G7京新高速上沙河至機(jī)場北段交通組織方案論證分析

李 敏

(中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710075)

1 工程概況

京新高速公路(G7)新疆境內(nèi)大黃山至烏魯木齊段改擴(kuò)建工程上沙河立交至機(jī)場北段(以下簡稱本項目)在自治區(qū)公路網(wǎng)編號為S114，為烏奎高速和吐烏大高速的聯(lián)絡(luò)線，是烏魯木齊一米泉一阜康一昌吉的要道；原有道路于2000年建成通車，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道高速公路，路基寬度24.5 m，設(shè)計車速100 km/h；改建后技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙向八車道高速公路，路基寬度41 m，設(shè)計車速100 km/h。

2 功能定位

2.1 近期功能定位

根據(jù)國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃，G7京新高速終點(diǎn)位于烏魯木齊，經(jīng)過工可階段論證，結(jié)合其聯(lián)絡(luò)線G0711烏魯木齊至若羌高速公路的起點(diǎn)及走向，G7的終點(diǎn)具體位置選擇在既有西站立交。作為烏魯木齊城北唯一的干線高速公路大橫線，G7上沙河至機(jī)場北段在近期將繼續(xù)承擔(dān)這一區(qū)域干線過境功能。

然而由于國家“一帶一路”戰(zhàn)略的逐漸深入，天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的大發(fā)展，烏魯木齊市近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為迅猛，導(dǎo)致城市內(nèi)部逐漸擁擠，城市空間急需擴(kuò)容。隨著S114沿線米東區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)(新市區(qū))和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的發(fā)展和相繼建成，這一區(qū)域內(nèi)的交通特點(diǎn)除原先過境交通為主，逐漸兼具了城市集散交通的特征。

2014、2016年相繼由城建部門實施的通安路和三工路立交就是在這一背景的基礎(chǔ)上完成的。

因此近期而言，上沙河至機(jī)場北段的功能定位為公路干線+城市集散。

2.2 遠(yuǎn)期功能定位

烏魯木齊東繞城高速公路現(xiàn)已建成通車，根據(jù)國家發(fā)改委批復(fù)的《烏魯木齊市總體規(guī)劃中心城區(qū)道路系統(tǒng)規(guī)劃圖》，西繞城高速公路已納入其規(guī)劃之中。隨著未來西繞城高速公路的建成，原有S114線的干線過境功能將完全被西繞城高速所取代，S114線功能將發(fā)生改變。

根據(jù)烏魯木齊城市規(guī)劃，既有S114線遠(yuǎn)期將作為烏魯木齊市北二環(huán)，與正在建設(shè)的東二環(huán)、規(guī)劃中的西二環(huán)一起共同組成烏魯木齊市二環(huán)路，承擔(dān)城市道路功能。

因此遠(yuǎn)期而言，作為烏魯木齊北二環(huán)，上沙河至機(jī)場北段的功能定位為城市道路。

3 交通量分析

根據(jù)工可交通量預(yù)測結(jié)果，本項目2018年交通量為59 739 pcu/d，2038年遠(yuǎn)景交通量超過90 000 pcu/d，交通量較大，主要是考慮到本項目作為烏魯木齊北部唯一的橫向干線高等級公路。經(jīng)過進(jìn)一步研究分析，發(fā)現(xiàn)隨著周邊干線路網(wǎng)的逐漸完善，尤其是西繞城高速的建成，本項目功能將迅速發(fā)生調(diào)整，導(dǎo)致交通量和交通組成的變化。

交通量方面，由于過境交通轉(zhuǎn)移，本項目交通量將在西繞城建成的初年出現(xiàn)拐點(diǎn)，總量將大幅下降；交通組成將由客貨混行轉(zhuǎn)換為小客車為主的城市道路特征。本項目屆時將完全承擔(dān)城市道路功能。

