現(xiàn)代有軌電車與市政道路協(xié)調(diào)問題探討

王麗君

(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司武漢分院　武漢　430063)

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現(xiàn)代有軌電車與市政道路協(xié)調(diào)問題探討

王麗君

(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司武漢分院武漢430063)

摘要現(xiàn)代有軌電車作為低碳環(huán)保、安全可靠、美觀舒適的綠色交通方式，兼有地鐵、公交的諸多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代有軌電車一般敷設(shè)在市政道路路中或路側(cè)，由此會(huì)帶來交通組織與信號(hào)控制、橫斷面布設(shè)、平面線形協(xié)調(diào)、縱斷面標(biāo)高協(xié)調(diào)、路基路面過渡等諸多問題。基于此，以現(xiàn)代有軌電車敷設(shè)在瀝青路面道路中央為例，對(duì)二者交通組織、平縱橫協(xié)調(diào)、路基路面銜接過渡等技術(shù)問題進(jìn)行分析，并提出協(xié)調(diào)措施：通過對(duì)區(qū)域路網(wǎng)、路段及交叉口、沿線單位出入口、行人過街交通組織的優(yōu)化，確保行車安全；在市政道路靠近有軌電車一側(cè)設(shè)置30 cm寬平石，并預(yù)留0.5 m路緣帶，有軌電車適當(dāng)預(yù)留限界外空間，以確保二者限界不重疊；通過設(shè)置立緣石和平石，協(xié)調(diào)有軌電車專有路權(quán)段的超高和工后沉降差異問題；交叉口混行路段，通過軌道左線和右線與剩余部分交叉口分別形成路口進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)高程協(xié)調(diào)；同時(shí)設(shè)置過渡段，協(xié)調(diào)有軌電車與市政道路混行段路基的差異沉降。

關(guān)鍵詞現(xiàn)代有軌電車；市政道路；交通組織；平縱橫協(xié)調(diào)；路基路面協(xié)調(diào)

1現(xiàn)代有軌電車發(fā)展概況

自1807年由匈牙利制作的Tatra KT4型電車在英國路面出現(xiàn)以來，有軌電車陸續(xù)在北美、歐洲、大洋洲、亞洲出現(xiàn)。雖然在20世紀(jì)初部分國家的有軌電車陸續(xù)拆除，但在瑞士、德國、奧地利、意大利、日本等國家仍保存良好的網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)70年代末期，部分國家意識(shí)到私家汽車帶來的空氣污染、泊車?yán)щy等問題，重新修建路面有軌電車線。我國1899年第1條有軌電車在北京建成(馬家堡火車站至永定門)，后陸續(xù)在香港、天津、上海、大連、長春、哈爾濱、沈陽、撫順、蘇州、廣州等地方修建[1]6-9[2]144?，F(xiàn)如今保存完好的有軌電車線路中運(yùn)營效率高的僅有香港和大連兩個(gè)城市。

近年來，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到環(huán)保的重要性以及對(duì)公共交通出行的重視，現(xiàn)代有軌電車作為低碳環(huán)保、安全可靠、美觀舒適的綠色公共交通工具重新回到人們的視野[3]。沈陽、北京、蘇州、廣州、成都、深圳、武漢、珠海等城市開展了現(xiàn)代有軌電車修建和路網(wǎng)規(guī)劃[4]。本文以現(xiàn)代有軌電車敷設(shè)在瀝青路面道路中央為例，對(duì)其交通組織、平縱橫協(xié)調(diào)、路基路面銜接過渡等方面進(jìn)行分析探討。

2現(xiàn)代有軌電車路權(quán)及布設(shè)方式

2.1路權(quán)形式

現(xiàn)代有軌電車路權(quán)形式主要分為全封閉路權(quán)、半封閉路權(quán)和共享路權(quán)3種形式。全封閉路權(quán)即全封閉專用道，不允許有平面交叉口，不允許任何其他車輛或行人進(jìn)入；半封閉路權(quán)是在路段中有專用的路權(quán)，而在交叉口處與道路平交，與其他交通方式混行；共享路權(quán)指各種交通模式混行的通道。半封閉路權(quán)形式是最常見的一種方式，適用于國內(nèi)城市，在穿越平交道口時(shí)，采取有軌電車信號(hào)優(yōu)先、立體過街等措施保證市政道路與現(xiàn)代有軌電車不沖突[1]9-12。

