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摘要：针对我国城市道路桥隧连接段不断增加的现状和相关安全理论不完善的事实，本文从安全距离出发，提出了城市道路桥梁隧道连接段定量化定义，并按照桥梁交通功能将桥隧连接段分为简式和复式（包括复A、复B式）两大类，分别提出了各类桥隧连接段范围界定模型，从而为桥隧连接段系统理论研究奠定了基础。
关键字： 城市道路;桥梁;隧道;连接段;安全距离
Abstract: Aiming at the status of increasing urban road tunnels connecting section and relevant safety theory is not perfect, this article from the safe distance of the city road, put out the bridge and tunnel connecting section quantified definition, and in accordance with the function of bridge traffic will bridge-tunnel sections divided into simple and complex (including complex A, complex B type) two categories, respectively put forward all kinds of bridge-tunnel sections to define the scope of the model, which lays the foundation for the theory system of bridge-tunnel sections.
Key words: city road; bridge; tunnel; connecting section; safety distance
中圖分类号：U45文献标识码：A 文章编号:
引言
随着城市道路桥梁隧道的不断增加，不可避免出现大量桥隧相连的情况，例如重庆市 [1]。桥梁隧道作为城市道路上特殊构筑物，其交通运行环境较一般路段要恶劣，特别是桥梁隧道连接段，是公认的交通事故黑点。国内外部分学者针对桥梁、隧道安全进行了分析和论证，但是针对城市道路桥隧连接段相关安全研究却少有成果，最主要的原因是缺乏城市道路桥梁隧道连接段的准确定义和分类，各项研究都不是针对桥梁隧道连接段开展的。因此，城市道路桥梁隧道连接段定义与分类研究对于桥梁隧道系统交通安全分析和保障就有重要意义。
1基于安全距离的城市道路桥隧连接段定义
文献[2]从桥隧连接工程建设，对桥隧连接段进行了定义，没有充分考虑交通运行安全影响。鉴于城市道路交通运行环境比高速公路要复杂得多，因此本文从交通安全运行角度对城市道路桥隧连接段进行新的定义。
1.1安全距离分析
所谓安全距离是为了防止人体、车辆或其他物体触及、碰撞等造成危险，在两者之间所需保持的一定空间距离。在道路交通中，有很多重要设计指标与安全距离有关，例如停车视距、路侧横净距等。另外，我国道路交通安全法实施条例中，对汽车行驶中安全距离也有明确的规定[3]。在城市道路上，安全距离同样是交通运行安全的重要判定参数，特别是桥梁隧道这种特殊构筑物范围内，因此安全距离可以有效反映桥梁隧道连接段交通运行安全性。
1.2定义的提出
从城市道路交通安全运行角度出发，给出城市道路桥隧连接段定义，可表述为：在城市道路上，当城市道路桥梁（包括跨河桥、城市立交桥等）与城市道路隧道（包括道路下穿隧道、穿山隧道）两种构筑物的起终点相隔在一定的安全距离内时，此段距离行车会受桥梁、隧道起终点的共同影响，因此定义此段距离为桥梁隧道连接段。其中安全距离是由驾驶员进出隧道适应距离、进出桥梁决策距离共同决定的。
相比高速公路桥隧连接段的定义，本文对城市道路桥隧连接段的定义具有以下几个特点：
（1）针对性更强，本文对城市桥隧连接段的定义，是从此段交通安全运行角度出发，更多的考虑与交通运行相关的范围，较少考虑此段土建工程特征，因此定义具有更强针对性，更适合于城市道路交通运行环境下桥隧连接段交通运行分析；
（2）定量化更准，相比高速公路桥隧连接段定性范围描述，本文主要引入安全距离、隧道适应距离、桥梁决策距离等概念，来定量研究城市道路桥隧连接段的范围，是针对此段各项措施、方法的研究更具有目标；
（3）内涵更全面，本文对城市桥隧连接段的定义，考虑了城市具有的桥梁、隧道类型，为城市桥隧连接段的分类，提供了依据。
2城市道路桥隧连接段的分类
由于城市桥梁、隧道按照交通功能可以进行不同分类，因此相应的桥隧连接段可以进行不同的分类。
第一类是隧道与具有方向转换功能的桥梁相接，此类桥隧连接段交通运行需要经过不同程度的交织，同时还要考虑有桥梁和隧道两种不同明暗环境交替对交通运行的影响，因此交通运行过程复杂。并且从隧道到桥梁运行的过程和从桥梁到隧道的过程中，所经历的交通运行情况大不相同，因此安全距离也不一样，要分别计算。隧道与城市立交桥相接、隧道与城市具有方向转换功能的跨河桥相接属于此类，这也是城市道路桥隧连接段最常见的形式，鉴于此类桥隧连接段交通运行形式复杂，因此可以称这类桥隧连接段为复式桥隧连接段。
第二类是隧道与不具有方向转换功能的桥梁相接，在此桥隧连接段上的交通运行较为简单，不需要考虑交通交织运行对安全距离的影响，只需考虑桥梁和隧道不同环境变化对交通的影响，因此此类桥隧连接段可称为简式桥隧连接段。
2.1复式桥隧连接段
