張 華 付一娜 任俊利 李 虎 董偉力
(唐山軌道客車有限責任公司產業技術研究院,063035,唐山∥第一作者,工程師)
現代有軌電車于20 世紀90年代后期率先在法國發展起來,經過20 多年的發展,目前世界上已有150 多個城市建設了現代有軌電車。現代有軌電車在城市核心區換乘、市郊接駁以及景區旅游觀光等方面發揮了重要作用。目前,我國上海張江高科技園區和天津泰達經濟技術開發區已經開通了2 條現代有軌電車線路,沈陽和蘇州的現代有軌電車線路也在建設之中,天津空港、天津生態園以及北京、南京、武漢、佛山等城市也開展了相關研究工作。但總體來看,現代有軌電車在我國尚處于起步階段。因此,有必要對現代有軌電車在城市道路中的路權種類、車道布置形式等交叉路口交通組織方式問題進行歸納和研究,以指導其在國內的發展。
現代有軌電車的路權包括路段路權和交叉口路權,現代有軌電車線路在路段和交叉的路權包括如下3 種類型。
(1)現代有軌電車在路段擁有獨立路權,在交叉口采取下穿或上架的立體交叉方式通過。現代有軌電車在路段和交叉口均與其他交通流不產生交織,因此在交叉口也不需采用控制方案。
(2)現代有軌電車在路段擁有獨立路權,在交叉口采用平交方式通過。現代有軌電車在交叉口與其他地面交通流混行,因此,需要通過信號控制方案明確各交通流的通行權利,實現現代有軌電車在交叉口的有序和順暢運行。
(3)現代有軌電車在路段和路口與其他地面交通流混行,在路段和交叉口均不存在獨立路權。因此可采用原有信號控制系統,但須在其基礎上做適當調整。
目前國內已經建成的上海張江、天津泰達現代有軌電車線路和正在施工的沈陽現代有軌電車線路的路權便是上述的第二種類型。這類種路權形式最為普遍,也是本文重點研究內容。
現代有軌電車電車車道布置方式可分為中央布置形式、兩側布置形式和單側布置形式。布設方式會直接影響現代有軌電車的運營速度,不同的布置方式適用于不同的實際情況,具體設計時要根據實際情況靈活選用一種或多種。
現代有軌電車電車車道設置于道路中央,為中央布置形式(見圖1)。中央布置形式對現代有軌電車沿線兩側機動車輛的出入(右進右出)無干擾,同時不影響外側機動車道的使用。在有條件的路段,還可以對現代有軌電車車道兩側的綠化帶進行適當加寬,以實現現代有軌電車和機動車的有效隔離以及臨時設站的功能。但這種布置形式會造成乘客進出站臺時與外側社會車輛的沖突,需設置天橋、地道或人行步道供乘客使用。適用條件較廣泛,除城市快速路外,一般道路條件皆適用。因為城市快速路對道路線形要求較高,站臺處需局部拓寬道路,中央布置形式影響了快速路的整體線形的流暢順適性。
圖1 中央布置形式示意圖
現代有軌電車車道設置于道路主路最外側的兩條車道上,為兩側布置形式(見圖2)。沿線單位車輛在從輔路駛入主路時,不可避免地要跨越軌道,所以說,兩側布置形式無法避免現代有軌電車與沿線單位車輛出入主路的相互沖突,同時限制了道路以后的拓寬。道路公交線路也會與現代有軌電車線路發生沖突,特別是在設置有港灣式道路公交站臺的路段。一般來說,需要對道路公交線路進行調整,并對道路公交站臺和現代有軌電車站臺進行合并處理。但現代有軌電車車道兩側布置形式對于乘客上下站臺非常方便。適用于城市快速路,三塊板形式的道路。
圖2 兩側布置形式示意圖
單側布置形式指上下行的現代有軌電車置于道路同一側(見圖3)。此種方式使得現代有軌電車與沿線單位車輛的出入相互沖突,同時限制了道路以后的拓寬。適用于單行道或道路一側為無交通量產生吸引點的情況下,如道路一側為山脈、圍墻等。
