快速路系統規劃設計與管理常見問題及對策

季慶童 張衛華 汪 春 王 凱 宋軍軍

（1.合肥工業大學汽車與交通工程學院，安徽合肥 230009；2.合肥市重點工程建設管理局，安徽合肥 230001）

隨著城市化的發展以及路網規模不斷向外擴張，中長距離出行的交通需求逐步提高，機動車保有量和交通需求快速增長，交通擁堵現象日益嚴重。

快速路作為城市道路的重要組成部分，是承擔城市中長距離出行需求的主要載體?？焖俾芬巹澰O計和管理不合理，容易造成路網常發性擁堵，導致快速路效能降低，難以承載和疏散交通流。系統性分析宏觀規劃、微觀設計、系統控制管理中存在的問題，并提出解決對策，可以有效避免和緩解快速路交通擁堵。

1 快速路宏觀規劃存在問題及對策

1.1 網絡形態存在問題

（1）快速路線位走向與城市機動車主要OD需求不一致。

隨著城市規劃用地發展，部分城市快速路線位走向不適應機動車的主要OD需求，導致交通壓力未被合理分配，快速路網整體效率不高，道路資源與交通需求不匹配?？焖俾防脧姸炔桓邥е鲁鞘衅胀ǖ缆方煌ㄘ摵芍?，加劇城市道路擁堵。

（2）快速路網與城市組團結構形態不匹配。

受地理因素的影響，城市組團結構與形態各具特色，快速路作為聯系組團的重要通道，在布局時會受到城市形態的影響?？焖俾仿肪W形式不適應城市形態，使快速路系統交通效率無法得到充分發揮。

1.2 網絡結構指標存在問題

（1）快速路網絡密度規劃不合理。

①快速路網密度與交通需求不匹配。

部分城市快速路建設年份較長，不適應交通需求的變化發展和機動車OD增長趨勢，整體通行效率不高。

②城市中心區快速路網密度規劃不合理。

在城市中心區既有復雜道路上進行快速化改造，會造成內環道路過短、銜接節點距離過近、路網密度過高。部分城市受城市中心區既有建筑和復雜路網的限制，未對內環道路進行快速化改造，城市中心區與快速路網聯系不緊密，無法有效緩解交通壓力。

（2）路網整體連通度不佳且非直線系數過低。

部分城市對快速路缺乏系統性規劃，僅建設最基礎的快速路環線，缺少環線與環線、放射線與環線之間的聯絡線，快速路整體連通度較差。部分快速路建設時過于遷就既有地形和建筑，導致線形不佳，影響快速路通行能力，加劇車輛出行延誤。

1.3 快速路宏觀規劃對策

（1）改造快速路及其周邊道路系統，提升道路服務水平，改善城市交通路網級配，結合未來用地需求變化合理選擇快速路線位。在城市老區更新規劃及新區拓展規劃中，合理考慮快速路線位置。

（2）在交通流量、流向分析及預測的基礎上，結合整體交通組織方案，構建通行能力與交通需求相匹配的快速路網，根據交通需求分片區差異化確定快速路網密度，實現路網效率最大化。

（3）優化路網銜接，對各類銜接交通設施進行系統設計，有效調控城市內部的交通壓力，使快速路網與普通道路網整體通行能力有效匹配，打造一個多種級配有效銜接的城市道路網體系。

2 快速路微觀設計存在問題及對策

2.1 交叉節點布局存在問題

（1）交叉節點形式選擇不合理。

交叉節點形式分為互通式立交和分離式立交。部分城市在快速路交叉節點設計時，未采用互通立交導致快速路之間的交通流無法有效疏散，易引發擁堵；互通交叉的形式設計標準過低不適應增長的交通需求，與路段下游通行能力不匹配，無法起到互聯互通的作用，容易造成交通流堵塞。

（2）立交節點間距設置過短。

一些城市快速路相鄰互通立交間距過短，影響快速路整體性能發揮。交織區過短使車輛無法順利完成交織換道，產生極大延誤，導致快速路上的交通流無法有效疏散至主干道，主干道上車輛無法順利進入快速路，甚至導致兩個互通立交交通流大面積擁堵。