2.2線路布設(shè)方式

現(xiàn)代有軌電車布設(shè)在道路上，道路資源重新分配[5]。從布置位置的不同來看，現(xiàn)代有軌電車布設(shè)方式主要分為三大類：路中式、路側(cè)式、雙向同側(cè)式[6][7]21[8]108，如圖1、2、3所示。

圖1　路中式布置

圖2　路側(cè)式布置

圖3　雙向同側(cè)式布置

2.3站臺(tái)布設(shè)方式

現(xiàn)代有軌電車車站形式主要根據(jù)線路的走向、敷設(shè)方式以及站位周邊的環(huán)境，并綜合考慮車站的功能需求確定。按照站臺(tái)的布置形式，分為整體島式、分離島式、對(duì)位側(cè)式和錯(cuò)位側(cè)式站臺(tái)[7]21[8]108，見圖4。

圖4　各種站臺(tái)布設(shè)方式

下面以現(xiàn)代有軌電車布設(shè)在瀝青路面道路中央、采用半封閉路權(quán)形式為例，探討交通組織、平縱協(xié)調(diào)、路基路面銜接過渡等問題。

3與市政道路的交通組織協(xié)調(diào)

現(xiàn)代有軌電車與市政道路交通組織的協(xié)調(diào)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面[2]117[8]110：

1) 區(qū)域路網(wǎng)、路段及交叉口。線路會(huì)對(duì)區(qū)域路網(wǎng)造成一定沖突和干擾，占用一定道路資源，對(duì)路段中掉頭車輛產(chǎn)生影響，交叉路口需重新設(shè)置信號(hào)燈，重新對(duì)各種交通方式進(jìn)行配時(shí)，調(diào)整信號(hào)燈相位及周期或采取封閉、禁左、繞行等措施。有軌電車信號(hào)是否優(yōu)先，采取絕對(duì)優(yōu)先、相對(duì)優(yōu)先或不優(yōu)先等信號(hào)控制方式應(yīng)與市政道路交通信號(hào)一起實(shí)施智能控制，以體現(xiàn)有軌電車公共交通方式快捷且二者相對(duì)平衡的狀態(tài)。

2) 沿線單位出入口。以現(xiàn)代有軌電車布設(shè)在路中為例，為避免有軌電車與沿線出入口頻繁交通沖突，沿線單位出入口則需采取右進(jìn)右出的方式進(jìn)入市政道路，并根據(jù)交通需求，在確保交通安全的情況下，在鄰近交叉口進(jìn)行掉頭。

3) 行人過街。因有軌電車車站設(shè)置在道路中央，乘客上下車集散均需要穿越道路，同時(shí)，原來無中央綠化帶的路段，有軌電車建設(shè)后，對(duì)行人過街造成一定影響，需要綜合考慮客流量及行人過街需求，預(yù)留路段行人過街斑馬線和立體過街設(shè)施。在站臺(tái)及道路兩側(cè)設(shè)置一定的物理隔離措施，并加大宣傳和教育力度，減少行人過街的隨意性，保證行人安全。

4與市政道路的平縱橫協(xié)調(diào)

有軌電車在市政道路上運(yùn)行，道路平、縱設(shè)計(jì)既要滿足道路設(shè)計(jì)車速要求，又要滿足有軌電車的行車要求。下面以深圳龍華現(xiàn)代有軌電車示范線工程(道路紅線寬60 m，設(shè)計(jì)速度50 km/h)的城市主干路為例，對(duì)現(xiàn)代有軌電車與市政道路平縱橫協(xié)調(diào)進(jìn)行論述。

圖5　道路紅線60 m有軌電車路中布設(shè)橫斷面

圖6　有軌電車與道路限界(中央分隔帶)示意

4.1限界協(xié)調(diào)

現(xiàn)代有軌電車布設(shè)在道路中央，占用7.5 m的道路資源，布置形式如圖5所示，有軌電車相對(duì)于市政道路而言，相當(dāng)于中央分隔帶。該項(xiàng)目有軌電車限界[1]如圖6所示，有軌電車兩側(cè)建筑限界為1 750 mm(曲線段按不同半徑進(jìn)行加寬)，有軌電車與市政道路隔離采用25 cm寬立緣石進(jìn)行隔離，軌道中心線距離立緣石外側(cè)邊緣1.85 m，限界外富余寬度10 cm?！冻鞘械缆饭こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37—2012)中要求側(cè)向凈寬Wl為路緣帶寬度和安全帶寬度之和。50 km/h最小側(cè)向凈寬為0.5 m[9]18。為避免市政道路和有軌電車限界有重疊，市政道路在靠近有軌電車一側(cè)設(shè)置30 cm寬平石，預(yù)留0.5 m路緣帶以保證行車安全。

