王 兵 / 中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司

江羅高速公路與佛開高速公路共線方案研究

王 兵 / 中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司

江門至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線的西段，是廣東東西走向的重要通道。項目路線起點在江門市共和鎮(zhèn)與佛開高速交叉，并與江鶴高速公路銜接，以此完成江門與羅定兩市的交通轉(zhuǎn)換。本文從交通量、通行能力、工程造價、社會因素、節(jié)約用地等方面進(jìn)行了高速公路路網(wǎng)間銜接方案的分析論證，并對銜接路段進(jìn)行了通行能力分析，供類似工程參考。

高速公路；共線；方案比較；通行能力

引言

隨著我國高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，全國高速路網(wǎng)日益密集，高速路網(wǎng)間經(jīng)常存在T字三路交叉、十字四路交叉，甚至在經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)路網(wǎng)密集路段出現(xiàn)三條高速六路交叉。做好高速路網(wǎng)間安全順捷的銜接，設(shè)計過程中需從交通需求、轉(zhuǎn)換功能、工程造價、社會因素等方面進(jìn)行全方位分析。本文以廣東省江門至羅定高速（簡稱江羅高速）為例，對其起點路網(wǎng)銜接進(jìn)行了分析論證。為完成項目江門至羅定的交通轉(zhuǎn)換，結(jié)合路網(wǎng)分布，從江羅高速與佛開高速交叉后銜接江鶴高速和利用佛開高速部分路段共線后銜接江鶴高速的兩種思路進(jìn)行了分析論證，綜合各種因素推薦采用江羅高速與佛開高速共線后再銜接江鶴高速的方案。同時對共線段方案進(jìn)行了通行能力分析，供相似工程參考。

1.路網(wǎng)銜接控制因素

江門至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線的西段，是廣東東西走向的重要通道。項目采用雙向六車道，設(shè)計速度120km/h。

江羅高速周邊相關(guān)高速路網(wǎng)主要為既有佛開高速和江鶴高速。佛開高速公路是國網(wǎng)干線沈陽至?？诟咚俟返囊欢危鞘墙T市及粵西地區(qū)通往廣佛地區(qū)南北走向的主要通道,既有佛開高速共和至平連段為雙向四車道高速公路，設(shè)計速度120km/h。江鶴高速公路西起鶴山共和鎮(zhèn)，與佛開高速公路相連接，東至江門市區(qū)禮樂四村，與江中高速公路和江珠高速公路相連接，是國道主干線同三高速公路和京珠高速公路之間的一條聯(lián)絡(luò)線，是江門市及粵西地區(qū)通往珠三角、粵東及香港地區(qū)的一條快捷通道。

江羅高速起點路網(wǎng)銜接主要控制因素有：已建佛開高速、江鶴高速，共和鎮(zhèn)工業(yè)園、周邊地形地物。

2.路線方案布設(shè)

2.1 走廊方案研究

結(jié)合項目周邊路網(wǎng)現(xiàn)狀布局，根據(jù)地形地物條件，江羅高速起點路網(wǎng)銜接共布設(shè)了三個走廊方案。

方案一：與佛開共用走廊方案，與佛開高速共走廊后銜接江鶴高速，全長21.328km；方案二：從共和鎮(zhèn)外圍通過，與佛開高速相交后再銜接江鶴高速的方案，路線全長23.978km；方案三：起點穿共和工業(yè)園，在江鶴高速共和立交位置直接對接江鶴高速，全長18.788km。三方案具體布設(shè)如圖1所示，方案對比表如表1所示。

圖1 路網(wǎng)銜接走廊方案布設(shè)圖

表1 方案優(yōu)缺點對比表

綜合比選后：方案三對鶴山工業(yè)園影響大，建筑物拆遷數(shù)量大，地方強烈反對，可實施性差。方案二雖主流交通運營里程短，但建設(shè)里程較長，且江羅、佛開、江鶴三條高速公路將共和圍成三角區(qū)域，限制其發(fā)展，地方反對。方案三利用佛開走廊，具有建設(shè)里程短，節(jié)約土地資源的優(yōu)勢，但其交通組織復(fù)雜，主流交通營運里程長。

