公路市政化改造的關鍵節點交通規劃設計方法

李 鑫

（安徽華運設計咨詢股份有限公司，安徽 合肥 230031）

隨著我國城市化建設進程的加快，城市空間出現一定規模的向外拓展，原來城市邊沿或城市外部的公路區位發生變化，進入城區內部。為滿足城市內部與外部的交通運輸需求，需要對現有的公路進行市政化改造，保證公路與城市道路相接的關鍵節點位置順暢通行，維持較高的道路通行能力和服務水平，保證交通出行安全與出行便利。

1 公路市政化改造的意義

1.1 城市道路與公路的對比分析

公路與城市道路由于運行環境與服務的對象不同，在設計標準、使用功能、道路構造方面具有較大差異。公路包含高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路，不同等級的公路具有不同的服務水平。交通流多為機動車交通量，無其他干擾交通流，主要滿足中高速度、遠距離運輸需求，在交通規劃設計中通常只設計機動車道，不預留非機動車和行人通道。城市道路等級種類較多，路網密度較大，這是由城市交通系統中復雜多樣的交通流和交通需求造成的，主要包含城市快速路、城市主干路、次干路和支路等，交通流混合程度較高，在交通規劃設計中不僅要考慮機動車道滿足機動車交通運輸需求，還要考慮非機動車和行人的交通需求。在西部等較偏遠的城區，有時還要考慮過街的動物或野生動物群體。

公路的設計速度較大，高速公路的設計速度一般為80～120km／h，一級公路一般為60～100km／h，耳機公路設計速度一般為40～80km／h。城市道路中設計速度最高的快速路設計速度一般為60～100km／h，主干路一般在40～60km／h區間內。與城市道路相比，公路的豎曲線最小半徑和最小長度較小，最大縱坡和橫坡較大，最小圓曲線半徑區別較大。

1.2 公路市政化改造的必要性與重要性

公路工程與城市道路工程由于主管部門和服務對象不同，本不屬于同一個工程系統。隨著城市的外延不斷擴張發展，原有城市邊緣的公路區位條件發生變化，需要納入城市道路系統，因此要考慮城市道路中非機動車和行人的交通需求，對公路進行市政化改造，考慮斷面結構、設計車速等要素的不同，對改造時的建設安全與改造后的交通服務進行需求分析和規劃研究，保證城市交通系統的安全運行。

2 公路市政化改造的關鍵節點分析

2.1 公路市政化改造關鍵節點區位分析

隨著城市的經濟發展和城區外延擴張，公路的區位發生較大變化，與城市道路系統相接的節點即為公路市政化改造的關鍵節點。交通規劃設計人員應對整個城市的土地利用空間變化、關鍵節點的區位變化和改造所需的道路構造變化進行充分調研。在改造的過程中，應考慮加入對非機動車道和人行道的改造，調整原有公路建設的技術標準和技術等級，在符合公路工程標準的情況下遵循城市景觀標準和市政設施建設標準，保證公路與城市道路連接的平順與通暢。

2.2 公路市政化改造關鍵節點交通現狀分析

對改造的關鍵節點進行現狀分析是公路市政化改造的第一步。關鍵節點區域內交通流的組成結構和交通量會因為市政化改造發生較大改變。因此要先確定交通流流線，從而確定路線的分支和交叉，特別是公路與城市道路若相接構成平面或立體交叉口時，應盡可能減少沖突點，保證主干路的車輛通行效率。其次依據交通流組成特點，確定道路的渠化設計形態和交通流組織形式。

2.3 公路市政化改造關鍵節點交通組織規劃設計分析

依據公路市政化改造的關鍵節點區位分析和交通現狀分析，可以確定公路市政化改造關鍵節點組織規劃設計的方式方法。設置道路交叉口，對交叉口進行渠化設計，改善交通組織形式，加強交通管理都是目前比較常用的節點改造方式和交通組織方法。在公路市政化改造過程中，設計人員應保證改造后的干線公路設計標準符合《城市道路設計規范》和《城市道路交叉口規劃設計規范》［1］，仍具備較高的通行能力，減少交叉流和轉向流的沖突點，保證平交口的通行能力，保障行車安全。

對平交口進行渠化設計是常用的改造方式，包含利用物理隔離交通流和信控管理兩個方面。平交口將公路與城市道路連接，不同方向的車流將會產生分流、合流和交叉沖突點，對交通安全起到負面作用［2］。可以通過渠化的方式設置平交口、過街橫道線、交通信號機等。可以通過設置分隔帶、安全島等物理隔離方式，拓寬或增加平交口進口道，保證平交口的通行能力。信控管理包含設置標志、標線，信號燈的相位設計方案，交通管理法律法規設計，保證交通流的運行安全，提高交通流的通行效率。

