廣州市北環高速沙貝互通立交及臨近路段堵塞問題技術研究

周月明

(廣州市交通設計研究院有限公司，廣東 廣州 511430)

1 項目概況

1.1 北環高速概況

廣州北環高速公路(以下簡稱“北環高速”)是中國最早建成通車的高速公路之一，是廣東省乃至中國車流量最高的高速公路之一。隨著汽車迅猛增加，北環高速服務水平迅速下降，經常發生嚴重的交通擁堵，尤其是沙貝互通立交及臨近路段(圖1)。

1.2 研究背景

近年來對北環高速的交通擁堵問題持續有研究，如2013年的廣州環城高速限貨交通引導標志工程方案設計研究。

2013年實施限行后，大型貨車的交通量出現了明顯的降低，限行也起到了一定的效果。但是大型貨車的交通量仍然較大，沒有完全達到限行的目的，也間接反映出2013 年的限貨研究的主體是限貨，而忽視了繞行路徑引導的研究，再加上貨車限行執法配套的政策研究不足，造成了大量貨車誤入或強行進入北環高速通行，說明前期的研究還存在一定程度的不足。

1.3 研究思路

此次項目組制定了科學的、嚴密的、系統的思路與方法，具體的研究路線見圖2。

圖1 沙貝互通立交及臨近路段平面示意圖

圖2 研究路線與方法流程圖

2 交通運行現狀評價

2.1 現狀路段及出入口交通量

根據北環高速2017年1—11月收費數據，處理后得到各路段斷面分車型交通量數據見表1。

北環高速各路段斷面匯總交通量數據見表2,經過對全線各路段斷面交通量2017年日均絕對交通量進行換算后,其中沙貝至廣清西路段雙向合計換算交通量最大,約達到22.00萬pcu/d,遠高于其他斷面。

經統計北環高速各出入口分車型日均交通量數據，再經過合計相加匯總后，進一步轉換為標準車次交通量數據(表3)。出入口交通量方面，連廣佛出入交通量最大，達到14.76萬pcu/d，其次為連廣深，達到14.35 pcu/d，廣清西出入交通量也較大，達到9.44萬pcu/d。

表1 北環高速各路段斷面分車型交通量數據 pcu/d

2.2 現狀車型構成分析

北環高速全線客貨比為69∶31，貨車比例較高。從5類車型的比例來看，車型以1類車為主，占69.0%；2類占2.3%；3類車占14.6%；4類車占2.6%；5類車占11.5%，具體見表4。

2.3 現狀交通流向分析

將北環高速OD數據整理得到車流站點分布情況見表5。將部分站點合并處理得到北環高速車流站點空間分布見圖3。

表2 北環高速各路段斷面交通量匯總表

表3 北環高速各出入口交通量表(標準車) pcu/d

從圖3中各站點OD分布來看(圖中流向分布線的寬窄代表各站點之間的轉換交通量的大小，而較寬的實線代表站點之間的轉換交通量大，較窄的虛線代表轉換交通量適中)，北環高速最主要OD流向為廣清與廣佛及西環之間的轉換，其次為三元里立交與廣佛及西環之間的轉換，廣佛及西環與廣深之間、岑村及華快與廣深之間的轉換交通量也較大。

2.4 現狀運行服務水平評價

交通流狀態的主要指標參數為V/C比，V/C比為公路交通量與基本通行能力(基本通行能力為五級服務水平條件下對應的最小小時交通量)的比值，與平均運行速度、車流密度一起作為公路服務質量的關鍵評價指標。根據JTG B01-2014《公路工程技術標準》第45頁附錄A高速公路服務水平分級表的規定，查得北環高速單車道基準通行能力為2 100 pcu/h，考慮車道數、貨車比重大等因素需要適當折減，此次研究取平均單車道的實際通行能力為1 850 pcu/h。

根據北環高速公路的交通流量統計數據,可計算出各路段內單車道的實際服務交通量V值及對應路段V/C比值，計算結果見表6。計算結果顯示，北環高速公路沙貝-廣清西路段東向西方向V/C值最大，服務水平達到最低的六級服務水平，其次為廣清東-廣花路西往東方向，其服務水平亦達到六級，這兩個路段交通流處于不穩定狀態，時常發生交通阻塞，這與北環高速經常出現堵車的實際情況相符。

表4 北環高速各類車型構成

表5 北環高速車流站點OD分布 pcu

圖3 北環高速車流站點空間OD分布圖

根據北環高速的交通量和車流密度的分析結果，可計算出對應的平均行程車速，見表6。沙貝-廣清西段雙向和廣清東-廣花段西往東方向高峰小時平均行程車速低于30 km/h，服務水平較低。

