丁立亞

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)為采用現(xiàn)代有軌電車車輛，與其他交通形式共同享有路權(quán)或擁有獨(dú)立路權(quán)，以平交路口為主，并同時(shí)具有軌道和城市道路兩種特征，主要承擔(dān)公交職能的一種軌道系統(tǒng)[1]。其系統(tǒng)通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)，是一種綠色交通形式。與輕軌、地鐵等其他軌道交通相比，現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)運(yùn)量相對(duì)較小，相應(yīng)的建設(shè)成本較低，同時(shí)其運(yùn)營(yíng)、后期維護(hù)等成本也相對(duì)較低。

有軌電車作為一種設(shè)置于道路路面之上的公共交通形式，會(huì)占用部分城市道路紅線內(nèi)的空間，因此應(yīng)注重有軌電車沿線布設(shè)方式、道路橫斷面設(shè)計(jì)，以及沿線的交通組織，從而實(shí)現(xiàn)有軌電車與城市道路的有機(jī)融合。本文以北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)亦莊新城現(xiàn)代有軌電車T1 線（以下簡(jiǎn)稱“T1 線”）為工程實(shí)例，從道路橫斷面布置、平面交叉口交通組織等方面探討有軌電車與城市道路之間的協(xié)調(diào)布設(shè)關(guān)系。

1 T1 線項(xiàng)目工程概況

T1 線南起規(guī)劃老觀里站，向北沿瑞合路—博興路—榮昌西街—榮昌東街—科創(chuàng)街鋪設(shè)，終點(diǎn)位于規(guī)劃定海園站[2]。

全線共設(shè)置15 座車站，均為地面式車站，其中10 座為島式車站，5 座為側(cè)式車站，起點(diǎn)處設(shè)置1 處車輛段，終點(diǎn)處設(shè)置1 處停車線，如圖1 所示。

圖1 T1 線線路示意圖

2 有軌電車路權(quán)模式分析

2.1 有軌電車路權(quán)模式分類

根據(jù)有軌電車對(duì)道路的占用形式及程度，其路權(quán)模式可分為獨(dú)立、優(yōu)先和混合3 種。

（1）獨(dú)立路權(quán)

獨(dú)立路權(quán)是指在某些特定的道路或路段上，有軌電車占有絕對(duì)的道路路權(quán)。常見(jiàn)的形式有高架、地下隧道，以及封閉、獨(dú)立的有軌電車車道等。獨(dú)立路權(quán)模式需要新建專用道路，交叉口需要采用立體交叉，造價(jià)較高，工期較長(zhǎng)。

（2）優(yōu)先路權(quán)

優(yōu)先路權(quán)是指通過(guò)道路標(biāo)線或護(hù)欄、分隔帶等物理隔離設(shè)施將部分車道分配給有軌電車，并在交叉口保證有軌電車信號(hào)優(yōu)先，保證其優(yōu)先通過(guò)信號(hào)燈路口。該路權(quán)模式對(duì)原道路改造較少，具有造價(jià)相對(duì)較低、工期相對(duì)較短的優(yōu)點(diǎn)。

（3）混合路權(quán)

混合路權(quán)是指有軌電車與其他車輛共同享有路權(quán)。該路權(quán)模式改造工程量小、造價(jià)低，但有軌電車與其他車輛混行，運(yùn)營(yíng)效率較低，準(zhǔn)時(shí)性難以保證[3]。

2.2 有軌電車路權(quán)模式組合

有軌電車與其他車輛共同使用紅線內(nèi)道路空間時(shí)，模式組織較為靈活，可將多種路權(quán)模式進(jìn)行組合。其中，主要包含2 種：分段組合和分時(shí)組合[4]。

（1）分段組合

有軌電車線路往往較長(zhǎng)，一般會(huì)布設(shè)在由多種道路橫斷面組合而成的城市道路上，因此需要根據(jù)不同路段的橫斷面情況，分段采用不同的路權(quán)模式組合，以期在對(duì)現(xiàn)狀道路及交通影響較小的前提下，盡可能提高有軌電車的運(yùn)營(yíng)效率。