由于本項目起點路段路網(wǎng)密集，城鎮(zhèn)城市化嚴(yán)重，從節(jié)約工程投資、節(jié)約土地資源，減少對城鎮(zhèn)干擾的角度出發(fā)，結(jié)合地方規(guī)劃發(fā)展要求采用了方案一（即與佛開高速共走廊的方案）。

2.2 與佛開共走廊的銜接方案研究

前述通過走廊的比選，推薦采用江羅高速與佛開高速共用走廊的方案。在共走廊銜接方案中布設(shè)了兩種方式。方式一為采用與佛開共線擴建拓寬的方案；方式二采用新建路基沿佛開高速兩側(cè)或單側(cè)布設(shè)的方案。

以上兩種方式中方式二工程規(guī)模太大，且拆遷工程規(guī)模大，協(xié)調(diào)難度較高，僅作定性論述。本節(jié)重點介紹江羅與佛開共線擴建的方案對比情況。

共線方案一：江羅與江鶴均以主線分離形式與佛開對接，平曲線最小半徑指標(biāo)按設(shè)計速度120km/h對應(yīng)的極限值控制。江羅與江鶴及江羅與佛開銜接路段的平曲線半徑分別均采用700m，佛開高速共線段的交織段長度約2.4km。本方案需對共和主線收費站進(jìn)行改造，同時對附近的村莊干擾較大，建筑物拆遷數(shù)量大。

共線方案二：由于共線方案存在交織運行，為確保行車安全，提出增長交織段的方案。即佛開與江羅銜接路段均采用高指標(biāo)的匝道形式相接，設(shè)計速度采用80km/h。本方案中江羅與佛開銜接及江鶴與佛開銜接的主匝道平曲線半徑分別為300m和400m，其佛開高速共線段的交織段長度約3.5km。同時將江鶴高速共和樞紐陽江來往江門方向的匝道與擴建后的佛開高速進(jìn)行了順接。方案布設(shè)如下圖2所示。

圖2 共線方案一平面布置圖

圖3 共線方案二平面布置圖

經(jīng)綜合比選，共線方案一指標(biāo)雖較高，但共線段交織段短，不利于行車全，且本方案需對共和主線收費站需進(jìn)行改造，拆遷工作量大，對村莊干擾大。

根據(jù)三條高速公路在路網(wǎng)中的地位、功能以及預(yù)測交通量分布特征，為確保佛開高速、江羅高速及江鶴高速的通行順暢，同時從減小拆遷難度，降低佛開高速共線段行車安全隱患盡量加長共線段長度的角度出發(fā)，推薦采用共線交織路段較長的方案二。

3.共線段通行能力分析

根據(jù)交通量預(yù)測資料，江羅高速與佛開高速共線段，遠(yuǎn)景設(shè)計年2035年預(yù)測交通量為125261pcu/日，根據(jù)通行能力分析，江羅與佛開高速共線路段需采用雙線十車道方可滿足交通量需求。交通量分布圖如圖4所示。

圖4 交通量分布圖

3.1 共線段交織段長度

江羅高速與佛開高速共線采用雙向十車道，其江門來往陽江方向的交通流與羅定來往廣州方向的交通流存在交織運行現(xiàn)象。通過分析計算，①佛開高速共線段設(shè)計速度采用120km/h,共線段交織段長度需2.6km方可滿足二級服務(wù)水平通行能力的要求。②佛開高速共線段設(shè)計速度采用100km/h,共線段交織段長度需1.94km，方可滿足二級服務(wù)水平通行能力的要求。

