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        邕武立交地面層交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

        2020-03-01 17:34:13孔繁莉
        西部交通科技 2020年10期
        關(guān)鍵詞:改造方案服務(wù)水平

        孔繁莉

        摘要:南寧市邕武立交為兩層菱形立交,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,橋下平交路口交通服務(wù)水平難以滿足各方向交通需求。文章根據(jù)交通調(diào)查,確定了邕武立交地面層服務(wù)水平及現(xiàn)狀交通存在的問題,并基于交通需求與現(xiàn)狀條件分析,從道路結(jié)構(gòu)設(shè)施改造和交通組織優(yōu)化兩個(gè)方面提出充分利用橋下空間、增設(shè)車道、機(jī)非分離、設(shè)置待行區(qū)等一系列改造措施。工程按上述措施改造實(shí)施后橋下平交路口通行能力、通行效率大幅提升,服務(wù)水平由五級(jí)(F級(jí))提升至三級(jí)。實(shí)踐表明改造措施可行有效。

        關(guān)鍵詞:菱形立交;現(xiàn)狀交通;改造方案;車道數(shù);左轉(zhuǎn)待行區(qū);服務(wù)水平

        0 引言

        單點(diǎn)菱形立交由于其占地小、轉(zhuǎn)向功能齊全且能保證主路直行的通行效率,多用于非樞紐型的城市路網(wǎng)立體交叉口。單點(diǎn)菱形立交根據(jù)平交口與主線的高差主要分為主線上跨式和主線下沉式。主線下沉式的菱形立交由于視野開闊,景觀性好,近年來被越來越廣泛地應(yīng)用于城市建設(shè)中。而既有的主線上跨式菱形立交隨著城市及周邊地塊的發(fā)展,交通量日益增大,橋底的地面平交路口逐漸難以滿足被交道路的直行及路口各方向轉(zhuǎn)向交通需求,擁堵嚴(yán)重時(shí)甚至車輛排隊(duì)至主線出入口,進(jìn)而影響至主路的主線交通。如何改善此種狀況,優(yōu)化提升橋下地面輔道平交路口的交通通行效率,是城市交通管理者面臨的迫切問題,南寧市邕武立交當(dāng)屬此例。本文將詳細(xì)介紹邕武立交地面層的優(yōu)化改造措施及改造后的效果。

        1 改造前情況

        1.1 立交改造前狀況

        現(xiàn)狀南寧市邕武立交為兩層單點(diǎn)菱形立交,秀廂大道主線設(shè)置三跨橋上跨邕武路,橋梁結(jié)構(gòu)為28m+35m+28m混凝土連續(xù)梁橋。秀廂大道輔道在地面層與邕武路形成十字平交口,轉(zhuǎn)向交通均通過地面層完成。

        現(xiàn)狀邕武路為城市主干路,紅線寬40m。秀廂大道以南邕武路南段為三幅路,標(biāo)準(zhǔn)斷面為4m人行道+6m非機(jī)動(dòng)車道+2m側(cè)分帶+8m機(jī)動(dòng)車道對(duì)稱布置;秀廂大道以北邕武路北段為雙幅路,標(biāo)準(zhǔn)斷面為4m人行道+14m車行道+4m中分帶對(duì)稱布置。秀廂大道輔路對(duì)稱布置在主線兩側(cè),與邕武路在地面層呈平面交叉,秀廂大道輔路標(biāo)準(zhǔn)斷面為9.5m車行道+4m人行道。

        1.2 改造前的交通量

        為準(zhǔn)確反映邕武立交交通現(xiàn)狀,改造前選取工作日、雙休日對(duì)邕武立交的交叉口進(jìn)行了高峰小時(shí)流量調(diào)查,整理后機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交通流量如表1、表2所示。

        將調(diào)查數(shù)據(jù)整理匯總后(非機(jī)動(dòng)車折算為標(biāo)準(zhǔn)車的換算系數(shù)為0.2),結(jié)果見圖1。將調(diào)查數(shù)據(jù)通過Vissim軟件仿真評(píng)價(jià),邕武立交地面層延誤為81.2s,其中秀廂大道東進(jìn)口道直行延誤最大,達(dá)到252.2s,排隊(duì)長(zhǎng)度達(dá)到406.8m,經(jīng)分析評(píng)價(jià)交通服務(wù)水平達(dá)到F級(jí)。

        1.3 改造前的主要交通問題

        (1)根據(jù)調(diào)查,本節(jié)點(diǎn)非機(jī)動(dòng)車(電動(dòng)車)占比較大,按標(biāo)準(zhǔn)車型折算后,非機(jī)動(dòng)車約占節(jié)點(diǎn)總交通量的20.2%,占地面層交通量的34.5%,節(jié)點(diǎn)各方向機(jī)、非交織嚴(yán)重。

