地鐵施工期間交通疏解方案優化研究

周建國，郭建民，王 敏

（濟南軌道交通集團有限公司,山東 濟南 250101）

地鐵施工期間交通疏解方案優化研究

周建國，郭建民，王 敏

（濟南軌道交通集團有限公司,山東 濟南 250101）

地鐵車站通常設置于道路交叉口等車流和人流較為集中的區域，且因地鐵施工周期長，施工期間對道路交通影響較大，制定交通疏解方案是保證路面交通有序、穩定運行的關鍵。針對濟南市軌道交通R3線盛福莊站，設計了施工期間的兩種交通疏解方案，并綜合考慮各因素，利用AHP層次分析法，對兩種方案進行了評價比選。

地鐵施工；交通疏解；AHP層次分析

0　引言

近年來，我國大中城市地鐵建設進入高潮期。地鐵具有大運量、低能耗、快捷環保等特點，是解決大城市交通擁堵的有效手段，大力發展以地鐵為骨干的公共交通體系成為城市交通發展的新思路。地鐵線路往往沿既有道路敷設，穿過城市建成區繁華地段，地鐵建設施工會占用既有道路部分或全部車道，降低道路通行能力[1-3]。同時，地鐵具有建設周期長、施工圍擋范圍大等特點，在城市中因地鐵建設形成的圍擋區域隨處可見。對城市交通帶來較大的影響[4-6]。通過設計合理的交通疏解方案，組織臨時的交通疏導和安全保障措施，確?，F場施工的順利進行和交通有序、安全通行是十分重要和必不可少的。

1　工程概況

濟南市軌道交通R3線一期工程南起龍洞莊站，北至灘頭站（預留），線路長約21.6 km，主要沿龍鼎大道、奧體西路、工業北路、濟南新東站南北向主軸走行，均為地下線。共設地下車站13座（含1座預留），其中換乘站6座，平均站間距約1.78 km。一期工程按一段一場設置，線路南端設龍洞停車場，北端設濟南東車輛段。在濟南東車輛段內設主變電所一座。

R3線盛福莊站位于奧體西路與花園路交叉口處，沿奧體西路敷設（見圖1）。該站所處位置為東部新城區，施工線路周邊路網密度低，可替代路徑少，路面交通組成復雜。設計合理的交通疏解方案，是盛福莊站工程順利實施、區域交通有序運行的前提。

圖1　施工區周邊道路示意圖

盛福莊站施工期間，周邊受影響的道路主要有東西走向的花園東路和工業南路等，南北向的奧體西路、奧體中路和崇華路等。各條道路現狀交通情況見表1。

表1　施工區域道路概況

奧體西路是濟南東部城區南北向的主要通道，承擔重要的早晚高峰客流。奧體西路現狀交通區段化差異顯著，花園東路以南段主要承擔來自花園東路、工業南路的轉向交通，現狀交通流量較大，花園東路以北路段主要承擔來自奧體中路的分流交通，現狀交通流量較小。

奧體西路西側尚未實現規劃，道路網較稀疏，缺乏南北向貫通的道路。因此，施工期間將奧體西路封閉，南北向車流主要由奧體中路承擔。東西方向的花園東路和工業南路轉向車流也將集中到奧體中路。目前，奧體中路自身車流飽和度已達0.604，客流分擔能力有限。奧體西路的封閉會導致奧體中路的交通擁堵。因此，該路段地鐵線路和車站施工期間，應盡量減少對奧體西路通過能力的影響。

2　交通疏解思路及原則

交通疏解方面是為了減少地鐵施工對周邊道路交通的影響，同時要保證工程的順利實施。交通疏解方案設計是對交通通行能力和工程實施靈活性的協調與平衡，需要建立在對車站周邊道路和交通狀況充分了解的基礎上，確定合理的施工工藝和施工流程，借助有效的交通管理手段，制定施工期間道路交通的組織方案。圖2為地鐵施工期間交通疏解方案設計思路。

圖2　地鐵施工期間交通疏解方案設計思路

根據現狀道路實際情況，盛福莊站地鐵施工期間交通疏解方案制定應遵循以下原則：

（1）以人為本，優先保障行人、非機動車及公交車通行。非機動車和公交車為低碳環保的出行方式。濟南市地勢南高北低，路面崎嶇不平，電動車是市民出行的一種重要交通工具，是道路交通的重要組成部分，優先考慮預留行人與非機動車的通行。

（2）條件許可時，爭取實現“占一還一”。通過綠化帶改造、非機動車道改人非混行等方式，充分利用剩余道路資源，補償施工占用的通行空間。

（3）同步考慮交通設施的拆除、遷改、臨建、新建。地鐵施工造成的交通設施的拆除、遷改工作量較大，施工前后以及施工過程中，需進行多次設施的改造建設。為避免同一設施的多次拆改，減少資源浪費，需同步考慮交通設施的拆除、遷改、臨建和新建。

（4）完善工程措施，保障交通安全。交通安全是工程實施的重中之重，交通疏解方案必須做好安全防護措施，保證道路通行區域的交通安全。

3　交通疏解方案設計

盛福莊站規劃為R3線與M6線換乘車站，為地下二層島式車站。車站主體位于交叉口正中間，橫跨花園東路，如果采取車站主體一體化施工，需將整個交叉口圍擋，阻礙奧體西路和花園東路2條道路的通行。因此，該站需采用分步施工方案。依據所制定的疏解原則，按照不同的施工工序，針對盛福莊站設計了兩種交通疏解方案。

