南京青馬復(fù)合式互通式立交優(yōu)化方案研究

蔣文杰

(江蘇中設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210019)

復(fù)合式互通式立體交叉是指相鄰互通式立體交叉利用輔助車(chē)道、集散道或匝道等相連接而形成的互通式立體交叉組合體[1]。青馬互通位于滬寧高速南京連接線(xiàn)與太陽(yáng)城路交叉點(diǎn)，近幾年紫金新區(qū)(東部新區(qū))快速發(fā)展，與主城聯(lián)系逐漸加強(qiáng)，青馬互通作為通過(guò)仙林大道與滬寧高速連接線(xiàn)轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，交通需求日益增長(zhǎng)，擁堵日趨嚴(yán)重。安全、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、順暢地布設(shè)多路交叉的樞紐互通式立交對(duì)發(fā)揮路網(wǎng)功能、引導(dǎo)高速公路間交通流的便捷轉(zhuǎn)換可起到關(guān)鍵性作用。本文結(jié)合交通需求分析對(duì)青馬互通優(yōu)化方案研究方案的介紹，提出了關(guān)于復(fù)合式互通式立交設(shè)計(jì)的一些思路，供類(lèi)似工程參考。

1 青馬互通概況

青馬互通位于南京市棲霞區(qū)，是滬寧高速南京連接線(xiàn)與太陽(yáng)城路交叉點(diǎn)的一處半苜蓿葉互通，與東側(cè)馬群樞紐采用輔助車(chē)道相連的方式構(gòu)成復(fù)合式互通式立交。

2 現(xiàn)狀問(wèn)題分析

本文從功能、流向、周邊互通情況、技術(shù)指標(biāo)等方面梳理了造成現(xiàn)狀青馬互通擁堵的各方面問(wèn)題，主要分為五個(gè)方面。

問(wèn)題一：承擔(dān)功能多。一方面，受鐘山風(fēng)景區(qū)阻隔，仙林片區(qū)與主城聯(lián)系主要通過(guò)玄武大道和滬寧高速連接線(xiàn)。另一方面，仙林大道是仙林副城內(nèi)部東西向貫通性較好的道路，是仙林中部地區(qū)進(jìn)出主城的主要聯(lián)系通道，通過(guò)青馬互通與滬寧高速南京連接線(xiàn)銜接能夠起到聯(lián)系仙林與主城的功能。因此青馬需承擔(dān)仙林—主城聯(lián)系“三大通道”之二的轉(zhuǎn)換功能，交通壓力較大。

問(wèn)題二：周邊互通功能不完善。東側(cè)湯山互通距離青馬互通較遠(yuǎn)，難以為青馬互通分流交通量，周邊其他方向雖有較多互通，但由于剛新建(交通習(xí)慣問(wèn)題)或互通功能不完善問(wèn)題，分流效果不強(qiáng)，現(xiàn)狀壓力較大。

問(wèn)題三：現(xiàn)狀技術(shù)指標(biāo)不滿(mǎn)足規(guī)范指標(biāo)。現(xiàn)狀青馬互通最小圓曲線(xiàn)半徑為40 m，僅滿(mǎn)足35 km/h設(shè)計(jì)速度，與匝道口限速40 km/h的標(biāo)志牌沖突，安全隱患較大；減速車(chē)道長(zhǎng)度僅為80 m，不滿(mǎn)足規(guī)范值；交織段長(zhǎng)度為110 m，僅為四級(jí)服務(wù)水平。

問(wèn)題四：青馬互通交通流向復(fù)雜，使用效率較低。一方面，現(xiàn)狀青馬互通承擔(dān)共計(jì)16個(gè)方向的交通方向轉(zhuǎn)換，交通流向復(fù)雜。另一方面，互通出入口采用燈控，使用效率較低。

