劉華杰

（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

鄂州花湖機(jī)場(chǎng)是繼美國(guó)孟菲斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)、美國(guó)路易斯維爾國(guó)際機(jī)場(chǎng)以及德國(guó)萊比錫國(guó)際機(jī)場(chǎng)后全球第四個(gè)、亞洲第一個(gè)專(zhuān)業(yè)性貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)，也是我國(guó)第一個(gè)獲批建設(shè)的貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)，效果圖如圖1 所示。該期工程按滿足2030 年旅客吞吐量150 萬(wàn)人次、貨郵吞吐量330 萬(wàn)t 的目標(biāo)設(shè)計(jì)。

圖1 鄂州花湖機(jī)場(chǎng)

1 建設(shè)背景

目前，在我國(guó)乃至亞洲尚未建成貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)。由于缺乏專(zhuān)業(yè)化的航空貨運(yùn)樞紐，我國(guó)航空物流業(yè)和快遞企業(yè)發(fā)展受到極大的制約，難以成為全球航空要素的集聚整合中心。

根據(jù)全球貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)發(fā)展分析，以大型快遞企業(yè)為主導(dǎo)的貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)是我國(guó)未來(lái)航空貨運(yùn)發(fā)展的重要組成，其建設(shè)不但是我國(guó)未來(lái)航空貨運(yùn)發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是發(fā)展民航強(qiáng)國(guó)、培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀企業(yè)的必由之路。貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)的建設(shè)，不但是我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)升級(jí)的重要舉措，也是支持產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和加速消費(fèi)升級(jí)的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)基礎(chǔ)，更是促進(jìn)我國(guó)大型物流快遞企業(yè)快速發(fā)展、正面參與全球競(jìng)爭(zhēng)的必要平臺(tái)。

根據(jù)孟菲斯、路易斯維爾等城市的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)鄂州花湖機(jī)場(chǎng)更重大的意義是帶動(dòng)所在地區(qū)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，打造新興產(chǎn)業(yè)集群，為我國(guó)打造一個(gè)更加快速穩(wěn)定可靠的物流底盤(pán)，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、減小區(qū)域差距和人民生活水平提高將起到巨大作用?；谪涍\(yùn)機(jī)場(chǎng)的戰(zhàn)略意義、發(fā)展前景和創(chuàng)新模式，通過(guò)企業(yè)與地方政府的通力合作，將機(jī)場(chǎng)發(fā)展成為對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)巨大、對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)再造起到?jīng)Q定性作用、對(duì)我國(guó)航空貨運(yùn)業(yè)健康發(fā)展、對(duì)“中部崛起”和“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展”都起到帶動(dòng)功能的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施。

2 規(guī)劃方案

道路系統(tǒng)的總體規(guī)劃方案如下：

對(duì)外銜接：客、貨運(yùn)區(qū)均布置在機(jī)場(chǎng)南側(cè)，客、貨運(yùn)車(chē)輛由南側(cè)新建機(jī)場(chǎng)高速進(jìn)入機(jī)場(chǎng)。

內(nèi)部路網(wǎng)：機(jī)場(chǎng)內(nèi)道路規(guī)劃以進(jìn)出場(chǎng)路為骨架，呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，與客、貨運(yùn)車(chē)輛的主要流線相匹配，主干路串聯(lián)起航站區(qū)、轉(zhuǎn)運(yùn)中心等主要功能區(qū)域。

交通組織：近期客、貨運(yùn)車(chē)輛及員工車(chē)輛進(jìn)入機(jī)場(chǎng)后分別由場(chǎng)內(nèi)循環(huán)道路到達(dá)T1 航站樓、轉(zhuǎn)運(yùn)中心及工作區(qū)，如圖2 所示。

圖2 規(guī)劃方案交通組織圖

在規(guī)劃垂直滑道設(shè)置兩座隧道下穿，利于遠(yuǎn)期實(shí)施垂直滑道，避免影響轉(zhuǎn)運(yùn)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；保證客貨分離，交通流線順暢，互不干擾。

