江羅高速公路與佛開(kāi)高速公路共線(xiàn)方案研究

王 兵 / 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

江羅高速公路與佛開(kāi)高速公路共線(xiàn)方案研究

王 兵 / 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

江門(mén)至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線(xiàn)的西段，是廣東東西走向的重要通道。項(xiàng)目路線(xiàn)起點(diǎn)在江門(mén)市共和鎮(zhèn)與佛開(kāi)高速交叉，并與江鶴高速公路銜接，以此完成江門(mén)與羅定兩市的交通轉(zhuǎn)換。本文從交通量、通行能力、工程造價(jià)、社會(huì)因素、節(jié)約用地等方面進(jìn)行了高速公路路網(wǎng)間銜接方案的分析論證，并對(duì)銜接路段進(jìn)行了通行能力分析，供類(lèi)似工程參考。

高速公路；共線(xiàn)；方案比較；通行能力

引言

隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，全國(guó)高速路網(wǎng)日益密集，高速路網(wǎng)間經(jīng)常存在T字三路交叉、十字四路交叉，甚至在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)路網(wǎng)密集路段出現(xiàn)三條高速六路交叉。做好高速路網(wǎng)間安全順捷的銜接，設(shè)計(jì)過(guò)程中需從交通需求、轉(zhuǎn)換功能、工程造價(jià)、社會(huì)因素等方面進(jìn)行全方位分析。本文以廣東省江門(mén)至羅定高速（簡(jiǎn)稱(chēng)江羅高速）為例，對(duì)其起點(diǎn)路網(wǎng)銜接進(jìn)行了分析論證。為完成項(xiàng)目江門(mén)至羅定的交通轉(zhuǎn)換，結(jié)合路網(wǎng)分布，從江羅高速與佛開(kāi)高速交叉后銜接江鶴高速和利用佛開(kāi)高速部分路段共線(xiàn)后銜接江鶴高速的兩種思路進(jìn)行了分析論證，綜合各種因素推薦采用江羅高速與佛開(kāi)高速共線(xiàn)后再銜接江鶴高速的方案。同時(shí)對(duì)共線(xiàn)段方案進(jìn)行了通行能力分析，供相似工程參考。

1.路網(wǎng)銜接控制因素

江門(mén)至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線(xiàn)的西段，是廣東東西走向的重要通道。項(xiàng)目采用雙向六車(chē)道，設(shè)計(jì)速度120km/h。

江羅高速周邊相關(guān)高速路網(wǎng)主要為既有佛開(kāi)高速和江鶴高速。佛開(kāi)高速公路是國(guó)網(wǎng)干線(xiàn)沈陽(yáng)至?？诟咚俟返囊欢?，是是江門(mén)市及粵西地區(qū)通往廣佛地區(qū)南北走向的主要通道,既有佛開(kāi)高速共和至平連段為雙向四車(chē)道高速公路，設(shè)計(jì)速度120km/h。江鶴高速公路西起鶴山共和鎮(zhèn)，與佛開(kāi)高速公路相連接，東至江門(mén)市區(qū)禮樂(lè)四村，與江中高速公路和江珠高速公路相連接，是國(guó)道主干線(xiàn)同三高速公路和京珠高速公路之間的一條聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，是江門(mén)市及粵西地區(qū)通往珠三角、粵東及香港地區(qū)的一條快捷通道。

江羅高速起點(diǎn)路網(wǎng)銜接主要控制因素有：已建佛開(kāi)高速、江鶴高速，共和鎮(zhèn)工業(yè)園、周邊地形地物。

2.路線(xiàn)方案布設(shè)

2.1 走廊方案研究

結(jié)合項(xiàng)目周邊路網(wǎng)現(xiàn)狀布局，根據(jù)地形地物條件，江羅高速起點(diǎn)路網(wǎng)銜接共布設(shè)了三個(gè)走廊方案。

