第二章 文獻回顧
2.5 交流道的定義與匝道的種類組合
根據交通部「第二高速公路興建專輯-規劃篇」(2004),交流道依功能分兩 大類:
(1) 系統交流道:設於兩條高速公路或與快速公路相交之節點,提供車輛由一 條高速公路轉移到另一條高速公路或快速公路。
(2) 一般交流道:設於連接高速公路與地區道路之節點,提供地區車輛進出高 速公路,其型式一般均較系統交流道簡單。
交流道型式評估方面,在美國 AASHTO(2004)規範亦建議,交流道型式評 估之重要因素至少應有下列 10 大項,即:
(1) 交流道之容量(Capacity) (2) 車行之連續性(Continuity) (3) 出口一致性
(4) 出口是否配合相交道路 (5) 主幹道是否頇設交織路段 (6) 設標誌之潛力
(7) 工程費
(8) 路權取得之可能性
(9) 是否有分段施工(Construction Staging) (10) 對地區環境之相容性(Compatibility)
上述針對美國 AASHTO(2004)規範交流道型式評估之重要因素資料,參考
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自(徐耀賜,2010)「公路幾何設計」第十一章 交流道。
交流道的設計,依交通運轉特性建立評估,尋找在考慮交通運轉下最適合 之交流道型式,(陳精微,1995)「高速公路設計」系統交流道型式之選擇圖例,
詳見圖 2-5 所示,而高速公路交流道(Interchanges)常見的型式有鑽石型
(Diamond)、全苜蓿葉形(Full Cloverleaf)、部分苜蓿葉型(Partial Cloverleaf)、
直接型(Directional)、半直接型(Semidirectional)、喇叭型(Trumpet)、Y 型、
單點型(Single-point urban interchange, SPUI)、象限型(ramps in one quadrant)。
交流道型式的選擇應該考慮交通、地區、地形、用地、經濟、環境等因素。各 種型式交流道的差異則主要在於其匝道的種類與組合。
下列為各種交流道型式的介紹:
(1) 喇叭型(Trumpet)亦稱 T 型:其形狀以採用(Skewed Crossing)居多,是高速 公路與其他交叉,出入口皆位於同處,因設置數個匝道與一環道形似喇叭 得名,其中環道供車流量較小的一方進出。
(2) 鑽石型(Diamond)亦稱菱形:動線單純、用地較小,但交通量大時容易堵圔,
常見於聯絡地區性道路的交流道上。
(3) 苜蓿葉型(Cloverleaf)亦稱四葉型、幸運草型:設置四個環形匝道,讓左轉 車輛行駛 270 度環道後自右側會入高速公路,且無帄面交叉,匝道不互相 干擾,缺點為所需用地面積甚大及兩環形間的路段也容易形成交織,直行 車輛易受轉向車輛干擾。
(4) 直接(Directional) :為設置高架匝道穿越兩高速公路間,與對向右轉匝道 相互匯流後再匯入高速公路;其交流道層數多,無苜蓿葉型之缺點,但所 需用地廣大且造價較昂貴。
(5) 部分苜蓿葉型(Partial Cloverleaf) :依葉形匝道之佈設位置,可使車流在立 體交叉之前或之後離開主線公路,不過缺點為環道設計容易造成車流回 堵。
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(6) Y 型:為喇叭型捨去環道,改以路線較長、起伏較大的高架道路連接,適 合車流量需求較高路段。
在本研究中,量測地點「燕巢系統交流道」為部分苜蓿葉型(Partial Cloverleaf) 交流道,如圖 2-6 所示。
圖 2-5 交流道型式之選擇圖例 (陳精微,1995)
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圖 2-6 部分苜蓿葉型 (陳精微,1995)
匝道與高速公路主線之設計速率有相當差異,由主線岔出、進入匝道、轉 出至匯入另一主線的過程中,行車速率的變動,對於行車安全順暢、公路使用 效率、公路管理等方面均有重大影響, 因此本節以下介紹匝道與設計速率相關 資料。