問(wèn)題五：高速公路互通立交種類(lèi)繁多，若從交通流的運(yùn)行規(guī)律來(lái)看，可以將互通立交定義為由合流區(qū)、交織區(qū)和分流區(qū)三部分組成的道路[2]。交織區(qū)過(guò)短會(huì)造成通行效率降低，服務(wù)水平變差。由于交織區(qū)過(guò)短問(wèn)題，內(nèi)部“繞城北—主城”方向與“主線(xiàn)—青馬互通匝道”方向車(chē)流在太陽(yáng)城路下交織，交織區(qū)長(zhǎng)度僅100 m，造成通行效率降低，服務(wù)水平較差。

3 交通需求分析及預(yù)測(cè)

互通立交的布局和設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)交通量有著密切的關(guān)系，預(yù)測(cè)交通量從一定程度上影響著互通立交的布局形態(tài)和設(shè)計(jì)方案[3]，采用常見(jiàn)的“四階段”法進(jìn)行需求預(yù)測(cè)。

3.1 交通量需求分析

(1)互通節(jié)點(diǎn)增加

范圍內(nèi)主要互通有徐莊互通(已建成，服務(wù)于仙林北部與徐莊產(chǎn)業(yè)園)、青馬互通與馬群樞紐、環(huán)陵路出入口、啟迪大街互通(現(xiàn)狀菱形互通)、萬(wàn)家樓互通(現(xiàn)狀為半菱形簡(jiǎn)易互通，規(guī)劃改造為全方向互通，服務(wù)于馬群地區(qū)，可為青馬互通分流仙林-繞城方向交通量)及新增馬高路互通、東麒路互通(可為青馬互通分流仙林-上海方向交通量，互通形式尚在研究階段)。

(2)現(xiàn)狀交通量特征

①青馬互通及馬群樞紐

由于早高峰、午后高峰、晚高峰時(shí)段交通擁堵持續(xù)時(shí)間存在較大差異[4]。本文對(duì)青馬互通現(xiàn)狀早晚高峰數(shù)據(jù)分別進(jìn)行梳理。經(jīng)分析得，上海方向(含繞城路方向)與仙林方向交通轉(zhuǎn)換量最大，高峰期達(dá)2 300 pcu/h，主城與仙林方向轉(zhuǎn)換量高峰期達(dá)980 pcu/h，居于其次。

②現(xiàn)狀主流向分析

根據(jù)對(duì)各個(gè)流向交通量的觀測(cè)，青馬互通高峰小時(shí)的轉(zhuǎn)換總量為4 124 pcu/h，主要服務(wù)于仙林地區(qū)(約占83%)，交通流主要集中于“仙林-繞城南”、“主城-仙林”、“上海-仙林”。

③互通相關(guān)道路

滬寧高速南京收費(fèi)站段現(xiàn)狀交通量已達(dá)55 950 pcu/d，2015年以來(lái)年均增長(zhǎng)3.5%。滬寧高速連接線(xiàn)高峰小時(shí)交通量達(dá)3 070 pcu/h。仙林大道西段高峰小時(shí)交通量達(dá)4 230 pcu/h。

(3)交通重分布

①徐莊互通

徐莊互通可為青馬互通分流仙林→繞城北(3)、仙林→繞城南(4)、繞城北→仙林(7)、繞城南→仙林(8)四個(gè)方向流量。

②馬高路互通、東麒路互通

馬高路互通、東麒路互通的建設(shè)可為青馬互通分流仙林→上海(2)、上海→仙林(6)、馬群→上海(10)、上海→馬群(14)四個(gè)方向流量。

③萬(wàn)家樓互通

萬(wàn)家樓互通的改造可為青馬互通分流馬群→繞城北(11)、馬群→繞城南(12)、繞城北→馬群(15)、繞城南→馬群(16)四個(gè)方向流量。

④環(huán)陵路出入口

環(huán)陵路出入口可為青馬互通分流馬群→主城(9)、主城→馬群(13)兩個(gè)方向流量。

⑤青馬互通剩余服務(wù)對(duì)象

在周邊互通功能完善后，僅剩“仙林→主城(1)”“主城→仙林(5)”方向未被分流。為青馬互通的主要服務(wù)對(duì)象。

(4)青馬互通功能演變

現(xiàn)狀：承擔(dān)仙林與南京主城區(qū)、仙林往上海方向、仙林與繞城路(通過(guò)馬群樞紐)轉(zhuǎn)換；馬群與主城區(qū)聯(lián)系，馬群與繞城路及滬寧高速轉(zhuǎn)換；