方案一：與佛開(kāi)共用走廊方案，與佛開(kāi)高速共走廊后銜接江鶴高速，全長(zhǎng)21.328km；方案二：從共和鎮(zhèn)外圍通過(guò)，與佛開(kāi)高速相交后再銜接江鶴高速的方案，路線(xiàn)全長(zhǎng)23.978km；方案三：起點(diǎn)穿共和工業(yè)園，在江鶴高速共和立交位置直接對(duì)接江鶴高速，全長(zhǎng)18.788km。三方案具體布設(shè)如圖1所示，方案對(duì)比表如表1所示。

圖1 路網(wǎng)銜接走廊方案布設(shè)圖

表1 方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

綜合比選后：方案三對(duì)鶴山工業(yè)園影響大，建筑物拆遷數(shù)量大，地方強(qiáng)烈反對(duì)，可實(shí)施性差。方案二雖主流交通運(yùn)營(yíng)里程短，但建設(shè)里程較長(zhǎng)，且江羅、佛開(kāi)、江鶴三條高速公路將共和圍成三角區(qū)域，限制其發(fā)展，地方反對(duì)。方案三利用佛開(kāi)走廊，具有建設(shè)里程短，節(jié)約土地資源的優(yōu)勢(shì)，但其交通組織復(fù)雜，主流交通營(yíng)運(yùn)里程長(zhǎng)。

由于本項(xiàng)目起點(diǎn)路段路網(wǎng)密集，城鎮(zhèn)城市化嚴(yán)重，從節(jié)約工程投資、節(jié)約土地資源，減少對(duì)城鎮(zhèn)干擾的角度出發(fā)，結(jié)合地方規(guī)劃發(fā)展要求采用了方案一（即與佛開(kāi)高速共走廊的方案）。

2.2 與佛開(kāi)共走廊的銜接方案研究

前述通過(guò)走廊的比選，推薦采用江羅高速與佛開(kāi)高速共用走廊的方案。在共走廊銜接方案中布設(shè)了兩種方式。方式一為采用與佛開(kāi)共線(xiàn)擴(kuò)建拓寬的方案；方式二采用新建路基沿佛開(kāi)高速兩側(cè)或單側(cè)布設(shè)的方案。

以上兩種方式中方式二工程規(guī)模太大，且拆遷工程規(guī)模大，協(xié)調(diào)難度較高，僅作定性論述。本節(jié)重點(diǎn)介紹江羅與佛開(kāi)共線(xiàn)擴(kuò)建的方案對(duì)比情況。

共線(xiàn)方案一：江羅與江鶴均以主線(xiàn)分離形式與佛開(kāi)對(duì)接，平曲線(xiàn)最小半徑指標(biāo)按設(shè)計(jì)速度120km/h對(duì)應(yīng)的極限值控制。江羅與江鶴及江羅與佛開(kāi)銜接路段的平曲線(xiàn)半徑分別均采用700m，佛開(kāi)高速共線(xiàn)段的交織段長(zhǎng)度約2.4km。本方案需對(duì)共和主線(xiàn)收費(fèi)站進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)附近的村莊干擾較大，建筑物拆遷數(shù)量大。

共線(xiàn)方案二：由于共線(xiàn)方案存在交織運(yùn)行，為確保行車(chē)安全，提出增長(zhǎng)交織段的方案。即佛開(kāi)與江羅銜接路段均采用高指標(biāo)的匝道形式相接，設(shè)計(jì)速度采用80km/h。本方案中江羅與佛開(kāi)銜接及江鶴與佛開(kāi)銜接的主匝道平曲線(xiàn)半徑分別為300m和400m，其佛開(kāi)高速共線(xiàn)段的交織段長(zhǎng)度約3.5km。同時(shí)將江鶴高速共和樞紐陽(yáng)江來(lái)往江門(mén)方向的匝道與擴(kuò)建后的佛開(kāi)高速進(jìn)行了順接。方案布設(shè)如下圖2所示。

圖2 共線(xiàn)方案一平面布置圖

圖3 共線(xiàn)方案二平面布置圖

經(jīng)綜合比選，共線(xiàn)方案一指標(biāo)雖較高，但共線(xiàn)段交織段短，不利于行車(chē)全，且本方案需對(duì)共和主線(xiàn)收費(fèi)站需進(jìn)行改造，拆遷工作量大，對(duì)村莊干擾大。