4.2平面協(xié)調(diào)

目前有軌電車的設(shè)計(jì)尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有軌電車設(shè)置參照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2013)或者《鐵路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50090—2006)執(zhí)行，而市政道路路線設(shè)置參照《城市道路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ 193—2012)執(zhí)行。有軌電車設(shè)置在道路中央時(shí)，二者的平面需進(jìn)行協(xié)調(diào)。

4.2.1平曲線設(shè)置

深圳龍華有軌電車最高行車速度為70 km/h。最小曲線半徑：正線一般情況150 m，困難情況30 m；輔助線一般情況50 m，困難情況25 m。正線及輔助線的圓曲線及相鄰曲線間夾直線最小長度不宜小于15 m，困難條件下不小于兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之間的中心間距。新建線路不應(yīng)采用復(fù)曲線，其不設(shè)超高時(shí)最小曲線半徑為3 000 m[10]。

沿線道路為設(shè)計(jì)速度50 km/h的既有道路，其不設(shè)超高時(shí)最小曲線半徑為400 m，直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲線之間應(yīng)設(shè)緩和曲線，緩和曲線最小長度為35 m。當(dāng)最小圓曲線半徑大于500 m時(shí)可不設(shè)緩和曲線。兩相鄰平曲線間的直線段最小長度應(yīng)大于或等于緩和曲線最小長度[9]21。

二者區(qū)別在于有軌電車正線一般均不允許用復(fù)曲線(特殊情況下可以用同向復(fù)曲線)，且兩平曲線間必須有直線過渡段；市政道路允許用復(fù)曲線但不允許出現(xiàn)夾帶的短直線。在線形上協(xié)調(diào)時(shí)，有軌電車在線形設(shè)計(jì)時(shí)盡可能適應(yīng)道路的設(shè)計(jì)。有軌電車設(shè)置在道路中央時(shí)，對(duì)道路而言，相當(dāng)于中央分隔帶，在滿足道路行車前提下，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整有軌電車寬度，以滿足有軌電車行車路線要求，對(duì)道路影響較小。一般情況下均需滿足二者行車要求，如不能滿足二者行車要求，則需對(duì)道路線形做調(diào)整，以滿足二者行車要求。有軌電車在路口行駛時(shí)，作為地面公共交通的一種制式，遵照各地對(duì)《中華人民共和國道路交通安全法》的實(shí)施辦法，最高行駛速度不應(yīng)超過60 km/h。

4.2.2超高設(shè)置

深圳有軌電車曲線地段軌道最大超高采用全超高(120 mm)。沿線市政道路50 km/h超高橫坡度采用2%。對(duì)于路段而言，超高方式的協(xié)調(diào)更多地依賴于設(shè)置在有軌電車與市政道路中間的立緣石，有軌電車與市政道路各自形成超高，以滿足行車要求。對(duì)于交叉口而言，有軌電車超高需要與市政道路交叉口豎向相互結(jié)合，以滿足路口混行時(shí)機(jī)動(dòng)車和有軌電車的行車要求。

4.2.3加寬設(shè)置

有軌電車線路最小線間距為3.3 m，曲線段根據(jù)不同半徑的限界要求進(jìn)行加寬。曲線半徑在1 000 m以下均需加寬。當(dāng)圓曲線半徑小于或等于250 m時(shí)，應(yīng)在圓曲線半徑內(nèi)側(cè)加寬，并設(shè)置加寬緩和段。相對(duì)而言，有軌電車需要設(shè)置加寬段的路段較市政道路多，通常路段中最大加寬取成0.5的倍數(shù)作為有軌電車的限界寬度，可以減少市政道路的漸變次數(shù)，取得較好的市政道路線形，但占用道路資源較多。因此在龍華現(xiàn)代有軌電車項(xiàng)目中，通過對(duì)曲線半徑1 000 m以下有軌電車線路加寬，市政道路采用漸變段的方式實(shí)現(xiàn)二者平面協(xié)調(diào)。

4.3縱斷面標(biāo)高協(xié)調(diào)

4.3.1縱斷面協(xié)調(diào)

現(xiàn)代有軌電車敷設(shè)在市政道路上，不僅需擬合市政道路平曲線，還需擬合市政道路縱坡和豎曲線，個(gè)別地段受車輛技術(shù)參數(shù)限制，線路縱坡與市政道路無法擬合，結(jié)合道路交通組織統(tǒng)籌考慮，對(duì)其進(jìn)行局部改造。

