南寧市玉洞大道-良慶大道立交方案研究

周 浪

[林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市400015]

0 引 言

近年來，南寧市面臨新的發展與機遇，城市建設取得了較大的發展。南寧市五象新區（見圖1）作為規劃版圖最大、規格最高、投入最多、建設力度最大的新區，一直是建設開發的熱點，并且，廣西省正向國務院申報把這里升級為國家級新區，今后的開發建設必將進一步加快。本項目的建設對完善基礎設施，改善投資環境，充分發揮五象新區的區域優勢，促南寧市經濟發展有重要的推動作用；對完善和提升東片區商務、居住、娛樂功能，保持五象新區中心快速發展活力，促成五象新區的戰略提升具有重要的意義。

圖1 高速發展的南寧五象新區

1 項目概況

本項目位于南寧市五象新區核心區，為東西向玉洞大道與南北向良慶大道相交路口（現狀為T型平交口）。相交的玉洞大道現狀為主輔路形式的主干路，遠期將提升為快速路，設計速度80 km/h，良慶大道為現狀主干路，北接良慶大橋，玉洞大道以南尚未建設，設計速度60 km/h。項目周邊為建成區或在建區，構建筑物較多；立交南側為在建五象四湖水系，水系與玉洞大道交叉2次，與良慶大道交叉1次，其中玉洞大道水系橋已建成。根據南寧市城建計劃，擬對玉洞大道-良慶大道節點進行交通提升，設置全互通立交，實現兩條重要干道的交通銜接轉換。立交區位見圖2。

圖2 項目區位圖

2 功能定位分析

本節點是玉洞大道與良慶大道相交形成的立交節點。良慶大道位于良慶鎮居中位置，呈南北走向，與西側的平樂大道、東側的環城快速路大致平行，是連接鳳嶺片區與五象片區的組團間的交通性主干路；該路與玉洞大道交叉形成互通式立交，結合相關規劃，該立交與西側的玉平立交、東側的玉洞立交規劃為同一類型，均為樞紐式互通立交。

根據《南寧市城市快速路系統規劃（2009—2020）》，玉洞大道為遠景城市快速路，它橫貫南寧城市南部，是東西片區的直接聯系的快速通道之一。平樂大道、環城高速路均為南北向城市快速路，與玉洞大道相交形成的互通式立交節點均為快速路與快速路相交形成的樞紐A1類立交節點。而本節點主線良慶大道是五象新區東部片區一條重要的南北向城市主干路，它往北連接良慶大橋，與銅鼓嶺路共同構成南北片區的直接聯系通道，同時也是東部跨邕江通道之一，是一條交通性與服務性兼具的城市主干路。本節點是城市快速路與主干路相交形成的立交節點。結合城市道路規范,可選用樞紐A2類或B類。

此外，該立交距西側平玉立交2.47 km，距東側玉洞立交2.51 km，樞紐立交間距合理。

綜合規劃對本工程節點的定位、相交道路在城市路網中的功能分析以及本節點與周邊立交節點的區位關系分析，本立交節點定位宜為樞紐A2類，在方案研究過程中同時也對B類方案作比選分析[1]。

3 交通量分析

3.1 現狀交通狀況

項目范圍內現狀主要有南北向的良慶大道、延慶路，東西向的玉洞大道及良興路。主干路網未完善，東西向道路較少，缺少次干路等級的道路分流，干路承載的服務性的交通量大，路網的交通流量集中單向分布。工程周邊地塊主要為居住用地及公園用地，基本剛落地建成，區內服務性道路交通量較小。周邊道路高峰小時交通量見表1。

表1 周邊道路高峰小時交通量

3.2 不同路徑交通分配分析

為了更加清楚的了解本項目的交通流向流量特征，立交方案研究過程中針對良慶立交北進口道交通分配問題進行了具體分析。依據《南寧市城市總體規劃》，從中心城區至良慶大道的交通共有三條線路可選（見圖3），線路一為鳳嶺立交—銅鼓嶺路—青環路—良慶大橋—良慶大道，線路二為鳳嶺立交—銅鼓嶺路—規劃過江大橋—東環快速路—玉洞大道，線路三為鳳嶺立交—民族大道—東環快速路—玉洞大道。

圖3 交通線路選擇

本次基于GIS的交通規劃軟件TransCAD進行交通分配研究，在片區路網network建立基礎上進行分配。利用在實際應用中較為廣泛的隨機用戶平衡分配法（SUE）進行分配，可以為每個OD對之間找到合理的路徑。

隨機用戶均衡（SUE）模型就是描述的是任何一個出行者均不可能通過單方面改變出行路徑來減少自己的估計行駛阻抗。其模型如下：

約束條件：隨機用戶均衡分配模型在宏觀上考慮了道路容量的制約因素，道路容量的制約在分配時候通過路阻函數體現出來。路阻函數形式如下：

式中：t為時間阻抗；t0為自由流時間；v為分配交通量；c為通行能力；α，β為路阻參數。

其中城市快速路設計速度80 km/h，主干道設計速度60 km/h。根據經驗確定回歸系數取值，對城市快速路，α=1.5，β=5，對城市主干路，α=2.5，β=4，計算結果見表2。