根據(jù)三條高速公路在路網(wǎng)中的地位、功能以及預(yù)測(cè)交通量分布特征，為確保佛開(kāi)高速、江羅高速及江鶴高速的通行順暢，同時(shí)從減小拆遷難度，降低佛開(kāi)高速共線(xiàn)段行車(chē)安全隱患盡量加長(zhǎng)共線(xiàn)段長(zhǎng)度的角度出發(fā)，推薦采用共線(xiàn)交織路段較長(zhǎng)的方案二。

3.共線(xiàn)段通行能力分析

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)資料，江羅高速與佛開(kāi)高速共線(xiàn)段，遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年2035年預(yù)測(cè)交通量為125261pcu/日，根據(jù)通行能力分析，江羅與佛開(kāi)高速共線(xiàn)路段需采用雙線(xiàn)十車(chē)道方可滿(mǎn)足交通量需求。交通量分布圖如圖4所示。

圖4 交通量分布圖

3.1 共線(xiàn)段交織段長(zhǎng)度

江羅高速與佛開(kāi)高速共線(xiàn)采用雙向十車(chē)道，其江門(mén)來(lái)往陽(yáng)江方向的交通流與羅定來(lái)往廣州方向的交通流存在交織運(yùn)行現(xiàn)象。通過(guò)分析計(jì)算，①佛開(kāi)高速共線(xiàn)段設(shè)計(jì)速度采用120km/h,共線(xiàn)段交織段長(zhǎng)度需2.6km方可滿(mǎn)足二級(jí)服務(wù)水平通行能力的要求。②佛開(kāi)高速共線(xiàn)段設(shè)計(jì)速度采用100km/h,共線(xiàn)段交織段長(zhǎng)度需1.94km，方可滿(mǎn)足二級(jí)服務(wù)水平通行能力的要求。

佛開(kāi)高速共線(xiàn)段設(shè)計(jì)采用100km/h,交織段長(zhǎng)度為3.5km,滿(mǎn)足交織段長(zhǎng)度及通行能力的需求。

3.2 通行能力及服務(wù)水平分析

江羅高速與佛開(kāi)高速公路共線(xiàn)段采用雙向十車(chē)道，共線(xiàn)路段采用限速100km/h，為確保行車(chē)安全，降低交織運(yùn)行現(xiàn)象，加強(qiáng)了交通標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)設(shè)計(jì)，規(guī)范了共線(xiàn)段車(chē)道行駛方向。即內(nèi)側(cè)三車(chē)道供來(lái)往廣州方向的交通流行駛，外側(cè)兩車(chē)道供來(lái)往江門(mén)方向的交通流行駛，兩者之間采用雙黃線(xiàn)或隔離柵分離?，F(xiàn)以共線(xiàn)段北行方向（往廣州、江門(mén)方向）內(nèi)側(cè)三車(chē)道和外側(cè)兩車(chē)道進(jìn)行通行能力分析。其交通流分布如下圖5所示。

圖5 北行方向交通流分布

3.2.1 共線(xiàn)段內(nèi)側(cè)三車(chē)道與外側(cè)兩車(chē)道交通流分布

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)資料，計(jì)算共線(xiàn)段內(nèi)側(cè)三車(chē)道及外側(cè)兩車(chē)道兩方向的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量（其中陽(yáng)江來(lái)往江門(mén)方向雙向交通量約為21000pcu/d）。

①單向內(nèi)側(cè)三車(chē)道交通流（往廣州方向）

陽(yáng)江至廣州方向：QNW1=（66860-21000）*0.115*0.5=2637pcu/h

羅 定 至 廣 州 方 向：QW2=（58401-（73663-21000））*0.115*0.5=330pcu/h

陽(yáng)江至江門(mén)方向：QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h（分流往江門(mén)前行走在內(nèi)側(cè)第三車(chē)道）

