达地区，S362两侧厂房密集，用地非常紧张，互通区东北象限有一大型加油站，西北象限为工厂、民房聚集区，S362南侧为规划的金属贸易市场，部分已经开始建设。因此，本处设置大型互通立交条件困难，地方意见尽量少占土地，减少对地方的影响，降低征地拆迁难度。
根据交通量预测结果（2034年），本互通交叉交通量分布特点为：该互通立交预测远景年匝道转向交通量方向性明显，主要交通流向为西北、东南象限的南庄至高明，龙口至龙江方向，分别为9679pcu/d、10271pcu/d，东北象限最小，为2622pcu/d。
由于S362交通量也较大，远期拟改建为快速路，为符合其升级改建规划，解决远期交通拥堵现象，保证该路的通行能力，在基于菱形立交的基础上对S362主路实施分离改造，将S362直行交通改为桥梁跨越，互通立交为三层式立交结构，高速公路位于最上层，设置30+50+30米连续梁桥跨越，交叉口内不设桥墩， S362直行交通为第二层，解决直行交通，交通转换通过地面层的单点菱形交叉解决。
本方案优化后交通能力大幅提高，总占地数量仅为92亩（不含主线，含收费站）。
三、结语
通过以上的分析，并结合实例应用，对于单点菱形立交在高速公路中的应用总结如下：
1．该种形式的互通尤其适用于近城区、用地受到严格限制的路段，对于高速公路统计，单点菱形用地范围仅为40～100亩（不含主线），远远小于其他形式互通立交。
2．由于主线左转车辆与次要道路直行车辆存在冲突点，再加上平交口信号灯时间的限制，一次绿灯时间通过的车辆数收到限制，因此单点菱形互通一般适用于左转交通量不太大的情况，如转弯交通量较大，而受到地物限制难以采用其他型式互通时，可考虑将单点菱形互通变形为三层式，通过将次要道路设置地下通道或者桥梁，可以进一步提高通行能力；另一种有益的尝试是将地面的平交口改造为环形交叉口，也能缓解地面转弯交通的拥挤。
3．在主线桥下设置平交口时，应当合理布置桥跨，避免使桥梁墩柱的设置成为驾驶员行车视线的盲点，造成安全事故。
4．值得注意的是，在次要道路非机动车及行人较多时，应尽量采用专用通道的形式穿越交叉范围，如工程上难以实施，则需设置单独的非机动车和行人信号灯，合理组织交通措施，避免与转弯机动车产生冲突。
参考文献
[1]CJJ 152-2010，城市道路交叉口设计规程．
[2]吴瑞麟，沈建武 单点立交（SPI）的通行能力研究.华中科技大学学报（自然科学版），2002，（10）．
[3]朱剑豪，孔庆伟，陈红樱.城市立交的主流型式-单点菱形立交的设计和应用.城市道路与防洪，2003，（02）．
作者简介：张文峰（1978- ），男，安徽省砀山县，中交公路规划设计院有限公司工程师，研究方向：高速公路道路设计。
关键词：单点菱形；互通立交；高速公路；通行能力
随着我国高速公路主骨架网络的基本建成，目前高速公路的建设已开始向中小城市及县城逐步加密，而受限于我国严格的耕地保护政策，在经济较发达地区的近城区，高速公路用地困难的情况越来越突出，因此，势必需要改变原来粗放型的建设模式，在高速公路的规划设计阶段就要注重精细设计，节约用地。互通立交是高速公路中的大型构造物，对于发挥高速公路功能，影响高速公路造价、占地规模均起着至关重要的作用，目前在高速公路的互通立交设计中，与地方道路相接绝大多数采用常规的单喇叭形、双喇叭形或者T形互通立交，而较少采用菱形互通，菱形互通尤其是单点菱形互通布置紧凑，如果配以合理的交通组织措施，通行能力也较高，以下就该形式的互通立交做一些简要的分析，希望给类似工程项目以新的思路。
一、菱形互通的形式及优缺点
菱形互通目前多采用于城市道路当中，由于只需设置主线桥梁一座，占地面积小，工程造价较低，是城市道路最常用的立交形式之一，常见菱形互通的布置形式有以下几种：常规型、压缩型、单点式、劈裂式、三层式，后两种形式为常规菱形互通的变形，由于桥梁结构物较多，占地规模大，较少采用，以下仅对前三种加以论述。
常规型及压缩型与单点型相比优缺点如下：
1．常规型由于匝道与次要道路上存在两个距离较近的平交口，需要设置四个信号相位，需要根据各方向流量大小进行信号相位搭接，交通信号协调复杂，通行效率较低；而单点式地面层只有一个平交口，设置三个信号相位即可，交通管理相对简单，能有效提高通行效率。
