陸島連通工程與地方交通的銜接研究

□文/苑中丹 王維禮

隨著沿海城市的不斷發(fā)展，城市空間也在不斷拓展，具有先天海島優(yōu)勢的城市也在逐步開發(fā)基礎條件較好的島嶼并期望不僅可以用城市完善的基礎設施為島嶼的發(fā)展帶來先機，而且可以實現(xiàn)島嶼反哺城市，使得陸島互惠互利發(fā)展。

大陸連島工程對地方交通影響重大，島內居民外出和陸人進島次數(shù)將明顯增加，人們出行范圍擴大，出行方式也更加多樣。陸路交通作為重要的交通方式，應能滿足人們出行的交通需求并支撐陸島發(fā)展目標的實現(xiàn)。

1 交通銜接影響范圍劃定

借鑒美國確定交通影響范圍的經(jīng)驗，采用定性分析的方法，依據(jù)連島工程周邊道路網(wǎng)的現(xiàn)場踏勘資料，宏觀上從整個周邊地區(qū)的路網(wǎng)上分析確定基本大的影響范圍，微觀上從連島大橋周圍相關道路確定小的影響范圍并結合小的影響范圍，給出路網(wǎng)交通組織與管理及節(jié)點改善方案。

大陸連島工程可溝通大陸交通骨架，使海島、大陸連成一體，因此可以統(tǒng)一考慮。根據(jù)連島工程對周邊范圍影響程度的不同，可將影響區(qū)域分成3個層次。

1）直接影響區(qū)。處于連島工程沿線，將受到最直接的影響，成為影響區(qū)域的第一圈層。

2）第二圈層。雖然不被連島工程直接連接，但是將受到工程影響的輻射，成為影響區(qū)域。區(qū)域規(guī)模主要涉及受影響的相鄰鄉(xiāng)、縣、城市。

3）第三圈層。陸島連通對完善地區(qū)綜合交通網(wǎng)絡起著非常重要的作用，因此地區(qū)成為影響區(qū)域的第三圈層。區(qū)域規(guī)模主要涉及受影響的區(qū)域性的城市群。

2 流量預測與交通影響分析

預測的理論基礎是交通工程學中成熟的“四步驟”法。首先分析區(qū)域社會經(jīng)濟的發(fā)展趨勢和交通運輸現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；然后結合人口發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃以及城鎮(zhèn)空間布局，在路網(wǎng)交通現(xiàn)狀調查分析的基礎上，運用規(guī)劃軟件得出預測的初步結果，最后根據(jù)對大陸連島工程通車后情況預計進行相應調整。見圖1。

圖1 研究技術路線

2.1 流量預測

運用交通預測軟件，預測出目標年重要路段、重要交叉口的交通流量以及飽和度。預測的內容主要包括：

1）連島工程以及主要道路交通量。主要是交通流量、方向分布等。

2）主要交叉口高峰小時流量流向預測?？紤]在交通需求最大情況下，預測重要交叉口的高峰小時里的流量流向情況，為交叉口改善設計提供參考。

2.2 交通影響分析

1）確定路段交通影響閾值。有了各路段分攤的新增交通量，根據(jù)各路段的交通服務水平變化情況，就可以確定交通影響范圍；但這里涉及到，新增交通量增加到多少才被認為對原有道路交通的運行產(chǎn)生顯著影響；因此在確定交通影響范圍之前，首先須確定交通影響的閾值。超過閾值的路段即在影響范圍之內，而低于閾值的路段不在交通影響范圍之內。路段的交通運行水平變化應用服務水平的變化來評價。對于某路段來說，其長度不變，車輛的運行速度由運行時間決定；則路段新增交通量對服務水平變化的影響也可通過路段行程時間的變化來表征。路段交通量的增減導致行駛時間的變化，可以引用BPR函數(shù)來表示[1]。一般認為BPR函數(shù)能夠反映道路上車輛的行駛時間與交通流量的關系，因此可以考慮在交通影響分析中使用該公式來確定閾值。

式中：t為實際通過該路段所需要的時間；t0為路段自由行駛時間；V為當時通過該路段的交通量；C為路段的實際通行能力；α、β為模型待定參數(shù)，這里取α＝0.15、β＝0.4。