內(nèi)側(cè)三車(chē)道交通流總和為2637+330+1208=4175pcu/h。

②單向外側(cè)兩車(chē)道交通流（往江門(mén)方向）

羅定至江門(mén)方向：QNW2=（73821-21000）*0.115*0.5=3038pcu/h

3.2.2 共線(xiàn)段單向內(nèi)側(cè)三車(chē)道通行能力分析

參照《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《交通工程手冊(cè)》提供的高速公路路段通行能力分析方法，本項(xiàng)目根據(jù)交通量預(yù)測(cè)成果，其實(shí)際通行能力為Cr＝Cd×fN×fHV× fp=6000×0.99×1/（1+0.372（1.7-1））×1=4715veh/h。

式中：Cr—實(shí)際條件下的基本通行能力(veh/h)；

Cd—基本通行能力(pcu/h)，設(shè)計(jì)速度V=100km/h，六車(chē)道高速公路單向的Cd＝2000X3=6000；

fN—六車(chē)道及其以上高速公路的車(chē)道數(shù)修正系數(shù)，取0.99；

fHV—交通組成對(duì)通行能力的修正系數(shù)；

本項(xiàng)目fHV中大型車(chē)比例為37.2%，根據(jù)交通工程手冊(cè)本路段處于平原微丘區(qū)，大型車(chē)折算系數(shù)E取1.7。

fp —駕駛員總體特征對(duì)通行能力的修正系數(shù)，取值為1。

通過(guò)計(jì)算本項(xiàng)目共線(xiàn)段單向內(nèi)側(cè)三車(chē)道的交通量為4175pcu/ h，為標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)流量，根據(jù)大型車(chē)的比例及車(chē)輛折算系數(shù)得知混合交通為3313veh/h，小于實(shí)際基本通行能力，滿(mǎn)足基本通行能力要求。

參照《公路通行能力研究》，高速公路的速度－流量關(guān)系見(jiàn)圖及《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）高速公路的服務(wù)水平規(guī)定見(jiàn)表，確定實(shí)際條件單向三車(chē)道設(shè)計(jì)年（2034年）的服務(wù)水平。

計(jì)算單向高峰小時(shí)交通量為 3313 veh/h。

計(jì)算設(shè)計(jì)流量：4175/3=1392pcu/h/ln。

計(jì)算實(shí)際條件單向三車(chē)道遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年（2034年）的服務(wù)水平，即V/C比值：

V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70

經(jīng)計(jì)算，可得知采用100km/h設(shè)計(jì)速度，采用單向三車(chē)道斷面，其服務(wù)水平處于二級(jí)服務(wù)水平。

3.2.3 共線(xiàn)段單向外側(cè)兩車(chē)道通行能力分析

根據(jù)上述計(jì)算方式共線(xiàn)段單向外側(cè)兩車(chē)道的交通量為3038pcu/h，為標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)流量，根據(jù)大型車(chē)的比例及車(chē)輛折算系數(shù)得知混合交通量為2412veh/h，小于實(shí)際基本通行能力，滿(mǎn)足基本通行能力要求。

本路段單向高峰小時(shí)交通量為2412veh/h，設(shè)計(jì)流量：3038/2=1519pcu/h/ln。

計(jì)算實(shí)際條件單向三車(chē)道遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年（2034年）的服務(wù)水平，即V/C比值：

V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79

經(jīng)計(jì)算可得知采用100km/h設(shè)計(jì)速度，采用單向兩車(chē)道斷面，其服務(wù)水平處于二級(jí)服務(wù)水平與三級(jí)服務(wù)水平之間。

3.1.3 共線(xiàn)段通行能力分析結(jié)論

通過(guò)上述通行能力的分析計(jì)算，可得知：共線(xiàn)段單向五車(chē)道進(jìn)行車(chē)道劃分后，均可滿(mǎn)足基本通行能力的需求，其單向內(nèi)側(cè)三車(chē)道處于二級(jí)服務(wù)水平，單向外側(cè)兩車(chē)道處于二及服務(wù)水平與三級(jí)服務(wù)水平之間。

