葛剛磊
(無錫市政設計研究院有限公司,江蘇 無錫 214072)
我國高速公路建設起步較晚,但發展迅速,高速公路出入口設計缺乏上位控制,早期大多依據出入口布置的一般原則設置,未能有效結合所在地區城市的路網規劃、用地規劃以及交通量進行綜合考慮,有些出入口甚至讓步于地區建設易地而建。目前對高速公路出入口改造時都考慮將高速公路出入口與城市道路進行有機結合,設置為互通形式,但并不是所有的出入口都適合布置為互通。
通錫高速新吳區出入口位于無錫市新吳區錫梅路南側、新鴻路東側,與現狀新鴻路相接。新吳區出入口距離上游金城東路出口約5.3 km,距離下游長江南路出口約7.5 km,距離西側碩放出入口約5.4 km。目前高速出入口進出為雙向四車道,收費站布置為3個進口、4個出口,如圖1所示。
通錫高速新吳區出入口服務片區為規劃錫義路以南、新韻南路以東、滬寧高速以北及環鴻路以西區域,主要為新吳區東部及鴻山東南片區。碩放出入口主要服務片區為機場及新吳區西部片區,金城東路出入口主要服務片區為鴻山北片及厚橋片區,如圖2所示。

圖1 通錫高速現狀

圖2 出入口現狀及服務片區
目前通錫高速新吳區出入口周圍地塊開發未完成,周圍多為企業及鄉鎮。依據規劃,出入口服務片區內用地以企業用地為主,住宅用地較少。收費站服務水平及通行能力均較好,如圖3所示。
目前通錫高速新吳區出入口位于新鴻路上,雙向四車道,與新鴻路為T形交叉口。該出入口服務片區主要依靠錫東大道、錫梅路、錫協路、新鴻路及鴻運路上下高速。

圖3 出入口規劃用地及輻射范圍
其中通錫高速以西片區上下高速主要路徑為錫東大道至錫梅路之后轉向新鴻路或錫東大道至錫協路轉向新鴻路。現狀錫東大道及新鴻路已經按照規劃實施到位,錫東大道為南北走向城市主干路,雙向六車道,如圖4所示;新鴻路為南北向城市主干路,雙向六車道,如圖5所示。

圖4 現狀錫東大道

圖5 現狀新鴻路
目前通錫高速以西片區開發強度較小,主要為工廠企業及農田,散布零星鄉村,現狀各條道路以及通錫高速新吳區出入口運行狀態良好。依據高速公路管理處資料,通錫高速新吳區出入口現狀日交通總量為4 700 pcu,小汽車與大車比例約3∶1,進交通量為2 300 pcu/d,出交通量為2 400 pcu/d。將現狀日交通總量折換成標準車日交通總量為5 875 pcu/d,出入口高峰小時交通量為594 pcu/h,如圖6所示。

圖6 出入口現狀交通流線
1.3.1 骨架路網交通量預測
依據規劃(見圖7),通錫高速新吳區出入口西側區域主要為工業用地,通過規劃地塊容積率,推算建筑面積見表1。

圖7 周邊用地規劃

表1 周邊用地規劃指標表
以項目土地利用開發全面建成使用的年限為預測目標年(2031年),取晚高峰(17:00—18:00)作為評價時段,根據《建設項目交通影響評價技術手冊》,預測各主要地塊高峰小時吸引、發生客流量見表2。
隨著居民機動化工具擁有量的不斷增長,私家車出行方式比例正在呈現不斷增長的態勢。根據片區地塊開發情況,預測未來地塊高峰時段吸發客流出行方式結構見表3。

表2 高峰小時吸引、發生客流量

表3 交通出行方式預測 %
根據相關規劃的路網及預測所得的車輛出行OD矩陣,利用Transcad軟件對研究區域的道路進行流量分配預測,疊加地塊出行交通量及過境交通量,得出該服務片區內高峰小時出行機動車交通總量為48 901 pcu。
依據片區內主要骨架路網,結合過境交通流量,對高峰小時機動車通流量進行分配,見表4。

表4 骨架路網路段高峰小時流量
由表4可知,在遠期規劃地塊開發完成后,片區周圍除泰伯大道及新鴻路服務水平較低(D級),其余骨架道路路段服務水平較好,處在C級服務水平。
遠期規劃年通錫高速新吳區出入口周邊路網運行狀態良好。
1.3.2 新吳區出入口交通量預測
目前通錫高速新吳區出入口通道進出為雙向四車道,道路通行能力為2 800 pcu/h,收費站布置為3個進口、4個出口。按平均排隊長度為5輛車計算,進口道通行能力為540 pcu/h,出口道通行能力為520 pcu/h,總通行能力為1 060 pcu/h。目前新吳區出入口高峰小時交通量為594 pcu/h,采用平均增長率法至目標年,高峰小時交通量為925 pcu/h。出入口交通主要依據新鴻路、錫東大道及錫梅路轉換,規劃年出入口高峰小時交通量疊加至主要道路背景交通量見表5。