構建立體交叉口是交通量較大時比較常用的一種改造方式，可以有效地減少不同方向的交通流的沖突點，立體交叉口主要包含分離式立體交叉口和互通式立體交叉口，互通式立體交叉口又可分為完全互通式交叉口和部分互通式交叉口［3］。立體交叉口的設置方式與公路的等級和交通流的流線有關，在設計過程中不僅要考慮線路布置、平縱線形、交叉口行駛等要素，還要考慮交通安全。

3 公路市政化改造關鍵節點交通規劃設計流程

公路市政化改造關鍵節點交通規劃設計流程主要包含四個部分，分別為：確定改造交叉口，制定市政化改造具體內容，編制市政化改造可行方案與優化關鍵節點交通規劃設計方案［4］。

市政化改造的是根據公路將在城市道路系統中提供的交通供給量和實際交通量，確定需要改造的交叉口，尤其是對交叉口平面與立體的選擇，若設置平面交叉口平交口的渠化方式、信控設施，若設置立體交叉口確立交叉口型式。平交口的設置形式不僅與交通量有關，還與交通流線、可能產生的交通沖突點有關。在考慮設置立體式交叉口時，產生的經濟效果同樣非常重要，需要充分考慮建造成本的成本回收的期限。

制定市政化改造具體內容，包括對橫斷面和路面結構的改造設計。在改造道路橫斷面時，不僅要考慮車道、設施隔離帶，還要考慮公路作為市政設施后地下管線的布置與改造［5－6］。如高速公路和一級公路通常設置中央隔離帶分隔不同方向的車流，市政化改造時可以保留中央隔離帶或選擇在公路外延拓寬車道寬度。若道路紅線寬度可以滿足車道拓寬要求，為降低改造難度，可以設置匝道，原有路堤可改建為道路主路，路堤兩側修建輔路，匝道將主路和輔路相連。改造路面結構時，對平交口來說，考慮對象包含左轉交通流、平交口的信控方案與渠化設計，混合交通流的組織形式。分析改造關鍵節點的區位條件，對該區域內的交通供給模型進行分析，利用交通模型和現有交通數據對改造后的交通需求進行預測，把握交通規劃設計的方向和平交口的可容納通行量。選擇適合該區位特點和交通量的平交口的渠化設計方案和各向交通流的信控方案。立體交叉口的設置在平交口設置的基礎上，還要對各線路的交通功能進行必要的分割。要充分考慮關鍵節點區域的社會經濟環境和自然環境，如風雪過大的城市坡度不宜過大，因地制宜，充分考慮，兼顧細節設計和宏觀交通規劃設計。

編制市政化改造可行方案不是針對于要改造的公路工程節點區域，而是要保證在改造過程中，盡可能不影響原有的交通流連續性。尤其是設置立體式交叉口中的互通式立體式交叉口時，改造施工工期較長，因此要將改造施工過程對原有交通流的影響降到最低。在施工方面，要充分運用各類施工控制技術，保證原有路基與施工路基結合部位的承載能力和容許應力值在較高水平，確保改造質量與安全。

制定具體改造內容和確立改造方案的可行性后，要對改造方案進行優化設計。可以利用仿真模擬軟件對渠化后的平交口進行仿真，調整信號控制方案，尤其是對關鍵節點區域的出入口管理設計。公路市政化改在后融入城市道路體系內擁堵的原因之一就是道路出入口設置不當因素造成的，出入口處是整個路段的“瓶頸”之處，公路與城市道路的連接設置不合理，勢必會造成交通擁堵。關鍵節點區域是交通流的主要集散區域，易出現各類交通異常現象，對關聯區域及整體路網交通流通行產生一定影響。利用仿真軟件可以對市政化改造的具體方案進行交通仿真，將改造前和改造后路段速度、延誤時間進行對比，分析仿真結果，對改造方案進行客觀定量的評價，不斷調整參數，達到交通規劃組織的最優方案。

4 結語

本文簡介了城市道路和公路的區別，提出了公路市政化改造的必要性與重要性，對公路市政化改造的關鍵節點進行區位分析、交通現狀分析和交通組織規劃設計分析，提出了公路市政化改造關鍵節點的交通規劃設計流程的四個步驟。交通規劃設計人員在對公路市政化改造時，要抓住主要問題也就是關鍵節點區域的改造設計，綜合考慮關鍵節點的交通特點與社會經濟環境，保證通行能力與服務水平，確保公路工程與城市道路工程的緊密結合，滿足出行需求和交通安全。