朱文君，陳冬驥，吳志佳

（上海陳政市政工程有限公司,上海市 200940）

0 引言

以往的國(guó)省干道從城市外圍通過(guò)，對(duì)城市交通影響小。目前，我國(guó)處于快速城市化進(jìn)程階段，城市空間拓展加速。以往的國(guó)省干道從中心區(qū)域或者新開發(fā)區(qū)中心穿越，特別是重要的節(jié)點(diǎn)設(shè)置了互通立交，更影響城市空間的拓展。當(dāng)交通需求增長(zhǎng)到一定值，原有的立交方案車道規(guī)模將不能支撐交通運(yùn)行。此外，原來(lái)的國(guó)省干道的斷面模式與城市化道路模式不同，特別需要考慮行人與非機(jī)動(dòng)車的通行。而且，立交改平交影響較大，若實(shí)施效果不好，將造成工程巨大浪費(fèi)。

因此，對(duì)城市化進(jìn)程中原有的立交改成平交需進(jìn)行借助交通仿真手段，在實(shí)施之前進(jìn)行評(píng)估模擬，確保實(shí)施后綜合效果有較大改善。

以G312蘇州段與蘇州市姑蘇區(qū)江乾路交叉口為例，對(duì)立交改平交方案進(jìn)行分析。

1 現(xiàn)狀概況

312國(guó)道-江乾路交叉口位于蘇州市姑蘇區(qū)平江新城，西臨人民路，東臨江宙路，北臨規(guī)劃旺宅路，南臨規(guī)劃官堂路。規(guī)劃路網(wǎng)如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目所在位置

現(xiàn)狀江乾路與312國(guó)道交叉口為喇叭型互通立交（又名東升立交），影響北側(cè)規(guī)劃的江乾路及周邊地塊的開發(fā)。為了此交叉口北側(cè)江乾路順利拉通，同時(shí)為了北側(cè)規(guī)劃道路周邊地塊的開發(fā)利用，準(zhǔn)備將東升立交橋拆除，交通組織改為平面信號(hào)控制交叉口?，F(xiàn)對(duì)此立交改為平面信號(hào)控制交叉口后交通運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)?，F(xiàn)狀情況如圖2所示。

2 節(jié)點(diǎn)流量調(diào)查及需求預(yù)測(cè)

2.1 現(xiàn)狀流量調(diào)查

（1）現(xiàn)狀312國(guó)道路段流量

現(xiàn)狀312國(guó)道-江乾路交叉口為互通立交，立交南側(cè)的江乾路在施工，因此，此立交無(wú)實(shí)測(cè)的轉(zhuǎn)向交通。對(duì)現(xiàn)狀312國(guó)道東西向高峰小時(shí)流量進(jìn)行調(diào)查，得出現(xiàn)狀312國(guó)道路段交通量。

（2）現(xiàn)狀江乾路路段流量

由于現(xiàn)狀江乾路312國(guó)道以南在施工，江乾路312國(guó)道以北為規(guī)劃道路，均無(wú)實(shí)測(cè)交通流量，本文對(duì)江乾路現(xiàn)狀流量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

圖2 立交現(xiàn)狀圖

2.2 交叉口近遠(yuǎn)期流量預(yù)測(cè)

（1）交叉口轉(zhuǎn)向比例的確定

現(xiàn)狀立交改為平交口后，此交叉口的轉(zhuǎn)向流量比例可根據(jù)《蘇州市平江新城控制性詳細(xì)規(guī)劃調(diào)整》給出的地塊用地性質(zhì)，預(yù)測(cè)出各方向的發(fā)生與吸引量，即江乾路南北進(jìn)口道的左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的流量比分別為：42∶33∶25和23∶45∶32。平江各地塊用地性質(zhì)如圖3所示。

圖3 平江新城規(guī)劃用地性質(zhì)

（2）312國(guó)道流量預(yù)測(cè)

根據(jù)《蘇州市綜合交通規(guī)劃（2007～2010）》給出的經(jīng)濟(jì)及人口增長(zhǎng)，通過(guò)回歸分析得出交通量的增長(zhǎng)系數(shù)為2.3%。本文基于交通增長(zhǎng)率法，得出近期項(xiàng)目建成2013年和遠(yuǎn)期2018年312國(guó)道各轉(zhuǎn)向流量見表1、表2。

表1 近期312國(guó)道-江乾路交叉口流量

表2 遠(yuǎn)期312國(guó)道-江乾路交叉口流量

（3）江乾路流量預(yù)測(cè)