近期：主要承擔(dān)仙林與南京主城區(qū)聯(lián)系、仙林往上海方向交通轉(zhuǎn)換，仙林與繞城路轉(zhuǎn)換功能弱化(徐莊互通建成)，馬群與繞城路及與滬寧高速轉(zhuǎn)換功能弱化(馬群路網(wǎng)改善和萬(wàn)家樓互通改造完成)；

遠(yuǎn)期：主要承擔(dān)仙林與主城區(qū)聯(lián)系，仙林與上海方向交通轉(zhuǎn)換功能弱化(馬高路互通、東麒路互通建設(shè))，所承擔(dān)馬群與各方向轉(zhuǎn)換功能均弱化。

表1 青馬互通各方向流向統(tǒng)計(jì)表

3.2 交通量預(yù)測(cè)結(jié)果

(1)背景交通量

結(jié)合城市綜合交通規(guī)劃中仙林副城私人汽車(chē)出行比例25.1%、高于主城13.4%的特征，預(yù)測(cè)仙林大道、312國(guó)道和滬寧高速仙林段特征年高峰交通量如下。

①仙林大道利用徐莊互通轉(zhuǎn)繞城路出行約60%，改造后青馬互通匯入滬寧連接線(xiàn)的約占40%，2025年為1 535 pcu/h，2040年達(dá)2 314 pcu/h。

②滬寧高速仙林段近期較少承擔(dān)仙林與主城聯(lián)系交通，2040年與主城間交通約承擔(dān)1 500 pcu/h。

(2)青馬互通交通量

2040年，周邊互通、路網(wǎng)完善條件下，除主城方向外，其他方向交通均可被周邊互通分流。

表2 仙林聯(lián)系主城主要道路交通量預(yù)測(cè) 單位：pcu/h

圖1 2025年青馬互通(單位：pcu/h)

圖2 2040年青馬互通(單位：pcu/h)

4 總體方案

隨著徐莊互通建成以及周邊繞城萬(wàn)家樓互通、滬寧馬高路互通、東麒路互通和繞越仙林大道互通等的規(guī)劃建設(shè)，青馬互通節(jié)點(diǎn)將主要承擔(dān)主城與仙林間聯(lián)系，而現(xiàn)狀所承擔(dān)的仙林與上海方向及馬群與各方向轉(zhuǎn)換功能均弱化。根據(jù)此特征推出增設(shè)匝道方案與近期緩堵方案兩套方案。

(1)增設(shè)匝道方案

方案擬增設(shè)一對(duì)互通匝道，西北象限左轉(zhuǎn)采用半定向匝道相連，右轉(zhuǎn)采用定向匝道相連，最終接入太陽(yáng)城路走廊。方案匝道設(shè)計(jì)速度采用60 km/h，新增用地22.5畝，匝道路基段長(zhǎng)度800 m，橋梁段長(zhǎng)度450 m，建安費(fèi)約4 200萬(wàn)元。

方案可優(yōu)先實(shí)施左轉(zhuǎn)匝道、太陽(yáng)城路東側(cè)路段的兩條車(chē)道，待萬(wàn)家樓立交改造完成后，廢除現(xiàn)狀青馬互通南側(cè)匝道；待遠(yuǎn)期周邊互通建成后，廢除北側(cè)青馬互通匝道，實(shí)施右轉(zhuǎn)匝道。