复式桥隧连接段安全距离模型的构建，又根据汽车驶过桥隧的先后顺序，也即交通运行方向分为以下两类：
1.复A式桥隧连接段
复A式桥隧连接段安全距离的模型可按照式2.1构建：
（2.1）
式中，LCAS为复A式桥隧连接段安全距离；
Lb为驾驶员驶出隧道明适应过程距离，此距离与隧道照明、洞外亮度、驾驶员自身条件等因素有关；
Lt为驾驶员驶出隧道明洞效应适应后，到达桥梁转向匝道分流鼻之前决策并实施决策的识别距离，此段为交织区域。
2.复B式桥隧连接段
复B式桥隧连接段安全距离的模型可按照式2.2构建：
（2.2）
式中，LCBS为复B式桥隧连接段安全距离；
Lt为驾驶员在桥梁上，由正常桥梁路段经过方向转换决策并实施所经历的交织区域距离；
Ln为驾驶员经历交织区域后及进入隧道前所行驶的正常路段距离；
Ld为驾驶员驶入隧道后经历黑洞效应的暗适应过程。
2.2简式桥隧连接段
简式桥隧连接段，是指隧道连接不具有方向转换功能桥梁的桥隧连接段，此段交通运行比较简单，只需要考虑桥梁环境与隧道环境变化对交通运行的影响，因此简式桥隧连接段的安全距离可直接由Lb和Ld来界定。
上述三类桥隧连接段模型中，对于具体桥隧连接段，各参数距离可能会重叠，当这种情况发生的时候，则桥隧连接段设计安全距离小于理论安全距离，因此桥隧连接段交通运行存在较大安全隐患，需要实施安全保障措施。
3各类桥隧连接段安全距离模型标定
上述模型中，共涉及Lb、Lt 、Ln、Ld四个变量参数需要标定。
3.1 Lb值的标定
汽车由隧道暗处驶入明处时，视力一般需要1～3s才能逐渐适应。从有利于安全的角度考虑，研究道路平交口与隧道出口最小安全间距时，驾驶员的明适应时间取3s进行分析。因此可得驾驶员适应“明适应”的距离计算公式为：
（2.3）
1s明适应距离为极限值，当隧道设计速度大于60km/h时，不可采用1s明适应距离作为桥隧连接段安全距离计算指标。
3.2 Lt值的标定
文献[4]的研究表明，Lt值的标定可采用如下公式计算，
（2.4）
式中：-l为单位时间的平均到达率，辆/秒；
为车头时距的最小值，s；
P為车头时距h大于t的概率.
利用上式计算变换车道的车辆等待一个可插入间隙的平均等待时间tw ，以及车辆横移一个车道的时间th一般为3 s。看以计算车辆横移换道时行驶距离lh，因此要满足车辆变换车道的要求,交织段的最小安全距离Lt为
Lt =lcn(2.5)
式中: n为所有需要变换车道的车辆中，连续换道次数最多的车辆换道次数。
3.3 Ln、Ld值的标定
Ln一般按照主线行车3s距离来判断是否要对桥梁连接段进行整体考虑。因此Ln的长度受到道路路线设计的灵活控制，距离值可直接根据设计文件获取。
Ld为进入隧道黑洞效应适应距离，借鉴我国现行《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）中对隧道照明入口段长度的规定可按下式计算[5]：
(2.9)
式中：LD为入口段长度（m）；
Ds为照明停车视距（m），隧道内停车视距可按规范取值；
h为洞口内净空高度（m）。
4结论
1）本文在分析国内外对桥隧连接段定义的基础上，从交通运行安全性角度出发，以安全距离为依据，提出了桥梁隧道连接段定义，并将城市道路桥隧连接段分为简式、复A式、复B式三种，为桥隧连接段系统理论研究奠定了基础。
2）通过对Lb、Lt 、Ln、Ld四个参数的标定，分别计算出不同类型桥隧连接段安全距离，从而界定出不同类型桥隧连接段范围，为城市道路桥隧连接段交通安全分析和安全保障措施的实施提供了有效的作用对象。
参考文献：
[1] 邱月.城市道路桥隧连接段交通运行安全评价及保障技术研究[D].长安大学，2013.4
[2]薛杰.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[D].武汉理工大学，2010.5
[3]中华人民共和国道路交通安全法实施条例，2004.5
[4]司徒炳强，靳文舟等.地下道路地面出入口与交叉口最小间距的研究[J].华南理工大学学报( 自然科学版)，2009
[5] 中华人民共和国交通部，公路隧道通风照明设计规范，2000.6
关键字： 城市道路;桥梁;隧道;连接段;安全距离
Abstract: Aiming at the status of increasing urban road tunnels connecting section and relevant safety theory is not perfect, this article from the safe distance of the city road, put out the bridge and tunnel connecting section quantified definition, and in accordance with the function of bridge traffic will bridge-tunnel sections divided into simple and complex (including complex A, complex B type) two categories, respectively put forward all kinds of bridge-tunnel sections to define the scope of the model, which lays the foundation for the theory system of bridge-tunnel sections.