佛開高速共線段設(shè)計采用100km/h,交織段長度為3.5km,滿足交織段長度及通行能力的需求。

3.2 通行能力及服務(wù)水平分析

江羅高速與佛開高速公路共線段采用雙向十車道，共線路段采用限速100km/h，為確保行車安全，降低交織運行現(xiàn)象，加強了交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計，規(guī)范了共線段車道行駛方向。即內(nèi)側(cè)三車道供來往廣州方向的交通流行駛，外側(cè)兩車道供來往江門方向的交通流行駛，兩者之間采用雙黃線或隔離柵分離?，F(xiàn)以共線段北行方向（往廣州、江門方向）內(nèi)側(cè)三車道和外側(cè)兩車道進(jìn)行通行能力分析。其交通流分布如下圖5所示。

圖5 北行方向交通流分布

3.2.1 共線段內(nèi)側(cè)三車道與外側(cè)兩車道交通流分布

根據(jù)交通量預(yù)測資料，計算共線段內(nèi)側(cè)三車道及外側(cè)兩車道兩方向的設(shè)計小時交通量（其中陽江來往江門方向雙向交通量約為21000pcu/d）。

①單向內(nèi)側(cè)三車道交通流（往廣州方向）

陽江至廣州方向：QNW1=（66860-21000）*0.115*0.5=2637pcu/h

羅 定 至 廣 州 方 向：QW2=（58401-（73663-21000））*0.115*0.5=330pcu/h

陽江至江門方向：QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h（分流往江門前行走在內(nèi)側(cè)第三車道）

內(nèi)側(cè)三車道交通流總和為2637+330+1208=4175pcu/h。

②單向外側(cè)兩車道交通流（往江門方向）

羅定至江門方向：QNW2=（73821-21000）*0.115*0.5=3038pcu/h

3.2.2 共線段單向內(nèi)側(cè)三車道通行能力分析

參照《公路路線設(shè)計規(guī)范》及《交通工程手冊》提供的高速公路路段通行能力分析方法，本項目根據(jù)交通量預(yù)測成果，其實際通行能力為Cr＝Cd×fN×fHV× fp=6000×0.99×1/（1+0.372（1.7-1））×1=4715veh/h。

式中：Cr—實際條件下的基本通行能力(veh/h)；

Cd—基本通行能力(pcu/h)，設(shè)計速度V=100km/h，六車道高速公路單向的Cd＝2000X3=6000；

fN—六車道及其以上高速公路的車道數(shù)修正系數(shù)，取0.99；

fHV—交通組成對通行能力的修正系數(shù)；

本項目fHV中大型車比例為37.2%，根據(jù)交通工程手冊本路段處于平原微丘區(qū)，大型車折算系數(shù)E取1.7。

fp —駕駛員總體特征對通行能力的修正系數(shù)，取值為1。

通過計算本項目共線段單向內(nèi)側(cè)三車道的交通量為4175pcu/ h，為標(biāo)準(zhǔn)小客車流量，根據(jù)大型車的比例及車輛折算系數(shù)得知混合交通為3313veh/h，小于實際基本通行能力，滿足基本通行能力要求。

參照《公路通行能力研究》，高速公路的速度－流量關(guān)系見圖及《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）高速公路的服務(wù)水平規(guī)定見表，確定實際條件單向三車道設(shè)計年（2034年）的服務(wù)水平。

計算單向高峰小時交通量為 3313 veh/h。

計算設(shè)計流量：4175/3=1392pcu/h/ln。

計算實際條件單向三車道遠(yuǎn)景設(shè)計年（2034年）的服務(wù)水平，即V/C比值：

V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70

經(jīng)計算，可得知采用100km/h設(shè)計速度，采用單向三車道斷面，其服務(wù)水平處于二級服務(wù)水平。

3.2.3 共線段單向外側(cè)兩車道通行能力分析

根據(jù)上述計算方式共線段單向外側(cè)兩車道的交通量為3038pcu/h，為標(biāo)準(zhǔn)小客車流量，根據(jù)大型車的比例及車輛折算系數(shù)得知混合交通量為2412veh/h，小于實際基本通行能力，滿足基本通行能力要求。

