龔小麗

摘要：南寧市東進口道路民族大道延長線交通瓶頸區(qū)域為三岸樞紐互通及民族仙葫交叉口組成的三岸瓶頸區(qū)域。文章為更好應對節(jié)假日交通需求，設定現(xiàn)狀周末、年平均日交通量、年度高峰小時交通量、通行能力等工況，通過VISSIM仿真分析，分析瓶頸區(qū)域擁堵敏感點，提出交通管制和應對建議，為段間距互通與平交口的規(guī)劃設計及分析提供借鑒。

關鍵詞：城市進出口道路;節(jié)假日;瓶頸交通;交通管理;VISSIM

中國分類號：U491.2+6文獻標識碼：A

0 引言

南寧市東進出口最主要的道路為民族大道延長線[柳南高速公路改快速路工程（三岸收費站—那容互通立交）]，也是柳南高速公路六景段連接民族大道的延伸路段。民族大道延長線及柳南高速公路六景段在“四改八”前曾被交通運輸部列為全國十大擁堵路段之一，平時常堵，逢節(jié)必堵，改造后除大型節(jié)假日外，已很少出現(xiàn)大范圍擁堵現(xiàn)象。民族仙葫路口東聯(lián)民族大道延長線、西進民族大道，是南寧東收費站至民族大道下一個平交口民族金浦路口約19 km（民族大道延長線14 km快速路，民族大道4.8 km主干路）八車道道路上唯一平交口。民族仙葫信號交叉口通行能力提高及影響因素分析成為這19 km道路交通暢通的關鍵，其區(qū)域范圍如圖1所示。

民族仙葫路口短距離內(nèi)存在三岸互通、仙葫青林路口兩個交叉口，對民族仙葫路口影響較大。三岸互通交叉點東距民族仙葫路口1 399 m，加速車道漸變段終點距離民族仙葫路口漸變段起點364 m;仙葫青林路口南距民族仙葫路口209 m，為短間距交叉口，兩個交叉口間路段已將各渠化道貫通，組成了民族仙葫交叉口群。對于民族仙葫路口與三岸互通是否屬于復合交叉問題，根據(jù)《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范（GB 500647—2011）》，交叉口規(guī)劃范圍為漸變段往外延伸10～20 m[1]，從設計角度來看，三岸互通與民族仙葫交叉口群屬于兩個獨立單元;根據(jù)《公路路線設計規(guī)范（JTG D20—2017）》，相鄰獨立互通加減速車道漸變段終點、起點間距應≥1 km，復合式互通立交交織長度應≥600 m[2]。從這個角度看，三岸互通與民族仙葫路口應當成整體看待。從實際交通狀況看，平時或非節(jié)日高峰時期，兩個區(qū)域的交通相互干擾現(xiàn)象較少，但在節(jié)日高峰時期，平交口排隊已延伸至互通內(nèi)，兩個交叉的交通擁堵不能割裂分析。因此在仙葫交叉口通行能力除信號配時優(yōu)化措施外，三岸互通的通行能力及兩個交叉間交織路段通行能力成為民族仙葫路口進城方向重要控制因素。國內(nèi)對于立交與平交間距研究多集中于快速路出口至信號交叉口合理間距研究[3-4]，對于節(jié)假日高峰期交通分析多集中于交通量分析及預測方法研究[5-6]，短間距立交與平交相互影響分析較少。

為探明三岸瓶頸區(qū)域交通指標隨交通需求變化情況，本文根據(jù)2019年高速公路進出城年平均日交通量、全年最高峰日交通量，設定各種不同交通量代表不同工況，并通過微觀交通仿真VISSIM進行驗證分析。

1 三岸瓶頸現(xiàn)狀

1.1 區(qū)域設施情況

民族仙葫路口為信號控制的平面十字交叉口，對應主路西向為民族大道，路段為三幅路城市主干路，設計速度為60 km/h，主路為雙向八車道;東向為民族大道延長線，為雙向八車道的城市快速路，三岸段設計速度為80 km/h;北向路段為楓林路，次干路，設計速度為40 km/h，雙向四車道單幅路;南向為仙葫大道，三幅路城市主干路，設計速度為60 km/h，主路雙向六車道。民族青林路口為信號控制十字交叉，西向青林路為單幅雙向四車道次干路，設計速度為40 km/h;南向平田路為兩車道支路，設計速度為20 km/h。民族仙葫路口、民族青林路口渠化現(xiàn)狀如圖2、圖3所示。