        (2)本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向交通量大,車流轉(zhuǎn)向均需要通過地面層完成。且轉(zhuǎn)向車流中,公交車、大貨車等大型車占比較大,綠燈時(shí)間內(nèi)車輛有效通過率降低,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng),延誤高,交通流轉(zhuǎn)向效率低。

        (3)地面層機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車直行與左轉(zhuǎn)均通過橋底中間橋孔進(jìn)行,通行寬度不足,沒有預(yù)留非機(jī)動(dòng)車通行的空間,而且地面層交叉口左轉(zhuǎn)待行區(qū)設(shè)置不合理,致使信號(hào)燈由紅轉(zhuǎn)綠的起始時(shí)間段內(nèi),非機(jī)動(dòng)車占用機(jī)動(dòng)車道,左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車通行困難,減少了實(shí)際的綠燈時(shí)間,加劇了節(jié)點(diǎn)擁堵。

        (4)秀廂大道輔道東進(jìn)口僅設(shè)置2條車道,其中1條車道為掉頭與左轉(zhuǎn)共用,另一條車道為直行及右轉(zhuǎn)并與非機(jī)動(dòng)車混行,車道數(shù)嚴(yán)重不足,導(dǎo)致?lián)矶聡?yán)重,高峰期常反堵至主線出口。

        (5)邕武路南段西出口,僅設(shè)置2條車道,與上游進(jìn)口道不匹配,非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車搶道,致使路口內(nèi)車輛排序雜亂,行駛緩慢,加劇路口擁堵。

        (6)秀廂大道的所有轉(zhuǎn)向交通均需通過側(cè)分帶的出入口進(jìn)出輔道,出入口路段車輛交織,相互干擾,降低了快環(huán)主線及輔道的通行能力。

        2 解決思路

        由于本立交采用分期建設(shè),近期內(nèi)僅對(duì)地面層進(jìn)行改造,為此上述存在的交通問題,在近期工程平面交叉口改造中盡可能優(yōu)化提升。

        (1)按非機(jī)動(dòng)車實(shí)際需求,合理調(diào)整各方向非機(jī)動(dòng)車道寬度,給予非機(jī)動(dòng)車合理的路權(quán)。

        (2)研究現(xiàn)有橋墩位置,重新優(yōu)化布設(shè)橋下核心區(qū)各方向的通行路徑,增大路口核心區(qū)域的通行斷面,以提高通行效率。

        (3)根據(jù)交通需求設(shè)置掉頭專用車道。

        (4)合理設(shè)置機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)待行區(qū),提升左轉(zhuǎn)通行效率。

        (5)增加進(jìn)口道的車道數(shù),難點(diǎn)在東進(jìn)口,需拆除加油站。

        (6)增加出口道的車道數(shù),滿足同一信號(hào)相位下游出口道數(shù)量不少于上游進(jìn)口道數(shù)量的要求。

        (7)提前布設(shè)右轉(zhuǎn)車道,提早完成交叉口前的車輛交織,適當(dāng)增加進(jìn)口道的車速,提高通行能力。

        (8)改造提升道路橫坡、路面面層、雨水口等結(jié)構(gòu)設(shè)施,改善路用性能,提高通行效率。

        3 改造方案

        遵循上述解決思路,從道路結(jié)構(gòu)設(shè)施改造和交通組織優(yōu)化兩個(gè)方面采取措施。

        道路結(jié)構(gòu)設(shè)施方面征拆了東南象限的加油站,拓寬各方向平交路口范圍(同時(shí)考慮預(yù)留遠(yuǎn)期立交用地),充分利用現(xiàn)狀3孔橋跨,增大交叉口中心處通行斷面寬度,使機(jī)、非各行其道。增設(shè)進(jìn)、出口道的機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車車道數(shù),并增設(shè)單獨(dú)掉頭車道,同時(shí)優(yōu)化改善路面的結(jié)構(gòu)及排水設(shè)施。

