洪圣沙大橋總體設(shè)計

摘要 文章以交通規(guī)劃與道路設(shè)計間的思維壁壘為出發(fā)點，闡述了將以“四階段法”為基本思想的交通分析手段融入過江通道總體設(shè)計的全過程的思路和方法。并以洪圣沙大橋項目為例，依項目特點進行了思路和方法的復(fù)現(xiàn)和應(yīng)用，通過對比不同內(nèi)外部條件下過江通道與周邊路網(wǎng)的交通參數(shù)指標(biāo)，最終確定了洪圣沙大橋設(shè)計總體方案。該項目分析與論證過程可為以交通規(guī)劃為據(jù)的過江通道總體設(shè)計提供一定的實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 交通需求預(yù)測;四階段模型;過江通道總體設(shè)計

中圖分類號 U491.12 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）11-0040-03

引言

汽車保有量的不斷攀升造成城市道路資源供需關(guān)系失衡，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是緩解城市交通擁堵的有效舉措之一。但隨著城市開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的不斷推進，以土地資源為代表的各種資源逐漸成為約束城市路網(wǎng)擴張的主要限制條件。引入交通規(guī)劃的部分手段是改善供需結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源最大化利用的要求。但現(xiàn)今交通分析手段眾多，參數(shù)指標(biāo)體系復(fù)雜，針對不同的總體設(shè)計需求需要選擇不同的分析方法。以下將以廣州洪圣沙大橋為例，針對設(shè)計外部條件不穩(wěn)定，涉及線位較多的復(fù)雜情形下，選用合適的交通分析方法和交通指標(biāo)進行方案論證的全過程進行簡要描述，為解決相關(guān)問題提供一定的思路。

1 項目概況

項目擬于廣州市黃埔區(qū)洪圣沙島與長洲島間構(gòu)筑橋梁，橫跨珠江水系長洲瀝航道，形成洪圣沙島對外交通通道，道路等級為城市次干路。洪圣沙島原為煤碼頭，現(xiàn)已基本清理和收儲完畢，將建設(shè)成為集文化商業(yè)、會議會展與休閑度假于一體的絲路文旅精品項目。

洪圣沙島規(guī)劃主要以商業(yè)、金融業(yè)用地為主，兼容娛樂康體用地，如圖1所示。島周邊用地分別為商業(yè)用地、綠化用地、體育用地等。

洪圣沙島內(nèi)部地塊開發(fā)強度不足、路網(wǎng)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，島內(nèi)交通結(jié)構(gòu)與交通組織方案不定，外部通道長魚通道與沙魚洲通道連接線建設(shè)與否和建設(shè)時序不明確等多個限制條件導(dǎo)致洪圣沙橋梁設(shè)計規(guī)模的論證與總體設(shè)計方案的制定較為困難。

2 基本思路與理論

交通需求預(yù)測主要分為四個步驟：交通生成預(yù)測、交通分布預(yù)測、交通方式劃分預(yù)測、交通分配預(yù)測。

道路設(shè)計是交通規(guī)劃的后續(xù)工作，常規(guī)的交通需求分析手段和流程無法適應(yīng)道路設(shè)計的基本特點和需求?！冻鞘械缆饭こ淘O(shè)計規(guī)范》（CJJ37—2012）[2]明確道路設(shè)計中車道數(shù)選擇、路基路面設(shè)計需依據(jù)交通量的情況完成，這是對相關(guān)規(guī)劃中交通分析成果的深化性和精確性分析。針對道路總體設(shè)計掌握的基本資料與需求，融入四階段模型[3]的基本思路，將融合交通分析的道路總體設(shè)計流程總結(jié)如圖2所示。

以下將以廣州市洪圣沙島連接長洲市政橋梁工程為例對整個流程進行詳細闡述。

3 交通分析

洪圣沙橋梁連接長洲島一端為建成區(qū)，用地簡單，交通穩(wěn)定;連接洪圣沙島一端為新建區(qū)，規(guī)劃容積率高，交通需求與衍生交通需求旺盛。由于洪圣沙島開發(fā)與長魚通道和沙魚洲通道連接線兩外部通道建設(shè)時序不定，洪圣沙橋梁在設(shè)計年限內(nèi)交通成分不明，需按外部通道的建成情況分情況處理。洪圣沙橋梁為城市次干道，道路設(shè)計交通量預(yù)測年為15年，預(yù)測基年為2021年（調(diào)查年），預(yù)測特征年為2023年（預(yù)計通車年）、2028年、2032年、2038年。

