北湖立交地面平交口改善方案研究

蘇治北

(廣西交通設計集團有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

城市快速路作為城市交通路網的重要組成部分，對于接駁出境公路、連通機場港口、串聯衛星城市等都起著至關重要的作用，但快速路為了保證連續快速通行的功能而不設置紅綠燈，便形成了造型、功能各異的沿線立交節點。城市快速路立交節點不僅是城市道路網中快速、均衡運行的轉換點，同時也是城市對外交通重要的交通基礎設施。本文針對目前快速路立交節點地面平交口存在的主要問題，進行詳細的交通量調查，并提出了立交節點地面平交口優化交通組織和改造渠化等改善方案。以南寧市北湖立交為例，分析現狀問題并提出改善策略，采取問題導向與目標導向相結合的方法，提出符合南寧市北湖立交的改善措施，為其他類似快速路立交地面平交口改善方案提供參考。

南寧市快速環道全線總長40.15 km，設計時速為80 km/h，是南寧市“環+射”骨架路網的重要組成部分，承擔了跨組團長距離出行和射線聯絡功能。自2002年建成以來，對緩解南寧市內部交通壓力以及提高城市路網承載力具有里程碑的意義。但隨著南寧市社會經濟發展和城市版圖不斷擴大，機動車和非機動車保有量急劇增加，城市交通路網壓力日趨嚴重，快速路逐漸變得“不快”，尤其是快速路的立交節點更是成為城市交通擁堵的“黑點”。北湖立交是服務安吉片區和友愛片區的菱形立交，主要承擔片區之間快速交通轉換和片區內部交通聯系功能。因此，改善北湖立交地面平交口的現狀，對于緩解南寧市北部出城擁堵狀況、地面平交口非機動車通行以及整個片區路網服務水平都具有重要的意義。

1 交通現狀

1.1 基本狀況

南寧市北湖立交是城市快速路秀廂大道和城市主干道北湖路的相交節點。秀廂大道作為南寧快速環線的一部分，屬南寧市北環，是南寧市“三環三縱三橫”路網中城市快速環線的重要組成部分，己按規劃實施為四塊板斷面，雙向六車道，道路紅線寬60 m；北湖路南起中華路，北至北湖生活組團；秀廂大道以南，現狀為城市主干路，紅線寬度為40 m，雙向四車道；秀廂大道以北，現狀為城市支路，紅線寬21 m，一塊板形式，遠期規劃為城市主干路，紅線寬度為40 m。現狀北湖立交為菱形立交，秀廂大道上跨北湖路，兩條道路在地面基本呈正交形式，為平面十字平交口(圖1)。

圖1 北湖立交現狀平面圖

1.2 交通調查

為真實地反映北湖立交的交通現狀[1-2]，在工作日期間對北湖立交進行了交通流量調查，調查結果如下。

1.2.1 主線交通量現狀

根據調查數據，秀廂大道主線單向高峰流量為3 765 pcu/h(由東往西)，飽和度為0.74，服務水平為C級，整體運行良好。其中，早高峰07:30-08:30，東往西流量為3 765 pcu/h，飽和度為0.74；西往東流量為2 856 pcu/h，飽和度為0.56。晚高峰17:45-18:45，東往西流量為3 300 pcu/h，飽和度為0.64；西往東流量為3 386 pcu/h，飽和度為0.66。具體每15 min的交通量情況如下頁圖2所示。

1.2.2 地面平交口交通量現狀

根據調查數據，交通量高峰小時出現在晚高峰(18:00-19:00)，交通量為3 412 pcu/h。從13 h機動車流量時變圖(見下頁圖3)可得，地面平交口機動車高峰特征不明顯，非通勤需求旺盛(快速路7:00-9:00，17:30-19:30禁貨車，早晚高峰以通勤需求為主)，如表1所示。

(a)早高峰主線斷面車流量時變圖

(b)晚高峰主線斷面車流量時變圖

圖3 地面平交口13 h機動車流量時變曲線圖

根據調查數據，非機動車的高峰小時流量出現在上午7:00-8:00，流量高達16 858輛/h，但考慮到整個地面平交口流量最大時，非機動車采用晚高峰(18:00-19:00)的最大流量，非機動車流量為15 840輛/h。從13 h非機動車流量時變圖(圖4)可得，早晚高峰特征顯著，以通勤需求為主。如表2所示。

表1 地面平交口高峰小時機動車各進口道流量統計表

表2 地面平交口高峰小時非機動車各進口道流量統計表

2 立交改善方案

2.1 問題分析

針對本次問題，主要從宏觀、中觀、微觀三個層面開展分析。

宏觀層面：快速路規模不足，各級中心聯系缺乏快速通道，長距離出行過度依賴快速環道導致交通供需失衡。

中觀層面：(1)節點周邊的路網不完善，低等級道路缺乏且連通性差，導致秀廂大道和北湖路交通功能混雜；(2)北湖片區內部的明秀路地鐵施工圍擋，依托秀廂大道和北湖路分流交通，進一步加劇道路供需矛盾。

