亦莊新城現代有軌電車T1 線沿線交通設計分析

丁立亞

（北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

現代有軌電車系統為采用現代有軌電車車輛，與其他交通形式共同享有路權或擁有獨立路權，以平交路口為主，并同時具有軌道和城市道路兩種特征，主要承擔公交職能的一種軌道系統[1]。其系統通過電力驅動，是一種綠色交通形式。與輕軌、地鐵等其他軌道交通相比，現代有軌電車系統運量相對較小，相應的建設成本較低，同時其運營、后期維護等成本也相對較低。

有軌電車作為一種設置于道路路面之上的公共交通形式，會占用部分城市道路紅線內的空間，因此應注重有軌電車沿線布設方式、道路橫斷面設計，以及沿線的交通組織，從而實現有軌電車與城市道路的有機融合。本文以北京經濟技術開發區亦莊新城現代有軌電車T1 線（以下簡稱“T1 線”）為工程實例，從道路橫斷面布置、平面交叉口交通組織等方面探討有軌電車與城市道路之間的協調布設關系。

1 T1 線項目工程概況

T1 線南起規劃老觀里站，向北沿瑞合路—博興路—榮昌西街—榮昌東街—科創街鋪設，終點位于規劃定海園站[2]。

全線共設置15 座車站，均為地面式車站，其中10 座為島式車站，5 座為側式車站，起點處設置1 處車輛段，終點處設置1 處停車線，如圖1 所示。

圖1 T1 線線路示意圖

2 有軌電車路權模式分析

2.1 有軌電車路權模式分類

根據有軌電車對道路的占用形式及程度，其路權模式可分為獨立、優先和混合3 種。

（1）獨立路權

獨立路權是指在某些特定的道路或路段上，有軌電車占有絕對的道路路權。常見的形式有高架、地下隧道，以及封閉、獨立的有軌電車車道等。獨立路權模式需要新建專用道路，交叉口需要采用立體交叉，造價較高，工期較長。

（2）優先路權

優先路權是指通過道路標線或護欄、分隔帶等物理隔離設施將部分車道分配給有軌電車，并在交叉口保證有軌電車信號優先，保證其優先通過信號燈路口。該路權模式對原道路改造較少，具有造價相對較低、工期相對較短的優點。

（3）混合路權

混合路權是指有軌電車與其他車輛共同享有路權。該路權模式改造工程量小、造價低，但有軌電車與其他車輛混行，運營效率較低，準時性難以保證[3]。

2.2 有軌電車路權模式組合

有軌電車與其他車輛共同使用紅線內道路空間時，模式組織較為靈活，可將多種路權模式進行組合。其中，主要包含2 種：分段組合和分時組合[4]。

（1）分段組合

有軌電車線路往往較長，一般會布設在由多種道路橫斷面組合而成的城市道路上，因此需要根據不同路段的橫斷面情況，分段采用不同的路權模式組合，以期在對現狀道路及交通影響較小的前提下，盡可能提高有軌電車的運營效率。

（2）分時組合

有軌電車具有公共交通屬性，在早、晚高峰時段可采用優先路權模式，在平峰時段可采用混合路權模式。

3 橫斷面布置

鋪設有軌電車后的城市道路橫斷面布置，需要結合有軌電車占用道路路權的模式、鋪設車道后對現狀道路的影響及道路本身的交通需求等方面綜合確定。

3.1 車道數分析

瑞合路、榮昌東街段在現狀中央隔離帶內鋪設T1 線軌道后滿足限界要求，因此可不必對現狀橫斷面進行調整；其他路段進行車道數測算。單向車道數計算公式：

式中：BAADT為設計遠景年平均日交通量，pcu/d；K 為設計小時交通量系數，取0.09；D 為交通量方向分布系數，取0.52；CD為 單車道設計通行能力（pcu/h），T1線沿線主干路設計速度為50 km/h，單車道設計通行能力取1 350 pcu/h。

車道數計算見表1。

表1 車道數計算表

通過交通需求預測，博興路、榮昌西街、科創街段宜采用雙向6 車道。此外，由于道路沿線公交線路較多，沿線兩側企業進出口較多，因此，結合道路紅線范圍內機動車道、非機動車道、人行道、綠帶等各部分的合理組成及寬度，并以減少對現狀樹木伐移為前提，考慮兩側各增設一條多功能車道，作為公交車及企業進出口車輛的集散車道，減少對道路內側車道的影響，提高交通運行效率。

