邕武立交地面層交通組織優(yōu)化設(shè)計研究

孔繁莉

摘要：南寧市邕武立交為兩層菱形立交，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋下平交路口交通服務(wù)水平難以滿足各方向交通需求。文章根據(jù)交通調(diào)查，確定了邕武立交地面層服務(wù)水平及現(xiàn)狀交通存在的問題，并基于交通需求與現(xiàn)狀條件分析，從道路結(jié)構(gòu)設(shè)施改造和交通組織優(yōu)化兩個方面提出充分利用橋下空間、增設(shè)車道、機(jī)非分離、設(shè)置待行區(qū)等一系列改造措施。工程按上述措施改造實施后橋下平交路口通行能力、通行效率大幅提升，服務(wù)水平由五級（F級）提升至三級。實踐表明改造措施可行有效。

關(guān)鍵詞：菱形立交;現(xiàn)狀交通;改造方案;車道數(shù);左轉(zhuǎn)待行區(qū);服務(wù)水平

0 引言

單點菱形立交由于其占地小、轉(zhuǎn)向功能齊全且能保證主路直行的通行效率，多用于非樞紐型的城市路網(wǎng)立體交叉口。單點菱形立交根據(jù)平交口與主線的高差主要分為主線上跨式和主線下沉式。主線下沉式的菱形立交由于視野開闊，景觀性好，近年來被越來越廣泛地應(yīng)用于城市建設(shè)中。而既有的主線上跨式菱形立交隨著城市及周邊地塊的發(fā)展，交通量日益增大，橋底的地面平交路口逐漸難以滿足被交道路的直行及路口各方向轉(zhuǎn)向交通需求，擁堵嚴(yán)重時甚至車輛排隊至主線出入口，進(jìn)而影響至主路的主線交通。如何改善此種狀況，優(yōu)化提升橋下地面輔道平交路口的交通通行效率，是城市交通管理者面臨的迫切問題，南寧市邕武立交當(dāng)屬此例。本文將詳細(xì)介紹邕武立交地面層的優(yōu)化改造措施及改造后的效果。

1 改造前情況

1.1 立交改造前狀況

現(xiàn)狀南寧市邕武立交為兩層單點菱形立交，秀廂大道主線設(shè)置三跨橋上跨邕武路，橋梁結(jié)構(gòu)為28m+35m+28m混凝土連續(xù)梁橋。秀廂大道輔道在地面層與邕武路形成十字平交口，轉(zhuǎn)向交通均通過地面層完成。

現(xiàn)狀邕武路為城市主干路，紅線寬40m。秀廂大道以南邕武路南段為三幅路，標(biāo)準(zhǔn)斷面為4m人行道+6m非機(jī)動車道+2m側(cè)分帶+8m機(jī)動車道對稱布置;秀廂大道以北邕武路北段為雙幅路，標(biāo)準(zhǔn)斷面為4m人行道+14m車行道+4m中分帶對稱布置。秀廂大道輔路對稱布置在主線兩側(cè)，與邕武路在地面層呈平面交叉，秀廂大道輔路標(biāo)準(zhǔn)斷面為9.5m車行道+4m人行道。

1.2 改造前的交通量

為準(zhǔn)確反映邕武立交交通現(xiàn)狀，改造前選取工作日、雙休日對邕武立交的交叉口進(jìn)行了高峰小時流量調(diào)查，整理后機(jī)動車與非機(jī)動車交通流量如表1、表2所示。

將調(diào)查數(shù)據(jù)整理匯總后（非機(jī)動車折算為標(biāo)準(zhǔn)車的換算系數(shù)為0.2），結(jié)果見圖1。將調(diào)查數(shù)據(jù)通過Vissim軟件仿真評價，邕武立交地面層延誤為81.2s，其中秀廂大道東進(jìn)口道直行延誤最大，達(dá)到252.2s，排隊長度達(dá)到406.8m，經(jīng)分析評價交通服務(wù)水平達(dá)到F級。

1.3 改造前的主要交通問題

（1）根據(jù)調(diào)查，本節(jié)點非機(jī)動車（電動車）占比較大，按標(biāo)準(zhǔn)車型折算后，非機(jī)動車約占節(jié)點總交通量的20.2%，占地面層交通量的34.5%，節(jié)點各方向機(jī)、非交織嚴(yán)重。