表2 時間阻抗計算結果

由此可知，線路二相比線路一車行路程更長，時間阻抗更大，該流向的主要交通量會分配到線路一。線路三與線路一相比，盡管線路三時間阻抗略小，但線路三為東環快速路，更多服務于長距離交通和過境交通，路段飽和度高，時間阻抗波動性大，高峰時期時間阻抗將超過線路一。綜上所述，該流向的交通量會更多分配到線路一。

3.3 目標年交通流向流量

采用“四階段法”進行交通量預測，得到規劃目標年本立交節點的交通流向流量見圖4、圖5。

圖4 玉洞大道-良慶大道主路高峰小時流量流向（單位：pcu/h）

圖5 玉洞大道-良慶大道輔路高峰小時流量流向（單位：pcu/h）

根據預測結果，本節點交通流量隨時間推進，變化較大的流向主要為南北直行、東西直行。其次，節點北往西及西往北交通量將隨著路網結構及城市發展出現較大幅度增長。與此同時，從路網結構及良慶大道沿線節點設置情況來看，良慶大道與環城快速路并行往南，部分程度上具備分流環城快速路交通的功能，隨著遠景年環城快速路交通量的增大，服務水平的下降，部分交通會選擇良慶大道-玉洞大道-環城快速路的線路，因此本節點北往東轉向也將出現較大幅度增長。

4 控制因素分析

立交所處位置（見圖6）地勢較為平坦，玉洞大道與良慶大道較兩側地塊稍低，東北、西北象限均為現狀小區；玉洞大道南側現狀布設有綜合管廊；沿玉洞大道中間，良慶大道西側設計有BRT車站；立交周邊分布有玉洞運河與楞塘中湖水系，且均處于開挖建設中，規劃水系標高72 m。本次設計需考慮立交構筑物與綜合管廊空間關系；路面標高需協調與規劃水系得凈空要求，確保滿足其通航防洪需求；主線設計需考慮BRT路線及站點敷設的要求，力求立交范圍公交與人行交通組織與BRT車站形成便利換乘，發揮公共交通最大價值，見圖7。

圖6 交叉口現狀圖

圖7 項目控制因素平面分布示意圖

5 立交總體方案

5.1 總體設計思路

結合立交所處區域現狀地形、相交主線道路豎向情況、五象四湖水系、綜合管廊、BRT車站、軌道機場線等控制條件，在立交規劃控制范圍線內，開展立交方案研究，并從立交建筑高度、立交匝道布設對楞塘中湖等水域的影響，地塊服務性交通組織的便利性、與BRT車站的關系，對綜合管廊的影響等多個角度，對立交方案進行比選[2]。

5.2 立交總體方案

結合功能定位及總體設計思路，共提出三個立交方案進行比選。

5.2.1方案一（蝶形立交）

該方案將輔道服務性交通布置在地面層，將東西向玉洞大道主線直行交通布置在第二層，將南北向良慶大道主線直行交通布置在第三層，東西南北快速轉向交通布置在二、三層之間（見圖8）。立交共三層，輔路直行及轉向通過地面輔路及環形交叉口解決，既確保地面輔路交通縱坡的順勢性，便捷性，同時方便地塊交通出入，為未開發地塊提供更多有利條件；主線直行交通通過上跨橋解決，確保主線直行交通快速連續；高架層快速交通左轉通過環圈或半定向匝道解決，右轉通過定向匝道解決，確保轉向交通高效快捷轉換。該方案交通布置遵循快慢分離、分層布置的解決思路，層次明確，流線清晰，交通轉換功能強，地塊服務性好。交通組織方式符合南寧市交通運行習慣，見圖9。此外，該方案充分結合南側玉洞運河與楞塘中湖水系邊界進行布置，對水面景觀影響小。

圖8 方案一透視圖

圖9 方案一慢行交通組織示意圖

方案立交范圍內玉洞大道與良慶大道人行與非機動車均沿輔路兩側布置，非機動車左轉交通通過立交正下方信號控制交叉口實現。立交方案需對玉洞大道進行改造，立交范圍內共設置公交停車港4處，分別位于玉洞大道與良慶大道輔道兩側，與玉洞大道主線BRT車站形成換乘。

由于該方案立交結構物相對較多，整體建筑高度相對較高，對周邊地塊景觀沖擊相對較大，需優化橋梁結構設計與加強景觀設計彌補對周邊城市環境造成的不利影響，此外立交占地較大，投資較高。