3.2 道路橫斷面設計

T1 線采用優先路權、混合路權分段組合的方式布置。T1 線布設于道路中央隔離帶內，路口范圍內有軌電車與社會車輛共享混合路權，有軌電車若需要占用現狀機動車道，則以“占一還一”作為設計原則。瑞合路、榮昌東街段在現狀中央隔離帶內鋪設；博興路、榮昌西街段需要改造現狀道路新建中央隔離帶，有軌電車利用新建的中央隔離帶鋪設；科創街段現狀中央分隔帶寬度不足以布設有軌電車軌道，因此需要將其進行拓寬，T1 線在改建后的中央隔離帶內鋪設。

因此，瑞合路、榮昌東街段維持現狀橫斷面不變；博興路、榮昌西街、科創街段布置4 上4 下8 條機動車道（最外側一條機動車道為多功能車道），在鋪設T1 線后，不折減原道路的通行能力。

如圖2、圖3 所示，瑞合路、榮昌東街段中央分隔帶寬度足以滿足布設有軌電車軌道后的軌道與道路之間的限界要求，故無須對現狀橫斷面進行調整。

圖2 瑞合路（亦馳街—南六環）改造標準橫斷面設計圖（與現狀橫斷面相同）（單位：m）

圖3 榮昌東街（榮華南路—東環南路）改造標準橫斷面設計圖（與現狀橫斷面相同）（單位：m）

如圖4、圖5 所示，博興路、榮昌西街（南六環路—榮華南路）現狀無中央分隔帶，無法將有軌電車布設于道路中央，以減少對沿線出入口及交叉口的交通影響；如圖6、圖7 所示，科創街（經海一路—經海七路） 現狀中央分隔帶寬度不滿足布設有軌電車軌道的寬度要求。

圖4 博興路、榮昌西街（南六環路—榮華南路）現狀橫斷面圖（單位：m）

圖5 博興路、榮昌西街（南六環路—榮華南路）改造標準橫斷面設計圖（單位：m）

圖6 科創街（經海一路—經海七路）現狀橫斷面圖（單位：m）

圖7 科創街（經海一路—經海七路）改造標準橫斷面設計圖（單位：m）

橫斷面設計方案：博興路、榮昌西街（南六環路—榮華南路） 新建中央分隔帶，科創街（經海一路—經海七路） 將現狀中央分隔帶拓寬以布設有軌電車車道。根據沿線交通量預測和車道數分析，博興路、榮昌西街、科創街段宜采用雙向6 車道。此外，有軌電車車道兩側各增設一條多功能車道，作為公交車及企業進出口車輛的集散車道，以減少對道路內側車道的影響，提高交通運行效率。確定斷面尺寸時，需要考慮對沿線原人行道樹的保護，本橫斷面設計方案將原人行道樹用作改造后機非分隔帶樹，減少對現狀樹木的伐移。

4 交通組織設計

有軌電車空間布置方案確定后，需要重點考慮有軌電車與城市道路系統之間的協調關系，尤其是交叉口處的交通組織形式以及交通信號控制策略。結合交叉口處右轉導行島的設置，簡要介紹在保證交叉口右轉機動車連續流通過的基礎上，有軌電車與城市道路系統之間的協調組織。

4.1 采用共享相位的交通組織

有軌電車車道與主干路相交時，相交道路等級較高，交通量較大，與有軌電車正線交通量相近，故在交叉口配時時，在有軌電車加入后仍維持原配時方案，有軌電車車道與相交道路采用共享相位交通組織，如圖8 所示。

圖8 共享相位交通組織平面示意圖

4.2 采用優先相位控制策略的交通組織

有軌電車車道與低等級道路相交時，交通組織及信號燈配時應采用優先相位控制策略，使有軌電車快速通過路口，保證其運營效率。

優先相位控制策略包括2 種：絕對優先和相對優先控制策略。

（1）絕對優先控制策略

在交叉口布設中央分隔帶、護欄等物理隔離，或在有軌電車到達交叉口時，使有軌電車無須等待便可直接通過交叉口。如圖9 所示，在交叉口設置連續中央分隔帶，有軌電車相交路右進右出。絕對優先控制策略在有軌電車沿線相交道路等級較低或交通量較小時采用。