3 方案優(yōu)化

3.1 優(yōu)化原則

（1）交通安全原則：通過(guò)交通仿真模擬，減少交通沖突情況的發(fā)生，確保各類(lèi)交通流的順暢流通[1]；

（2）供需平衡原則：按照道路設(shè)計(jì)的通行能力并結(jié)合調(diào)查資料，合理調(diào)配交通通行需求；

（3）均衡分布原則：從多維角度上充分考慮各區(qū)域交通預(yù)測(cè)情況，保證各區(qū)域交通流分布均衡；

（4）交通分離原則：在設(shè)計(jì)前期，考慮各類(lèi)交通混行之間的干擾情況，通過(guò)斷面的多方案比選，將各類(lèi)型交通進(jìn)行空間上的分離；

（5）交通連續(xù)原則：優(yōu)化交通設(shè)計(jì)方案，減少車(chē)輛停車(chē)次數(shù)及行人等候時(shí)間，保證交通的連續(xù)性和最大化的通行。

3.2 優(yōu)化前提條件

（1）考慮旅客體驗(yàn)感受及安全保障；盡量做到無(wú)紅綠燈暢通至航站樓，最多有一個(gè)紅綠燈等待，保證流線簡(jiǎn)潔；

（2）轉(zhuǎn)運(yùn)中心出行有獨(dú)立的路權(quán)；

（3）不考慮隧道下穿南區(qū)規(guī)劃垂滑道，近期采用平交方式，遠(yuǎn)期實(shí)施垂滑道時(shí)再設(shè)置隧道。

3.3 交通分析

3.3.1 轉(zhuǎn)運(yùn)中心貨運(yùn)交通（數(shù)據(jù)由順豐提供）

轉(zhuǎn)運(yùn)中心貨車(chē)出行基本上全天均有分布，如圖3所示，高峰小時(shí)流量約為165 pcu/h。

圖3 2045 年貨車(chē)進(jìn)出港時(shí)刻統(tǒng)計(jì)（單位：輛）

3.3.2 轉(zhuǎn)運(yùn)中心通勤交通（數(shù)據(jù)由順豐提供）

圖4 2045 年員工用車(chē)時(shí)刻圖（單位：輛）

3.3.3 客運(yùn)交通

客運(yùn)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，高峰小時(shí)（晚上9：00—10：00）流量約為1150 pcu/h，如圖5 所示。與轉(zhuǎn)運(yùn)中心通勤入場(chǎng)流量重疊。

圖5 客運(yùn)進(jìn)出場(chǎng)交通流量預(yù)測(cè)（單位：puc/h）

3.3.4 小結(jié)

（1）南區(qū)高峰小時(shí)流量合計(jì)2963 pcu/h；

（2）轉(zhuǎn)運(yùn)中心通勤車(chē)入場(chǎng)和出場(chǎng)高峰不存在重疊，如圖6 所示。

圖6 2045 年時(shí)刻流量疊加圖（單位：puc/h）

3.4 交通特征分析

兩類(lèi)——進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)；

四點(diǎn)——航站樓、停車(chē)場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)中心、工作區(qū)；

紅外氣體傳感器是利用氣體分子(CO2,CH4,H2O,SO2和NO等)對(duì)紅外光具有特定吸收峰這一特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CO2氣體分子對(duì)紅外光譜的吸收強(qiáng)度遵循朗伯—比爾(Lamber-Beer)定律[7]:

五交通——大巴、出租車(chē)、社會(huì)車(chē)、貨運(yùn)、通勤車(chē)；

（1）用地以盡端式布局，區(qū)域內(nèi)部交通主要以服務(wù)及集散功能為主；

（2）區(qū)域空間尺度不大、路網(wǎng)密度較高，相互間銜接便捷，但集散長(zhǎng)度受限；

（3）交通方式單一，主要以機(jī)動(dòng)車(chē)交通為主，通勤以部分非機(jī)動(dòng)車(chē)交通為輔；

（4）貨運(yùn)區(qū)交通主要以場(chǎng)內(nèi)外聯(lián)系為主；

（5）區(qū)域機(jī)動(dòng)車(chē)總出行量全天進(jìn)出場(chǎng)17260 pcu/d，各交通進(jìn)場(chǎng)累計(jì)高峰小時(shí)2963 pcu/h，如圖7 所示。

圖7 各類(lèi)型交通流量占比圖（單位：%）

4 方案研究

4.1 方案一（全立交方案）

4.1.1 方案概述

沿機(jī)場(chǎng)大道全線設(shè)置雙向高架橋，終點(diǎn)位置設(shè)置兩條匝道分別連接航站樓及轉(zhuǎn)運(yùn)中心。轉(zhuǎn)運(yùn)中心離場(chǎng)交通利用西側(cè)高架橋（左幅）出行，如圖8 所示。

圖8 方案一（全立交方案）簡(jiǎn)圖

4.1.2 交通流線

（1）進(jìn)場(chǎng)客、貨車(chē)均走高架橋，為連續(xù)流，但客貨混行不分離；（2）進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)車(chē)流、工作區(qū)內(nèi)部車(chē)流與轉(zhuǎn)運(yùn)中心出場(chǎng)交通沖突。（3）工作區(qū)內(nèi)部交通轉(zhuǎn)換距離短，如圖9 所示。

圖9 方案一（全立交方案）交通流線圖

4.1.3 交通仿真評(píng)價(jià)

客運(yùn)車(chē)輛的平均行程時(shí)間為74.3 s，延誤為2.36 s。

4.2 方案二（平交方案）

4.2.1 方案概述

方案二采用平面交叉，在機(jī)場(chǎng)大道與物流東路/物流西路交叉口設(shè)置信號(hào)燈控，緯二路與機(jī)場(chǎng)大道交叉采用右進(jìn)右出，平交方案在客運(yùn)進(jìn)場(chǎng)路徑上僅設(shè)置一處信號(hào)燈，如圖10 所示。

圖10 方案二（平交方案）簡(jiǎn)圖

4.2.2 交通流線

（1）轉(zhuǎn)運(yùn)中心進(jìn)出場(chǎng)車(chē)流利用物流東路繞行，航站樓客運(yùn)單向成環(huán)；燈控路口僅有兩相位，直行運(yùn)行效率高，如圖11 所示。（2）工作區(qū)內(nèi)部交通轉(zhuǎn)換需利用機(jī)場(chǎng)大道兩端交叉口掉頭，繞行距離大約增加480 m。

圖11 方案二（平交方案）交通流線圖

4.2.3 交通仿真評(píng)價(jià)

客運(yùn)車(chē)輛的平均行程時(shí)間為80.14 s，延誤為7.64 s。

4.3 方案三（短高架方案）

4.3.1 方案概述

在方案二的基礎(chǔ)上增設(shè)高架橋上跨緯一路、物流東路，該方案航站樓客運(yùn)進(jìn)場(chǎng)路徑上無(wú)燈控，如圖12 所示。

圖12 方案三（短高架方案）簡(jiǎn)圖

4.3.2 交通流線

（1）轉(zhuǎn)運(yùn)中心進(jìn)出場(chǎng)車(chē)流利用物流東路繞行，航站樓客運(yùn)單向成環(huán)；客運(yùn)無(wú)燈控，運(yùn)行效率高，如圖13 所示。

圖13 方案三（短高架方案）交通流線圖

（2）工作區(qū)內(nèi)部交通轉(zhuǎn)換需利用機(jī)場(chǎng)大道兩端交叉口掉頭，繞行距離大約增加480 m。

4.3.4 交通仿真評(píng)價(jià)

