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第4章操作和安全注意事项
本章概述了各种影响坡道和交换间距的选择和决定的操作考虑因素和要素。一般来说，交通
操作和安全评估应作为几何评估潜在坡道配置最初的组成部分。
4.1交通运营概述
专业人士需要对交通运营分析与项目开发过程进行适当的等级评价（规划，位置或最终设计）以支持坡道和交换间距的决定。 分析应该与可用的数据一致，数据应该与应用的分析工具一致。
运行考虑应该从项目的最初阶段开始开发并与几何设计考虑相结合。这个意味着评估高速公路沿线的车道号和布置斜坡系列和考虑分析应该被施行（即，斜坡合并和分叉，主线容量和编织部分）。另外，这意味着考虑斜坡终端相交操作和了解如何预测操作（车道号码，安排，排队，减速，并停止到队列后面的视距）可能影响斜坡和交换布局。
在a计划进行中，基本规划应用的运行分析很可能会依靠可得到的有限的数据进行。每小时坡道和高速公路量，运行速度，车道数量，和坡道配置应该被评估以指导几何设计决定。《公路通行能力手册》（HCM）和ITE《高速公路手册》提供规划级运营分析程序。许多州立公路机构提供有关坡道和高速公路服务的一般指导数量和所需车道的数量和安排。这本可用于辅助匝道和交换配置的设计决策的指南正在开发中。与高速公路有关的基本通行能力阈值
HCM见表4-1。
表4-1高速公路相关道路要素的近似容量，2010HCM（5）
元 服务量
高速公路车道 每小时2250至2400辆客车
单车道匝道* 每小时1800至2200辆客车
合并影响区（匝道加右两车道） 每小时4600辆客车
分流影响区（匝道 右二车道） 每小时4400辆客车
*基本匝道段只，不考虑匝道终端操作。
高速公路手册还提供了一个评估合并和发散的工具。对于入口匝道和出口匝道，手册包括只需要高速公路量、匝道容积和车道数的图表作为输入，以确定匝道高速公路连接处是否低于、接近或超过通行能力。规划级别的业务考虑可以影响匝道和交换配置，从而影响匝道间隔值。
4.2公路通行能力手册程序
这些指导方针并不打算在互换规划和设计过程中取代HCM的使用。相反，它们的目的是在早期阶段将交通业务考虑纳入规划过程中，以考虑业务和对匝道间隔值的相关影响。
在讨论中，HCM解决交换和匝道间隔和密度问题，与基本的高速公路段、交织段和匝道高速公路有关。在一个基本的高速公路段，估计的自由流速度随着每英里的斜坡数（总斜坡密度）的增加而减小。在织机部分，速度和服务水平（LOS）随着区段缩短而减少。在某些情况下，在匝道高速公路交界处，一个相邻匝道影响密度和LOS。
以下三章介绍了2010个与斜坡和交换间隔有关的最新的HCM程序。虽然在这些准则中没有详细说明，但也应该使用HCM和其他交通工程程序来评估服务交换匝道终端交叉点，以了解匝道终端交叉操作如何影响车道数目和安排和队列长度。这些可以影响整体匝道设计配置和匝道间距值。
4.2.1高速公路基本路段
主线段或基本的高速公路段发生在匝道合并和分流区之间，可以包括基本车道、辅助车道或高占用车道。自由流速度（FFS）是高速公路基本路段的性能度量，并定义为一个中等体积均匀路段客车的平均速度。立交匝道间距和密度影响高速公路的FFS。
添加了FFS基本高速公路段上降低更多的坡道。然而，在匝道间距不影响估计FFS。FFS可以测量或估计方程（5）4.1：
预测FFS，HCM是每小时75.4英里的速度和基本自由流动应用基于车道宽度的减少（F），右侧横向间隙LW（F），和总入口密度（TRD）。TRD是每英里坡道LC表示在高速公路上三英里处，在高速公路上被研究点下游三英里六英里段测量。两onramps和offramps在内，谁开发的FFS预测方程考虑立交密度、通道密度的研究人员，而TRD驶出匝道密度，但最终发现，TRD最佳预测FFS（25）。
表现出4-1显示匝道密度在2010 HCM使用预测模型系统的影响。一个三英里的钻石交换间距的高速公路将有两个坡道每三英里，或0.67英里每英里坡道。这斜坡密度预测FFS的每小时2.3英里的速度相比，一个“理想”的高速公路，没有坡道六英里处减少。一个菱形立交间距一英里的高速公路，在许多城市地区是常见的，将每英里两坡道和降低预测的FFS 5.8英里的理想全苜蓿叶互通立交间距比较segment.one-mile（每英里四坡道）会降低预测的FFS的10.3英里。