有軌電車線路區(qū)間正線最大坡度不大于5%，困難條件下為6%。兩相鄰坡段的坡度代數(shù)差等于或大于2‰時(shí)，設(shè)豎曲線，最小豎曲線半徑一般采用2 000 m，困難條件下采用1 000 m。市政道路50 km/h最大縱坡5.5%，極限坡6%，最小凸豎曲線半徑1 350 m，凹曲線半徑1 050 m。

有軌電車在專有路權(quán)最低點(diǎn)區(qū)段，線路軌面標(biāo)高比道路高0～15 cm，以利于排水和防護(hù)，在路口與路面保持等高。專有路權(quán)段路緣石比市政道路高25～30 cm[2]59。

相比新建道路上面的有軌電車建設(shè)，有軌電車敷設(shè)于既有道路上，有軌電車縱斷面設(shè)計(jì)難度相對(duì)較高。舊路面由于長年地基沉降，縱向高程數(shù)據(jù)需要逐樁采集測(cè)量，指導(dǎo)軌道電車縱斷面設(shè)計(jì)。舊路拓寬時(shí)，按照現(xiàn)狀道路標(biāo)高和橫坡進(jìn)行拓寬，待有軌電車施工完成后，根據(jù)道路狀況對(duì)路面進(jìn)行局部銑刨和加鋪，對(duì)不滿足縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高的路段進(jìn)行銑刨、調(diào)平和罩面。

4.3.2交叉口豎向協(xié)調(diào)

縱斷面協(xié)調(diào)最難的部分為交叉口豎向協(xié)調(diào)，需綜合考慮交叉口的路面排水問題。道路工程在交叉口設(shè)計(jì)時(shí)，交叉口范圍內(nèi)道路的坡度宜小于2.5%，最大不宜大于3%。有軌電車在交叉口路段共享路權(quán)，交叉口部分的軌面高程應(yīng)盡量與道路的平面協(xié)調(diào)一致。對(duì)于多條軌道線路在交叉口相交，且有轉(zhuǎn)彎的有軌電車線路，交叉口豎向協(xié)調(diào)是亟待研究的問題。以下僅對(duì)圖7單條線路路中右轉(zhuǎn)路中的交叉口加以簡要說明。

圖7　有軌電車路中右轉(zhuǎn)路中交叉口示意

如圖7所示，有軌電車從A路中右拐入B路中，有軌電車范圍高程受有軌電車縱斷面和超高控制，而目前交叉口設(shè)計(jì)軟件無法做到調(diào)整路面上指定點(diǎn)的高程。在拐彎范圍內(nèi)有軌道高程與路面平齊，將有軌電車范圍視為導(dǎo)流島，導(dǎo)流島兩側(cè)的高程固定，通過軌道左線和右線與剩余部分交叉口分別形成路口進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)二者之間高程協(xié)調(diào)。但這種方法仍然存在許多問題，有軌電車范圍內(nèi)的路面與范圍外的路面高程協(xié)調(diào)性差，機(jī)動(dòng)車穿越軌道的時(shí)候跳車的幅度較大。雖然軌道內(nèi)可排走一部分雨水，但排水仍然存在不夠暢通的可能性，特別是對(duì)于多條線路交叉的路口，交叉口豎向還受道岔的影響。交叉口豎向是亟待進(jìn)一步研究和解決的問題。

5與市政道路路基路面協(xié)調(diào)過渡

因有軌電車和市政道路為2個(gè)體系，有軌電車路基軌道支承層鋼筋混凝土板的設(shè)計(jì)使用年限為100年，有軌電車無砟軌道一般區(qū)段工后沉降不大于30 mm，沉降較均勻地段的工后沉降量不大于50 mm。城市主干路道路瀝青路面使用年限15年，城市主干路工后沉降標(biāo)準(zhǔn)為300 mm。以龍華現(xiàn)代有軌電車現(xiàn)狀道路改造段為例，有軌電車和市政道路沉降標(biāo)準(zhǔn)按照各自標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，混行路段即交叉口的過渡，通過設(shè)置過渡段來減小二者的不均勻沉降；在新建有軌電車及新建道路地段設(shè)置過渡段，路基可同期施工，并采取統(tǒng)一協(xié)調(diào)的地基處理方案，過渡段沉降參照有軌電車的沉降標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[2]65。

