关于缓解北京西直门立交交通拥堵的理性思考

穆祥纯

(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京市 100082)

关于缓解北京西直门立交交通拥堵的理性思考

穆祥纯

(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京市 100082)

从北京西直门立交的发展沿革入手,客观地分析了西直门立交的交通拥堵问题,运用交通工程学的理论,描绘了我国城市立交规划体系和方法研究趋势,理性地提出缓解该立交交通拥堵的对策措施,力图促进北京城市交通的可持续发展。

立交；交通拥堵；缓解；北京西直门

0 引言

西直门立交是北京著名的立交桥。该立交位于北二环路与西二环路转弯处,是城区通往西北部的必经之路,因此它在北京市城市交通中占有十分重要的位置。这座立交不仅位置重要,而且在社会上的争议也很大。这座立交实际上是两座立交桥的一个组合变形,桥上路线复杂,经常堵车,因其独特的立交造型被网上戏称为世界上“第九大奇迹”。

新改建的西直门立交桥,由于当初对交通流量发展趋势的估计不足,设计上存在一定缺陷,且路标指示不清晰,造成了交通的严重拥堵,市民的批评声不断。也由于过分照顾主要交通方向的机动车,支流方向的机动车如果需要右转弯则必须盘桥行驶,亦加大了车流量和拥堵程度。目前,这座经改建的立交,其道路和桥梁的通行能力不匹配,进口的通行能力高,出口通行能力低,造成交通拥堵［1］。

按照常规的设计,道路和桥梁通行能力的匹配是关键,进出合理,才能达到路畅车通。现在的情况是超出设计流量的车辆从北京的西北方向汇聚到西直门,而路网结构不合理是造成这里堵车的一个主要原因。此外,新西直门立交桥的各进口通行能力高,出口通行能力低,进出口位置设置也不合理,还设置了多处禁行、禁左标志,不但使司机迷惑,而且交通标志放置的位置也极不合理,无法提前提醒司机分流。

广大市民对西直门立交桥的最大抱怨还在于,机动车由西向南一个简单的右转被设计成——普通车辆从西侧驶入,需要先向东过西二环,连续右转进入西二环东侧道路向北行驶,穿越西直门大街后再连续右转,进入西直门大街北侧道路向西行驶,再度穿越西二环,连续右转才最终进入西二环西侧道路向南行驶。由于这种设计(应是交通管制措施)过于复杂,因此在互联网上出现了许多针对新西直门立交桥的恶搞文章,这也在一定程度上反映了广大市民对缓解北京城市交通拥堵的心声和纠结。图1为北京原西直门立交桥实景图。

图1 北京原西直门立交桥实景图(1997年大部分已拆除)

1 北京西直门立交桥的发展沿革

西直门立交桥改扩建工程,从工程一开始就备受人们关注。原西直门立交桥建成于20世纪70年代末,是一座三层环形立交。20世纪90年代后,由于交通量的增长远远超过了该桥的设计能力,使其成为二环路最拥堵的节点,成为制约北京城区交通改善的瓶颈。因此,北京市人民政府下决心对原西直门立交进行改扩建。

西直门立交桥改扩建工程,地上、地下工程量巨大。地上的原西直门立交桥为二环路最拥堵的节点；地下的综合管线纵横交错,且多为20世纪60年代末至70年代所建。当时经过反复酝酿,终于决定1999年国庆节前作为二、三环改建工程的一个组成部分,完成西直门立交桥改扩建工程。工程建设指挥部要求：211天内,在拆除旧桥的原位上建成三层定向型式立交桥,并将二环路机动车道拓宽为双向10车道,完成立交桥区的综合地下管线等多项改建内容,施工期间维系二环路主路不断行,西直门内外大街公交车辆直行。1999年9月17日,北京西直门立交桥建成通车。拆旧建新历时194天［2］。图2为北京西直门立交桥实景1。

图2 北京西直门立交桥实景1(卫星遥感图)