三岸互通為苜蓿葉樞紐互通式立交，連接民族大道延長線及那安快速路，均為雙向八車道的城市快速路，互通段主線設計速度為80 km/h。三岸互通兩條交叉主路均設置了集散車道，集散車道為二車道，環(huán)圈匝道為二車道，右轉匝道為單車道。

1.2 交通調(diào)查

1.2.1 常規(guī)周末交通需求

為反映節(jié)假日正常狀態(tài)，本文選取了2020-01-04（星期日）16：00-17：00進行交通調(diào)查。三處交叉調(diào)查交通量如表1所示。

在車型比例構成中，兩個交叉口的小客車：大型客車=95.3：4.7，無大型貨車或拖掛車;兩條快速路小客車：大客車：大貨車：拖掛車=88：1：8：3。

1.2.2 民族大道延長線節(jié)假日交通需求

民族大道延長線終點即南寧東收費站。根據(jù)南寧東收費站交通量觀測數(shù)據(jù)，節(jié)假日交通擁堵高峰一般出現(xiàn)在小長假最后一、兩天16：00前后。2019年南寧東收費站進出口年平均日交通量及高峰流量情況如表2所示。

按高峰小時系數(shù)K=0.96可將日交通量轉換為高峰小時交通量，如表3所示。

2 微觀交通仿真分析

2.1 建模及校正

為便于對各種現(xiàn)狀、假定交通需求下三岸瓶頸運行情況進行分析，本文建立了微觀交通仿真VISSIM模型，如圖4所示。

2.2 試驗設計

根據(jù)調(diào)查的星期日的交通量，兩個平交口各進口道排隊長度最長約60 m，總體上交叉口服務水平在二級及以上，三岸互通交通順暢。正常周末時，區(qū)域內(nèi)通行能力還有富余，三岸瓶頸區(qū)域未出現(xiàn)連片擁堵現(xiàn)象。而當節(jié)假日高峰來臨時，三岸區(qū)域各交叉（口）擁堵已經(jīng)連成片。為了更加細致地觀察正常周末與節(jié)假日高峰日快速路通行能力的交通變化情況，本文以最不利的進城方向南寧東收費站出口交通量作為三岸瓶頸區(qū)域的交通主要來源，設計了7種工況，試驗設計主要圍繞輸入條件展開。試驗設計進行了以下假設：

（1）考慮到民族大道延長線上僅有五合喇叭互通、蓉茉大道菱形互通及三岸樞紐3個互通，五合及蓉茉大道互通分流有限，本文假定南寧東收費站出口交通全部通往三岸互通。

（2）由于快速路封閉特性，進口方向影響通行效率的瓶頸在于民族仙葫路口東進口道及上游路段及互通主路、輔路，因此在工況設計時，僅調(diào)整民族大道東延長線進城交通量及那安快速路的雙向交通，其他路段進口交通量均假定維持現(xiàn)狀周末的交通量不變。

（3）對于那安快速路，其南北向主要交通來源亦為進出城交通（南寧南、安吉東收費站），該路各類工況進口交通量與民族大道延長線的進城交通量保持同比例增長。

（4）三岸立交轉向交通比例假定與現(xiàn)狀比例一致。

（5）由于假定（2），且民族仙葫路口左轉交通大多在仙葫青林路口右轉，因此假定仙葫青林路口的信號配時各工況下不再調(diào)整。

現(xiàn)狀及各工況下的民族仙葫路口，均按交叉口通行能力最優(yōu)的方式重新配時。

各工況下三岸互通入口交通量如表5所示，三岸互通西進口由上游民族仙葫交叉口出口交通決定，根據(jù)假定（2），維持不變。

各工況民族仙葫路口信號配時如表6所示。

2.3 評價指標選擇

考慮到三岸瓶頸區(qū)域內(nèi)涉及段間距平交口群、互通匯流區(qū)、分流區(qū)、集散車道交織區(qū)、互通與平交口段間交織區(qū)等易引發(fā)擁堵、引起延誤的設施，本文選取斷面交通量、行程時間、排隊長度、平均延誤等指標作為仿真運行及結果分析指標。選擇對象包括：三岸互通與民族仙葫路口間交織區(qū)，互通進城端的主路、集散車道終點匯流端、集散車道交織段、集散車道起點分流端，以及由民族仙葫路口和仙葫青林路口組成的平交口群。