本文根據(jù)《蘇州市平江新城控制性詳細(xì)規(guī)劃調(diào)整》江乾路周邊地塊用地性質(zhì)，對(duì)江乾路流量進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)范圍如圖3長(zhǎng)方形框所示。南起蘇站路，北至平海路，基于各地塊面積、容積率及調(diào)查的地塊吸引和發(fā)生率，預(yù)測(cè)出基年（2013年）江乾路南北進(jìn)口道的交通流量分別為543 pcu/h和379 pcu/h，吸引的交通流量分別為470 pcu/h和447 pcu/h。根據(jù)交叉口轉(zhuǎn)向比例得出江乾路基年各轉(zhuǎn)向流量（見表1）；通過(guò)交通增長(zhǎng)率法，按照交通量每年2.3%的系數(shù)增長(zhǎng)，得出近期項(xiàng)目遠(yuǎn)期2018年交叉口的流量（見表2）。

基于近遠(yuǎn)期交叉口流量，通過(guò)對(duì)交叉口流量分析，給出交叉口信號(hào)控制方案及渠化標(biāo)準(zhǔn)，最終得出渠化后交叉口的服務(wù)水平。

3 交叉口空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 道路橫斷面型式規(guī)劃

（1）312國(guó)道現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

現(xiàn)狀312國(guó)道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面路幅寬度為30 m，其斷面布置如圖4所示。

圖4 近期312國(guó)道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置（單位：cm）

（2）江乾路規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

根據(jù)平江新城控規(guī)調(diào)整，江乾路近遠(yuǎn)期橫斷面設(shè)計(jì)模式相同，均按照規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)橫斷面來(lái)設(shè)計(jì)，紅線寬度30 m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖5所示。

圖5 江乾路近遠(yuǎn)期標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置（單位：cm）

（3）312國(guó)道規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

根據(jù)平江新城控規(guī)調(diào)整，給出312國(guó)道外翻后的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖6所示，紅線寬度70 m。

圖6 遠(yuǎn)期312國(guó)道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置（單位：cm）

3.2 交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則和要求

a.合理利用道路空間設(shè)施；

b.明確不同交通流的行駛軌跡；

c.降低不同交通流之間的干擾；

d.飽和度均衡。

（2）交叉口車道數(shù)分配

為了得到312國(guó)道-江乾路交叉口的渠化標(biāo)準(zhǔn)，需根據(jù)交叉口的流量對(duì)交叉口進(jìn)行信號(hào)配時(shí)。以《公路平面交叉優(yōu)化設(shè)計(jì)》為參考依據(jù)[1]，交叉口近遠(yuǎn)期渠化方式[2-4]見如表3，近遠(yuǎn)期的交叉口優(yōu)化設(shè)計(jì)分別如圖7、圖8所示。

表3 近遠(yuǎn)期交叉口進(jìn)口道渠化標(biāo)準(zhǔn)

圖7 近期交叉口詳細(xì)優(yōu)化設(shè)計(jì)

圖8 遠(yuǎn)期交叉口詳細(xì)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4 交叉口信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)

4.1 交叉口相位相序

信號(hào)相位相序的安排須同交叉口進(jìn)口道車道渠化（即車道功能劃分）方案同時(shí)設(shè)定。根據(jù)車道功能及預(yù)測(cè)的流量，近遠(yuǎn)期的交通信號(hào)控制均采用四相位，相位相序也相同，如圖9所示。

圖9 信號(hào)控制相位相序圖

4.2 交叉口信號(hào)配時(shí)方案設(shè)計(jì)

（1）近期信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)

通過(guò)周期公式[5]計(jì)算，得出的各相位有效綠燈時(shí)間，但不滿足最小綠燈時(shí)間要求，對(duì)周期進(jìn)行調(diào)整，得出最終周期時(shí)長(zhǎng)C=120 s，損失時(shí)間L=12 s。交叉口通行能力、綠信比、飽和度見表4，交叉口信號(hào)配時(shí)如圖10所示。

表4 近期交叉口配時(shí)指標(biāo)

圖10 信號(hào)配時(shí)圖

由表4知，近期交叉口飽和度均在0.85以下，最大為0.78，滿足信號(hào)配時(shí)要求。

（2）遠(yuǎn)期信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)

通過(guò)周期公式計(jì)算，得出各相位有效綠燈時(shí)間，但東西向左轉(zhuǎn)不滿足最小綠燈時(shí)間要求，對(duì)周期進(jìn)行調(diào)整，得出最終周期時(shí)長(zhǎng)C=100 s，損失時(shí)間L=12 s。交叉口通行能力、綠信比、飽和度見表5，交叉口信號(hào)配時(shí)如圖11所示。