（2）本節(jié)點轉(zhuǎn)向交通量大，車流轉(zhuǎn)向均需要通過地面層完成。且轉(zhuǎn)向車流中，公交車、大貨車等大型車占比較大，綠燈時間內(nèi)車輛有效通過率降低，導(dǎo)致節(jié)點車輛排隊長度較長，延誤高，交通流轉(zhuǎn)向效率低。

（3）地面層機(jī)動車、非機(jī)動車直行與左轉(zhuǎn)均通過橋底中間橋孔進(jìn)行，通行寬度不足，沒有預(yù)留非機(jī)動車通行的空間，而且地面層交叉口左轉(zhuǎn)待行區(qū)設(shè)置不合理，致使信號燈由紅轉(zhuǎn)綠的起始時間段內(nèi)，非機(jī)動車占用機(jī)動車道，左轉(zhuǎn)機(jī)動車通行困難，減少了實際的綠燈時間，加劇了節(jié)點擁堵。

（4）秀廂大道輔道東進(jìn)口僅設(shè)置2條車道，其中1條車道為掉頭與左轉(zhuǎn)共用，另一條車道為直行及右轉(zhuǎn)并與非機(jī)動車混行，車道數(shù)嚴(yán)重不足，導(dǎo)致?lián)矶聡?yán)重，高峰期常反堵至主線出口。

（5）邕武路南段西出口，僅設(shè)置2條車道，與上游進(jìn)口道不匹配，非機(jī)動車與機(jī)動車搶道，致使路口內(nèi)車輛排序雜亂，行駛緩慢，加劇路口擁堵。

（6）秀廂大道的所有轉(zhuǎn)向交通均需通過側(cè)分帶的出入口進(jìn)出輔道，出入口路段車輛交織，相互干擾，降低了快環(huán)主線及輔道的通行能力。

2 解決思路

由于本立交采用分期建設(shè)，近期內(nèi)僅對地面層進(jìn)行改造，為此上述存在的交通問題，在近期工程平面交叉口改造中盡可能優(yōu)化提升。

（1）按非機(jī)動車實際需求，合理調(diào)整各方向非機(jī)動車道寬度，給予非機(jī)動車合理的路權(quán)。

（2）研究現(xiàn)有橋墩位置，重新優(yōu)化布設(shè)橋下核心區(qū)各方向的通行路徑，增大路口核心區(qū)域的通行斷面，以提高通行效率。

（3）根據(jù)交通需求設(shè)置掉頭專用車道。

（4）合理設(shè)置機(jī)動車、非機(jī)動車左轉(zhuǎn)待行區(qū)，提升左轉(zhuǎn)通行效率。

（5）增加進(jìn)口道的車道數(shù)，難點在東進(jìn)口，需拆除加油站。

（6）增加出口道的車道數(shù)，滿足同一信號相位下游出口道數(shù)量不少于上游進(jìn)口道數(shù)量的要求。

（7）提前布設(shè)右轉(zhuǎn)車道，提早完成交叉口前的車輛交織，適當(dāng)增加進(jìn)口道的車速，提高通行能力。

（8）改造提升道路橫坡、路面面層、雨水口等結(jié)構(gòu)設(shè)施，改善路用性能，提高通行效率。

3 改造方案

遵循上述解決思路，從道路結(jié)構(gòu)設(shè)施改造和交通組織優(yōu)化兩個方面采取措施。

道路結(jié)構(gòu)設(shè)施方面征拆了東南象限的加油站，拓寬各方向平交路口范圍（同時考慮預(yù)留遠(yuǎn)期立交用地），充分利用現(xiàn)狀3孔橋跨，增大交叉口中心處通行斷面寬度，使機(jī)、非各行其道。增設(shè)進(jìn)、出口道的機(jī)動車、非機(jī)動車車道數(shù)，并增設(shè)單獨掉頭車道，同時優(yōu)化改善路面的結(jié)構(gòu)及排水設(shè)施。