（2）分時(shí)組合

有軌電車具有公共交通屬性，在早、晚高峰時(shí)段可采用優(yōu)先路權(quán)模式，在平峰時(shí)段可采用混合路權(quán)模式。

3 橫斷面布置

鋪設(shè)有軌電車后的城市道路橫斷面布置，需要結(jié)合有軌電車占用道路路權(quán)的模式、鋪設(shè)車道后對(duì)現(xiàn)狀道路的影響及道路本身的交通需求等方面綜合確定。

3.1 車道數(shù)分析

瑞合路、榮昌東街段在現(xiàn)狀中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)T1 線軌道后滿足限界要求，因此可不必對(duì)現(xiàn)狀橫斷面進(jìn)行調(diào)整；其他路段進(jìn)行車道數(shù)測(cè)算。單向車道數(shù)計(jì)算公式：

式中：BAADT為設(shè)計(jì)遠(yuǎn)景年平均日交通量，pcu/d；K 為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)，取0.09；D 為交通量方向分布系數(shù)，取0.52；CD為 單車道設(shè)計(jì)通行能力（pcu/h），T1線沿線主干路設(shè)計(jì)速度為50 km/h，單車道設(shè)計(jì)通行能力取1 350 pcu/h。

車道數(shù)計(jì)算見(jiàn)表1。

表1 車道數(shù)計(jì)算表

通過(guò)交通需求預(yù)測(cè)，博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段宜采用雙向6 車道。此外，由于道路沿線公交線路較多，沿線兩側(cè)企業(yè)進(jìn)出口較多，因此，結(jié)合道路紅線范圍內(nèi)機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、綠帶等各部分的合理組成及寬度，并以減少對(duì)現(xiàn)狀樹木伐移為前提，考慮兩側(cè)各增設(shè)一條多功能車道，作為公交車及企業(yè)進(jìn)出口車輛的集散車道，減少對(duì)道路內(nèi)側(cè)車道的影響，提高交通運(yùn)行效率。

3.2 道路橫斷面設(shè)計(jì)

T1 線采用優(yōu)先路權(quán)、混合路權(quán)分段組合的方式布置。T1 線布設(shè)于道路中央隔離帶內(nèi)，路口范圍內(nèi)有軌電車與社會(huì)車輛共享混合路權(quán)，有軌電車若需要占用現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車道，則以“占一還一”作為設(shè)計(jì)原則。瑞合路、榮昌東街段在現(xiàn)狀中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)；博興路、榮昌西街段需要改造現(xiàn)狀道路新建中央隔離帶，有軌電車?yán)眯陆ǖ闹醒敫綦x帶鋪設(shè)；科創(chuàng)街段現(xiàn)狀中央分隔帶寬度不足以布設(shè)有軌電車軌道，因此需要將其進(jìn)行拓寬，T1 線在改建后的中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)。

因此，瑞合路、榮昌東街段維持現(xiàn)狀橫斷面不變；博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段布置4 上4 下8 條機(jī)動(dòng)車道（最外側(cè)一條機(jī)動(dòng)車道為多功能車道），在鋪設(shè)T1 線后，不折減原道路的通行能力。

如圖2、圖3 所示，瑞合路、榮昌東街段中央分隔帶寬度足以滿足布設(shè)有軌電車軌道后的軌道與道路之間的限界要求，故無(wú)須對(duì)現(xiàn)狀橫斷面進(jìn)行調(diào)整。

圖2 瑞合路（亦馳街—南六環(huán)）改造標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖（與現(xiàn)狀橫斷面相同）（單位：m）

圖3 榮昌東街（榮華南路—東環(huán)南路）改造標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖（與現(xiàn)狀橫斷面相同）（單位：m）

如圖4、圖5 所示，博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）現(xiàn)狀無(wú)中央分隔帶，無(wú)法將有軌電車布設(shè)于道路中央，以減少對(duì)沿線出入口及交叉口的交通影響；如圖6、圖7 所示，科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路） 現(xiàn)狀中央分隔帶寬度不滿足布設(shè)有軌電車軌道的寬度要求。

圖4 博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：m）

圖5 博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）改造標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

圖6 科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路）現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：m）

圖7 科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路）改造標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