同時，隨著烏魯木齊市城北片區(qū)的開發(fā)以及新市區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展，小客車交通量將逐漸增加，隨著市區(qū)城市路網(wǎng)的不斷完善，交通量增長將放緩慢。這是本項目未來交通量的實際特征。

表1 交通量預(yù)測結(jié)果(pcu/d)

4 交通組織方案

4.1 概述

本項目上沙河至機(jī)場北互通段約10 km，共設(shè)5處互通(含機(jī)場北互通)，平均間距僅2.5 km；根據(jù)本項目工可報告和烏魯木齊市城市規(guī)劃，起點(diǎn)上沙河互通至機(jī)場北段與沿線分布的文光路、三工路、通安路等城市主干道均設(shè)置有互通式立交，因此該段互通節(jié)點(diǎn)的交通轉(zhuǎn)換需求以城市集散功能為主，過近的互通間距會造成交通流的反復(fù)交織，加之本項目主線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計車速達(dá)到100 km/h，安全隱患較大。

4.2 上沙河至機(jī)場北互通段分車道設(shè)計方案

據(jù)前分析，本項目功能定位為G7干線公路，同時兼具城市集散功能。設(shè)計階段通過對本項目功能的深入研究和對交通量的分析，提出為提高安全性，避免集散車輛與過境車輛反復(fù)交織干擾，將上沙河至機(jī)場北互通段中的過境車輛與集散車輛隔離的分車道設(shè)計方案：即內(nèi)側(cè)車道定位為干線過境功能，主要承擔(dān)本項目的過境交通；而外側(cè)車道定位為城市集散功能，主要服務(wù)對象為城市集散車輛。

(1)車道數(shù)劃分

對于車道數(shù)劃分，提出兩個方案進(jìn)行比較：

內(nèi)側(cè)四車道過境+外側(cè)四車道集散

此方案車道劃分較為折中，兼顧干線和集散功能，車道相對平衡，但由于本項目近期已經(jīng)達(dá)到59 000 pcu/d，雖然城市集散車輛可以分流一部分交通，但仍存在對近期交通量適應(yīng)性較弱的缺點(diǎn)。

內(nèi)側(cè)六車道過境+外側(cè)二車道集散

此方案車道劃分主要強(qiáng)調(diào)干線功能交通量，雙向六車道可較好的適應(yīng)近期交通量需求，但外側(cè)一個車道用于集散略顯不足。

綜合考慮以上兩種劃線方式，考慮本項目實際功能正逐漸向城市集散功能過渡，推薦采用內(nèi)側(cè)四車道干線+外側(cè)四車道集散的劃線方式。

(2)分隔方式比選

方案一：單實線劃分內(nèi)外車道

對第二車道和第三車道之間采用單實線的劃線方式，可以用最小的代價實現(xiàn)一、二車道干線功能和三、四車道的集散功能的區(qū)分。在上沙河互通和文光路互通間以及本項目機(jī)場北至西站改移段西站互通和烏昌快速路互通間設(shè)置相應(yīng)門架式指示標(biāo)志和地面指示標(biāo)示，標(biāo)明車道劃分情況。此方案可在保持路基寬度不變的情況下，按照不同的功能將內(nèi)外車道分開，減少交織干擾，但采用劃線軟隔離所傳遞的信息以及分隔效果不如硬隔離直接，無法完全阻止跨線違章行為，需要合理加強(qiáng)標(biāo)志牌的數(shù)量，通過提前告知、中間警示等手段告知駕駛?cè)藛T，實現(xiàn)隔離效果。

方案二：硬隔離帶劃分內(nèi)外車道

和方案一相比，將單實線調(diào)整為隔離墩，較方案一優(yōu)點(diǎn)是分隔性更強(qiáng)，信息更加明確，但是也存在諸如以下缺點(diǎn)：

隔離墩自身需要占據(jù)路面寬度，加上兩側(cè)路緣帶凈寬，整個分隔帶還需要在原路基寬的基礎(chǔ)上增加2 m，需要加寬路基至45 m，占地和投資造價均有所增加，且與工可批復(fù)的主線41 m路基寬度不符；

