長距離高架橋下部空間交通改善方法研究——以二環線武昌段為例

車麗彬，聶立力，何 丹

（1.武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北武漢 430023；2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北武漢 430010）

0 引言

城市快速路是城市道路交通的主動脈，主線高架橋結合地面輔路是城市快速路的常用斷面形式之一，其能在有限的道路紅線范圍內，充分利用空間，增大交通供應，彌補城區道路交通用地的不足，是緩解日益增長的交通供需矛盾的主要建設方式。伴隨著大量高架橋的建成，橋下空間也隨之形成并迅速增多，成為城市及其周邊的一種新的土地利用形態和空間形式。但由于目前國內對于橋下空間的規劃利用及管理缺乏統一的規范體系和技術標準，橋下空間利用不合理的現象普遍存在，特別是雙柱式長距離高架橋下部空間僅作為綠化空間，在一定程度上背離了建設高架橋以提升道路通行能力的初衷。本文試圖以二環線武昌段長距離高架橋下空間利用，探討橋下空間利用實態與影響要素，為更合理地優化長距離高架橋下空間利用提供參考和依據。

1 長距離高架橋下部空間概述

長距離高架橋多為城市高架快速路，在形態上顯現出連續、線性的特征，如武漢的三環線、二環線以及白沙洲大道、雄楚大街等以高架為主的環線及放射線。根據橋梁的立墩位置，可分為道路中央式、道路單側式、道路邊緣式、單獨存在式；根據橋墩的形式，可分為中央單柱式、中央雙柱式、兩側雙柱式等。本文主要研究道路中央雙柱式長距離高架橋。

長距離高架橋下部空間具有派生空間、邊角空間、劣勢空間、公共空間[1]等特征，這在很大程度上決定了其利用的被動且效率也相對較低。長距離高架橋下部空間資源的合理利用涉及橋墩、車行道、非機動車道、綠化帶、人行道等斷面布置的眾多因素,在提高橋下空間利用率等目標的基礎上,需遵循以下原則。

（1）橋下空間利用交通優先。

橋下空間可被用作交通設施、城市管理用房、商貿用房和施工臨時占用等。交通設施又分為停車場、調頭車道、左轉待轉區和行人二次過街設施[2]。高架橋一般位于城市主干路,應充分考慮優先布置交通設施,為橋下交通流組織提供便利,提高橋下路段及平面交叉口通行能力。

（2）交通利用機動車優先。

在城市中修建高架橋是解決道路車流交叉沖突、提高通行能力的有效方法，橋下空間的利用也應以機動車優先，符合建設高架橋以提升道路通行能力的初衷[3-4]。

在此原則下，結合二環線武昌段探討如何有效利用高架橋下部空間。

2 高架橋下部空間交通改善方法探討

2.1 總體情況

武漢市二環線全長52 km，圍成面積184 km，占主城區面積的27%，是新一輪《武漢市城市總體規劃（2006～2020）》中確定的“四環十八射”快速路系統的重要組成部分。

二環線武昌段（武咸公路—雄楚大街立交）西起武咸公路，東到蘆灣湖立交，然后折向北至雄楚大街，全長約8.64 km，紅線寬60～70 m。全線按照主輔路形式進行建設，雙向主線6車道、輔路6車道，主線設計車速為50～60 km/h，輔路設計車速30～40 km/h。其中高架段長約5.04 km，通道段長1.54 km，地面段2.06 km。全線共設置1對上下橋匝道、6對進出口及2座互通式立交（八坦立交、盧灣湖立交）[6]。圖1為二環線武昌段走向及立交布置圖。

圖1 二環線武昌段走向及立交布置圖

2.2 高架橋下部空間利用情況分析

規劃方案為地面輔道雙向6車道（見圖2），地面輔道車行道總寬32 m。在8 m寬中央綠化帶內立墩，橋墩內不設車道，橋墩外側地面輔路車道寬度組成為2×3.75 m+3.5 m。

為充分利用橋下空間，在規劃方案的基礎上，不壓縮人行道、非機動車道和側分帶，按“增加車道，適當壓縮車道寬度”的思路，在橋墩間布置1～2車道。結合交通組織對高架橋下部空間利用方案進行分析。

2.2.1 橋墩間布置1車道

2.2.1.1 斷面布置

地面輔道車行道總寬32 m不變，布置7車道。橋墩拉開后，設置1車道，車道寬度為3.5 m；橋墩外側輔道車道仍保持雙向6車道，車道寬度相應壓縮，輔道車道寬度組成為3.75 m+2×3.5 m。具體布置如圖3。

2.2.1.2 交通組織分析

橋墩間布置的1個車道交通組織有3種方式。

（1）全線單向通行（方案一）

橋墩中間1車道設置為全線單向通行，則地面輔道7個車道的車道組成為“3+4”模式，但該車道布置于上行一側還是下行一側需交通流量的分配作為依據。根據現有交通資料，上下行兩側流量無明顯差異，按此模式布置會導致車道布置不均衡，且道口交通組織較困難。

（2）潮汐車道（方案二）

圖2 6車道（橋墩間無車道）方案（單位：m）

圖3 7車道（橋墩間單向一車道）方案（單位：m）

“潮汐車道”是指根據早晚交通流量不同情況，通過車道燈的指示方向變化，控制車道行駛方向。但是，在橋墩之間設置潮汐車道，車輛需在橋跨間穿行，故無法設置隔離措施，行人橫穿會較為嚴重，交通安全性較低，交管難度較大，地面無法施劃箭頭，同時公眾使用潮汐車道也需熟悉過程。

（3）道口單向左轉（方案三）

橋墩中間1車道設置道口左轉道，將兩地面道口間的橋墩間車道一分為二，通過標牌標線的提前提示將路段上進入道口的左轉車輛引入橋下的左轉道，相應提高了路段的通行能力，減少道口排隊長度。

