高速公路组合式立交在城市中...——以成都科华南路立交为例_曹雪娟.pdf

福建交通科技2023年第1期为实现高速公路与城市道路的快速转换，在城市快速路上规划“高接快”全互通立交，但因周围地块开发强度大、路网密度高、机动车辆多，新建规划互通立交既不能影响市政地块的正常使用，又需要快速疏解进出收费站的车辆，“看得到高速，上得到高速”，才能最大化实现高速公路与城市道路的快速转换，才不会使新增立交节点变为堵点。故在城市中布置高速公路立交，解决好立交周围的交通需求是立交方案可行的先决条件。科华南路立交位于成都市绕城高速公路G4202与科华南路交叉处，为完善高速公路与快速路的全互通功能而规划布置全苜蓿叶立交，但因该立交周围边界条件发生变化，产生新的出入口需求，并且收费站与相邻交叉口距离过近，容易造成高速公路收费站返堵，影响高速公路的正常通行，故需要根据最新边界条件研究新的方案以适应新的交通需求。1科华南路立交概况成都绕城高速公路G4202是成都市“环状+放射形”公路路网的重要组成部分，位于多条国省干道入城、过境，以及市区众多放射状主干道的交汇部，是成都市极为重要的交通枢纽，于2001年建成投入使用。2012年在“三纵一横”重大基础设施项目建设中，因建设三条主干路“三纵”剑南大道、天府大道、科华南路（均为下穿绕城高速），为完善快速路与高速路网的快速转换，建设了锦城湖立交。由于与绕城高速同期建设的濯锦立交位于天府大道与科华南路之间，故将科华南路立交规划为远期，近期仍使用既有濯锦立交服务天府大道与科华南路。同时，与绕城高速相交的成雅高速与成自泸高速分别建设白家立交与江家立交。从片区交通路网（图1）看，整个成都高新区交摘要解决好立交周围的交通需求是高速公路在城市中布置立交的先决条件。以成都科华南路立交为例，对立交周围的交通量、交通影响、交通组织、交通运行状态等方面展开研究，提出影响较小、通行能力较优的“T+T”立交方案。该方案是项目受边界条件约束，因地制宜而构想的一种组合式方案，有效解决了立交周围的交通组织问题，可为其他立交形式的选用提供借鉴与参考。关键词组合式立交高速公路立交城市道路立交“T+T”方案高速公路组合式立交在城市中的应用以成都科华南路立交为例曹雪娟（四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，成都610000）图1科华南路立交地理位置5FUJIANJIAOTONGKEJI福建交通科技2023年第1期子商圈、大源片区、金融城片区、中和片区通过锦城湖立交和濯锦立交落地，但濯锦立交仅能在绕城内单喇叭落地，无法满足日益增长的交通量需求。目前，锦城湖绕城外侧匝道及收费站负荷严重，建设科华南路立交对缓解锦城湖立交压力，完善高速公路与快速路的转换功能，具有重要意义。2科华南路立交周围交通量分析2.1现状交通量调查为准确预测规划科华南路立交建成后周围的交通运行状态，在拟建科华南路立交周围相关的锦悦东路路口site1与世纪城东路路口site2开展早晚高峰期的交通量调查，调查点位如图2所示。图2科华南路立交相关交叉口位置科华南路立交周围高峰期的调查交通量统计数据（表1）显示：（1）片区路网早晚高峰潮汐现象明显，科华南路高峰期方向不均衡系数大于0.6；锦悦东路在高峰期实行全断面潮汐交通，世纪城东路高峰期实行“4+2”潮汐车道；（2）区域节点饱和度高，目前使用的濯锦立交将绕城高速南北两侧进出收费站车流集中于锦悦东路平交口，且锦悦东路平交口为畸形交叉口，高峰期导致溢流返堵；世纪城东路路口科华南路转向世纪城路需求远大于路口供给能力，延误明显。根据交通量计算出相关锦悦东路交叉口与世纪城东路交叉口的服务水平，如表2所示。（1）锦悦东路交叉口，早高峰期间服务水平低至E级；晚高峰期间，因锦悦东路为自西向东的单向潮汐交通，科华南路与收费站出口均不能左转至锦悦东路，其交叉口减少2个信号相位，提高该交叉口的服务水平至C级。