2.4 仿真運行結果分析

現(xiàn)狀周末及每個工況仿真時，選擇不同的隨機種子，仿真運行5次后，得到仿真的各個評價指標。各工況下各評價區(qū)域仿真交通量如表7所示，仿真交通量與設計輸入交通量對比如圖5所示。

通過圖5可以明顯看出，從工況1開始，仿真交通量與各工況設計交通量差距拉大，輸入交通量“損失”比例從工況1的27%至工況7的64%，這主要由交通延誤、上游交通擁堵、區(qū)域內(nèi)車輛變道導致后方排隊等候等原因所致，這也說明高峰交通需求并不能按時全部通過三岸樞紐抵達民族仙葫路口。同時三岸區(qū)域瓶頸擁堵，導致通行效率降低，擁堵往上游蔓延，進一步阻擋了上游車輛前進。由于工況7南寧東進城交通量已達8 000 veh/h，已超過單向4車道快速路的實際通行能力，因此可以推算，受三岸瓶頸限制，三岸互通能承受的進城交通極限約為2 800 veh/h，與設計工況2進城需求相當。

仿真運行結果顯示，民族仙葫路口東進口交叉口延誤均在其他進口道延誤4倍以上，民族仙葫路口及仙葫青林路口的交叉口服務水平即便通過信號優(yōu)化重新配時，仍能維持三級左右。進城方向上各易堵區(qū)域各設施平均行程速度、民族仙葫東進口道排隊長度分別如圖6、圖7所示。

從行程速度可以看出，工況4是各工況的轉折點，主路和兩交叉間交織段成為影響最大區(qū)域，工況4之前總體服務水平未明顯下降，之后行程時間開始明顯增加。民族仙葫路口東進口方向排隊長度，直行道從工況3開始較快增加，左轉道排隊長度較短是因為未計入相鄰車道的排隊，實際應與直行道相當。通過行程速度及仿真動畫發(fā)現(xiàn)，互通主路與集散車道橫向交通分布很不均勻，集散車道各設施點各種工況下行程速度變化較小，說明進入集散車道的交通量距離通行能力仍有較大富余。

綜上，通過仿真結果可以看出，南寧東進城交通超過工況2（3 000 veh/h）后，通過三岸瓶頸區(qū)域的交通量有一半將出現(xiàn)較大延誤。當南寧東進城交通需求超過工況4（5 000 veh/h）后，將導致進城方向互通主路及兩交叉間交織路段出現(xiàn)排隊，并向上游蔓延，區(qū)域交通運行指標開始急劇變差，集散車道通行能力仍有較大富余。

3 結語

文章通過各種工況設計及交通仿真試驗表明：節(jié)假日高峰交通需求下三岸瓶頸區(qū)域內(nèi)各交叉（口）之間的交通相互干擾較嚴重，若要維持三岸瓶頸區(qū)域交通正常運行，民族大道延長線上游應及時采取分流及管制措施。據(jù)此提出如下建議：（1）完善三岸互通以東蓉茉大道菱形互通連接道路網(wǎng)建設，以提前分流;（2）那安快速路通行能力仍有較大富余，建議盡快完善鳳嶺北路、云景路、鳳嶺南路等前往市中心的通道建設;（3）建議研究考慮利用三岸互通北側集散車道分流進城交通中右轉通往楓林路方向的交通，以減少主路交通壓力;（4）對于段間距的互通與平交口，應增加復合交叉設計的考慮，通過增加輔助車道、加長交叉間距等方式改善交織影響。

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