本路段單向高峰小時交通量為2412veh/h，設(shè)計流量：3038/2=1519pcu/h/ln。

計算實際條件單向三車道遠(yuǎn)景設(shè)計年（2034年）的服務(wù)水平，即V/C比值：

V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79

經(jīng)計算可得知采用100km/h設(shè)計速度，采用單向兩車道斷面，其服務(wù)水平處于二級服務(wù)水平與三級服務(wù)水平之間。

3.1.3 共線段通行能力分析結(jié)論

通過上述通行能力的分析計算，可得知：共線段單向五車道進(jìn)行車道劃分后，均可滿足基本通行能力的需求，其單向內(nèi)側(cè)三車道處于二級服務(wù)水平，單向外側(cè)兩車道處于二及服務(wù)水平與三級服務(wù)水平之間。

4.共線段安全措施

江羅高速與佛開高速共線段，交通流較大，且存在交織運行的現(xiàn)象，為提高共線段的交通運營安全，需加強了交通安全措施管理，主要安全措施主要為以下幾點：

①規(guī)范共線段車道行駛方向，加強標(biāo)志標(biāo)線的引導(dǎo)措施。

對往江門、廣州方向的江羅高速進(jìn)行車道劃分，其中羅定往廣州方向走在內(nèi)側(cè)第一車道，羅定往江門方向走在第二、三車道；在各車道上標(biāo)注行駛方向，如第一車道為“廣州”、第二、三車道為“江門”，加強預(yù)告提醒司機提前變換車道。佛開共線段內(nèi)側(cè)三車道供來往廣州方向的交通流行駛，外側(cè)兩車道供來往江門方向的交通流行駛，兩者之間采用雙黃線或隔離柵分離。

②加強共線段的標(biāo)志、視線誘導(dǎo)等措施。加強佛開共線段分流處的出口預(yù)告和誘導(dǎo)，設(shè)置門架式預(yù)告標(biāo)志，并增加出口預(yù)告標(biāo)志提前量。

③加強對共線段限速措施。佛開共線段K63+600~K64+300彎道區(qū)域內(nèi)設(shè)置薄層鋪裝等減速措施，加強出入口視線誘導(dǎo)。

④加強監(jiān)控及其照明措施。設(shè)置完善的監(jiān)控設(shè)施，全區(qū)域監(jiān)控，減少超速、違章掉頭、出口處隨意變道等危險行為；設(shè)置合適的照明，增強夜間的出口識別性，以此有效提高共線區(qū)域通行的安全性和順暢性。

⑤加強宣傳工作。在項目建設(shè)前及運營中，通過網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報紙等媒體進(jìn)行新聞宣傳，為駕駛員提供道路信息，以此確保道路通行的順暢。

5.結(jié)束語

本文以江羅高速公路為例，提出了江羅高速與佛開、江鶴高速路網(wǎng)銜接的不同方案，并進(jìn)行了對比分析。同時對高速共線方案進(jìn)行了通行能力分析，提出了相應(yīng)的安全措施，供相似工程參考。在高速公路前期規(guī)劃或設(shè)計過程中，如遇到與其他公路共線的情形時，應(yīng)統(tǒng)籌考慮各方面因素，全面分析，認(rèn)真研究，通過多方面比較確定安全、順暢、經(jīng)濟的方案。若高速路交通流量均較大，宜盡量采用新建分離方案，在特殊條件下(如地形、地方規(guī)劃受控)不得已情況下采用共線方案，需進(jìn)行交通安全分析評價，采取合理安全措施，確保共線路段交通運營安全。

[1]JTG B01-2014 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

[2]JTG D20-2006 公路路線設(shè)計規(guī)范.

[3]交通工程手冊， 中國公路學(xué)會《交通工程手冊》編委會，1998.05.

王兵（1983—），男，河北滄州人，大學(xué)本科，2005年7月參加工程，2012年至今為道路工程師，主要從事公路路線總體、路線交叉、路基路面設(shè)計及研究工作。