2 西直门立交交通拥堵问题的原因分析

为什么西直门立交会造成如此严重的交通拥堵呢?笔者认为应从以下6个方面去认识和分析。

(1)西直门立交地处多条城市交通快速路和主干路的交汇点(如西二环、北二环、西直门北大街和西直门内、外大街)。同时,西二环以西至西三环的整个区域中,能够直接贯通南北且行驶条件好、通行能力强、服务水平高的交通干道的数量几乎为零,因而西二环成为南北向交通的最佳选择,致使车流量过度集中而产生拥堵,而位于其北段西外大街和学院路两条环切线交汇处的西直门立交拥堵更是严重。总体上讲,该区域交通流量特别大,是一个很特殊的地段。譬如,与之对应的北京东北角立交,仅是二环路与首都机场联络线相交汇。此外,近些年来,新扩建的北京北站也吸引了大量的人流和车流。

(2)西直门桥位于多条快速路和主干路交汇点,根据节点的功能定位,其应以解决快速路之间的交通转换为主,同时应兼顾与主干路之间的交通集散。由于现在的西直门立交桥是经原有立交改建而成的,受地上、地下以及周边建设条件的限制,只能实现快速路之间部分转向的连续互通功能,部分转向未能实现直接连通,以致部分快路之间的转向需经由主干路系统的转向系统解决,因而形成交通混杂、绕行距离过远、行驶不便等问题。

(3)这座经改造后的城市立交,其周边的地形地物十分复杂,这比在地域宽阔的地段修建一座新的立交要困难很多。例如,北京玉泉营立交,就是在场地条件较好的情况下修建的,广大市民给予很高的评价,而西直门立交在改建时存在建设条件差(四周的地形、地物多,如西北角既有新扩建的北京北站,又建有新的大型商业嘉茂中心)的问题。这无疑加剧了该立交新的交通拥堵。图3为北京西直门立交桥实景2。

图3 北京西直门立交桥实景2

(4)由于受地形的限制,且利用早期立交的匝道,该立交高架匝道桥梁的集散长度比较短,部分匝道的转向条件较差(转弯半径小),同时,周边的公交车站及立交出入口间距比较短,这无疑造成了行人和车辆的使用不便,并形成新的交通拥堵。

(5)针对西直门立交特定的交通环境,公安交通管理部门力图通过新的交通组织,改善该立交的交通状况。将由西向南的交通实行限制,通过交通导向和组织,将此部分交通流经展览路转南,行至车公庄立交转向南行驶,完成其转向功能。虽然,在很大程度上转移了西直门立交的拥堵点,但许多市民误认为西直门立交的交通功能不完善,也带来很多不便(譬如由西往南无法去附近的人民医院),这其中也存在一定的误解。

(6)单向车流的潮汐波加剧了西直门立交的拥堵。譬如由西向东(西外大街至北二环的匝道)十分拥堵,主要是北二环的车流已饱和,并入新的车流必然要堵塞,而由东往西(北二环至西外大街)不堵塞,属于车流量的分流。又譬如,由北往南(西直门北大街至西二环)的车流十分堵塞,因原来的北二环车流已饱和,再加入新的车流必然要饱和；反之,由南至北的车流(北二环至西直门北大街)就不存在堵塞,主要是对该地区车流起到了分流的作用。这也客观地反映了该立交的综合交通情况。图4为北京西直门立交桥实景3。

图4 北京西直门立交桥实景3(新建大型商业)

3 我国城市立交规划体系和方法研究趋势

3.1 趋势之一:关于城市交通系统性和前瞻性

随着现代城市交通的日益增长,道路交叉口成为城市交通拥堵的多发地早已成为不争的事实。应该说,目前我国道路交叉口还缺乏系统性和前瞻性的研究,存在着导致交叉口特别是立体交叉的规划和用地预控缺失,建设成本和拆迁成本失控。目前的研究趋势是——应用多学科的知识交叉,特别是交通工程学的理论,积极探讨和建立城市立交规划的体系框架和研究方法,并采用实证分析对所构建的理论体系进行科学验证,以指导今后的城市立交规划和工程设计。

我国许多城市的交通拥堵现象日益严重,交通问题也日趋复杂,交叉口拥堵成为我国多数城市交通拥堵的常态。其根本原因是交通供需矛盾的日益突出。一方面,城市化的快速发展,导致城市规模的不断扩大,交通需求的总量急剧增长；另一方面,城市总体规划还没有深入研究城市交通需求和交通需求的变化趋势,而城市交通规划则过多地侧重于网络的规划和布局研究,两者对交叉口建设方案的研究和预控均显得不足,导致未来的供给出现先天不足。随着交通供需矛盾的激化,各种交通管理和改善措施是其解决手段之一,而物质性的规划也必不可少,比如立体交通设施及其空间资源的规划和预留［3］。

