內(nèi)環(huán)楊高中路出口多交織交通擁堵改善提升研究

馮 忞，馮 杰，陸文亮，張 浩

1.上海浦東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，2.上海市公安局浦東分局交警支隊(duì)

0 引 言

隨著城市機(jī)動(dòng)化、快速化進(jìn)程的加快，機(jī)動(dòng)車出行質(zhì)量的提升逐步向快速路出行轉(zhuǎn)移，快速路也就成為城市運(yùn)行系統(tǒng)的主動(dòng)脈，成為城市內(nèi)人、車、物快速移動(dòng)的保障性通道。但隨著汽車保有量的逐年增多，快速路承擔(dān)的交通量越來(lái)越多，尤其匝道出入?yún)^(qū)域是快速路運(yùn)行的瓶頸區(qū)域，接線道路如不能及時(shí)疏解車流，將導(dǎo)致主線交通狀態(tài)紊亂，車速下降，通行能力降低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)處主線路段飽和度較高時(shí)，該區(qū)域?qū)⒁l(fā)擁堵[1]。

上海內(nèi)環(huán)線浦東段的楊高中路-內(nèi)環(huán)立交即為典型的擁堵節(jié)點(diǎn)。其為組合式立交，因流量大、交通方向較多，導(dǎo)致南向北方向擁堵情況較為明顯。高峰期間，車輛交織嚴(yán)重；下匝道排隊(duì)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)滿溢至主線車道，導(dǎo)致主線通行能力較低，擁堵嚴(yán)重[2]。

本文以上海內(nèi)環(huán)線浦東段的楊高中路-內(nèi)環(huán)立交處至楊高中路出口—張楊路下匝道交織區(qū)為背景，從宏觀與微觀兩個(gè)維度分析快速路匝道處交通運(yùn)行狀態(tài)，利用VISSIM微觀仿真軟件，分析匝道匯入?yún)R出路段的交通特性，從而提出交通改善建議，并對(duì)改善效果進(jìn)行評(píng)估，見(jiàn)圖1。

圖1 改造前楊高中路出口擁堵現(xiàn)狀

1 研究對(duì)象及現(xiàn)狀分析

1.1 研究對(duì)象

楊高中路-內(nèi)環(huán)立交位于內(nèi)環(huán)高架快速路浦東段，是楊浦大橋以南是第一個(gè)重要轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)。浦東內(nèi)環(huán)高架日均交通量較大，高峰小時(shí)車輛多，擁堵排隊(duì)現(xiàn)象顯著。

本文以內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口至楊高中路-內(nèi)環(huán)立交張楊路出口段，作為研究對(duì)象，分析楊高中路出入口匝道—張楊路方向匝道交織區(qū)域的交通狀態(tài)。針對(duì)該處擁堵現(xiàn)象，將通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀交通擁堵排隊(duì)狀況的調(diào)研分析，提出相應(yīng)的具體改善方案，然后利用微觀仿真模型驗(yàn)證方案的可行性，見(jiàn)圖2。

1.2 現(xiàn)狀分析

通過(guò)對(duì)研究區(qū)域內(nèi)交通流量進(jìn)行實(shí)測(cè)調(diào)研，結(jié)合宏觀交通分析，總結(jié)現(xiàn)狀交通存在問(wèn)題。

1.2.1 現(xiàn)狀道路狀況分析

現(xiàn)狀內(nèi)環(huán)線外圈，楊高中路-內(nèi)環(huán)立交以南標(biāo)準(zhǔn)段，高架主線單向3車道，輔道單向2車道；至楊高中路出口處，主線車道變?yōu)椤?根主線+1根出口匝道”；匝道出口與輔道往北均可通往三個(gè)方向——楊浦大橋方向、張楊路和楊高中路（浦建路方向）及楊高中路（金橋路方向）；匝道出口與輔道的交織區(qū)段長(zhǎng)度僅120 m，交織區(qū)域內(nèi)布置有3根車道，再往北分為4車道——1根楊浦大橋方向+1根張楊路和楊高中路（浦建路方向）+2根楊高中路（金橋路方向），現(xiàn)狀往張楊路方向的有效車道僅有0.5根，見(jiàn)圖3。