表6 北環高速各路段斷面單車道交通量及V/C

3 分時限貨管制方案

3.1 限行管制目標

限行管制的目標主要為減小相關高速公路的交通流量，優化交通組成，以提高相關高速公路的服務水平，改善相關高速公路的交通狀況，最大程度地發揮其城市快速干道的交通功能。

3.2 分時限貨管制方案

3.2.1 方案1

制定全線分時限貨方案，減少日間交通量。考慮廣佛高速、北環高速車流結構貨車比例高的現狀，結合日峰時車流量情況，在白天高峰時段(07：00—22:00)對載重15 t及以上貨車(指核定載重質量、牽引質量為15 t及以上的貨車、牽引車)，在廣佛高速及廣州環城高速全線限行，以提高沙貝互通立交東西路段通行能力。方案1限行方案見圖4(a)，限行范圍見圖5。

圖4 限行貨車方案禁令標志大樣圖

圖5 廣佛及環城高速限行路段平面示意圖

3.2.2 方案2

在早高峰時段(07:00—9:00)、晚高峰時段(17:00—19:00)對載重5 t及以上貨車(指核定載重質量)，也是在廣佛高速及廣州環城高速全線實行限行，以提高沙貝互通立交東西路段通行能力。方案2限行方案見圖4(b)，限行范圍見圖5。

4 貨車分流引導方案

4.1 貨車分流的目標

為保障路網整體交通功能的完整性，積極引導區域路網內禁止行駛的貨車于既定的分流點分流，將原需經廣佛高速及廣州環城高速前往目的地禁止行駛的貨車疏導至其他正常運營的道路。

4.2 貨車分流引導方案

環城高速西往東方向、東往西方向疏導主通道和輔助通道路徑圖(4條超限貨車繞行路徑)分別見圖6、7。

圖6 4條西往東方向超限貨車繞行路徑示意圖

5 分時限貨管制措施

限行交通管制應綜合采用媒體宣傳告示、路網內誘導分流、全線遠程監控和交警流動執法等管理措施，保障限行交通管制措施最大程度地發揮作用，達到限行預期目標。

在高速公路限貨路段相關路網內實行三級誘導分流：遠端誘導分流、近端誘導分流和入口處的誘導分流，以誘導不符合高速公路限貨路段通行要求的車輛提前繞行路網內其他路徑通行，避免車輛集中在高速公路限貨路段各入口前，造成交通擁堵。

6 實施效果評估

6.1 對環城高速交通運行的影響分析

6.1.1 方案1

根據對北環高速現狀貨車比例分析，北環高速5類貨車日均貨車數4.72萬pcu/d，占比達到11.6%。實施限貨方案后，5類貨車受到限制，大貨車比例下降、交通流量整體下降，路段通行能力提高，預計車速可提升15%，各路段飽和度降低到0.9以下。沙貝-廣清西段服務水平提升到四級，交通運行較現狀有明顯好轉。改善前后交通運行情況見表7。

圖7 4條東往西方向超限貨車繞行路徑示意圖

表7 方案1實施近期改善后北環高速各路段斷面交通運行情況

注：交通量單位：pcu/(h·ln)。

6.1.2 方案2

根據對北環高速現狀貨車比例分析，北環高速5 t及以上貨車日均貨車數8.66萬pcu/d，占比達到21.2%。實施限貨方案后，效果同方案1預計車速可提升25%，各路段飽和度降低到0.8以下。沙貝-廣清西段服務水平提升到四級。改善前后交通運行情況見表8。

6.2 對周邊路網的影響分析

6.2.1 方案1

根據受影響車輛的OD分布及可能的繞行路徑分析，近期實施限貨方案1后，主要分流道路的交通流量及飽和度情況見表9。

結果顯示，華快三期、佛山一環、北二環、廣和大橋高峰期間交通壓力稍大，整體上周邊路網能夠承擔環城高速、廣佛高速限貨后的大貨車轉移需求。

6.2.2 方案2

近期實施限貨方案2后，與方案1同理分析表9方案2的數據，結果顯示，北二環、佛山一環、廣和大橋服務飽和度大幅提升，服務水平降到五級，高峰期間交通壓力大，華快三期服務水平也降至四級，實施限貨方案2后對周邊路網影響較方案1大，意味著交通狀況存在不穩定情形，需要在限貨政策執行前有所預案，故此次研究推薦采用方案1分時限貨管制方案是合適的。

表8 方案2實施近期改善后北環高速各段斷面交通運行情況

注：交通量單位：pcu/(h·ln)。

表9 方案1、方案2限貨前后主要疏解道路交通流量及飽和度數據對比

7 結語

研究吸取了以往研究成果的經驗與不足，研究的思路與方法具有科學性、嚴密性、系統性。研究方案采用了“限導結合(限貨管制、分流引導)”雙管齊下的創新舉措，避免研究成果出現以往 “限而不導”、“導而不限”的缺陷。