V的變化會改變路段上的。交通設施的通行能力與服務水平分析中常用這一指標，這里也用該指標來反映路段延誤時間。路段上改變所致延誤時間的變化，可以借用經(jīng)濟學分析中使用十分廣泛的彈性指標來反映。路段延誤時間對V/C的彈性E為

選取V/C在0～1中的某些點，計算其延誤時間對V/C的點彈性E，由這些點彈性來劃分V/C對t有不同影響的區(qū)段。所選點的V/C為0、0.05、0.1……0.95，其點彈性值見表1。根據(jù)表1可劃分出點彈性不同的區(qū)段。

在某一區(qū)段內，彈性變化不明顯；不同區(qū)段間，彈性差異很大。若建設項目誘增的交通量使路段的服務水平變化了一個等級，則認為建設項目對路段的交通影響較大。

表1 彈性劃分

2）交通影響路段的通行能力計算。路段通行能力的確定采用文獻[2]的方法，在城市一般道路和一般交通條件下，不受平面交叉口影響時，一條機動車道的可能通行能力

式中：Np為一條機動車道的路段可能通行能；ti為連續(xù)車流平均車頭間隔時間。

當沒有觀測值時可能的通行能力由路段車速來確定，見表2。

表2 路段可能通行能力

不受平面交叉口影響的機動車車道設計通行能力沒有信號燈控制時

式中：Nm為機動車車道設計通行能力；ac為機動車道通行能力的道路分類系數(shù)，見表3。

表3 機動車道通行能力的道路分類系數(shù)

有信號燈控制時式中：aa為考慮了交叉口間距、車速和綠信比的折減系數(shù)。

式中：s'c為交叉口的間距；Va為行車速度；αm為啟動時平均加速度，小型車取0.8 m/s2；dm為制動時平均減速度，小型車取1.7 m/s2；ts為車輛在交叉口停候時間。

計算路段通行能力時，考慮路段上車道之間相互干擾、外側車道受到公交?？考胺菣C動車和行人影響等諸多因素，需要進行多車道折減。參考上海市城市綜合交通規(guī)劃研究所、文獻[3]、李旭宏[4]的方法，提出車道折減系數(shù)。

有機非分隔時，最靠近路中線的一條車道折減系數(shù)取1.0，即不折減；向外第二條車道折減系數(shù)取0.9，第三條及外側的其他車道都取0.85。

無機非分隔時，單向車道數(shù)只有1條和2條的情況。根據(jù)非機動車及行人的干擾程度，外側車道折減系數(shù)取0.8～0.9不等；2條車道的內側車道不折減。

3）路段服務水平影響分析。根據(jù)路段的預測交通量，對照交通影響閾值，確定目標年路段服務水平。

3 交通網(wǎng)絡對接規(guī)劃

3.1 對接交通組織原則

交通組織是一種宏觀層面的交通管理措施，對接交通組織的原則應滿足：

1）以現(xiàn)狀交通調查和大陸連島工程貫通后的交通預測為基礎，制定近期的交通組織方案；

2）首先考慮連島工程沿線的交通，充分保障主要干線的暢通，同時兼顧周圍路網(wǎng)交通；

3）區(qū)域交通做到順暢有序，盡量減少車流沖突，保證主干路交通流暢通；

4）充分體現(xiàn)公交優(yōu)先、交通可持續(xù)發(fā)展和以人為本的原則，交通組織中，基本不對公共交通進行限制；

5）考慮非機動車和行人交通，體現(xiàn)“以人為本”的交通理念。

3.2 路網(wǎng)交通組織

3.2.1 機動車交通組織

根據(jù)實際情況，近期路網(wǎng)交通組織方案可通過對現(xiàn)狀路網(wǎng)中交通問題的診斷，著重明確路網(wǎng)的分工，改善主要交叉口的通行能力，合理制定道路使用管理辦法，調整路網(wǎng)中車流流向結構等有效措施，使之更好地適應道路的功能要求，主要運用交通控制和管理的手段來解決當前路網(wǎng)中存在的問題。