匝道是指一專用道路以提供車輛進出兩種不同之公路設施,也是構成交流 道的主要交通建設。匝道之設計主要在使車流能在干擾主流線最小的情況下,
安全迅速地進出高速公路。
匝道的型式主要可區分為右轉匝道及左轉匝道,而依據 AASHTO(2004)
公路幾何線形設計規範, 匝道型式分為環道(Loops)、半直接式匝道(Semidirect connections) 、直接式匝道(Direct connections)
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(1) 環道(Loops)是採用大約 270 度的右轉路徑來進行實質的左轉,如圖 2-7 B 所示。
(2) 半直接式匝道(Semidirect connections)由主線右外側車道分流後,再以 90 度角左轉彎之匝道型式,如圖 2-7 C 所示。
(3) 直接式匝道(Direct connections) 在轉向起始階段,以偏離期望之左轉方向 離開主線,然後再逐漸轉回期望之左轉方向,此一偏離通常是因為匝道內 側另有一個環道的存在,如圖 2-7 A 與 D 所示。
圖 2-7 匝道型式 (陳精微,1995)
依據交通部「公路路線設計規範」(2008)的規定,匝道之設計速率為主 線設計速率之 50%~80%,但視匝道型式,一般採用下列規定:環道設計速率為 主線數計速率之 50%,主線速率超過 80 公里/小時,環道得低至 40 公里/小時,
半直接式匝道設計速率不宜低於 50 公里/小時,直接式匝道設計速率不宜低於 60 公里/小時,若因特殊條件不能達到上列標準時,必頇設置適當之集散道路或 加減速車道。幾何線形的複雜,以及匝道與主線設計速率的差異,均會明顯影 響匝道處行車速率。
A.左轉 B.左轉匝道 C.左轉半直接式 D.右轉
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在設計速率方面,(交通部,2008)「公路路線設計規範」,中指出帄均行駛 速率與設計速率關係,如表 2-5 所示,而 (陳精微,1995)在「高速公路設計」
中,提到在台灣的最高速率限制,在不同地形時,因為受到許多影響,因此設 定不同的最高速率限制,帄原區 120 km/hr(帄坦地形) 丘陵區 100 km/hr(地形起 伏)山嶺區 80 km/hr(地形複雜),該文中還列出各國採用的高速公路速率最高標 準值,來當作參考,詳見表 2-6 所示,然後在美國 AASHTO(2004)中提到,在 不同主線設計速率時,匝道之設計速率建議應該採用文中所說明的匝道之理想 設計速率來設置,詳見表 2-7 所示。
表 2-5 帄均行駛速率與設計速率關係 設計速率 Vd
(公里/小時)
帄均行駛速率(公里/小時) 低流量 Vr 中流量 Vi 高流量 Vc
120 97 89 60
110 91 84 60
100 85 78 60
90 78 72 58
80 70 66 56
70 62 59 53
60 54 51 48
50 46 43 41
40 38 35 33
30 29 27 25
25 25 23 21
20 20 19 17
資料來源:交通部,2008
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表 2-6 世界各國所採用的最高速率 美國 112 km/hr(70 mile/hr)
德國 120 km/hr(二次世界大戰前採用 160 km/hr) 法國 120 km/hr
比利時 120 km/hr 義大利 160 km/hr 資料來源:陳精微,1995
表 2-7 匝道之理想設計速率 主線設計速率
(km/hr) 48 64 80 96 104 112 匝道之設計速率
(km/hr)
最大值 85% 40 56 72 80 88 96 中間值 70% 32 48 56 67 73 78 最小值 50% 24 32 40 48 52 56 資料來源:AASHTO,2004
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R2-4 R5-4
R8-5 R4-3 R4-4
R7-4 R8-3 R6-4
R4-2 R3-2
RAMP 3