总匝道密度对高速公路基本段自由度的影响—流速（5）。
4.2.2高速公路合并和发散段
匝道和高速公路交界处存在合并和分流的区域，不增加或放弃车道。操作上，最好是单独的合并和分割的影响，区域在可能的范围内，所以这两个领域的结合或重叠不累计降低主线性能。因此，试图分隔或减小这些影响区域的重叠，会影响匝道和交换间隔尺寸。表4-2示意性地提出这些条件。
表4-2合并和分散影响区域
合并和分流区域受到高速公路右两车道和相关的加速或减速车道的限制，因为研究表明这是大多数湍流发生的地方（5, 23）。HCM的方法确定影响区域长度约为1500英尺。然而，某些设计可以增加此长度。然而，某些设计可以增加此长度。例如，辅助车道形成的双车道坡道可能会对高速公路的上游/下游产生影响，因为辅助车道延伸。
在中等到高容量的高速公路或坡道条件下，增加匝道间距可以考虑分开合并和分流重叠区域。在极端容量和低容量的位置，匝道间距可能对交通业务影响不大，因为个别合并和分流条件或高速公路主线容量限制可能主导匝道间距值的影响。
2010 HCM为四车道、六车道和八车道高速公路提供了单独的合并和分流程序。六车道的高速公路，合并段操作到相邻的下游驶出坡道增加或减小到相邻的上游驶出匝道距离提高。同时，在六个车道的高速公路，发散段业务向上游或下游驶出匝道边坡的距离增大而提高。下面两段讨论原因。虽然这些基本关系可以直观地应用到所有的高速公路上，但用于建立HCM程序的数据只表明了六车道高速公路上的这种趋势。因此，HCM合并和发散分析程序只考虑相邻匝道在六车道高速公路上的考虑。HCM并没有为所谓的“相邻”指定一个上边界，但是，一般来说，HCM模型对相邻的坡道不敏感，不管距离多少英里。
对于合并，与下游出口匝道的距离越大，合并影响区域内的车辆就越少（为准备出口而减少车辆转向右侧车道）和改进的匝道高速公路连接操作。同样，与上游出口匝道距离较短，也会导致合并影响区域内的车辆减少，改进作业。在下游出口匝道的情况下，除了匝道的距离（5, 26）之外，匝道的体积在合并影响区域操作（更大的体积降低操作性能）中起作用。
对于一个分叉，一个更大的距离上游入口匝道或更大的距离下游出口匝道将导致较少的车辆在分歧影响地区，从而改善运作。在这两种情况下，相邻匝道较大的音量也会降低操作性能。
4.2.3交织段
当合并区域紧随其后的是一个分叉区域时，交织段形成，由此产生的车道配置需要两条或多条交通流交叉。下文中讨论了确定“密切”的方法。在交织段长度（入口和出口匝道间距）是一个多因素决定的市场运作。一般来说，交织段内的速度和视线随着节段的缩短而减小。
从历史上看，许多编织段之间的循环坡道和编织部分的长度定义的具体标准，以环匝道设计（27）。这个长度是从合并gore的一个点测量的，在这条公路路肩的右边缘和合并车道的左边缘相距2英尺，到分叉的gore的一个点，两条边相距12英尺。进行织物分析的最大长度为2500英尺。在这个距离之外，无论交通量或其他因素，合并和分流区域都被单独考虑。由于这种描述已经应用了许多年，一些运输机构可能还包括在文件中测量编织长度的这种方法。、
事实上，今天许多编织段在同一个交汇处之间，而不是在同一个交汇处的环形匝道之间。在过去的几年中进行的研究，并纳入2010 HCM集中在非循环匝道之间的编织，并考虑了几种方式定义编织段长度（27）。具有4:3和表4-2目前这些不同的测量，以及相应的AASHTO事件点。
展览4-3 编织段长度的定义（4, 5）
表4-2设计事件点的资源文件
描述 HCM AASHTO
禁止或阻止车道改变的任 短的长度 “画尖”或“画鼻子”
何障碍标志的端点之间的距离。
在坡道区域的左边缘和公路旅 基线长度 “画尖”或“画鼻子”
行道的右边缘处各点之间的距离。
物理障碍标志着合并的终点和 长 “物理鼻子”
gore区域的差异。
在上面描述的三个编织段长度的潜在定义中，研究人员为2010个HCM开发了织造程序，发现了“短长度”最佳预测织造操作（27）。短长度是在障碍标志（如实心白色条纹）的端点之间测量的，禁止或阻碍车道改变。这一定义与本指南中使用的定义不同。这些准则确定匝道间距之间的距离画戈尔是展览4-3所示为“底”。如果屏障标记不存在，那么短的长度测量之间的画前。在这种情况下，HCM和这些指导方针中的间隔定义是相同的。