交通組織方面根據(jù)新增車道后的交叉口，優(yōu)化信號配時，重新布設(shè)左轉(zhuǎn)待行區(qū)，并對非機(jī)動車等候區(qū)進(jìn)行了特別設(shè)置，配置相應(yīng)的交通指示引導(dǎo)駕駛員左轉(zhuǎn)待行。方案針對非機(jī)動車比例較大，橋底核心區(qū)域機(jī)動車、非機(jī)動車互相干擾，通行效率低下的實際情況，充分利用橋下空間的邊緣區(qū)域及交叉口信號周期時長，使橫橋向的南北直行非機(jī)動車提前一個信號周期進(jìn)入設(shè)置的直行等候區(qū)，并使南北向及東西向兩個方向的左轉(zhuǎn)非機(jī)動車提前2個信號周期進(jìn)入設(shè)置的左轉(zhuǎn)等候區(qū)。該設(shè)置方式縮短了非機(jī)動車過街距離，并利用了非機(jī)動車比機(jī)動車啟動時間短的特點，提高了交叉口的通行能力，特別對非機(jī)動車比例較大的城市，效果非常明顯。交叉口信號周期按四相位配時，即南北向直行→南北向左轉(zhuǎn)→東西向直行→東西向左轉(zhuǎn)，見圖2。

4 改造前后的對比

按上述方案措施逐項進(jìn)行改造后，橋底交叉口交通狀況改觀較大，現(xiàn)將其中比較典型的進(jìn)口道車道數(shù)量與服務(wù)水平進(jìn)行分析比較。

4.1 改造前后交叉口車道數(shù)

通過表3的對比，明顯看到四個方向進(jìn)口道均增加了掉頭或左轉(zhuǎn)車道，東進(jìn)口增加了右轉(zhuǎn)車道，南北向增加了直行車道。另外南出口增加了2個出口道，非機(jī)動車均進(jìn)行單獨設(shè)置，機(jī)非各行其道，車輛有序通過路口，改造后車道數(shù)量與轉(zhuǎn)向交通量匹配適應(yīng)。同時設(shè)置了機(jī)動車、非機(jī)動車待行區(qū)，使橋下平交路口通行能力、通行效率大幅提升。

4.2 改造后的交通量及交通服務(wù)水平

改造前交通量及服務(wù)水平詳見本文前述。邕武立交近期工程地面層改造完成后，于2019年10月對交通量再次進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見下頁圖3。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)近期改造后，地面層機(jī)動車輛減少（減少約412pcu/h），地面非機(jī)動車輛增加了544pcu/h（換算后），改造后交叉口總交通量增加1017pcu/h，增加了12%。由于邕武那安立交正在施工，明秀邕武交叉口也在施工中，受施工圍擋影響，部分車輛選擇其他道路通行，故而機(jī)動車交通量略有下降。非機(jī)動車行駛較為靈活，絕大部分為周邊地塊出行，受施工圍擋而繞行的車輛較少，改造后橋下平交路口通行能力增大，總體交通量持續(xù)增長。

根據(jù)改造后的調(diào)查，交叉口信號周期為205s，將調(diào)查數(shù)據(jù)通過Vissim軟件進(jìn)行仿真評價，得到改造后地面層交叉口服務(wù)水平由原來的五級服務(wù)水平（F級）提升至三級服務(wù)水平，滿足目前交通需求。改造后上下班高峰期交通順暢，地面層延誤的問題得到明顯的改善，交通網(wǎng)查詢屬常綠狀態(tài)，市民感受明顯（見表4）。

5 結(jié)語

單點菱形立交橋下平交路口由于受橋墩分布影響，交叉口范圍的通行斷面寬度與視距均受限，設(shè)計時根據(jù)橋梁跨徑分布及橋墩具體位置將其對車輛的行駛影響降至最低是橋下交通組織設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵。通過一系列改造措施后，邕武立交地面層通行能力大幅增加，交通服務(wù)水平大幅提升。除各項措施對癥，如充分利用橋下空間，增加車道，機(jī)非分離，優(yōu)化交通組織外，與本交叉口用地條件比較充裕有關(guān)。本立交由于采用分期建設(shè)方式，地面系統(tǒng)預(yù)留了遠(yuǎn)期立交建設(shè)用地，而在近期改造設(shè)計中，充分利用了遠(yuǎn)期預(yù)留立交的用地進(jìn)行了平面交叉口進(jìn)出口車道拓寬。通過近期地面層的改造后，目前服務(wù)水平雖已滿足城市道路三級標(biāo)準(zhǔn)，但隨著那安邕武立交、明秀路口的改建完成，武鳴區(qū)的加速發(fā)展，邕武路北聯(lián)的作用進(jìn)一步凸顯，本節(jié)點的交通量將大幅持續(xù)增長，屆時橋下平面交叉口的承載能力仍難以滿足持續(xù)增長的交通需求。

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