3.2 趋势之二:城市立交规划与城市交通规划的关系

(1)城市立交规划与城市交通规划的关系是人们十分关注的话题。由于城市人口密度越来越高,土地资源越来越珍贵,用地越来越紧张,城市交通立体化是节约用地的有效手段,因而成为我国许多城市交通发展的必然趋势之一。目前在我国,关于立交规划的研究成果大多是针对公路立交,且专门的公路立交规范还尚未出台。这些都导致了城市立交规划的理论和方法的不完整。专家提议应从城市立交规划的基本过程出发,借用城市交通规划的理论,构筑城市立交规划的理论框架,即创新城市立交规划的体系和方法。

(2)城市交通规划是了解城市内现有的交通形态和土地使用情况,研究目前交通路线是否合理,应如何加以改进,以配合将来发展需要,并引导城市走向既定目标。城市交通规划的主要目的,在于模拟及分析城市内有关交通网络的现况,了解城市交通问题的症结,预测城市交通的发展趋势,制定和提出有效的解决策略。

(3)城市立交规划应充分了解城市内各主要交叉口的交通形态和周边土地使用情况,研究交叉口的物质形态与交通网络是否适应,应如何改进,如何预留未来立体交叉设施的建设空间,以配合将来城市发展的需要。

(4)关于城市立交规划的主要目的,在于模拟和分析主要交叉口的有关交通活动的现况,预测各交叉口交通发展趋势,结合周边用地,制定有效的立体交通设施建设方案,划定用地空间并严格控制建设红线。因此,城市交通规划的研究范围是网状的面,而城市立交规划的研究对象则是网里的各个重要节点。

(5)城市立交规划是介于城市交通发展战略规划,以及城市交通近期建设规划与实施之间的城市交通规划,侧重于交叉口研究,强调交叉口建设方案的预控和可行性,目的应是有效、合理、综合平衡的用地控制。城市立交规划弥补了上层规划的不足,是对城市交通网络规划的有效补充。虽然在城市立交规划阶段,目前还难以对立交形式和桥梁结构做十分详细的设计,也由于上层规划对交叉口的研究不足,容易导致交叉口用地范围不足或者预留不合理,给下阶段的城市建设带来更多限制,造成不必要的拆迁和浪费。应抓紧对此问题进行专项研究［4］。

3.3 趋势之三:关于城市立交规划体系的构建

(1)城市立交规划与城市交通网络规划一样,都是城市交通规划的中间规划。因此,制定城市立交规划时既要面向近期建设,指导下一层次规划,并要兼顾中、远期发展,做到远近结合。

(2)城市立交规划是在现状分析的基础上,结合交通发展战略规划和交通网络规划进行需求分析,从需求总量和交通形态入手,判断交叉口是否需要构建立体交通设施,并制定立体交通设施的建设方案。

(3)规划体系交通规划的对象是各种各样的空间尺度、时间尺度背景下的形态各异的交通系统,相应地,其规划过程是由以系统分析方法为基础的一系列合理的解决问题的步骤构成的。采用系统分析方法,则要求以整体效益为目标,以特定的问题为研究对象,运用定量分析与定性分析相结合的方法,从未来发展的观点,凭借价值观进行判断和优选。

(4)城市立交规划的目标就是制定交叉口立体交通设施建设方案,划定用地空间并控制建设红线,指导下一层次的交通近期建设规划,使城市主要交叉口的建设和改造能基本适应社会经济的发展和交通需求的增长,并适度超前。任务即为结合现状和需求的方案研究。标准即针对任务(方案研究)的评价指标。

(5)城市交通规划的目标设计重点是根据目标和任务的重要性分别予以加权和取舍。由于权重随时间变化而变化,未来的交叉口交通问题会逐渐和现状不同,因此,立交规划应具有适度的弹性和多样性,并受到交通行为人的接受性、政府财政状况、技术能力、管理能力和建设时序的反作用。目标设计也是方案评价的重要依据,后文将具体讨论。

(6)决策设计：主要是定向决策模式广泛应用于交通规划,突出了决策设计与规划各阶段间的内在联系,由此可以对任务甚至目标做出及时调整,同时更加强调了社会、经济、政策、环境等诸多因素对立交规划决策的影响。