Key words: city road; bridge; tunnel; connecting section; safety distance
中圖分类号：U45文献标识码：A 文章编号:
引言
随着城市道路桥梁隧道的不断增加，不可避免出现大量桥隧相连的情况，例如重庆市 [1]。桥梁隧道作为城市道路上特殊构筑物，其交通运行环境较一般路段要恶劣，特别是桥梁隧道连接段，是公认的交通事故黑点。国内外部分学者针对桥梁、隧道安全进行了分析和论证，但是针对城市道路桥隧连接段相关安全研究却少有成果，最主要的原因是缺乏城市道路桥梁隧道连接段的准确定义和分类，各项研究都不是针对桥梁隧道连接段开展的。因此，城市道路桥梁隧道连接段定义与分类研究对于桥梁隧道系统交通安全分析和保障就有重要意义。
1基于安全距离的城市道路桥隧连接段定义
文献[2]从桥隧连接工程建设，对桥隧连接段进行了定义，没有充分考虑交通运行安全影响。鉴于城市道路交通运行环境比高速公路要复杂得多，因此本文从交通安全运行角度对城市道路桥隧连接段进行新的定义。
1.1安全距离分析
所谓安全距离是为了防止人体、车辆或其他物体触及、碰撞等造成危险，在两者之间所需保持的一定空间距离。在道路交通中，有很多重要设计指标与安全距离有关，例如停车视距、路侧横净距等。另外，我国道路交通安全法实施条例中，对汽车行驶中安全距离也有明确的规定[3]。在城市道路上，安全距离同样是交通运行安全的重要判定参数，特别是桥梁隧道这种特殊构筑物范围内，因此安全距离可以有效反映桥梁隧道连接段交通运行安全性。
1.2定义的提出
从城市道路交通安全运行角度出发，给出城市道路桥隧连接段定义，可表述为：在城市道路上，当城市道路桥梁（包括跨河桥、城市立交桥等）与城市道路隧道（包括道路下穿隧道、穿山隧道）两种构筑物的起终点相隔在一定的安全距离内时，此段距离行车会受桥梁、隧道起终点的共同影响，因此定义此段距离为桥梁隧道连接段。其中安全距离是由驾驶员进出隧道适应距离、进出桥梁决策距离共同决定的。
相比高速公路桥隧连接段的定义，本文对城市道路桥隧连接段的定义具有以下几个特点：
（1）针对性更强，本文对城市桥隧连接段的定义，是从此段交通安全运行角度出发，更多的考虑与交通运行相关的范围，较少考虑此段土建工程特征，因此定义具有更强针对性，更适合于城市道路交通运行环境下桥隧连接段交通运行分析；
（2）定量化更准，相比高速公路桥隧连接段定性范围描述，本文主要引入安全距离、隧道适应距离、桥梁决策距离等概念，来定量研究城市道路桥隧连接段的范围，是针对此段各项措施、方法的研究更具有目标；
（3）内涵更全面，本文对城市桥隧连接段的定义，考虑了城市具有的桥梁、隧道类型，为城市桥隧连接段的分类，提供了依据。
2城市道路桥隧连接段的分类
由于城市桥梁、隧道按照交通功能可以进行不同分类，因此相应的桥隧连接段可以进行不同的分类。
第一类是隧道与具有方向转换功能的桥梁相接，此类桥隧连接段交通运行需要经过不同程度的交织，同时还要考虑有桥梁和隧道两种不同明暗环境交替对交通运行的影响，因此交通运行过程复杂。并且从隧道到桥梁运行的过程和从桥梁到隧道的过程中，所经历的交通运行情况大不相同，因此安全距离也不一样，要分别计算。隧道与城市立交桥相接、隧道与城市具有方向转换功能的跨河桥相接属于此类，这也是城市道路桥隧连接段最常见的形式，鉴于此类桥隧连接段交通运行形式复杂，因此可以称这类桥隧连接段为复式桥隧连接段。
第二类是隧道与不具有方向转换功能的桥梁相接，在此桥隧连接段上的交通运行较为简单，不需要考虑交通交织运行对安全距离的影响，只需考虑桥梁和隧道不同环境变化对交通的影响，因此此类桥隧连接段可称为简式桥隧连接段。
2.1复式桥隧连接段
复式桥隧连接段安全距离模型的构建，又根据汽车驶过桥隧的先后顺序，也即交通运行方向分为以下两类：
1.复A式桥隧连接段
复A式桥隧连接段安全距离的模型可按照式2.1构建：
（2.1）