不論哪種布置方式,對道路交通環境都有一定影響。除考慮不同的道路條件外,現代有軌電車系統應采用何種專用道布置方式,還要根據項目技術標準、周邊用地情況、建設工期、改造工程量和投資多少等多個綜合因素來考慮。
圖3 單側布置形式示意圖
由于現代有軌電車車道在路段上的布置方式有中央、兩側和單側3 種布置形式,所以經過排列組合,現代有軌電車在平面交叉口的轉化方式共有6種。下面對這些方式分別進行介紹。
此種轉換方式(見圖4),現代有軌電車與機動車和行人都沒有產生新的沖突;現代有軌電車相位可以很容易地融入到原有平交路口常規的四相位中,對原有路口的信號控制系統影響很小;機動車跨越軌道較少,1 個信號周期內,a)方案機動車跨軌6次,b)方案機動車跨軌4 次。這是對交通組織現狀影響最小的方案。
圖4 中央布置-中央布置的轉換方式
此種轉換方式(見圖5),在平交路口需要增加現代有軌電車的專用相位,延長了整個信號周期;機動車跨越軌道較多,1 個信號周期內a)方案機動車跨軌14 次,b)方案跨軌10 次。
此種轉換方式(見圖6),直行與轉彎情況類似,嚴重影響了被切割的那一半道路資源,不僅對半條路的機動車有影響,而且還影響了旁邊的非機動車和行人。而對于非機動車和行人,難以用信號控制的方式進行約束。
圖5 中央布置-兩側布置的轉換方式
圖6 中央布置-單側布置的轉換方式
此種轉換方式(見圖7),在現代有軌電車直行通過路口的情況下,除了右轉的機動車會與現代有軌電車發生沖突外,其余部分與“中央布置-中央布置”轉換方式非常類似。只要能保證對右轉機動車實現信號控制,該轉換方式也是一種很好的選擇。
圖7 兩側布置-兩側布置的轉換方式
此種轉換方式(見圖8),現代有軌電車直行通過路口與轉彎通過路口的情況類似,都是現代有軌電車切割了所有的機動車道,必須要增加現代有軌電車的專用相位,這就延長了整個信號周期;1 個信號周期內機動車跨軌14 次。在沒有重要的制約因素情況下,不建議選用此種轉換方式。
圖8 兩側布置-單側布置的轉換方式
此種轉換方式(見圖9),現代有軌電車直行通過路口相鄰進口道右轉交通影響較大,即影響機動車右轉還影響行人和非機動車的右轉。而對于行人和非機動車,難以用信號控制的方式進行約束。但在相鄰進口道右轉交通量很小的情況下,配合信號優先系統,該方式也是一種很好的選擇。但現代有軌電車b)方案)通過路口同“兩側布置- 單側布置”相類似,現代有軌電車切割了所有的機動車道,因此必須要增加現代有軌電車的專用相位,這就延長了整個信號周期。不建議選用該轉換方式。
圖9 單側布置-單側布置的轉換方式
交叉口是制約城市道路交通運輸能力的瓶頸,合理解決和處理好交叉口交通組織至關重要。為了提高現代有軌電車的運營速度,一般采用道口優先原則。
(1)現代有軌電車線路中央布置形式:對路口左轉交通有影響,對直行及右轉交通無影響。為解決現代有軌電車與左轉交通的沖突,可考慮增設左轉專用相位。
(2)現代有軌電車線路單側和兩側布置形式:對同向左右轉交通均產生影響,同時對垂直方向右轉交通也有影響。可在同方向增設左右轉信號燈解決各相位交通的沖突。
現代有軌電車線路交通組織要綜合考慮城市道路現狀及規劃斷面情況、對市政工程的影響、機動車流量大小等因素,經過分析、比較、研究后確定。尤其是現代有軌電車車道在交叉口的布設方式是制約現代有軌電車系統運營能力的重要因素,會直接影響現代有軌電車的運營速度。不同的布設方式適用于不同的實際情況,具體設計時要根據實際情況靈活選用一種或多種,以充分發揮現代有軌電車的作用,提高現代有軌電車的運營效益。
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