橫斷面設(shè)計(jì)方案：博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路） 新建中央分隔帶，科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路） 將現(xiàn)狀中央分隔帶拓寬以布設(shè)有軌電車車道。根據(jù)沿線交通量預(yù)測(cè)和車道數(shù)分析，博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段宜采用雙向6 車道。此外，有軌電車車道兩側(cè)各增設(shè)一條多功能車道，作為公交車及企業(yè)進(jìn)出口車輛的集散車道，以減少對(duì)道路內(nèi)側(cè)車道的影響，提高交通運(yùn)行效率。確定斷面尺寸時(shí)，需要考慮對(duì)沿線原人行道樹的保護(hù)，本橫斷面設(shè)計(jì)方案將原人行道樹用作改造后機(jī)非分隔帶樹，減少對(duì)現(xiàn)狀樹木的伐移。

4 交通組織設(shè)計(jì)

有軌電車空間布置方案確定后，需要重點(diǎn)考慮有軌電車與城市道路系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，尤其是交叉口處的交通組織形式以及交通信號(hào)控制策略。結(jié)合交叉口處右轉(zhuǎn)導(dǎo)行島的設(shè)置，簡(jiǎn)要介紹在保證交叉口右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車連續(xù)流通過(guò)的基礎(chǔ)上，有軌電車與城市道路系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)組織。

4.1 采用共享相位的交通組織

有軌電車車道與主干路相交時(shí)，相交道路等級(jí)較高，交通量較大，與有軌電車正線交通量相近，故在交叉口配時(shí)時(shí)，在有軌電車加入后仍維持原配時(shí)方案，有軌電車車道與相交道路采用共享相位交通組織，如圖8 所示。

圖8 共享相位交通組織平面示意圖

4.2 采用優(yōu)先相位控制策略的交通組織

有軌電車車道與低等級(jí)道路相交時(shí)，交通組織及信號(hào)燈配時(shí)應(yīng)采用優(yōu)先相位控制策略，使有軌電車快速通過(guò)路口，保證其運(yùn)營(yíng)效率。

優(yōu)先相位控制策略包括2 種：絕對(duì)優(yōu)先和相對(duì)優(yōu)先控制策略。

（1）絕對(duì)優(yōu)先控制策略

在交叉口布設(shè)中央分隔帶、護(hù)欄等物理隔離，或在有軌電車到達(dá)交叉口時(shí)，使有軌電車無(wú)須等待便可直接通過(guò)交叉口。如圖9 所示，在交叉口設(shè)置連續(xù)中央分隔帶，有軌電車相交路右進(jìn)右出。絕對(duì)優(yōu)先控制策略在有軌電車沿線相交道路等級(jí)較低或交通量較小時(shí)采用。

圖9 絕對(duì)優(yōu)先控制策略示意圖

（2）相對(duì)優(yōu)先控制策略

為了降低鋪設(shè)有軌電車后對(duì)其他交通組成部分的影響，應(yīng)優(yōu)先選取相對(duì)優(yōu)先控制策略[5]。

在主干路- 次干路相交路口，交通流量雖小于有軌電車，但相差不大時(shí)，在保證有軌電車較快通行的同時(shí)，應(yīng)盡量減少有軌電車對(duì)其他相交道路的交通延誤。為此，T1 線選取延長(zhǎng)有軌電車正線方向綠燈信號(hào)時(shí)長(zhǎng)的優(yōu)先方式。

在交叉口的進(jìn)口道處安裝檢測(cè)器，在T1 線到達(dá)交叉口前，檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)判斷后，延長(zhǎng)綠燈相位配時(shí)。延長(zhǎng)綠燈時(shí)間為有軌電車以指定車速?gòu)耐Ｖ咕€行駛至相交路沖突點(diǎn)的時(shí)間。具體計(jì)算公式見(jiàn)式（2）。若檢測(cè)系統(tǒng)未檢測(cè)到有軌電車到達(dá)，則轉(zhuǎn)至相交路固定綠燈相位，本信號(hào)周期不再進(jìn)行相對(duì)優(yōu)先策略配時(shí)。

式中：T 為綠燈延長(zhǎng)時(shí)間，s；l 為有軌電車停止線至相交道路沖突點(diǎn)的距離，m；l 電車為有軌電車車長(zhǎng)，m；v 為有軌電車進(jìn)入交叉口的平均車速，m/s。

4.3 慢行系統(tǒng)交通組織

（1）燈控路口處慢行系統(tǒng)交通組織

根據(jù)規(guī)范[6]要求，當(dāng)穿越車行道的人行橫道長(zhǎng)度大于16 m 時(shí)，應(yīng)在分隔帶或道路中心線附近的人行橫道處設(shè)置行人二次過(guò)街安全島。T1 線沿線在穿越車行道的人行橫道長(zhǎng)度大于16 m 的各路口均設(shè)置行人二次過(guò)街安全島。