式中，LCAS为复A式桥隧连接段安全距离；
Lb为驾驶员驶出隧道明适应过程距离，此距离与隧道照明、洞外亮度、驾驶员自身条件等因素有关；
Lt为驾驶员驶出隧道明洞效应适应后，到达桥梁转向匝道分流鼻之前决策并实施决策的识别距离，此段为交织区域。
2.复B式桥隧连接段
复B式桥隧连接段安全距离的模型可按照式2.2构建：
（2.2）
式中，LCBS为复B式桥隧连接段安全距离；
Lt为驾驶员在桥梁上，由正常桥梁路段经过方向转换决策并实施所经历的交织区域距离；
Ln为驾驶员经历交织区域后及进入隧道前所行驶的正常路段距离；
Ld为驾驶员驶入隧道后经历黑洞效应的暗适应过程。
2.2简式桥隧连接段
简式桥隧连接段，是指隧道连接不具有方向转换功能桥梁的桥隧连接段，此段交通运行比较简单，只需要考虑桥梁环境与隧道环境变化对交通运行的影响，因此简式桥隧连接段的安全距离可直接由Lb和Ld来界定。
上述三类桥隧连接段模型中，对于具体桥隧连接段，各参数距离可能会重叠，当这种情况发生的时候，则桥隧连接段设计安全距离小于理论安全距离，因此桥隧连接段交通运行存在较大安全隐患，需要实施安全保障措施。
3各类桥隧连接段安全距离模型标定
上述模型中，共涉及Lb、Lt 、Ln、Ld四个变量参数需要标定。
3.1 Lb值的标定
汽车由隧道暗处驶入明处时，视力一般需要1～3s才能逐渐适应。从有利于安全的角度考虑，研究道路平交口与隧道出口最小安全间距时，驾驶员的明适应时间取3s进行分析。因此可得驾驶员适应“明适应”的距离计算公式为：
（2.3）
1s明适应距离为极限值，当隧道设计速度大于60km/h时，不可采用1s明适应距离作为桥隧连接段安全距离计算指标。
3.2 Lt值的标定
文献[4]的研究表明，Lt值的标定可采用如下公式计算，
（2.4）
式中：-l为单位时间的平均到达率，辆/秒；
为车头时距的最小值，s；
P為车头时距h大于t的概率.
利用上式计算变换车道的车辆等待一个可插入间隙的平均等待时间tw ，以及车辆横移一个车道的时间th一般为3 s。看以计算车辆横移换道时行驶距离lh，因此要满足车辆变换车道的要求,交织段的最小安全距离Lt为
Lt =lcn(2.5)
式中: n为所有需要变换车道的车辆中，连续换道次数最多的车辆换道次数。
3.3 Ln、Ld值的标定
Ln一般按照主线行车3s距离来判断是否要对桥梁连接段进行整体考虑。因此Ln的长度受到道路路线设计的灵活控制，距离值可直接根据设计文件获取。
Ld为进入隧道黑洞效应适应距离，借鉴我国现行《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）中对隧道照明入口段长度的规定可按下式计算[5]：
(2.9)
式中：LD为入口段长度（m）；
Ds为照明停车视距（m），隧道内停车视距可按规范取值；
h为洞口内净空高度（m）。
4结论
1）本文在分析国内外对桥隧连接段定义的基础上，从交通运行安全性角度出发，以安全距离为依据，提出了桥梁隧道连接段定义，并将城市道路桥隧连接段分为简式、复A式、复B式三种，为桥隧连接段系统理论研究奠定了基础。
2）通过对Lb、Lt 、Ln、Ld四个参数的标定，分别计算出不同类型桥隧连接段安全距离，从而界定出不同类型桥隧连接段范围，为城市道路桥隧连接段交通安全分析和安全保障措施的实施提供了有效的作用对象。
参考文献：
[1] 邱月.城市道路桥隧连接段交通运行安全评价及保障技术研究[D].长安大学，2013.4
[2]薛杰.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[D].武汉理工大学，2010.5
[3]中华人民共和国道路交通安全法实施条例，2004.5
[4]司徒炳强，靳文舟等.地下道路地面出入口与交叉口最小间距的研究[J].华南理工大学学报( 自然科学版)，2009
[5] 中华人民共和国交通部，公路隧道通风照明设计规范，2000.6