表5 遠(yuǎn)期交叉口配時(shí)指標(biāo)

圖11 信號(hào)配時(shí)圖

由表5知，遠(yuǎn)期交叉口飽和度均在0.85以下，最大為0.78，滿足信號(hào)配時(shí)要求。

5 交叉口交通仿真及效益評(píng)價(jià)

本文選取延誤、停車次數(shù)、排隊(duì)長(zhǎng)度作為交叉口交通仿真的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

5.1 交叉口交通仿真模型的建立

將交通效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的模型嵌入到交通仿真中去，根據(jù)交通仿真運(yùn)行情況及模型的計(jì)算，給出延誤、停車次數(shù)及排隊(duì)長(zhǎng)度的求解結(jié)果。

（1）近期交通仿真模型建立

根據(jù)交叉口規(guī)劃設(shè)計(jì)條件，通過(guò)VISSIM5.20仿真軟件，對(duì)近期建立交叉口仿真路網(wǎng)。近期的仿真運(yùn)行如圖12所示。

（2）遠(yuǎn)期交通仿真模型建立

根據(jù)交叉口規(guī)劃設(shè)計(jì)條件，在近期建?；A(chǔ)上，對(duì)交叉口時(shí)空方案進(jìn)行調(diào)整，對(duì)遠(yuǎn)期建立交叉口仿真路網(wǎng)。遠(yuǎn)期的仿真運(yùn)行如圖13所示。

圖12 現(xiàn)狀仿真路網(wǎng)運(yùn)行圖

圖13 遠(yuǎn)期仿真路網(wǎng)運(yùn)行圖

5.2 交叉口交通效益評(píng)價(jià)

（1）延誤

近期交叉口延誤及服務(wù)水平見表6。

表6 近期312國(guó)道-江乾路交叉口延誤與服務(wù)水平

遠(yuǎn)期交叉口延誤及服務(wù)水平見表7。

從表6和表7可以看出，交叉口近遠(yuǎn)期的延誤在30 s左右，服務(wù)水平均在C級(jí)，滿足改善設(shè)計(jì)交叉口服務(wù)水平要求。

（2）停車次數(shù)

近期交叉口停車次數(shù)如圖14所示。

遠(yuǎn)期交叉口停車次數(shù)如圖15所示。

從圖14和圖15可以看出，交叉口近遠(yuǎn)期的停車次數(shù)在南北進(jìn)口道直行均在1.0以下，即平均到達(dá)的車輛不會(huì)出現(xiàn)二次排隊(duì)現(xiàn)象，停車次數(shù)越高說(shuō)明機(jī)動(dòng)車在交叉口的停車數(shù)越多。江乾路近期北進(jìn)口基本有88%的機(jī)動(dòng)車在此交叉口停車，主要原因是312國(guó)道為主流向，交通流量高，分配的有效綠燈時(shí)間長(zhǎng)，而次干道規(guī)模的江乾路等待的紅燈較長(zhǎng)，因此，機(jī)動(dòng)車停車次數(shù)較高。但近遠(yuǎn)期均滿足交叉口的設(shè)計(jì)要求。

表7 遠(yuǎn)期312國(guó)道-江乾路交叉口延誤與服務(wù)水平

圖14 近期交叉口機(jī)動(dòng)車平均停車次數(shù)

圖15 遠(yuǎn)期交叉口機(jī)動(dòng)車平均停車次數(shù)

（3）排隊(duì)長(zhǎng)度

近期交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度如圖16所示。

圖16 近期交叉口各進(jìn)口道平均排隊(duì)長(zhǎng)度

遠(yuǎn)期交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度如圖17所示。

由圖16和圖17可知，交叉口東西向直行車流量高，平均排隊(duì)長(zhǎng)度相對(duì)其他進(jìn)口道較長(zhǎng)，近遠(yuǎn)期平均排隊(duì)長(zhǎng)度最大為52 m和45 m。同時(shí)，考慮到東西向最大排隊(duì)長(zhǎng)度要求，因此本文312國(guó)道交叉口的展寬段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為80 m，滿足排隊(duì)長(zhǎng)度要求。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)交叉口立交改平交，能夠使得交叉口近遠(yuǎn)期的服務(wù)水平和平均排隊(duì)長(zhǎng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求，且改為十字形平交口使得南北向溝通更加便利，也可方便非機(jī)動(dòng)車和行人通過(guò)312國(guó)道，交叉口滿足的功能更為齊全。

通過(guò)交通仿真模擬的手段可預(yù)估工程建成后可能帶來(lái)的弊端，進(jìn)而給出改善方案，避免工程的二次改造費(fèi)用。

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