5.2.2 方案二

該方案遵循逐級分合流的交通解決思路，保留主線主輔路的布置形式，在主、輔道之間設置出入口，快速、輔道轉向交通通過東西、南北輔道之間的環圈匝道或半定向匝道實現，見圖10。此外，方案將機動車與非機動車進行了分離布置。立交共兩層半，其中玉洞大道主輔路維持現狀縱坡度及標高；非機動系統沿右轉匝道外側布置，并下穿右轉匝道，上跨玉洞大道，通過X型非機動車專用匝道進行連接，實現非機動車各直行及轉向；將南北良慶大道布置在最上層，在南北非機動車專用道上方跨越玉洞大道。該方案采用主輔路出入口+匝道的方式，將主線及輔道轉向交通合并解決，有效降低了立交的建筑高度，避免了對玉洞大道主線的改造，同時結合立交主線豎向情況，將非機動車系統獨立布置，提高了交通安全性與非機動車通行的高效性，見圖11。

圖10 方案二透視圖

圖11 方案二慢行交通組織示意圖

該方案與交通流向匹配度高，立交建筑高度較低，構筑物較方案一少，機非分離的交通組織方式有效保障交通安全，充分體現了“以人為本”的設計理念，但方案將主輔路轉向交通合并解決，在主輔路出入口與匝道出入口之間存在交織段，交通轉換功能相較方案一弱，立交在西南側匝道需跨越玉洞運河水系，對規劃水域景觀存在一定影響，非機動車布置在立交最外側，且與右轉匝道存在高差，對地塊車行出入口布置形成一定不便；立交輔路系統部分方向掉頭功能缺失；此外由于南北輔路采用高架形式，東西輔路存在匝道出入口等原因此路口公交站點無合適的布設位置。方案二立交占地較方案一小，投資相對較省。

5.2.3 方案三

該方案與方案二類似，采用逐級分、合流的交通組織思路，見圖12。將主線與輔路的轉向交通合并解決。立交共三層，東西向玉洞大道主線維持現狀縱段與標高下穿通過，將輔路系統抬高一層，主、輔路轉向交通通過第二層平面交叉口解決，南北向良慶大道主線上跨玉洞大道及平交口通過。為提高平交口轉換效率，減少東西輔路直行信號配時占比，本次結合實際情況，將玉洞大道輔道直行兩車道設置在主線兩側下穿通過，僅在交叉口出留有單車道直行，供公交或近距離地塊交通通行，見圖13。

圖12 方案三透視圖

圖13 方案三慢行交通組織示意圖

該方案立交占地小，立交構筑物少，對周邊城市環境景觀沖擊相對最小，工程規模小，投資最省，但受輔路平交口通行能力限制，方案對遠景交通需求發展適應性最差。

5.3 方案比選結論

通過交通功能、立交布局、環境影響、技術指標、工程經濟性等多方面綜合比較，立交方案一在交通功能方面對遠期交通量發展適應性更好，在立交布局方面與景觀水系結合較好、立交匝道線形技術指標相對更優；但其構筑物較多，整體建筑高度較高，對周邊地塊影響相對較大，需優化橋梁結構設計與加強景觀設計彌補對周邊城市環境造成的不利影響，此外該方案投資較大。方案二采用機非分離方式布置車行、非機動車，交通安全性好，立交整體高度小，構筑物相對較少，工程經濟性好，環境影響小；但由于主輔路轉向交通合并設置，轉向通能功能受輔路交織影響較大，轉向交通功能相對較弱，此外還存在其他諸多功能不完善的問題，因此不推薦采用。方案三立交形式最為簡潔，構筑物少，對周邊環境影響最小，此外占地少，投資最小，對玉洞大道的改造也較小，但該方案從交通功能角度看，能有效保障主線直行的通行效率，但主輔路轉向交通轉換功能非常弱，難以滿足遠景交通量發展需求，因此不推薦采用。綜合分析，方案一立交雖近期投資較高，但從長遠來看，其功能性所產生的社會效益最高，綜合考慮，本工程推薦采用方案一，即蝶形立交方案。

6 交織段通行能力評價

本節點東往南與南往西向交通存在交織段，為確定交織段車道數是否合理，采用仿真技術對該段進行交織仿真分析，見圖14。

圖14 交織段車流仿真示意圖

通過VISSIM軟件進行仿真模擬，結果見表3。

表3 交織段仿真模擬關鍵指標表

通過交通仿真模擬分析可知，該交織段交通服務水平為二級，平均車速較高，車流穩定，稍有延遲，道路通行能力富余。

7 結語

本項目是城市城市新區核心地帶的重要交通節點工程，承載的功能多，交通體系復雜，且處于城市中心地帶，環境敏感性高，此外，項目還受地鐵、管廊、BRT等因素控制，設計難度大，是當前城市化進程下典型的核心區立交工程。由于篇幅有限，立交方案的許多細節內容難以展開，但本文提出的功能定位分析、總體設計思路等諸多方面，在許多同類型的項目中同樣會經常遇見。希望通過本文能為今后類似的工程項目提供有益的參考。