（2）世纪城东路交叉口，早高峰期间，世纪城东路自东至西为四车道，自西至东为两车道，主交通方向科华南路右转至世纪城东路为自由流，服务水平为D级；晚高峰期间，世纪城东路自东至西为两车道，自西至东为四车道，主交通方向世纪城东路左转至科华南路，需要信号灯放行，服务水平为E级。表1科华南路立交周围现状交通量统计道路名称时段路段总流量/（pcu/h)方向不均衡系数单向最高流量/(pcu/h)饱和度单向服务水平科华南路（绕城内）早高峰97860.6058720.91E晚高峰94650.6056790.88D科华南路（绕城外）早高峰92350.6358180.90E晚高峰88340.6254770.85D世纪城东路早高峰34980.6522740.70C晚高峰42920.6327040.83D锦悦东路早高峰15601.0015600.72C晚高峰16871.0016870.78C濯锦立交收费站第30位小时交通量48160.512457-注：采用美国道路服务水平分级，C级：车流稳定，有延迟；D级：车流不大稳定，延迟尚可忍受，行驶缓慢；E级：车流不稳定，延迟不能忍受，拥堵明显，表23同；-表示无此项数据，表3同。表2科华南路立交相关交叉口服务水平交叉口名称时段交叉口总延误/s服务水平科华南路与锦悦东路（绕城内）早高峰73E晚高峰58C科华南路与世纪城东路（绕城外）早高峰65D晚高峰76E道路工程6福建交通科技2023年第1期2.2特征年交通量预测根据规划新建科华南路全苜蓿叶立交，并拆除现状濯锦立交，对建成后的科华南路立交片区采用四阶段交通需求理论进行交通量预测，其特征年（2045年）的交通量如表3所示。通过分析交通量预测，得出以下结论：（1）科华南路与绕城高速因现状交通量已趋于饱和，在项目特征年无太大变化；（2）科华南路立交建成后，交通需求预测分配中考虑分流锦城湖互通车辆，收费站交通量明显增加；（3）因拆除现状濯锦立交，恢复为公园，锦悦东路将畸形平交口改善为标准的T型平交口，其交叉口服务水平有所提高，锦悦东路需考虑救援车辆，公交车辆的通行，可将全断面潮汐车道调整为“3+1”潮汐车道；（4）规划科华南路立交为苜蓿叶立交，在科华南路（绕城外）新建一处收费站，诱导世纪城东路交叉口交通量增加。综上，科华南路立交周边路网交通流量整体达到D级水平以上，世纪城东路交叉口服务水平更是下降至E级。表3科华南路立交特征年预测交通量统计道路名称时段路段总流量/（pcu/h)方向不均衡系数单向最高流量/(pcu/h)饱和度单向服务水平科华南路（绕城内）早高峰93470.6056080.87D晚高峰90250.6054150.84D科华南路（绕城外）早高峰94740.6359690.93E晚高峰91430.6256690.88D世纪城东路早高峰42550.6527660.85D晚高峰47190.6329730.92E锦悦东路早高峰28800.7822460.78C晚高峰29790.7823240.81D科华南路（绕城内）收费站第30位小时交通量33550.511711-科华南路（绕城外）收费站第30位小时交通量42720.512179-3交通组织分析因建设时序，规划科华南路立交周围边界条件发生了重大变化（图3），立交的东北侧正在建设八德园（张大千博物馆），其出入口位于科华南路辅道。按规划建设科华南路立交后，科华南路（绕城内）收费站刚好位于八德园出入口，隔断了八德园与科华南路市政道路的唯一通道。八德园博物馆地处锦江河湾位置，无其他出入通道建设条件，无消防通道，上述问题成为博物馆开放最大的障碍。图3科华南路立交周围交通组织分析同时，规划科华南路（绕城外）收费站中心与世纪城路交叉口中心距离为150 m，仅满足JTG/TD21-2014公路立体交叉设计细则中，匝道收费站广场中心至被交叉公路中心线的距离不宜小于150 m的要求，净距离仅约80 m。根据交通仿真软件分析世纪城东路交叉口信控时间，交叉口延误明显，并返堵回收费站，故优化科华南路（绕城外）收费站与交叉口的距离和交通疏解方式是本项目建成通车后缓堵保畅的关键节点。