圖9 絕對優先控制策略示意圖

（2）相對優先控制策略

為了降低鋪設有軌電車后對其他交通組成部分的影響，應優先選取相對優先控制策略[5]。

在主干路- 次干路相交路口，交通流量雖小于有軌電車，但相差不大時，在保證有軌電車較快通行的同時，應盡量減少有軌電車對其他相交道路的交通延誤。為此，T1 線選取延長有軌電車正線方向綠燈信號時長的優先方式。

在交叉口的進口道處安裝檢測器，在T1 線到達交叉口前，檢測系統經過判斷后，延長綠燈相位配時。延長綠燈時間為有軌電車以指定車速從停止線行駛至相交路沖突點的時間。具體計算公式見式（2）。若檢測系統未檢測到有軌電車到達，則轉至相交路固定綠燈相位，本信號周期不再進行相對優先策略配時。

式中：T 為綠燈延長時間，s；l 為有軌電車停止線至相交道路沖突點的距離，m；l 電車為有軌電車車長，m；v 為有軌電車進入交叉口的平均車速，m/s。

4.3 慢行系統交通組織

（1）燈控路口處慢行系統交通組織

根據規范[6]要求，當穿越車行道的人行橫道長度大于16 m 時，應在分隔帶或道路中心線附近的人行橫道處設置行人二次過街安全島。T1 線沿線在穿越車行道的人行橫道長度大于16 m 的各路口均設置行人二次過街安全島。

島式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較大，將行人二次過街安全島設置于兩條軌道中間，仍可滿足安全島與軌道之間的限界要求（見圖10）。

圖10 島式車站交叉口處二次過街安全島效果圖

側式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較小，需要將行人二次過街安全島設于軌道外側，軌道兩側各設一處，安全島內側應滿足與軌道之間的限界要求，安全島外側應位于相鄰中央分隔帶外側邊線之內，以保證位于安全島內等候過街的行人的安全（見圖11）。

圖11 側式車站交叉口處二次過街安全島效果圖

此外，如圖10、圖11 所示，非機動車均施劃騎行軌跡白虛線，以保證非機動車騎行時的路權與安全。T1 線沿線交叉口由內到外路權分布依次為：機動車—非機動車—行人。

T1 線大多采用平層進出站的形式，結合道路的人行橫道，實現乘客的進出站功能。對于客流量較大的車站及換乘站，預留過街天橋或地下通道的土建條件，如有必要后期實施，可減少客流對道路交通的影響，保證換乘的便利性。

（2）非燈控路口處慢行系統交通組織

當有軌電車相交路方向交通量較小或道路等級較低時，為保證有軌電車在該路口快速通過，可將該相交路路口改為右進右出路口，采用絕對優先控制策略（見圖9）。

此時，機動車輛可在相鄰路口通過掉頭實現左轉。非機動車與行人若繞行距離較遠，需要在路段設置過街設施，包括人行天橋、地下通道，或采用燈控人行過街、非燈控人行過街等過街形式。如圖9 所示，當采用燈控人行過街時，需要保證有軌電車通過時，非機動車、行人信號燈為紅燈，非機動車、行人不得過街，以確保有軌電車在該路口快速通過。

5 結語

本文結合北京經濟技術開發區亦莊新城現代有軌電車T1 線工程，分析總結了城市道路系統在加入有軌電車之后，在橫斷面布置、交通組織形式調整時應考慮的因素。

（1）綜合比選有軌電車不同的路權模式（獨立、優先、混合路權）以及運營組織形式（分段、分時組合），確定T1 線軌道的布設方式（布置于道路中央隔離帶內）。

（2）通過交通量預測，確定道路交通需求，并結合鋪設有軌電車后對道路橫斷面的影響，綜合確定道路橫斷面的調整方式。不對原道路通行能力進行折減，同時考慮減少工程量和現狀樹木伐移量。

（3）進行有軌電車交通組織設計時，應與城市道路系統綜合考慮。根據相交路道路等級、交通量的不同，采取共享相位、絕對優先控制或相對優先控制策略，在保證有軌電車快速、高效通過交叉口的同時，盡量減少對相交道路現狀機動車、慢行系統的影響。

（4）結合有軌電車車站布設方式，完善行人二次過街等候設施，并明確慢行系統路權，確保慢行系統的安全、有序。