2．常规型主线的两个左转匝道需要占用四个信号相位中的两个，如左转交通量较大时对通行能力影响较大；单点型主线的两个左转匝道只占用三个信号相位中的一个，左转交通占用绿灯时间短，可以大幅度的提高通行能力。
3．常规型两平交口距离较近，如主线左转车辆较多时，一次信号灯时间通过不完时，排队车辆对次要道路的直行交通干扰较大；单点型占用次要路距离较短，排队车辆可等候在下主路的匝道上，对次要道路直行交通影响较小。
4．常规型一般左转匝道几何指标较低，如需要进一步提高通行能力，需要将两平交口距离适当拉开，这样又增加了占用土地数量。单点型左转半径较大，提高了通行能力和安全条件，同时占用土地也较少。
5．單点菱形立交一般采用主要道路上跨的方式，交叉处设置大跨径桥梁一跨过次要道路，交叉范围内没有桥梁墩柱，转弯车辆视觉条件较好，提高交叉口安全条件。
6．单点菱形立交如结合设置道路渠化、三向交通信号控制及适当的交通组织，通行能力能得到大幅的提高。根据通行能力观测的研究，按D级服务水平控制，单点菱形适应的转弯通行能力为：每条右转车道约为1073pcu/h，匝道左转车道在设置交通信号的情况下可达到457 pcu/h，次要道路左转上匝道方向可达到160pcu/h。
二、设计实例
烟南互通立交位于佛山市九江镇，此处高速公路上跨省道S362线，互通的设置主要服务于九江镇区，满足省道与高速公路之间的交通转换。
本互通地处经济发达地区，S362两侧厂房密集，用地非常紧张，互通区东北象限有一大型加油站，西北象限为工厂、民房聚集区，S362南侧为规划的金属贸易市场，部分已经开始建设。因此，本处设置大型互通立交条件困难，地方意见尽量少占土地，减少对地方的影响，降低征地拆迁难度。
根据交通量预测结果（2034年），本互通交叉交通量分布特点为：该互通立交预测远景年匝道转向交通量方向性明显，主要交通流向为西北、东南象限的南庄至高明，龙口至龙江方向，分别为9679pcu/d、10271pcu/d，东北象限最小，为2622pcu/d。
由于S362交通量也较大，远期拟改建为快速路，为符合其升级改建规划，解决远期交通拥堵现象，保证该路的通行能力，在基于菱形立交的基础上对S362主路实施分离改造，将S362直行交通改为桥梁跨越，互通立交为三层式立交结构，高速公路位于最上层，设置30+50+30米连续梁桥跨越，交叉口内不设桥墩， S362直行交通为第二层，解决直行交通，交通转换通过地面层的单点菱形交叉解决。
本方案优化后交通能力大幅提高，总占地数量仅为92亩（不含主线，含收费站）。
三、结语
通过以上的分析，并结合实例应用，对于单点菱形立交在高速公路中的应用总结如下：
1．该种形式的互通尤其适用于近城区、用地受到严格限制的路段，对于高速公路统计，单点菱形用地范围仅为40～100亩（不含主线），远远小于其他形式互通立交。
2．由于主线左转车辆与次要道路直行车辆存在冲突点，再加上平交口信号灯时间的限制，一次绿灯时间通过的车辆数收到限制，因此单点菱形互通一般适用于左转交通量不太大的情况，如转弯交通量较大，而受到地物限制难以采用其他型式互通时，可考虑将单点菱形互通变形为三层式，通过将次要道路设置地下通道或者桥梁，可以进一步提高通行能力；另一种有益的尝试是将地面的平交口改造为环形交叉口，也能缓解地面转弯交通的拥挤。
3．在主线桥下设置平交口时，应当合理布置桥跨，避免使桥梁墩柱的设置成为驾驶员行车视线的盲点，造成安全事故。
4．值得注意的是，在次要道路非机动车及行人较多时，应尽量采用专用通道的形式穿越交叉范围，如工程上难以实施，则需设置单独的非机动车和行人信号灯，合理组织交通措施，避免与转弯机动车产生冲突。
参考文献
[1]CJJ 152-2010，城市道路交叉口设计规程．
[2]吴瑞麟，沈建武 单点立交（SPI）的通行能力研究.华中科技大学学报（自然科学版），2002，（10）．
[3]朱剑豪，孔庆伟，陈红樱.城市立交的主流型式-单点菱形立交的设计和应用.城市道路与防洪，2003，（02）．
作者简介：张文峰（1978- ），男，安徽省砀山县，中交公路规划设计院有限公司工程师，研究方向：高速公路道路设计。