1.2.2 現(xiàn)狀交通流量分析

① 出口匝道及輔道高峰時(shí)間流量情況

從流量數(shù)據(jù)來(lái)看，浦東內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口匝道交通流量大，現(xiàn)狀1根車道，高峰小時(shí)交通量達(dá)1 447 pcu/h，結(jié)合晚高峰每10 min交通流量來(lái)看，下匝道高峰最大值達(dá)250 pcu/10min，交通狀態(tài)嚴(yán)重過(guò)飽和；羅山路地面輔道兩車道規(guī)模，高峰小時(shí)交通量達(dá)1 424 pcu/h，路段飽和度約0.84，交通狀態(tài)較為擁堵，見(jiàn)圖4。

②主要流向的高峰時(shí)間流量情況

從行駛分離方向流量分析，交織區(qū)域往北的主要行駛方向?yàn)閺垪盥泛蜅罡咧新罚ㄆ纸贩较颍?，高峰小時(shí)交通量達(dá)1 483 pcu/h；往楊高中路（金橋路方向）的高峰小時(shí)流量674 pcu/h，往楊浦大橋方向高峰小時(shí)流量514 pcu/h，見(jiàn)圖5。

圖2a 研究節(jié)點(diǎn)位置圖

圖2b 改造前楊高中路出口車道布置示意圖

圖3 改造前楊高中路出口實(shí)景

③主要流向的車輛來(lái)源路徑分析

楊高中路出口匝道的車流流向主要往張楊路方向（含楊高中路（浦建路方向））行駛。張楊路方向車流高峰小時(shí)流量1 014 pcu/h；往楊高中路金橋方向車流較少，高峰小時(shí)流量約351 pcu/h，見(jiàn)圖6。

地面輔道車流流向主要以張楊路（含楊高中路（浦建路方向））和楊浦大橋方向的車輛為主。往張楊路方向高峰小時(shí)交通量約792 pcu/h；楊浦大橋方向高峰小時(shí)交通量約626 pcu/h；通往楊高中路（金橋路方向）車輛較少，高峰小時(shí)流量292 pcu/h，見(jiàn)圖7。

④各路徑流向的車輛交通參數(shù)評(píng)估分析[3]

浦東內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口匝道交通延誤較大，車速較低。該匝道處平均運(yùn)行車速約11 km/h。地面輔道在該交匯處平均運(yùn)行車速約12 km/h，見(jiàn)表1。

1.2.3 現(xiàn)狀存在問(wèn)題分析

根據(jù)實(shí)際道路運(yùn)行狀況及調(diào)研數(shù)據(jù)分析，內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口至楊高中路-內(nèi)環(huán)立交張楊路出口段交通運(yùn)行存在以下問(wèn)題：

圖4 楊高中路出口匝道及地面輔道晚高峰流量時(shí)變圖

圖5 楊高中路出口處各分流方向晚高峰流量時(shí)變圖

圖6 楊高中路出口匝道晚高峰流向流量時(shí)變圖

圖7 楊高中路出口處地面輔道晚高峰流量流向時(shí)變圖

表1 楊高中路出口處各路徑流量車輛交通參數(shù)（改造前）

一是匝道出口交通流量大，流量過(guò)飽和。內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口現(xiàn)狀僅一根車道，高峰小時(shí)交通流量達(dá)到1 447 pcu/h，飽和度超過(guò)1.0，供需不平衡，排隊(duì)過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)，插隊(duì)現(xiàn)象嚴(yán)重，影響主線。

二是匝道出口后與地面輔道交織區(qū)段過(guò)短，交織明顯，影響通行能力。匝道出口與內(nèi)環(huán)地面輔道均可通往張楊路，楊高中路（浦建路方向）以及楊高中路（金橋路方向）三個(gè)方向，幾個(gè)方向之間存在嚴(yán)重交織。交織區(qū)段僅120 m，交織嚴(yán)重，影響車輛通行速度，導(dǎo)致后方匝道處車輛堆積擁堵。

三是張楊路、楊高中路（浦建路方向）和楊浦大橋三個(gè)流向的分流渠化不合理，未能充分發(fā)揮道路服務(wù)能力?，F(xiàn)狀通往張楊路、楊高中路（浦建路方向）和楊浦大橋方向?yàn)閮绍嚨?，其中張楊路、楊高中路（浦建路方向）共用右?cè)的一根車道，楊浦大橋方向?yàn)樽髠?cè)車道。而通往張楊路方向的流量比較大，造成車輛擁擠在右側(cè)車道，往楊浦大橋方向的左側(cè)車道流量較小，導(dǎo)致誤駛方向、插隊(duì)等現(xiàn)象比較多。

