葛刚磊
(无锡市政设计研究院有限公司,江苏 无锡 214072)
我国高速公路建设起步较晚,但发展迅速,高速公路出入口设计缺乏上位控制,早期大多依据出入口布置的一般原则设置,未能有效结合所在地区城市的路网规划、用地规划以及交通量进行综合考虑,有些出入口甚至让步于地区建设易地而建。目前对高速公路出入口改造时都考虑将高速公路出入口与城市道路进行有机结合,设置为互通形式,但并不是所有的出入口都适合布置为互通。
通锡高速新吴区出入口位于无锡市新吴区锡梅路南侧、新鸿路东侧,与现状新鸿路相接。新吴区出入口距离上游金城东路出口约5.3 km,距离下游长江南路出口约7.5 km,距离西侧硕放出入口约5.4 km。目前高速出入口进出为双向四车道,收费站布置为3个进口、4个出口,如图1所示。
通锡高速新吴区出入口服务片区为规划锡义路以南、新韵南路以东、沪宁高速以北及环鸿路以西区域,主要为新吴区东部及鸿山东南片区。硕放出入口主要服务片区为机场及新吴区西部片区,金城东路出入口主要服务片区为鸿山北片及厚桥片区,如图2所示。
图1 通锡高速现状
图2 出入口现状及服务片区
目前通锡高速新吴区出入口周围地块开发未完成,周围多为企业及乡镇。依据规划,出入口服务片区内用地以企业用地为主,住宅用地较少。收费站服务水平及通行能力均较好,如图3所示。
目前通锡高速新吴区出入口位于新鸿路上,双向四车道,与新鸿路为T形交叉口。该出入口服务片区主要依靠锡东大道、锡梅路、锡协路、新鸿路及鸿运路上下高速。
图3 出入口规划用地及辐射范围
其中通锡高速以西片区上下高速主要路径为锡东大道至锡梅路之后转向新鸿路或锡东大道至锡协路转向新鸿路。现状锡东大道及新鸿路已经按照规划实施到位,锡东大道为南北走向城市主干路,双向六车道,如图4所示;新鸿路为南北向城市主干路,双向六车道,如图5所示。
图4 现状锡东大道
图5 现状新鸿路
目前通锡高速以西片区开发强度较小,主要为工厂企业及农田,散布零星乡村,现状各条道路以及通锡高速新吴区出入口运行状态良好。依据高速公路管理处资料,通锡高速新吴区出入口现状日交通总量为4 700 pcu,小汽车与大车比例约3∶1,进交通量为2 300 pcu/d,出交通量为2 400 pcu/d。将现状日交通总量折换成标准车日交通总量为5 875 pcu/d,出入口高峰小时交通量为594 pcu/h,如图6所示。
图6 出入口现状交通流线
1.3.1 骨架路网交通量预测
依据规划(见图7),通锡高速新吴区出入口西侧区域主要为工业用地,通过规划地块容积率,推算建筑面积见表1。
图7 周边用地规划
表1 周边用地规划指标表
以项目土地利用开发全面建成使用的年限为预测目标年(2031年),取晚高峰(17:00—18:00)作为评价时段,根据《建设项目交通影响评价技术手册》,预测各主要地块高峰小时吸引、发生客流量见表2。
随着居民机动化工具拥有量的不断增长,私家车出行方式比例正在呈现不断增长的态势。根据片区地块开发情况,预测未来地块高峰时段吸发客流出行方式结构见表3。
表2 高峰小时吸引、发生客流量
表3 交通出行方式预测 %
根据相关规划的路网及预测所得的车辆出行OD矩阵,利用Transcad软件对研究区域的道路进行流量分配预测,叠加地块出行交通量及过境交通量,得出该服务片区内高峰小时出行机动车交通总量为48 901 pcu。
依据片区内主要骨架路网,结合过境交通流量,对高峰小时机动车通流量进行分配,见表4。
表4 骨架路网路段高峰小时流量
由表4可知,在远期规划地块开发完成后,片区周围除泰伯大道及新鸿路服务水平较低(D级),其余骨架道路路段服务水平较好,处在C级服务水平。
远期规划年通锡高速新吴区出入口周边路网运行状态良好。