(2)近期緩堵方案

針對(duì)兩大堵點(diǎn)，提出近期緩堵方案(分流+增設(shè)匝道)如下。

①分流：通過(guò)交通組織(增設(shè)交安標(biāo)志標(biāo)牌)引導(dǎo)交通流避開(kāi)交織和擁堵區(qū)重分布。

堵點(diǎn)一：太陽(yáng)城路與青馬互通轉(zhuǎn)換處平交口

馬群片區(qū)利用青馬互通前往城區(qū)方向交通量較小，因此取消平交口2的南北向左轉(zhuǎn)相位，原交通流掉頭后與青馬互通右進(jìn)右出。平交口2至仙林大道平交口段擴(kuò)寬，增設(shè)兩條車(chē)道，提高蓄車(chē)能力，長(zhǎng)度約160 m，新增用地約2畝(道路向外側(cè)擴(kuò)寬)，建安費(fèi)約150萬(wàn)元，總造價(jià)200萬(wàn)元。

待萬(wàn)家樓互通改造完成后取消平交口1南進(jìn)口左轉(zhuǎn)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化交通流線(xiàn)。

堵點(diǎn)二：青馬互通北側(cè)交織段

在馬群樞紐南側(cè)及東側(cè)增設(shè)交安標(biāo)志標(biāo)牌，將上海及繞城方向部分流量分至徐莊互通。(原通過(guò)青馬互通前往仙林的交通量，分流后通過(guò)繞城向北前往徐莊互通，過(guò)程中首先和馬群樞紐東轉(zhuǎn)北的上海方向進(jìn)行一次交匯，再和馬群樞紐南向北集散車(chē)道交匯，最后匯入繞城公路。堵點(diǎn)為三路交匯處(繞城、馬群樞紐集散車(chē)道、馬群樞紐東轉(zhuǎn)北匝道)，該處車(chē)道數(shù)突變(3變1)、輔助車(chē)道及漸變段長(zhǎng)度均不滿(mǎn)足規(guī)范要求。因此應(yīng)延長(zhǎng)該處輔助車(chē)道、加速車(chē)道、漸變段長(zhǎng)度。(現(xiàn)狀均有條件布設(shè)))

②增設(shè)匝道：在分流基礎(chǔ)之上，考慮在馬群樞紐西南象限右轉(zhuǎn)匝道上增設(shè)一條環(huán)形匝道，接入太陽(yáng)城路走廊，同時(shí)調(diào)整青馬互通南側(cè)匝道線(xiàn)位，延長(zhǎng)交織段至150 m。

該方案結(jié)合交通“分流”，通過(guò)新增環(huán)形匝道用右轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)南側(cè)交織段長(zhǎng)度，提升服務(wù)水平，滿(mǎn)足2025年交通量預(yù)測(cè)發(fā)展需求，可作為近期有效的緩堵措施。但緩堵方案保留了現(xiàn)狀青馬互通，交通流線(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題無(wú)法徹底解決，需設(shè)置較多交安設(shè)施、標(biāo)志標(biāo)牌來(lái)實(shí)現(xiàn)交通引導(dǎo)和確保交通安全。遠(yuǎn)期隨著周邊互通建設(shè)和增設(shè)匝道方案的實(shí)施，適時(shí)逐步拆除現(xiàn)狀互通，簡(jiǎn)化交通組織。

5 結(jié) 語(yǔ)

預(yù)測(cè)交通量對(duì)立交布局、選型、匝道車(chē)道數(shù)的確定及其他幾何構(gòu)造等都有著重要的影響。在實(shí)際工程方案研究中，筆者提供以下幾點(diǎn)思路供類(lèi)似工程參考。

(1)結(jié)合交通調(diào)查及預(yù)測(cè)，分清主流向，合理布設(shè)匝道指標(biāo)優(yōu)化路線(xiàn)平縱指標(biāo)優(yōu)化主線(xiàn)及匝道間的交叉關(guān)系減少互通工程規(guī)模。

(2)對(duì)于形式復(fù)雜的復(fù)合式互通式立體交叉，可結(jié)合周邊互通建設(shè)情況，簡(jiǎn)化立交形式，優(yōu)化匝道布設(shè)數(shù)，使互通路線(xiàn)簡(jiǎn)明化。

(3)對(duì)互通進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，加強(qiáng)交通安全設(shè)計(jì)，以此提高互通區(qū)通行的順暢性和安全性[5]。