为了提供规划级别的工具，以了解如何编织可能或可能不会影响匝道间距的决定，这些准则包含一些高层次的艾滋病，提供关于织造的存在，使用从HCM的见解。为了确定是否有足够的距离来确定织造段的存在，必须计算出一个或一个或一个泳道改变的织造路线的数量。为了织造，总有两条泳道（n＝2）。对于主要的织物，n等于二或三。表现出4-4描绘了交织段的一个编织运动需要两车道变化。
表现出4-4 织造过程中有两道变化的交织段
展品4-5，这是从HCM方程，确定最大编织段长度，可以用来检查是否存在这种情况。例如，如果带有辅助车道的入口匝道和出口匝道间隔为2000英尺，在区段内的2000辆车辆中有800辆机织车辆（比率为0.4），则应进行HCM织造分析。
4-5最大织造段长度。改编自（5）。
如果4-5表示在研究的地点存在一个编织段，那么应该使用HCM的方法来对织造段操作进行全面的织造分析。这种援助可用于最早的规划水平，以了解可能需要的交通业务分析范围，以确定匝道间距的决定。
4.3其他planning-level操作指南
HCM提供了许多常见的匝道和交换格式和设计的分析程序，但并非所有可能的情况。特别是，HCM提供了很少的指导如何间距之间的斜道影响高速公路的速度。在开发这些指南时，通过仿真建模和HCM中有限的信息，研究了这种关系。
4.3.1仿真建模
模拟四在每个方向的高速公路车道建模（八车道总）与连续的入口坡道和入口匝道的出口匝道（无辅助车道）发现匝道间距通常在高速公路的速度影响不大，在低到中等交通量（每小时1500辆每车道（vphpl）或更少）。进入出口匝道组合出口匝道附近时卷容量（1750 vphpl）是个例外。在这些建模场景中，匝道间距对高速公路速度有显著影响（高达每小时15英里）。
在高volumes高速公路（1750年，vphpl spacing between）下降有重要影响，在ramps在线速的高速公路。对于出入境匝道组合，影响可达15英里每小时，而进入匝道组合的影响高达每小时10英里。出入境匝道组合的间距影响见附件4-6。
4-6 en-ex匝道间距的高速公路速度的影响。“主要”影响定义为5英里每小时
一般来说，出入匝道组合对高速公路速度的影响大于入口匝道组合。此外，对于出入境匝道组合而言，增加出口匝道量对高速公路速度的影响大于入口匝道的增加。
HCM提供了一个用辅助通道（交织段）分析紧密间隔的出入匝道组合的程序，但没有提供与没有辅助车道的间隔紧密的出入境组合相比，织机段的性能的信息。仿真建模表明，在入口匝道和出口匝道之间添加辅助车道在操作上是有益的。无论匝道间距，添加辅助线普遍提高高速公路5英里每小时的速度或是如果在坡道附近的至少一个具有中等容量（1750 vphpl）作为展品4-7、4-8所示。
4-7 1000匝道间距辅助车道对高速公路速度的影响。“主要”利益定义为5英里每小时
4-8 2500匝道间距辅助车道对高速公路速度的影响。“主要”利益定义为5英里每小时
4.3.2规划HCM应用程序级
在大多数情况下，入口匝道组合的间距几乎没有灵活性，因为匝道是同一立交的一部分，间距一般由立交形式决定。在剩下的匝道组合中，出入境是最常见的。使用合并分析程序和交通量的高速公路和坡道，最低坡道间距所需的LOS可以确定为六车道高速公路。
展览是一个图4-9的HCM合并程序六车道高速公路（每个方向三车道）。这个图表可以用来考虑匝道和高速公路的数量，以评估近似的出入口匝道间距值是否会创造出一个达到预期目标的设计。这样的图表可以用于项目的初始规划阶段，以快速测试概念设计是否可行。在表4-9所示的图是洛杉矶D.图表开发洛C，D，E都包含在附录B
图表用户应该首先找到X轴上正在研究的高速公路的体积。然后，用户应该在入口匝道中找到与卷相关联的一组曲线。表4-9，曲线提供了入口坡道卷500辆每小时（VPH）和1750 VPH便于演示。例如，有一个方向，三车道的高速公路量3000 VPH和1750 VPH入口匝道量，
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