5.1專用路權(quán)段的協(xié)調(diào)過渡

有軌電車專用路權(quán)段，有軌電車路基兩側(cè)采用立緣石、平石與市政道路分界，立緣石、平石材質(zhì)根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣和經(jīng)驗(yàn)選用，平石預(yù)制規(guī)格為49.5 cm×30 cm×12 cm。由于立緣石的隔離作用，可以在視覺上協(xié)調(diào)有軌電車軌頂與道路間的高差，并協(xié)調(diào)二者的不同沉降。立緣石和平石錯(cuò)開鋪設(shè)，避免接縫對(duì)接。

5.2交叉口混行段的協(xié)調(diào)過渡

有軌電車與市政道路混行段通過設(shè)置過渡段協(xié)調(diào)其剛度及沉降。有軌電車軌行區(qū)內(nèi)鋪設(shè)同道路路面中上面層同厚的瀝青混凝土。市政道路與有軌電車過渡段采用寬 1～3 m的C40鋼筋混凝土作為下面層和基層，底基層鋪設(shè)C20水泥混凝土，其寬度大于基層20 cm，與鋼筋混凝土形成臺(tái)階與舊路搭接。混凝土與軌道道床間設(shè)置瀝青木板或者泡沫板伸縮縫。開挖范圍內(nèi)市政道路底基層以下采用同有軌電車基層相同的材料回填。硬化段進(jìn)行統(tǒng)一的路面罩面施工，避免有軌電車路面與既有道路二次施工帶來的景觀不協(xié)調(diào)。

6結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代有軌電車作為低碳環(huán)保、安全可靠、美觀舒適的綠色交通方式，其在車輛及供電技術(shù)上的改進(jìn)，較傳統(tǒng)有軌電車運(yùn)量大、速度快、更平穩(wěn)、美觀、舒適，是目前中小城市及大城市組團(tuán)內(nèi)承擔(dān)中運(yùn)量交通較為理想的軌道交通運(yùn)輸方式?，F(xiàn)代有軌電車通常敷設(shè)在市政道路路中或路側(cè)，工程技術(shù)人員需從二者交通組織與信號(hào)控制、橫斷面布設(shè)、平面線形協(xié)調(diào)、縱斷面標(biāo)高協(xié)調(diào)、路基路面過渡等各方面綜合考慮，以保證有軌電車和社會(huì)車輛行車的安全性和舒適性，同時(shí)保證有軌電車和市政道路工程質(zhì)量，體現(xiàn)有軌電車的優(yōu)越性。

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(編輯：曹雪明)

Discussion on Coordination between Modern Tram and Municipal Road

Wang Lijun

(Wuhan Branch, Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Ltd., Wuhan 430063)

Abstract:The modern trams, as a green and environmentally-friendly, safe, reliable and comfortable way of transportation, have the advantages of both subway and bus. The modern trams are generally laid along the municipal roads or road side, which results in problems such as traffic organization, signal control, cross-section layout, coordination of horizontal and vertical alignment, subgrade and pavement transition, etc. This paper takes the modern tram located in the middle of the asphalt pavement as an example and discusses the comprehensive organization of tram and municipal road traffic, coordination of horizontal and vertical alignment, subgrade and pavement cohesion transition and other technical issues. Some coordination measures are put forward. The main conclusions are as follows: the optimization of regional road network, roads and intersections, entrances and exits near office buildings, pedestrian crossing traffic organization should be made to ensure safety; a 30cm wide flat stone should be set in the municipal road near the tram route, a 0.5m wide marginal strip should be reserved and the tram clearance space should be set aside to ensure that the two clearances will not overlap; the super-elevation and engineering settlement by tram exclusive right of way section is coordinated by setting the vertical and plane curb stone; in the mixed traffic intersections, vertical junction design was formed respectively by the right rail and the left one as well as the intersection in order to achieve the elevation coordination; transition section should be set at mixed section to coordinate subgrade settlement difference caused by trams and municipal traffic.

Key words:modern tram; municipal road; traffic organization; coordination of the plane, vertical and cross section; subgrade and pavement coordination

doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2016.03.012

收稿日期:2015-05-12修回日期: 2015-06-09

作者簡介:王麗君，女，工程師，從事市政道路設(shè)計(jì)，wanglijun221@126.com

基金項(xiàng)目:北京市科委科技計(jì)劃課題(Z090506006309017)

中圖分類號(hào)U482.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號(hào)1672-6073(2016)03-0047-05