Échangeur autoroutier

Un échangeur autoroutier est un système de « bretelles » routières permettant de s'engager sur une voie rapide, ou sur une autoroute ou de les quitter pour prendre une autre autoroute ou une route du réseau routier ordinaire. Les échangeurs se trouvent donc aux intersections entre autoroutes, ou entre une autoroute et un autre type de route. Ils permettent d'éviter tout croisement à niveau pour limiter le ralentissement des voies concernées.

Un échangeur autoroutier compte au minimum un pont permettant à une autoroute d'enjamber l'autre. Dans les cas les plus complexes, les chaussées peuvent s'étager sur quatre niveaux différents (échangeur dit "Four-stack").

Un échangeur peut être complet (bidirectionnel) ou partiel (donnant accès à une seule direction de l'autoroute).

Le terme de plus en plus employé par les sociétés d'autoroute est celui de diffuseur.

Échangeur en trèfle

C'est l'un des tout premiers types d'échangeurs, apparu dans les années 1930 aux États-Unis. Il est très utilisé également en Allemagne. C'est un échangeur massif, demandant une très grande emprise, et qui est généralement justifié par un trafic important. Le modèle ci-contre comprend également des collectrices latérales, destinées à éviter les croisements de flux de circulation. Les trèfles complets sont assez peu courants en France. On en trouve cependant par exemple au croisement A4-A31 au nord de Metz, ou au croisement A86-N7 à Rungis, ou encore au croisement A43-N346 à Saint-Priest.

Échangeur 4-niveaux

Le 4-niveaux (Four-stack en anglais) est le type le plus massif d'échangeurs existant. Il est équivalent au croisement 4-trèfle, mais n'implique pas de la part des véhicules voulant "tourner à gauche" en rejoignant l'axe qu'ils croisent de réaliser trois quarts de tour. L'échangeur 4-niveaux est construit, comme son nom l'indique bien, sur quatre niveaux : deux niveaux sont dédiés aux croisements des axes autoroutiers et deux autres, généralement situés au-dessus des deux premiers, sont utilisés par les bretelles entre autoroutes. Certains échangeurs aux États-Unis, de par l'empilement des niveaux, atteignent ainsi les 25 mètres de hauteur.
Le 4-niveaux reste destiné à un trafic très important, et est assez rare en Europe : on en trouve quelques uns au Royaume-Uni, en Espagne, en Italie, en Belgique, aux Pays-Bas et au Portugal.
Il n'existe aucun 4-niveaux complet en France. Le seul prévu se situait à Palaiseau, au croisement actuel des autoroutes A10 et A126. Il reste toujours inachevé depuis l'abandon du prolongement de l'A10 jusqu'au boulevard périphérique de Paris, en 1977. Il est cependant prévu de le compléter à moyen terme, ou de refondre totalement l'échangeur. Il existe un échangeur à 3 niveaux à Sausheim.

Échangeur 5-niveaux

Au Portugal, il existe un 5-niveaux au carrefour des autoroutes A10 et A1.

Par rapport au rond-point, les échangeurs augmentent fortement l'emprise au sol et la consommation d’espace (cultivable, habité ou supports d'habitats naturels). Par ailleurs, les échangeurs encouragent et facilitent la vitesse et donc la consommation de carburant et les émissions de gaz à effet de serre. Ils contribuent enfin, le plus souvent, à créer des phénomènes d'insularisation écologique, de roadkill, à augmenter la fragmentation écologique. Concernant l'environnement nocturne, étant souvent très éclairé, ils peuvent contribuer au phénomène dit de « pollution lumineuse ». Pour les riverains quand il y en a, ils posent des problèmes de nuisances sonores difficiles à régler en raison des variations de niveaux qui rendent les murs anti-bruit moins efficaces (quand il y en a, ce qui est très rarement le cas pour les échangeurs), tous impacts que les études d'impacts devraient prendre en compte et traduire en termes de mesures conservatoires (écoducs éventuellement) ou mesures compensatoires, qui sont obligatoires - au moins pour les grands projets - dans un nombre croissant de pays depuis les années 1970. Sur les voies très circulantes, le gain de carburant permis par le moindre besoin de freiner et redémarrer (comparativement au rond-point ou plus encore au carrefour à feux), est pour partie perdu par la longueur supplémentaire des bretelles, la décélération dans les courbes et la forte accélération souvent nécessaire pour l'insertion dans la circulation des voies principales.

La nature et l'ampleur des impacts environnementaux dépend du contexte naturel et humain, mais aussi du type d'échangeurs autoroutiers.