另外結(jié)合新疆冬季除雪作業(yè)實際情況，設(shè)置混凝土隔離墩后將增大除冰除雪作業(yè)難度，對通行能力造成影響；

混凝土隔離墩自身造價較高，其自身對除冰鹽等腐蝕性介質(zhì)的抵抗能力較差，需要涂抹防腐涂層，增加造價；

遠(yuǎn)期本項目城市化以后，無需采用分車道設(shè)計，隔離墩將廢棄，存在一定的工程浪費(fèi)。加之為保證安全還需要加強(qiáng)墩間連接，并開挖瀝青路面埋置基礎(chǔ)，對路面存在破壞，遠(yuǎn)期城市化后還需對路面重新恢復(fù)，需增加后期路面修補(bǔ)成本，并影響通行。

因此，綜合考慮，推薦采用單實線劃分內(nèi)外車道方案，同時合理設(shè)置標(biāo)志和標(biāo)牌，加強(qiáng)引導(dǎo)、警告。

(3)分車道速度設(shè)計

①內(nèi)側(cè)過境車道。為保證內(nèi)側(cè)過境車道的干線通行能力，對內(nèi)側(cè)車道全線均采用較高的設(shè)計車速(100 km/h)進(jìn)行運(yùn)營，與本項目干線功能相匹配。

②外側(cè)集散車道。兩外側(cè)車道定位為城市集散功能，主要服務(wù)對象為城市集散車輛，為保證安全，借鑒城市道路規(guī)范和經(jīng)驗，在外側(cè)集散車道采用較低的設(shè)計車速(60 km/h)實際運(yùn)營；

對于三工路互通至通安路互通路段(約5 km)，為盡量利用兩處原有互通，同時為保證通行安全，對最外側(cè)車道進(jìn)一步控制車速，實際限速采用40 km/h。

5 交通安全設(shè)施

(1)近期原則：根據(jù)過境+集散的功能特征，本項目安全設(shè)施近期采用通行功能分車道設(shè)計+分車道限速的總體設(shè)計原則。

全線共設(shè)雙向八車道，將緊貼中央分隔帶兩邊的四條內(nèi)側(cè)雙向車道作為過境功能車道，采用較高的運(yùn)行速度保證其快速過境，而靠近土路肩的外側(cè)四車道作為城市集散車道，采用相對較低的運(yùn)行速度保證城市集散功能和交織區(qū)安全。

(2)遠(yuǎn)期原則：由于遠(yuǎn)期本項目終將成為城市道路，遠(yuǎn)期將交由地方按照城市道路交通標(biāo)志重新進(jìn)行設(shè)置。

6 結(jié)論與建議

運(yùn)行安全是影響公路總體設(shè)計的重要因素，通過主線與互通區(qū)的交通組織設(shè)計，將影響公路運(yùn)行安全的人、車、路、環(huán)境等因素統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；可以有效地避免控制接入?yún)^(qū)域的事故發(fā)生率，以彌補(bǔ)現(xiàn)狀道路改擴(kuò)建過程中設(shè)計方案的劣勢，同時為駕駛?cè)藸I造一個良好的駕駛環(huán)境。

基于本項目功能論述，采用近、遠(yuǎn)期方案，對交通組織整體方案進(jìn)行梳理，可建議如下：

(1)上沙河至機(jī)場北互通段約9.4 km采用“一二車道過境、三四車道集散”的分車道設(shè)計方案。在第二車道和第三車道間采用單實線進(jìn)行分割。同時采用100 km/h、100 km/h、60 km/h、60 km/h的限速措施。

(2)三工路-通安路間路段(約5 km)由于安全問題，采用對段落內(nèi)外側(cè)集散車道采用局部限速的方案，限速40 km/h。

(3)加強(qiáng)標(biāo)志標(biāo)線、交通安全設(shè)計。