2.2 匝道布局存在問題

（1）匝道組合設計形式不合理。

匝道常用組合形式如圖1所示。

圖1 匝道常用組合形式

每種組合形式均有其適用的道路環境，主線交通壓力較大時應采用先出后入，優先疏散快速路交通流。城市出入口匝道銜接處擁堵的重要原因為未采取合適的組合形式，交通壓力分配不均。

（2）匝道銜接不匹配。

①臨近的多匝道間銜接不合理。

主要表現為匝道間距設置太近，匝道間距設置過近導致和銜接道路的交通組織困難，影響快速路主線交通。

②匝道與分流道路銜接不合理。

下匝道布設時和普通道路交叉口距離過近，車輛排隊空間不足，無法及時完成交織，引起交通流紊亂。

2.3 快速路微觀設計對策

（1）合理設計快速路立交節點形式。

立交形式選擇需要綜合考慮經濟、周圍環境、道路路網現狀等因素，與道路功能定位相符合。在保證立交節點相關功能的前提下，盡可能選取簡便的立交形式，快速路與快速路交叉節點盡量采取互通立交。

（2）統籌考慮快速路匝道設計以及銜接位置。

①匝道設計時需要考慮加減速車道長度、視距、組合形式等因素。將匝道設計標準與快速路服務水平相適應，組合形式與主輔路流量相匹配，保障良好的視距，保證匝道有效疏散交通流。

②進行出入口匝道布設時，確保出入口匝道與普通道路交叉口距離大于或等于換道所需交織長度和交叉口前車輛排隊長度之和[1]；也可以直接將出入口匝道設置在路段上，有效避免和普通道路交叉口接駁對交通流造成的影響，減少車輛交織以及排隊，提升路網整體通行效率。

（3）優化快速路節點及匝道間距。

快速路相鄰互通立交凈距是間距中剔除加減速車道后的剩余路段長度，如圖2所示。

圖2 快速路互通立交間距

在理想環境下，相鄰互通立交最小凈距為某車輛從上游立交入口匯入快速路主線，通過下游立交出口駛出快速路時，能夠完整為車輛提供安全換道場景的最短距離。包含駕駛員對標志牌的識認距離、車輛換道的最小安全間距、車輛進入出口匝道前的安全距離，相鄰互通立交最小凈距為這三者之和[2]。

3 快速路控制存在問題及對策

3.1 匝道控制存在問題

入口匝道控制的常用手段包括信號控制和人工控制。信號控制通過安裝在入口匝道上的信號燈調節進入快速路主線的流量；人工控制通過交警對進入匝道的車輛間斷放行?，F有城市快速路入口匝道控制方法的缺點為無法根據主線變化實時改變匝道調節率，不能對已經進入主線瓶頸區域的車輛進行控制，單方面使用入口匝道控制的效果有限[3]。

匝道銜接道路交通阻塞導致出口排隊過長，影響快速路主線車流通行，可以采用出口匝道控制進行流量控制，出口匝道控制的手段包括封閉匝道、人工間斷放行控制等。簡易的封閉匝道常導致車輛不能順利到達目的地，增加繞行的距離，導致下一個出口匝道壓力增加。間斷放行的出口匝道控制方法會導致出口匝道排隊過長，增加主線交通追尾風險。

3.2 主線控制存在問題

快速路主線控制方法包括可變限速控制和主線流量控制?？勺兿匏倏刂仆ㄟ^在快速路主線上設置可變限速標志限制行車速度，使主線上的交通流速隨車流密度的改變發生變化，保證交通流的均勻、穩定，提高道路通行能力[4]。

可變限速控制如圖3所示。

圖3 可變限速控制

可變限速控制的缺點是存在一定延遲，速度變化過于頻繁容易導致駕駛疲勞，我國僅將可變限速控制應用于高速公路，未應用于快速路主線控制。

主線流量控制在快速路交通流接近飽和時，對其進行調節以及誘導。主線流量控制的基本目標是改善快速路運行的安全和效率，通過壓縮車道干預交通流的運行，防止交通事故和交通擁堵。但可能導致流量調節的路段上游產生擁堵、排隊，影響流量控制路段的通行能力，增加車輛出行延誤。