方案一中，車站主體采用明挖法施工，分兩期實施。第一期實施車站北側主體部分，第二期實施南側主體部分。施工過程中保證交叉口有半幅路面可以供車輛通行（見圖3）。

圖3　盛福莊站交通疏解方案一示意圖

一期施工圍擋區域及交通疏解方案見圖3（a）。交叉口中心往北部分路段實施圍擋，施工車站北側主體部分。圍擋區域阻隔了花園路北半幅道路通行，花園路東進口渠化，改造雙向5車道，2條人非混行道，奧體西路南進口正常通行，北進口兩側各留1條人非混行道。施工周期20個月。二期施工圍擋區域及交通疏解方案見圖3（b），對奧體西路南側路段實施圍擋，施工車站南側主體。圍擋區域阻隔了花園路南半幅道路通行，花園路西進口渠化，改造雙向5條機動車道，2條人非混行道。為方便公交車通行，預留1條右轉公交專用道，奧體西路北進口路段正常通行。施工周期20個月。

方案二中，考慮到方案一施工周期過長的問題，采用蓋挖法與明挖法配合使用的方案。蓋挖法施工相比明挖法施工的難度和費用更高，但是蓋挖法施工能夠縮短對路面交通的影響時間。第一期采用蓋挖法施工車站主體中間結構及明挖法施工北側部分主體結構，第二期采用明挖法施工車站主體兩側剩余部分主體結構。

一期施工圍擋見圖4（a）。初期采用明挖法施工奧體西路北側區域，蓋挖法施工交叉口南側部分區域。花園路南半幅道路受到阻隔，對花園路西進口進行渠化，保留2條入口直行車道，1條右轉公交專用道，施工周期1個月。二期施工圍擋見圖4（b）。路口蓋挖施工實現路面封頂，奧體西路路口南北兩側區域實施圍擋，同時進行明挖施工，利用路口剩余的北半幅道路改造2條人非混行道及雙向4車道，施工周期20個月。

圖4　盛福莊站交通疏解方案二示意圖

4　交通疏解方案比選

交通疏解的目的是滿足周邊道路交通需求，保障施工期間區域交通運行穩定。尤其是地鐵施工周期長，對周邊道路交通的影響大，因此，在進行交通疏解方案設計時，需要對方案進行合理評價，保證方案的有效性[7-8]。本文綜合考慮施工難度、工程周期、交叉口通行能力、安全性等因素，采用層次分析的方法，對盛福莊站的兩種交通疏解方案進行了比選。

將方案選擇作為層次分析法的目標層，兩種交通疏解方式方案作為備選方案，交通疏解方案優劣的各個影響因素構成準則層，本文構建的層次結構模型見圖5。

圖5　層次結構模型

由圖5可以看出，層次結構模型中，準則層共包含6方面因素，這些因素都對交通疏解方案的選擇構成影響，但是，每個因素的重要程度有所不同。分別對各因素對方案選擇的影響程度進行兩兩比較，確定各因素對于目標層影響所占的比重。

用aij表示第i個因素相對于第j個因素的比較結果，則:

矩陣A稱為成對比較矩陣。

比較時取1～9尺度，其中aij=1，表示因素i與因素j的影響相同；表示第i個因素比第j個因素影響絕對地強。通過咨詢市政、工程、交通等方面的相關專業人員對各影響因素重要程度進行比較打分，比較結果見表2。

表2　成對比較矩陣

其中，A1～A6分別表示施工難度、工程周期、交叉口通行能力、人非通行能力、交通安全性、公交可達性等。由比較結果可以得到成對比較矩陣如下：

依據Saaty等人提出的特征根法，以成對矩陣最大特征根對應的歸一化特征向量作為權向量。計算層次單排序的權向量如下：

w={0.37,0.78,0.274,0.089,0.432,0.089}

對成對矩陣A進行一致性檢驗，計算的一致性比率CR=0.08<0.1，通過了一致性檢驗，權向量w能夠反映各因素對目標層的影響程度。

同理，構造方案層對指標層各因素的對比矩陣如下：

計算總排序權向量并做一致性檢驗，得到兩個方案的總排序權向量W0為：

對總排序進行一致性檢驗，計算的一致性比率CR=0.06<0.1，通過了一致性檢驗。說明可以依據總排序權向量進行決策。總體看來，方案二比方案一更優。

針對方案二，借助交通流模型，對交通疏解方案實施后施工區域各路段交通量進行了預測，見表3。

施工期間，奧體西路通過能力下降，交通流量降低。施工期內其他道路流量均有所增加，特別是奧體中路和花園東路流量增加明顯。雖然施工導致周邊道路流量增加，但現有路網基本能夠滿足交通出行需求，且各條道路交通流量分布相對均勻，各條道路的服務水平依然保持原有狀態。由客流分析可知，方案二確定的交通疏解方法，能夠有效保障施工期間周邊道路交通的穩定有序。

表3　施工期間道路交通流狀態

5　結　語

地鐵施工期間不可避免會占用道路資源，影響周邊道路通行。在進行交通疏解方案設計時，需綜合考慮多方面因素，保證方案的有效性。本文以盛福莊站為例，設計了不同的交通疏解方案，并綜合考慮了交通流、工程實施、安全性等多方面因素，利用AHP層次分析法對方案進行了比選，對指導下步施工具有重要參考價值。

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U491

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1009-7716（2016）10-0019-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.007

2016-08-18

周建國（1977-），男，山東濟寧人，工程師，從事軌道交通規劃設計及管理工作。