根據(jù)各統(tǒng)計規(guī)劃資料及路段交通量、OD補充調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合《交通出行率手冊》[4]與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[5]的相關(guān)參數(shù)，采用基于用地的原單位法和彈性系數(shù)法對影響區(qū)內(nèi)各交通小區(qū)的交通吸發(fā)量進行預(yù)測。吸發(fā)平衡后以流量反推OD數(shù)據(jù)修正值為基礎(chǔ)進行交通分布預(yù)測。

根據(jù)各上位規(guī)劃、交通專項規(guī)劃及現(xiàn)場補充調(diào)查，進行交通方式劃分預(yù)測，并通過車輛換算系數(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將各小區(qū)OD轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)車輛OD。隨后根據(jù)區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀與規(guī)劃進行交通分配預(yù)測，采用用戶均衡分配模型，阻抗矩陣使用廣義阻抗，主要包括車輛在路線上的平均行駛時間、平均運營成本和平均繳納通行費用。同時交通分配時考慮路段容量限制，實際分配過程采用逐級加載，分配次數(shù)取5次，各次分配加載的OD量分別為總OD量的30%、25%、20%、15%和10%。最終所得不同外部通道建設(shè)條件下2038年洪圣沙島與長洲島間交通需求如表1所示。

《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ37—2012）[2]中40 km/h城市次干道設(shè)計通行能力為1 300 pcu/h，四種外部通道建設(shè)方案下所需的車道數(shù)分別為雙向四車道、雙向六車道、雙向六車道、雙向八車道。

4 總體方案

針對滿足交通需求所需要的車道數(shù)和兩島間滿足工程需求的線位分布，將總體設(shè)計分為單通道與雙通道兩類四個方案。各方案線位如圖4所示。

根據(jù)各方案配置TransCAD中的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，重新進行交通分配后綜合對比各外部通道建設(shè)條件下影響區(qū)域內(nèi)各路段與關(guān)鍵節(jié)點的流量及服務(wù)水平，得到結(jié)果如下：

（1）洪圣沙島對外通道通行能力與服務(wù)水平：

①前期對外通道利用率：方案一、方案二>方案三、方案四。

②后期對外通道運行狀態(tài)：方案四>方案三>方案二>方案一。

（2）洪圣沙島內(nèi)部路網(wǎng)服務(wù)水平：方案四>方案三>方案二>方案一。

（3）對外通道慢行交通銜接性：方案三、方案四>方案一、方案二。

綜上，應(yīng)優(yōu)先考慮將方案四作為線位及車道分配的最終方案。在交通分析過程中，發(fā)現(xiàn)長洲島一側(cè)金洲路北段接洪圣沙橋梁部分路段及交叉口交通組織較為混亂、交通延誤較高、交通安全性較低，進行橋梁建設(shè)時需同時對該區(qū)域路網(wǎng)進行調(diào)整和優(yōu)化。

考慮沙魚洲通道連接線與長魚通道建設(shè)時序不定，為避免造成大量資源浪費，通過分析影響區(qū)域范圍內(nèi)交通增長趨勢，在方案四設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加建設(shè)時序的建議。即，先建設(shè)北線雙向四車道橋梁與其余配建設(shè)施，待外部通道建設(shè)方案和時序明確后，再行增建南線橋梁;現(xiàn)階段道路總體設(shè)計方案主要圍繞北線橋梁完成。

5 總結(jié)

雖然拓寬與新建道路是緩解交通擁堵的措施之一，但盲目拓寬與新建道路是對除了私家車出行外的其他交通主體道路資源甚至場所可達性的壓縮。以交通規(guī)劃成果為基礎(chǔ)，將交通分析融入道路總體設(shè)計方案制定的全過程，打破交通規(guī)劃與道路設(shè)計間的壁壘，將有效解決資源浪費的問題，同時對緩解交通結(jié)構(gòu)的進一步惡化，從需求側(cè)暫緩私家車出行距離的增長具有一定的積極意義。

參考文獻

[1]廣州開發(fā)區(qū)黃埔臨港經(jīng)濟區(qū)（南片）控制性詳細規(guī)劃（AP0514等規(guī)劃管理單元）[Z].2019.

[2]城市道路工程設(shè)計規(guī)范： CJJ37—2012[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2012.

[3]何南. 考慮誘增交通量的四階段交通需求預(yù)測模型研究[D]. 大連：大連理工大學(xué)， 2015.

[4]交通出行率指標(biāo)研究課題組. 交通出行率手冊[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2009.

[5]建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： CJJT141—2010[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2010.

收稿日期：2022-03-16

作者簡介：王勇（1978—），女，碩士研究生，工程師，研究方向：橋梁景觀造型及大跨度橋梁設(shè)計。26409B6E-3B1A-4CA3-911E-D76019751B3B