客運(yùn)車(chē)輛的平均行程時(shí)間為72.75 s，延誤為0.25 s。

4.4 方案四（單向長(zhǎng)高架方案）

4.4.1 方案概述

設(shè)置長(zhǎng)高架橋跨越緯一路、物流東路、緯二路，客運(yùn)進(jìn)場(chǎng)路徑不設(shè)置信號(hào)燈，由于客運(yùn)流線為環(huán)形，該方案高架橋僅設(shè)置單向高架，如圖14 所示。

圖14 方案四（單向長(zhǎng)高架方案）簡(jiǎn)圖

4.4.2 交通流線

（1）轉(zhuǎn)運(yùn)中心進(jìn)出場(chǎng)車(chē)流利用物流東路繞行，航站樓客運(yùn)單向成環(huán)；客運(yùn)無(wú)燈控，運(yùn)行效率高，如圖15 所示。

圖15 方案四（單向長(zhǎng)高架方案）交通流線圖

（2）工作區(qū)內(nèi)部交通轉(zhuǎn)換利用橋下路口，距離短。

4.4.3 交通仿真評(píng)價(jià)

客運(yùn)車(chē)輛的平均行程時(shí)間為73.62 s，延誤時(shí)間為0.63 s。

4.5 方案比選

4.5.1 交通仿真評(píng)價(jià)對(duì)比

（1）各方案交通仿真評(píng)價(jià)對(duì)比見(jiàn)表1，根據(jù)表格各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)比可知，由于方案二（平交方案）客運(yùn)車(chē)輛需要經(jīng)過(guò)一個(gè)信號(hào)交叉口，故行程時(shí)間與車(chē)均延誤明顯高于其他方案。

表1 交通仿真評(píng)價(jià)對(duì)比表單位：s

（2）由于方案一（全立交方案）中客運(yùn)、通勤、貨運(yùn)車(chē)輛分離點(diǎn)靠后，客運(yùn)車(chē)輛在經(jīng)過(guò)機(jī)場(chǎng)大道時(shí)受到其它兩類(lèi)車(chē)輛的影響，故行程時(shí)間與車(chē)均延誤略高于方案三、方案四。

（3）方案三（短高架方案）交通仿真評(píng)估最優(yōu)，車(chē)均延誤時(shí)間僅為0.25 s。

4.5.2 方案對(duì)比

（1）各方案均能滿足交通運(yùn)行要求，服務(wù)水平、延誤時(shí)間差異性不大；立交方案投資高、與遠(yuǎn)期航站樓東遷后銜接不利、對(duì)用地、景觀、環(huán)境有影響，各方案對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 方案對(duì)比表

（2）方案一（全立交方案）：通行時(shí)間較短、投資最高，對(duì)用地、景觀、環(huán)境有影響；方案二（平交方案）：投資較省，通行時(shí)間長(zhǎng)、服務(wù)水平較低、與景觀環(huán)境協(xié)調(diào)性較好；方案三（短高架方案）：通行時(shí)間最短、服務(wù)水平最高、投資相對(duì)較高、對(duì)景觀、環(huán)境有影響；方案四（單向長(zhǎng)高架方案）：地塊交通的銜接最便捷、投資相對(duì)較高、對(duì)景觀、環(huán)境影響協(xié)調(diào)性較好。

（3）綜上所述，從利于客貨分流、路網(wǎng)均衡、互聯(lián)互通、靈活可控、近遠(yuǎn)結(jié)合、少投易施等方面得出結(jié)論：方案三（短高架方案）為最優(yōu)方案。

5 結(jié)語(yǔ)

鄂州花湖機(jī)場(chǎng)是全球第四個(gè)、亞洲第一個(gè)專(zhuān)業(yè)性貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)，對(duì)于客流、貨流的交通組織方案研究是客貨機(jī)場(chǎng)的難點(diǎn)之一。本文通過(guò)定量分析、交通仿真等數(shù)字化手段，研究客貨機(jī)場(chǎng)交通組織方案的特點(diǎn)，可為類(lèi)似工程提供一定參考經(jīng)驗(yàn)。