表5 新吳區出入口周邊路網高峰小時流量
規劃年通錫高速新吳區出入口交通流量對周邊骨架路網影響較小。
由于通錫高速以西片區主要通過錫東大道及錫梅路轉向新鴻路進入高速,考慮高速出入口與錫梅路的快速交通轉換,該次對通錫高速—錫梅路進行互通方案設計。
互通方案在高速出入口與錫梅路間設置全向匝道,直達通錫高速新吳區出入口,同時設置出入口左轉向新鴻路單向匝道。高速的車輛可繞過新鴻路地面信號燈交叉口,通過立交直接與高速出入口進行轉換,減少收費站附近地面道路的交通壓力,如圖8所示。
出入口互通設計為雙向二匝道,寬度為14 m,單匝道通行能力為900 pcu/h。
遠期最不利情況為出入口互通滿負荷運行,交通壓力將主要集中在錫梅路上,由于錫梅路上互通的東西方向均有燈控交叉口,因此錫梅路(錫東大道—新鴻路)段道路服務水平將由0.70升高至0.87(C→D),再加上互通車流與錫梅路主線車流在交叉口的分流及合流,綜合原因造成該段道路通行能力較差。
該方案優點為通錫高速新吳區出入口可以與錫梅路進行快速轉換,減少路段延誤。該方案缺點有以下幾條:
(1)互通占地較多,共需約13.4萬m2。
(2)互通方案設置在錫梅路上,錫梅路為城市主干路,設置互通段錫梅路位于錫東大道及新鴻路之間,交叉口間距約1 km,高速出入口東西片區進出車輛上下互通均需通過錫東大道-錫梅路交叉口及新鴻路-錫梅路交叉口,兩個交叉口間接制約了互通的快速轉換功能。
(3)互通造價較高,總長約3.4 km,總投資約15 223萬元。
(4)需對現狀新鴻路進行改造,改造總面積約1.6萬m2,總投資約1 300萬元。
(5)由于該片區多為工業用地,遠期交通生成率及出行率相對較低,規劃年周邊路網骨架運行狀態良好,新吳區出入口高峰小時交通量總的為1 022 pcu/h,高峰小時單向交通量約510 pcu/h,對周圍骨架路網的影響較小,建設互通對分擔周圍路網交通壓力效果不明顯,對高速出入口的通行效率無顯著提升。
(6)在遠期最不利情況下互通滿負荷運行時,對錫梅路造成較大影響,錫梅路(錫東大道—新鴻路)段易造成交通擁堵。
綜上所述,互通方案的功能性和可實施性較差。
由于通錫高速新吳區出入口全互通方案的功能性及可實施性較差,但結合現狀出入口區域周邊用地情況及交通生成分布預測,出入口西側地區遠期交通出行壓力較大。由于通錫高速以西片區主要通過錫東大道-錫梅路交叉口進行交通轉換,該交叉口距離高速出入口約1.8 km,經過3個交叉口。考慮遠期錫梅路及新鴻路的交通壓力,在條件適當時可設置新吳區出入口與錫梅路的定向匝道,減緩交通壓力。
方案設計在錫東大道-錫梅路交叉口東側設置定向匝道,直達通錫高速新吳區出入口,實現錫梅路西段與通錫高速的快速轉換,如圖9所示。西側區域進出高速的車輛可繞過地面信號燈交叉口,通過匝道直接與新吳區出入口進行轉換,減少錫梅路及新鴻路地面道路的交通壓力,較少錫梅路-新鴻路交叉口的停車延誤。

圖9 定向匝道示意圖
該方案優點:
(1)錫梅路西段與通錫高速新吳區出入口交通可以進行快速轉換。
(2)減少錫梅路及新鴻路部分路段(總長約1.4 km)地面交通壓力。
該方案缺點:
(1)雙向匝道造價較高,總長約1.5 km,總投資約7 869萬元。
(2)需對現狀新鴻路進行改造,改造總面積約1.6萬m2,總投資約1 300萬元。
通錫高速新吳區出入口與錫梅路定向匝道在一定程度上能減緩地面道路的通行壓力,對高速出入口的通行效率有一定的提升,但匝道建設投資較高,且需改造現狀新鴻路,綜合考慮近期暫不建設,遠期可依據路網運行狀況再進行評估是否需要建設。
錫通高速新吳區出入口服務半徑較小,周邊路網完善,無必要設置出入口連錫梅路互通,出入口與錫梅路的定向匝道可在遠期依據路網運行狀況再進行評估是否需要建設。
高速出入口互通改造設計是一項系統工程,投資及運營成本較高,應結合出入口所在區域的發展情況、城市規劃、路網規劃、近遠期交通預測及上下游出入口間距充分考慮。高速出入口互通的設置不僅要考慮出入口通行效率的提升,高速公路運營能力的提高更要與區域建設結合,分析對城市路網的影響、對周邊地塊的影響以及所產生的綜合投資效益。