4.共線(xiàn)段安全措施

江羅高速與佛開(kāi)高速共線(xiàn)段，交通流較大，且存在交織運(yùn)行的現(xiàn)象，為提高共線(xiàn)段的交通運(yùn)營(yíng)安全，需加強(qiáng)了交通安全措施管理，主要安全措施主要為以下幾點(diǎn)：

①規(guī)范共線(xiàn)段車(chē)道行駛方向，加強(qiáng)標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)的引導(dǎo)措施。

對(duì)往江門(mén)、廣州方向的江羅高速進(jìn)行車(chē)道劃分，其中羅定往廣州方向走在內(nèi)側(cè)第一車(chē)道，羅定往江門(mén)方向走在第二、三車(chē)道；在各車(chē)道上標(biāo)注行駛方向，如第一車(chē)道為“廣州”、第二、三車(chē)道為“江門(mén)”，加強(qiáng)預(yù)告提醒司機(jī)提前變換車(chē)道。佛開(kāi)共線(xiàn)段內(nèi)側(cè)三車(chē)道供來(lái)往廣州方向的交通流行駛，外側(cè)兩車(chē)道供來(lái)往江門(mén)方向的交通流行駛，兩者之間采用雙黃線(xiàn)或隔離柵分離。

②加強(qiáng)共線(xiàn)段的標(biāo)志、視線(xiàn)誘導(dǎo)等措施。加強(qiáng)佛開(kāi)共線(xiàn)段分流處的出口預(yù)告和誘導(dǎo)，設(shè)置門(mén)架式預(yù)告標(biāo)志，并增加出口預(yù)告標(biāo)志提前量。

③加強(qiáng)對(duì)共線(xiàn)段限速措施。佛開(kāi)共線(xiàn)段K63+600~K64+300彎道區(qū)域內(nèi)設(shè)置薄層鋪裝等減速措施，加強(qiáng)出入口視線(xiàn)誘導(dǎo)。

④加強(qiáng)監(jiān)控及其照明措施。設(shè)置完善的監(jiān)控設(shè)施，全區(qū)域監(jiān)控，減少超速、違章掉頭、出口處隨意變道等危險(xiǎn)行為；設(shè)置合適的照明，增強(qiáng)夜間的出口識(shí)別性，以此有效提高共線(xiàn)區(qū)域通行的安全性和順暢性。

⑤加強(qiáng)宣傳工作。在項(xiàng)目建設(shè)前及運(yùn)營(yíng)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報(bào)紙等媒體進(jìn)行新聞宣傳，為駕駛員提供道路信息，以此確保道路通行的順暢。

5.結(jié)束語(yǔ)

本文以江羅高速公路為例，提出了江羅高速與佛開(kāi)、江鶴高速路網(wǎng)銜接的不同方案，并進(jìn)行了對(duì)比分析。同時(shí)對(duì)高速共線(xiàn)方案進(jìn)行了通行能力分析，提出了相應(yīng)的安全措施，供相似工程參考。在高速公路前期規(guī)劃或設(shè)計(jì)過(guò)程中，如遇到與其他公路共線(xiàn)的情形時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮各方面因素，全面分析，認(rèn)真研究，通過(guò)多方面比較確定安全、順暢、經(jīng)濟(jì)的方案。若高速路交通流量均較大，宜盡量采用新建分離方案，在特殊條件下(如地形、地方規(guī)劃受控)不得已情況下采用共線(xiàn)方案，需進(jìn)行交通安全分析評(píng)價(jià)，采取合理安全措施，確保共線(xiàn)路段交通運(yùn)營(yíng)安全。

[1]JTG B01-2014 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

[2]JTG D20-2006 公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[3]交通工程手冊(cè)， 中國(guó)公路學(xué)會(huì)《交通工程手冊(cè)》編委會(huì)，1998.05.

王兵（1983—），男，河北滄州人，大學(xué)本科，2005年7月參加工程，2012年至今為道路工程師，主要從事公路路線(xiàn)總體、路線(xiàn)交叉、路基路面設(shè)計(jì)及研究工作。