        交通組織方面根據(jù)新增車道后的交叉口,優(yōu)化信號(hào)配時(shí),重新布設(shè)左轉(zhuǎn)待行區(qū),并對(duì)非機(jī)動(dòng)車等候區(qū)進(jìn)行了特別設(shè)置,配置相應(yīng)的交通指示引導(dǎo)駕駛員左轉(zhuǎn)待行。方案針對(duì)非機(jī)動(dòng)車比例較大,橋底核心區(qū)域機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車互相干擾,通行效率低下的實(shí)際情況,充分利用橋下空間的邊緣區(qū)域及交叉口信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng),使橫橋向的南北直行非機(jī)動(dòng)車提前一個(gè)信號(hào)周期進(jìn)入設(shè)置的直行等候區(qū),并使南北向及東西向兩個(gè)方向的左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車提前2個(gè)信號(hào)周期進(jìn)入設(shè)置的左轉(zhuǎn)等候區(qū)。該設(shè)置方式縮短了非機(jī)動(dòng)車過街距離,并利用了非機(jī)動(dòng)車比機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)間短的特點(diǎn),提高了交叉口的通行能力,特別對(duì)非機(jī)動(dòng)車比例較大的城市,效果非常明顯。交叉口信號(hào)周期按四相位配時(shí),即南北向直行→南北向左轉(zhuǎn)→東西向直行→東西向左轉(zhuǎn),見圖2。

        4 改造前后的對(duì)比

        按上述方案措施逐項(xiàng)進(jìn)行改造后,橋底交叉口交通狀況改觀較大,現(xiàn)將其中比較典型的進(jìn)口道車道數(shù)量與服務(wù)水平進(jìn)行分析比較。

        4.1 改造前后交叉口車道數(shù)

        通過表3的對(duì)比,明顯看到四個(gè)方向進(jìn)口道均增加了掉頭或左轉(zhuǎn)車道,東進(jìn)口增加了右轉(zhuǎn)車道,南北向增加了直行車道。另外南出口增加了2個(gè)出口道,非機(jī)動(dòng)車均進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置,機(jī)非各行其道,車輛有序通過路口,改造后車道數(shù)量與轉(zhuǎn)向交通量匹配適應(yīng)。同時(shí)設(shè)置了機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車待行區(qū),使橋下平交路口通行能力、通行效率大幅提升。

        4.2 改造后的交通量及交通服務(wù)水平

        改造前交通量及服務(wù)水平詳見本文前述。邕武立交近期工程地面層改造完成后,于2019年10月對(duì)交通量再次進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果見下頁圖3。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)近期改造后,地面層機(jī)動(dòng)車輛減少(減少約412pcu/h),地面非機(jī)動(dòng)車輛增加了544pcu/h(換算后),改造后交叉口總交通量增加1017pcu/h,增加了12%。由于邕武那安立交正在施工,明秀邕武交叉口也在施工中,受施工圍擋影響,部分車輛選擇其他道路通行,故而機(jī)動(dòng)車交通量略有下降。非機(jī)動(dòng)車行駛較為靈活,絕大部分為周邊地塊出行,受施工圍擋而繞行的車輛較少,改造后橋下平交路口通行能力增大,總體交通量持續(xù)增長(zhǎng)。

        根據(jù)改造后的調(diào)查,交叉口信號(hào)周期為205s,將調(diào)查數(shù)據(jù)通過Vissim軟件進(jìn)行仿真評(píng)價(jià),得到改造后地面層交叉口服務(wù)水平由原來的五級(jí)服務(wù)水平(F級(jí))提升至三級(jí)服務(wù)水平,滿足目前交通需求。改造后上下班高峰期交通順暢,地面層延誤的問題得到明顯的改善,交通網(wǎng)查詢屬常綠狀態(tài),市民感受明顯(見表4)。

        5 結(jié)語

        單點(diǎn)菱形立交橋下平交路口由于受橋墩分布影響,交叉口范圍的通行斷面寬度與視距均受限,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)橋梁跨徑分布及橋墩具體位置將其對(duì)車輛的行駛影響降至最低是橋下交通組織設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵。通過一系列改造措施后,邕武立交地面層通行能力大幅增加,交通服務(wù)水平大幅提升。除各項(xiàng)措施對(duì)癥,如充分利用橋下空間,增加車道,機(jī)非分離,優(yōu)化交通組織外,與本交叉口用地條件比較充裕有關(guān)。本立交由于采用分期建設(shè)方式,地面系統(tǒng)預(yù)留了遠(yuǎn)期立交建設(shè)用地,而在近期改造設(shè)計(jì)中,充分利用了遠(yuǎn)期預(yù)留立交的用地進(jìn)行了平面交叉口進(jìn)出口車道拓寬。通過近期地面層的改造后,目前服務(wù)水平雖已滿足城市道路三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但隨著那安邕武立交、明秀路口的改建完成,武鳴區(qū)的加速發(fā)展,邕武路北聯(lián)的作用進(jìn)一步凸顯,本節(jié)點(diǎn)的交通量將大幅持續(xù)增長(zhǎng),屆時(shí)橋下平面交叉口的承載能力仍難以滿足持續(xù)增長(zhǎng)的交通需求。

        參考文獻(xiàn):

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