3.2.2 非機動車交通組織

非機動車流交通組織結合機動車流交通組織進行考慮；非機動車原則上以短途交通為目的考慮。中長距離交通應鼓勵以公共交通為出行方式；體現(xiàn)機非分流的思想，盡量使機動車交通設施與非機動車交通設施在空間上分離；原則上對非機動車的出行不做限制，但為了不影響公路上機動車流的運行，盡可能將非機動車流組織到機動車流量較少的支路上并重點考慮其運行安全；通過建立停車換乘系統(tǒng)逐步引導人們采用非機動車換乘城市公共交通的出行方式，使交通結構合理化，亦能節(jié)省能源，減少城市交通污染，發(fā)展綠色交通。

3.3 水運交通

主要考慮本島與附近重要島嶼以及與大陸的交通聯(lián)系，包括客運與貨運聯(lián)系。陸島連通之后，水上線路必定受到影響，應根據(jù)陸島工程作出調整，更改水運線路以及時間節(jié)點。

4 重點交叉口交通改善

4.1 交叉口渠化

4.1.1 交叉口范圍內的合理利用

交叉口范圍內應在渠化方面進行以下優(yōu)化設計：

1）合理標劃渠化線，達到規(guī)范車輛行駛軌跡的作用，對于不規(guī)則十字交叉口、畸形交叉口效果更佳；

2）布設導流線，特別是左轉車導流線，引導車輛行駛路線，減少沖突；

3）進口道條件允許時，設置左轉待行區(qū)并結合遲起早斷、增加綠燈間隔時間等配時技術，使左轉車利用綠燈間隔時間行駛，從而達到節(jié)省左轉相位的作用。

4.1.2 進口道的改善設計

作進口道拓寬設計的交叉口，應按照各進口道車輛排隊長度設計拓寬段長度，避免因實際排隊長于進口道長度而引起的交通阻塞、右轉車輛無法安全右轉等現(xiàn)象的發(fā)生。在無確切資料的情況下，拓寬段長度范圍建議取80 m左右。進口道車道功能劃分應嚴格根據(jù)各流向需求情況進行，對于流向隨時間變化較大的交叉口，車道功能應隨時間變化，可通過設置車道功能標志牌或可變車道燈實現(xiàn)。對不設渠化島的交叉口，直行車道與右轉專用道間的多余空間，利用渠化線加以渠化，一方面有效分隔直行車與右轉車；另一方面防止機動車利用此空間違章待行，同時，可作為事故車輛的拋錨車的臨時停車位。

交叉口進口道與路段間是否合理的銜接與過渡，將直接影響到交叉口乃至整條道路的運行狀況，解決方案如下：

1）在過渡段劃渠化線，使對向車流的過渡點相錯開來，消除對向車流利用同一過渡點所帶來的擦撞等不安全因素；

2）過渡區(qū)域內，增劃路段與進口道間車道的連接線。

4.1.3 交叉口進口道設置左轉專用車道

在進口道設置專用左轉道可以分流直行道上的左轉車,減少紅燈時間內的排隊長度.既可以充分利用了交叉口的空間，還可以提高交叉口通行能力。見圖2。

圖2 交叉口進口道左轉車道設置

4.1.4 渠化島的設計

影響區(qū)域內大中型交叉口設置渠化島的做法對于改善交叉口交通狀況能起到一定的積極作用，但同時應該看到，將渠化島做成物理島作為大型交叉口的模式并不是萬能的：不合理的物理渠化島甚至可能占用本可以變?yōu)闄C動車道的路幅，降低進口道通行能力；隨著流量的變化，有些物理渠化島可能成為影響車輛行駛軌跡的障礙。因此，渠化島的設計應基于實際，具有科學性，具體原則如下：

1）從行人過街安全性、交叉口面積、機動車行駛軌跡、右轉車道安排等方面對交叉口設置渠化島的可行性進行論證；

2）渠化島的布置應先劃線并根據(jù)交叉口交通特征不斷進行調整，在實踐證明確實可行的條件下，才考慮將其設置成物理島。

4.2 信號控制

4.2.1 相位設計

對左轉車流量大、直行左轉車沖突嚴重的交叉口，也可增設左轉專用相位，進行多相位設計；應用相位嵌套技術提高綠燈時間的利用率。同時應當注意的是，濫用多相位反而可能導致交叉口交通效益的損失，因此應謹慎采用多相位。