島式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較大，將行人二次過(guò)街安全島設(shè)置于兩條軌道中間，仍可滿足安全島與軌道之間的限界要求（見(jiàn)圖10）。

圖10 島式車站交叉口處二次過(guò)街安全島效果圖

側(cè)式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較小，需要將行人二次過(guò)街安全島設(shè)于軌道外側(cè)，軌道兩側(cè)各設(shè)一處，安全島內(nèi)側(cè)應(yīng)滿足與軌道之間的限界要求，安全島外側(cè)應(yīng)位于相鄰中央分隔帶外側(cè)邊線之內(nèi)，以保證位于安全島內(nèi)等候過(guò)街的行人的安全（見(jiàn)圖11）。

圖11 側(cè)式車站交叉口處二次過(guò)街安全島效果圖

此外，如圖10、圖11 所示，非機(jī)動(dòng)車均施劃騎行軌跡白虛線，以保證非機(jī)動(dòng)車騎行時(shí)的路權(quán)與安全。T1 線沿線交叉口由內(nèi)到外路權(quán)分布依次為：機(jī)動(dòng)車—非機(jī)動(dòng)車—行人。

T1 線大多采用平層進(jìn)出站的形式，結(jié)合道路的人行橫道，實(shí)現(xiàn)乘客的進(jìn)出站功能。對(duì)于客流量較大的車站及換乘站，預(yù)留過(guò)街天橋或地下通道的土建條件，如有必要后期實(shí)施，可減少客流對(duì)道路交通的影響，保證換乘的便利性。

（2）非燈控路口處慢行系統(tǒng)交通組織

當(dāng)有軌電車相交路方向交通量較小或道路等級(jí)較低時(shí)，為保證有軌電車在該路口快速通過(guò)，可將該相交路路口改為右進(jìn)右出路口，采用絕對(duì)優(yōu)先控制策略（見(jiàn)圖9）。

此時(shí)，機(jī)動(dòng)車輛可在相鄰路口通過(guò)掉頭實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)。非機(jī)動(dòng)車與行人若繞行距離較遠(yuǎn)，需要在路段設(shè)置過(guò)街設(shè)施，包括人行天橋、地下通道，或采用燈控人行過(guò)街、非燈控人行過(guò)街等過(guò)街形式。如圖9 所示，當(dāng)采用燈控人行過(guò)街時(shí)，需要保證有軌電車通過(guò)時(shí)，非機(jī)動(dòng)車、行人信號(hào)燈為紅燈，非機(jī)動(dòng)車、行人不得過(guò)街，以確保有軌電車在該路口快速通過(guò)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)亦莊新城現(xiàn)代有軌電車T1 線工程，分析總結(jié)了城市道路系統(tǒng)在加入有軌電車之后，在橫斷面布置、交通組織形式調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮的因素。

（1）綜合比選有軌電車不同的路權(quán)模式（獨(dú)立、優(yōu)先、混合路權(quán)）以及運(yùn)營(yíng)組織形式（分段、分時(shí)組合），確定T1 線軌道的布設(shè)方式（布置于道路中央隔離帶內(nèi)）。

（2）通過(guò)交通量預(yù)測(cè)，確定道路交通需求，并結(jié)合鋪設(shè)有軌電車后對(duì)道路橫斷面的影響，綜合確定道路橫斷面的調(diào)整方式。不對(duì)原道路通行能力進(jìn)行折減，同時(shí)考慮減少工程量和現(xiàn)狀樹木伐移量。

（3）進(jìn)行有軌電車交通組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)與城市道路系統(tǒng)綜合考慮。根據(jù)相交路道路等級(jí)、交通量的不同，采取共享相位、絕對(duì)優(yōu)先控制或相對(duì)優(yōu)先控制策略，在保證有軌電車快速、高效通過(guò)交叉口的同時(shí)，盡量減少對(duì)相交道路現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車、慢行系統(tǒng)的影響。

（4）結(jié)合有軌電車車站布設(shè)方式，完善行人二次過(guò)街等候設(shè)施，并明確慢行系統(tǒng)路權(quán)，確保慢行系統(tǒng)的安全、有序。