2 問(wèn)題導(dǎo)向，對(duì)策分析

進(jìn)行針對(duì)現(xiàn)狀存在問(wèn)題，以“保主管輔，控進(jìn)快出”為策略[4]，從管理手段到具體工程措施提出了以下改善建議：

措施一：優(yōu)化渠化，提升往張楊路方向的通行能力。由于通往張楊路方向的車流量較大，往楊高中路（浦建路方向）和輔道通往楊浦大橋的流量相對(duì)較少，因條件限制，現(xiàn)狀車道無(wú)法拓寬，考慮根據(jù)實(shí)際流量對(duì)車道進(jìn)行重新分配?？蓪F(xiàn)有通往張楊路、楊浦大橋、楊高中路（浦建路方向）分車道行駛的實(shí)線取消，兩根車道均可通往張楊路方向，交織區(qū)通往張楊路方向的有效車道由原先的0.5根，變?yōu)?根，大大提高通行能力，見(jiàn)圖8。

措施二：采用信號(hào)控制方式，控制輔道進(jìn)出。保障主線匝道車輛通行，控制輔道進(jìn)出，減少交織，見(jiàn)圖9[5]。

圖8 楊高中路出口處渠化優(yōu)化示意圖

圖9 楊高中路出口處增設(shè)信號(hào)控制示意圖

圖10 楊高中路出口處擬改造斷面

措施三：主線匝道增加一根出口車道。主線下匝道僅1根情況下，道路過(guò)飽和較嚴(yán)重，可利用現(xiàn)狀道路條件改造提升，解決供需矛盾。同時(shí)，在該出口匝道上游提前做好交通引導(dǎo)，多級(jí)分流，增加電子警察，來(lái)規(guī)范變道行為，防止插隊(duì)現(xiàn)象影響主線行駛，見(jiàn)圖10。

3 改善效果評(píng)價(jià)分析

因工程性改善措施涉及面大，同時(shí)，施工期間對(duì)現(xiàn)狀交通影響也大，因此考慮先從管理手段著手，優(yōu)化現(xiàn)狀渠化車道方向，并對(duì)實(shí)施效果建模評(píng)價(jià)。

為了分析措施對(duì)現(xiàn)狀交通的改善情況，我們基于VISSIM軟件對(duì)羅山路-楊高中路出入匝道進(jìn)行仿真模擬。對(duì)本次模擬的結(jié)果，重點(diǎn)針對(duì)交織區(qū)段的車速作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)對(duì)比分析排隊(duì)長(zhǎng)度、交織延誤，停車次數(shù)。

根據(jù)軟件的模擬結(jié)果顯示，實(shí)施措施前，交織區(qū)平均車速約11.5 km/h，主線下匝道處平均排隊(duì)長(zhǎng)度266 m，停車次數(shù)5 665次。交織區(qū)處平均排隊(duì)長(zhǎng)度123 m，停車次數(shù)2 608次。輔道平均排隊(duì)長(zhǎng)度174 m，停車次數(shù)2 631次。

實(shí)施措施后，交織區(qū)平均車速約14.7 km/h，主線下匝道處平均排隊(duì)長(zhǎng)度165 m，停車次數(shù)3 288次，交織區(qū)平均排隊(duì)長(zhǎng)度95 m，停車次數(shù)1 974次。地面輔道處平均排隊(duì)長(zhǎng)度113 m，停車次數(shù)1 435次。

表2 楊高中路出口處各路徑流量車輛交通參數(shù)改造前后對(duì)比表

根據(jù)方案改造提升后，主線方向行駛速度提升23%，主線排隊(duì)長(zhǎng)度縮減38%，交織區(qū)排隊(duì)長(zhǎng)度縮減23%。同時(shí)，各路徑流向行程時(shí)間、延誤值均有所下降。詳細(xì)對(duì)比分析如表2所示。

4 結(jié) 論

通過(guò)交通改善措施實(shí)施一年多以來(lái)的實(shí)際運(yùn)行情況可以看到，內(nèi)環(huán)外圈楊高中路出口至楊高中路-內(nèi)環(huán)立交張楊路出口段的交通問(wèn)題已經(jīng)在很大程度上得到改觀。宏觀交通分析和微觀VISSIM的仿真分析相結(jié)合的方式，可為交通管理部門對(duì)于現(xiàn)狀擁堵節(jié)點(diǎn)交通改善提供一定的決策依據(jù)。