3.3 快速路控制對策

（1）多匝道協同控制。

單匝道控制方案僅考慮局部范圍內的交通運行效率，雖然在一定限度上緩解匝道下游主線的交通擁堵問題[5]，但實際是以城市普通道路網交通壓力增大為代價，未考慮路網整體的運行效率。多匝道協調控制從宏觀角度對快速路與其他城市道路進行管控，使整體交通運行效率達到最優。

（2）匝道與銜接交叉口協同控制。

匝道與銜接交叉口協同控制根據出入口匝道的排隊長度變化，基于出入口匝道控制和銜接交叉口信號控制的協調策略，在保證銜接交叉口正常通行的同時，緩解出入口匝道排隊擁擠，避免匝道排隊溢出[6]。

4 案例分析——以合肥市為例

4.1 快速路宏觀規劃

合肥市規劃構建以中心城、濱湖新區兩大組團為“兩扇”核心的快速內環，計劃兩個核心到達外圍組團有兩條以上的快速聯系通道。核心組團與外圍組團的聯系通道仍以主干道為主，快速路通道建設有待強化。例如濱湖新區、高新區快速路線路較少，未與其他組團很好銜接，且外圍組團之間缺乏聯系通道，需要通過城市中心區繞行，通達性較差，增加中心區交通壓力。隨著后期快速路網建設完善，應適當增加道路快速化改造，加強組團之間的聯系。

合肥市組團中心分布如圖4所示。

圖4 合肥市組團中心分布

合肥市快速路網規模整體偏小，路網級配有待完善，系統便捷連續的快速通道網絡尚未形成[7]?？梢赃m當延長快速路射線的輻射范圍，擴大“環+放射”快速路網的覆蓋面積，完善快速路網與普通道路網之間的銜接，使交通流能夠便捷轉換。

4.2 快速路微觀設計

合肥市一環路位于合肥市區環城路外圍，起、終于現況五里墩立交，沿途經過蜀山區、包河區、瑤海區以及廬陽區[8]，是合肥市高峰期常發性擁堵點。統計合肥市以及其他熱門城市的快速路環線長度，對內環快速路進行比較，結果如表1所示。

表1 各城市快速路環線長度及其包絡面積統計

由表1可知，合肥市內環與次內環快速路長度偏低，包絡面積小，造成立交節點間距過短。以五里墩立交為例，一環快速路同時銜接長江西路、合作化南路兩條快速路放射線，導致立交幾何線形復雜且交通壓力大，成為合肥市快速路高峰期常發擁堵區域。

一環快速路結構基本定型，難以進行大規模變動，可以利用互通式立交的修建與完善，加強城市內部快速路聯系，對車輛進行誘導控制，減少駛入一環的車輛，將一環路上交通負荷分流至外圍。

4.3 快速路交通控制

合肥市目前采取簡易限速、人為經驗判斷等控制方法，高架僅限制大車行駛，缺乏實時控制。合肥市在多個出入口處設置智能誘導屏，告知駕駛員前方路況信息，誘導交通流的流向，有效避免擁堵路段，如圖5所示。

圖5 合肥市智能誘導屏設置

快速路交通控制方法具有主觀性，部分駕駛員不愿意繞行，駛入擁堵路段排隊加重擁堵程度。進行快速路控制時，應綜合考慮控制手段對擁堵區域及其周邊道路環境的影響，從宏觀的角度控制交通流走向。有效控制手段需要具備對快速路交通流的實時監控能力，發生交通流運行異常時迅速管控交通流，降低擁堵帶來的影響。

5 結語

城市功能地位的提升和城市空間結構的優化需要完善快速路網。在宏觀規劃方面，總結快速路網絡形態以及結構指標方面存在的問題；在微觀設計方面，歸納交叉節點與匝道布局設計不合理之處；在控制方面，從匝道控制與主線控制兩個角度分析現有控制手段弊端，總結三方面內容提出對應的解決對策。以合肥市快速路路網為實例，從三個方面分析合肥市快速路現存問題，提出針對性的對策及建議，為其他城市類似的快速路網規劃提供借鑒。