4“T+T”组合式立交方案因边界条件的重大变化，原规划苜蓿叶方案已不满足当前新的周围交通需求，为解决目前突出的八德园出入口问题以及收费站距离交叉口距离过短问题，构思组合式立交方案。因原濯锦立交从1998年建成后已运营20余载，广大市民已习惯使用该立交上下绕城高速，所以保留濯锦单喇叭立交形成与绕城城内现有的T型立交，绕城城外新建1个叶形立交，形成“T+T”的立交组合方案（图4），分别承担绕城高速与进城、出城方向的转换功能，分7FUJIANJIAOTONGKEJI福建交通科技2023年第1期担锦悦东路平交口的交通压力。该方案可以释放出绕城内科华南路辅道和慢行交通空间，使八德园可直接联通科华南路辅道，解决八德园的出入问题；南侧收费站出口距离世纪城东路交叉口较原规划苜蓿叶方案增加60 m，增加了交织换道的有效长度，其净距离增加至140 m。根据交通量预测，世纪城东路交叉口晚高峰期间服务水平低至E级，为避免收费站至世纪城东路交叉口的进口道在信控期间排队长度返堵回收费站，加宽布置进口道范围内车道数，增大排队蓄车能力；收费站出口直行与科华南路辅道右转交通量均较大，无法进一步提高该进口道的绿信比，交通需求已超过交叉口的最大供给能力，故将收费站出口左侧两车道改为直行下穿，并通过配套交安措施在收费站前诱导车辆提前变道；同时，对该进口道交通量极小的次要交通流采用禁左，减少信号相位，提高交叉口的服务水平，快速疏解收费站出口交通，世纪城东路交叉口改造后的交通组织平面如图5所示。图5世纪城东路交叉口交通组织平面图5方案对比“T+T”组合式立交方案与原规划苜蓿叶方案都能实现高速公路与快速路转换的全互通枢纽立交功能，但“T+T”组合式立交方案能够更有效解决项目周围的交通需求以及收费站距离交叉口过短问题。除此之外，2个立交方案在工程建设内容、交通影响、投资与工期等方面对比如表4所示。图4“T+T”组合式立交方案交通组织平面图表4“T+T”组合式立交方案与规划苜蓿叶方案对比对比“T+T”组合式立交方案规划苜蓿叶方案工程内容新建4根匝道，2处匝道收费站新建8根匝道，4处匝道收费站，拆除单喇叭立交系统交通承载量17450 pcu/h18720 pcu/h片区交通组织影响位于绕城外侧收费站距离交叉口210 m，满足八德园出入口需求位于绕城外侧收费站距离交叉口150 m，无法满足八德园出入口需求施工期间交通影响对科华南路辅道外侧施工，影响范围550 m对科华南路辅道外侧施工，影响范围900 m道路工程8福建交通科技2023年第1期通过对2个方案的对比分析，得出以下结论：（1）“T+T”组合式立交方案更有效利用现有资源，节约投资与工期；（2）“T+T”组合式立交方案与苜蓿叶方案系统交通承载量相当，但“T+T”方案中，因南北收费站共同承担绕城高速与进城、出城方向的落地功能，分担锦悦东路交叉口交通量，锦悦东路路口服务水平从E升为D级；苜蓿叶方案中，优化了锦悦东路畸形交叉口为标准的T形交叉口，锦悦东路路口服务水平从E升为C级；（3）“T+T”组合式立交方案释放出更多的市政道路空间，可有效解决八德园的出入口问题，并且延长收费站与交叉口的距离至210 m，有利于收费站出口的交通疏解；（4）“T+T”组合式立交方案可有效利用现状濯锦立交作为1个T型立交，仅需新建1个T型立交，与原规划苜蓿叶方案相比，可节约投资，减少施工影响范围。6结语在城市中布置高速公路立交，解决好立交周围的交通需求是立交方案可行的先决条件。该文以成都科华南路立交为例，充分考虑边界条件及交通需求，提出“T+T”组合式立交方案，成功解决了立交周围的交通组织问题；但采用“T+T”组合式立交方案需要调整原苜蓿叶规划，还需进一步征求相关主管部门意见。参考文献1艾伟.城市现状立交节点改造设计中遇到的问题及应对措施J.黑龙江交通科技2022（8）：19-21.2韩明.关于城市道路快捷化关键技术指标的探讨J.湖南交通科技，2022，48（2）：180-182，192.3中华人民共和国交通运输部.公路立体交叉设计细则：JTG/TD21-2014J.北京：人民交通出