4.2.2 相序安排

研究區(qū)域內一些交叉口的配時設計往往忽略了相序的安排，實際上，相序安排的合理與否，對于交叉口的交通效果有著很大的影響，不合理的相序安排往往會造成綠燈信號初期（或綠燈信號末期）直行車輛、左轉車輛的沖突，從而出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象。因此，安排相序應注意以下幾點：

1）優(yōu)先考慮主要方向的交通流，保證（直行，左轉）；

2）相序安排除應避免綠燈信號末期不同流向機動車間的沖突，還應保證綠燈信號末期行人過街的安全。

5 工程實例

舟山大陸連島工程位于舟山本島與寧波之間的海域，連接舟山、寧波兩市。該項目北端始于舟山市的鴨蛋山環(huán)島，與329國道及城市外環(huán)線相接；南端終于寧波市沿海高速公路，與規(guī)劃的沿海高速公路相接，是浙江省、舟山市規(guī)劃建設的重要跨海通道。

根據(jù)連島工程對周邊范圍影響程度的不同，可將影響區(qū)域分成3個層次。見圖3。

圖3 影響區(qū)域范圍

1）金塘島、舟山本島、朱家尖島。本區(qū)域處于連島工程沿線，將受到最直接的影響，成為影響區(qū)域的第一圈層，為直接影響區(qū)。

2）本島周圍其他島嶼，如岱山、桃花、蝦峙、六橫、衢山等。雖然不被連島工程直接連接，但是將受到工程的輻射，成為影響區(qū)域的第二圈層。

3）整個長江三角洲地區(qū)。工程對完善長三角地區(qū)綜合交通網(wǎng)絡起著非常重要的作用，因此長三角地區(qū)成為影響區(qū)域的第三圈層。

大陸連島工程及G329（本島段）流量預測及影響分析見表4。

329國道是舟山市唯一的一條國道，與定沈公路（原329國道）是定海城區(qū)、臨城城區(qū)、沈家門地區(qū)及朱家尖聯(lián)系的最主要通道，路段服務水平受到的影響分析結果：

表4 工作日自然車流量及車種比例

1）連島工程岑港—鹽倉段斷面所在路段現(xiàn)狀道路交通量較低，道路的服務水平較高；329國道鹽倉—文化路段斷面所在路段現(xiàn)狀道路背景交通條件較好，道路服務水平很高；遠景年，道路的服務水平開始降低，服務質量開始下降，尤其是到了節(jié)假日路段交通量已接近飽和，已不能滿足因本項目的開發(fā)所帶來的新增交通量的需求；

2）329國道文化路—Y交叉段斷面所在路段是舟山干道交通的重要節(jié)點、瓶頸段，是通往新老329國道、73省道的重要路段，現(xiàn)狀交通量已較高，道路服務水平較低，等級為B；節(jié)假日時期，道路交通條件已是很差，道路服務水平將達到F級，已經(jīng)無法滿足新增交通量的需求；

3）新329國道Y交叉—73省道白泉段斷面所在路段是連接新老329國道、73省道節(jié)點與新329國道的重要通道，現(xiàn)服務水平很高，背景交通條件較好，至遠景年路段道路服務水平已降至D級；節(jié)假日時道路已處于超飽和狀態(tài)，道路服務水平已降至最低。

目前，周邊的道路尚未形成一個整體的系統(tǒng)，大部分的道路等級較低，服務水平不高，待本項目開發(fā)建成、投入運營后，主體交通的高負荷、低效率運行與周邊城市道路、集散交通不能有效分流的矛盾便成了制約本島及周邊地區(qū)發(fā)展的首要問題。因此，應從當前著手，未雨籌謀，用科學的發(fā)展觀、交通價值觀解決問題，以期在矛盾發(fā)生之前采取措施避免。

交通場站的布局主要考慮前瞻性、適應需求、留有余地、超前發(fā)展等方面，兼顧了陸地與本島的不同需求。見圖4。

圖4 客運場站體系

6 結語

陸島連通工程涉及交通的方面較多，牽扯的范圍較大，只有妥善合理的處理，才能保持交通的順暢，發(fā)揮交通系統(tǒng)的效率。本文提出的研究陸島連通工程交通的方法，對于保障交通暢達，支撐陸島整體規(guī)劃目標的實現(xiàn)，是非常可行的。但是，隨著陸島的共同開發(fā)，帶來的交通量可能會超過銜接工程的承受能力，這一部分還需要進行深入研究。