(7)城市立交规划的决策分目标定性、论证、执行和反馈四个阶段,分别与规划的四个步骤(现状调查、分析与预测、建设时序与投资、追踪)相适应,并相互作用。

3.4 趋势之四:从网络交通上研究城市立交的拥堵问题

(1)城市道路交通是由密集的道路构成的网络交通。在城市道路交通网络中,不可避免地存在着各种交叉路口。交叉路口的出现,会使道路交通网中原干线道路上平稳的交通流发生堵塞或被间断,影响到整条干线道路运输系统的相对效率,并在其通行能力与安全方面有着较大的制约作用。我们通常在主要的交叉口处设置互通式立交,利用匝道形成各方向的直接互通来避免行车上的冲突。

(2)城市互通立交的方案选择及设计的合理与否,对立交匝道出入口的通行能力的提升、安全性、行驶时间的节约及道路服务水平的提升都有很大影响。它不但关系到城市道路线位方案的整体走向及工程规模,还关系到道路的经济效益及周边环境等因素。应综合分析交通条件所包括的各种因素对城市互通式立交方案的选择所产生的影响。

3.5 趋势之五:关于城市立交规划的实施

城市立交规划的主体结构,在实施中一般应包括以下步骤。

(1)方案评价。通过定量测试、定量指标计算和定性评估,对制定的交叉口立体交叉方案进行调整和优化,最终选出最佳方案作为近期建设规划和远期用地控制的依据。

(2)立交位置选择和立交方案选择是城市立交规划的技术核心,一般应遵照以下原则：应满足立交间距、加减速长度和通行净空的要求,需要跨越铁路、航道的,还需要满足相关行业要求,城市立交规划方案的评价方法等［5］。

4 缓解西直门立交交通拥堵问题的对策建议

应用上述现代城市交通理论,为缓解北京西直门立交桥的交通拥堵问题,特提出如下对策建议。

(1)从城市交通空间布局和时序布局的高度来分析西直门立交的交通拥堵问题,通过多种措施,尽量减少该区域的交通流量。

(2)要发挥城市交通设施的最大效益,分解该区域的交通流量；开辟和实施动态的交通潮汐流车道(如西直门北大街和西外大街)。

(3)通过技术手段将该立交特别拥堵点进行转移和分流,譬如可延长西向东(西外大街至北二环)的拥堵点,以缓解交通拥堵。

(4)进一步研究和构建该区域合理的路网结构,通过交通毛细血管来分解该区域的交通流量。

(5)在该区域采用大容量公共交通(如二环路上),通过大容量的交通工具快速运送乘客通过西直门立交。

(6)在轨道交通线网上,应增设西二环至西直门北大街的支线,通过轨道交通来分流一部分车流,并引导行车驾驶人员和乘客使用轨道交通。

(7)依据西直门立交桥的交通结构,改进和设立清晰醒目的交通标志,绘制完整的包括直行、右转、左转、掉头行车示意图,标注出该立交桥的出入口和立交的走向图,交通标志要简单清楚,并使立交桥的指示牌有渐进感,以引导人们顺畅地通过该立交。

(8)建议采用地下交通方式来分流车流量。在确保安全的前提下建设地下道路,譬如从德胜门进入地下(距地面60 m),经西二环至京开路(其间,可分别从金融街、菜户营和玉泉营进入地面),这样可大大分流西二环的车流,也可缓解西直门立交的交通拥堵。

本文得到北京市市政工程设计研究总院有限公司刘勇副总经理和和坤玲道路专业总工程师的指导和帮助,谨表谢意!

［1］ 穆祥纯. 试论北京城市交通拥堵的标本兼治 ［J］. 城市问题，1997(4):48-49.

［2］ 穆祥纯.基于创新理念的城市桥梁与市政建设［M］.北京: 人民交通出版社， 2012.

［3］ 穆祥纯.中外城市桥梁［M］.北京：人民交通出版社有限公司, 2015.

［4］ 穆祥纯.试论北京城市交通的发展战略［J］.中国市政工程， 1998 (1): 7-8.

［5］ 黄从俊.我国城市立交规划体系和方法研究［J］.城市问题，1998 (3):34-36.

U491.2+65

B

1009-7716(2015)09-0001-04

2015-05-18

穆祥纯(1955-),男,北京市人,教授级高级工程师,副总经理,享受国务院政府特殊津贴专家,长期从事桥梁设计、城市交通研究及技术管理工作。