微觀層面：組織混亂，路口渠化和信控不合理，機非交織和車輛沖突嚴重，通行效率低甚至導致交通癱瘓。具體如下：(1)北湖立交地面平交口的路口面積過大，尾車清空時間不足，容易產生車輛沖突點；(2)非機動車待行區蓄車能力不足，導致機非混行，秩序混亂；(3)平交口燈控信號相位不合理，直行與左轉同時放行沖突嚴重；(4)秀廂大道以北路段斷面為一塊板形式，機非不分離，導致機動車占用非機動車道；(5)東、北進出口道待轉車道不足，導致車輛排隊長度增加。詳見圖5。

圖5 北湖立交地面系存在問題示意圖

2.2 改善策略

綜合上述問題分析，對北湖立交改善提出以下策略。

宏觀策略：強化軌道銜接，利用軌道提升片區的公交服務，按TOD理念加強軌道站點周邊的接駁道路建設，強化軌道交通作為中長距離出行的首選。

中觀策略：(1)持續完善路網，大力推進規劃路網建設，依托“密路網”均衡交通，以提升交通整體運行效率；(2)立交多點聯動，結合路網合理規劃沿線立交節點，利用立交組群聯動彌補單體立交的部分缺陷，同時預留節點用地，在必要時可通過靈活選擇節點改造應對。

微觀策略(本次研究重點)：優化交通組織，通過精細化設計、秩序整治等短平快手段優化交通組織，提升道路資源利用率。精細化改善措施如下：(1)將非機動車待行區延伸至橋下，擴大待行區域蓄車能力；(2)優化信號相位，避免轉向沖突；(3)北出口道拓展至兩條快速合流，加快實施城市主干路改造；(4)結合實際拓寬東進口車道數量。

2.3 改善方案

本次研究重點是對地面平交口微觀層面進行改善，結合實際，從空間、時間和管理三個方面進行，提升節點整體通行效率和能力，具體改善措施如下。

2.3.1 空間上分離

拓展非機動車待行區，將非機動車待行區延伸至主線橋下，增大非機動車待行面積，緩解機非混行問題，減少尾車路口通行時間。具體改善方案如圖6所示。

圖6 非機動車待行區改善方案圖

2.3.2 管理上優化

(1)從時間上均衡，延長東西向信號配時，緩解快環交通壓力；(2)從相位上優化，調整交叉口信號相位，避免轉向車流沖突。具體改善方案如圖7所示。

圖7 配時與相位改善方案圖

2.3.3 規劃上實施

北湖路(秀廂大道以北)規劃紅線為40 m，與北湖路(秀廂大道以南)斷面保持一致，加快實施規劃道路，增大北進口通過能力。具體斷面改善方案如圖8所示。

圖8 北湖路(秀廂大道以北)斷面改善方案圖

2.3.4 進出口改善

針對通行能力不足問題，在規劃紅線范圍內改善進出口道和渠化方案(見下頁圖9)，提升立交節點交通供給能力。進口車道改善具體如下：(1)東進口機動車道數由3條(1左掉、1左、1直右)增加至5條(1掉、2左、1直、1右)，并增加非機動車專用道和掉頭專用車道；(2)南進口機動車道數由4條(1左、1直、1直左、1右)增加至6條(2左、2直、1直左、1右)；(3)西進口機動車道數由3條(1左掉、1左直、1右)增加至6條(1掉、2左、1直左、1直、1右)，并增加非機動車專用道和掉頭專用車道；(4)北進口機動車道數由2條(1直右，1直左)增加至6條(2左、2直、1直左、1右)。

圖9 北湖立交地面平交口進口道改善方案平面圖

2.4 立交改善評價

運用VISSIM仿真軟件，通過建立現狀和改善后方案進行仿真，選用路口平均排隊長度、每車延誤時間作為運行效率評價指標[3-4]。具體評價指標如下：(1)路口平均排隊長度；(2)平均車輛延誤。對現狀和改善后立交分別建模，如圖10所示。

圖10 VISSIM仿真建模圖

根據仿真結果，改善后車輛平均排隊長度較改善前下降了214 m，平均延誤較改善前下降67%，改善后車輛平均延誤大幅降至37.5 s，服務水平由F級提升至D級，改善效果顯著，見圖11～12。

2.5 評價結論

根據仿真建模計算結果，針對北湖立交地面平交口存在的交通問題提出的改善方案在通行效率、服務水平等方面均有較大改善。

圖11 路口平均排隊長度對比柱狀圖(m)

圖12 平均延誤時間對比柱狀圖(s)

3 結語

本文通過對南寧市北湖立交地面平交口交通運行狀況進行分析，從管理和建設兩方面提出了改善方案，運用VISSIM交通仿真軟件進行建模，并進行實地13 h數據實測，結果表明改善后的方案運行效率較之前有了較大的提升，可為其他城市快速路立交節點地面平交口改善提供參考借鑒。