2.2.2 橋墩間布置2車道

2.2.2.1 車道布置

地面輔道車行道總寬32 m不變，布置8車道。橋墩拉開后，設置2車道，車道寬度為2×3.25 m。橋墩外側輔道車道仍保持雙向6車道，車道寬度相應壓縮，輔道車道寬度組成為3×3.25 m。壓縮大車車道至3.25 m，突破了國家規范3.5 m的要求，但符合《武漢市城市道路車道寬度技術規定》（WJG 215—2012）中車道寬度的規定。具體布置如圖4。

2.2.2.2 交通組織

橋墩間布置的2車道使用方式有以下2種。

（1）雙向通行（方案四）

橋墩拉開后在橋墩間布置雙向2車道對向通行，路段上轉向交通需頻繁進出，降低通行能力。同時對向車無分隔，安全性差，單向僅一個車道容易堵塞；在道口處車道分隔，組織不便。

（2）道口單向雙左轉通行（方案五）

同橋墩中間一車道情況相同，將兩地面道口間的橋墩間車道一分為二，通過標牌標線的提前提示將路段上進入道口的左轉車輛引入橋下的左轉道，相應提高了路段的通行能力，減少道口排隊長度。

2.3 交通流量

根據交通流量預測[6]，2020年二環線武昌段路段高峰小時流量約為4 200～6 300 pcu/h。地面輔路路段高峰小時流量為700～2 100 pcu/h，地面輔路路口高峰小時交通流量如表1所示。

交通流中各類交通方式如表2所示。

表1 2020年地面路口高峰小時交通量

表2 2020年二環線漢口段交通方式比例（標準車）

根據交通預測結果，上下行交通流量無明顯的差異，路口左轉交通量普遍較大，具體轉向流量見二環線武昌段方案論證。

2.4 VISSIM交通仿真及分析

2.4.1 仿真結果

使用VISSIM軟件對二環線武昌段各種斷面布置進行仿真分析，建立路網模型，賦予相應的路網流量，在起止段設置區間運行時間的測量器、路口設置節點檢測器，具體結果見表3。

表3 不同方案下平均路口延誤仿真結果（單位：s）

圖4 8車道（橋墩間單向兩車道）方案（單位：m）

表3可以看出，橋墩間布置2車道（8車道），采取雙左轉的交通組織方式時（方案五），交通運行效果最好，路口平均延誤時間短。

2.4.2 交通分析

根據仿真結果，地面輔路的交通運行狀況與斷面布置形式、交通組織、交通流量有著密切的關系。主要有以下表現。

（1）當路口及路段通行能力已滿足交通需求時，規劃方案路段運行通暢，路口延誤較小；在通過改變布墩方式和縮減車道寬度等途徑增加車道數的方法優化后，交通運行狀況改善不明顯。如青菱—青菱東路段、丁字橋路—珞獅南路段、青菱路路口及蘆灣湖立交地面道口。

（2）當路口及路段通行能力無法滿足交通需求時，規劃方案路段運行較為擁堵，路口延誤較大；通過改變布墩方式和縮減車道寬度等途徑增加車道數的方法優化后，交通運行狀況能得到較大改善。如丁字橋路口、尤李立交地面道口、機場二路—雄楚大街段。

（3）橋墩間車道交通組織方式對輔路交通運行狀況有著較大影響。根據仿真結果可以看出，采用對向左轉的交通組織方式普遍優于其他幾種交通組織方式，這與二環線武昌段交通流特征是相符的。

3 長距離高架橋下部空間利用適用性分析

通過對二環線武昌段的分析，可以看出交通流量、斷面布置形式、交通組織方式對地面輔路的交通運行狀況均有較大影響。不同交通需求情形下高架橋下部的地面輔道斷面布置適應性也是不同的。

（1）當地面輔道車道數滿足交通需求時，從交通景觀效果、路段交通組織、道口交通組織、視距、對象眩光等方面考慮，應采取中央立墩。

（2）當地面輔道車道數無法滿足交通需求時，同時受用地、建筑等影響道路沒有條件拓寬。這種情況下，應結合交通需求，在不改變車行道寬度的情形下，利用橋墩間布置車道，提高道路通行能力。橋墩間車道交通組織適用情況如表4所示。

表4 各優化方案適用性分析

4 結語

在不占用行人、非機動車的通行權利和空間的前提下，結合道路交通流特點，合理安排交通組織，充分利用高架橋下空間來提高道路通行能力，在工程規劃以及工程實施的各個階段加以考慮和利用，對國內外類似工程具有極強的借鑒意義。

本次研究，僅對雙墩中央雙柱式橋下空間利用進行分析研究，其他立墩形式的高架橋橋下空間利用在后續研究中會加以考慮。

[1]戴顯榮,饒傳坤,肖衛星.城市高架橋下空間利用研究——以杭州主城區為例 [J].浙江大學學報（理學版），2009，36（6）：723-730.

[2]肖開名,蘇劍鳴.從城市公共空間角度看待高架橋下部空間利用[J].工程與建設，2011，25（3）：314-316.

[3]謝旭斌.城市立交橋下空間的利用與設計 [J].城市問題，2009（12）：97-101.

[4]孫全欣,馮旭杰,甘恬甜.城市立交橋下空間資源利用的方法研究[J].交通運輸系統工程與信息，2011（6）：49-54.

[5]武漢市政設計研究院有限責任公司.二環線武昌段施工圖設計[Z].武漢：武漢市政設計研究院有限責任公司，2010.

[6]武漢市城市綜合交通規劃設計研究院.二環線武昌段方案論證[Z].武漢：武漢市城市綜合交通規劃設計研究院.2010.