1.3.2 新吴区出入口交通量预测
目前通锡高速新吴区出入口通道进出为双向四车道,道路通行能力为2 800 pcu/h,收费站布置为3个进口、4个出口。按平均排队长度为5辆车计算,进口道通行能力为540 pcu/h,出口道通行能力为520 pcu/h,总通行能力为1 060 pcu/h。目前新吴区出入口高峰小时交通量为594 pcu/h,采用平均增长率法至目标年,高峰小时交通量为925 pcu/h。出入口交通主要依据新鸿路、锡东大道及锡梅路转换,规划年出入口高峰小时交通量叠加至主要道路背景交通量见表5。
表5 新吴区出入口周边路网高峰小时流量
规划年通锡高速新吴区出入口交通流量对周边骨架路网影响较小。
由于通锡高速以西片区主要通过锡东大道及锡梅路转向新鸿路进入高速,考虑高速出入口与锡梅路的快速交通转换,该次对通锡高速—锡梅路进行互通方案设计。
互通方案在高速出入口与锡梅路间设置全向匝道,直达通锡高速新吴区出入口,同时设置出入口左转向新鸿路单向匝道。高速的车辆可绕过新鸿路地面信号灯交叉口,通过立交直接与高速出入口进行转换,减少收费站附近地面道路的交通压力,如图8所示。
出入口互通设计为双向二匝道,宽度为14 m,单匝道通行能力为900 pcu/h。
远期最不利情况为出入口互通满负荷运行,交通压力将主要集中在锡梅路上,由于锡梅路上互通的东西方向均有灯控交叉口,因此锡梅路(锡东大道—新鸿路)段道路服务水平将由0.70升高至0.87(C→D),再加上互通车流与锡梅路主线车流在交叉口的分流及合流,综合原因造成该段道路通行能力较差。
该方案优点为通锡高速新吴区出入口可以与锡梅路进行快速转换,减少路段延误。该方案缺点有以下几条:
(1)互通占地较多,共需约13.4万m2。
(2)互通方案设置在锡梅路上,锡梅路为城市主干路,设置互通段锡梅路位于锡东大道及新鸿路之间,交叉口间距约1 km,高速出入口东西片区进出车辆上下互通均需通过锡东大道-锡梅路交叉口及新鸿路-锡梅路交叉口,两个交叉口间接制约了互通的快速转换功能。
(3)互通造价较高,总长约3.4 km,总投资约15 223万元。
(4)需对现状新鸿路进行改造,改造总面积约1.6万m2,总投资约1 300万元。
(5)由于该片区多为工业用地,远期交通生成率及出行率相对较低,规划年周边路网骨架运行状态良好,新吴区出入口高峰小时交通量总的为1 022 pcu/h,高峰小时单向交通量约510 pcu/h,对周围骨架路网的影响较小,建设互通对分担周围路网交通压力效果不明显,对高速出入口的通行效率无显著提升。
(6)在远期最不利情况下互通满负荷运行时,对锡梅路造成较大影响,锡梅路(锡东大道—新鸿路)段易造成交通拥堵。
综上所述,互通方案的功能性和可实施性较差。
由于通锡高速新吴区出入口全互通方案的功能性及可实施性较差,但结合现状出入口区域周边用地情况及交通生成分布预测,出入口西侧地区远期交通出行压力较大。由于通锡高速以西片区主要通过锡东大道-锡梅路交叉口进行交通转换,该交叉口距离高速出入口约1.8 km,经过3个交叉口。考虑远期锡梅路及新鸿路的交通压力,在条件适当时可设置新吴区出入口与锡梅路的定向匝道,减缓交通压力。
方案设计在锡东大道-锡梅路交叉口东侧设置定向匝道,直达通锡高速新吴区出入口,实现锡梅路西段与通锡高速的快速转换,如图9所示。西侧区域进出高速的车辆可绕过地面信号灯交叉口,通过匝道直接与新吴区出入口进行转换,减少锡梅路及新鸿路地面道路的交通压力,较少锡梅路-新鸿路交叉口的停车延误。
图9 定向匝道示意图
该方案优点:
(1)锡梅路西段与通锡高速新吴区出入口交通可以进行快速转换。
(2)减少锡梅路及新鸿路部分路段(总长约1.4 km)地面交通压力。
该方案缺点:
(1)双向匝道造价较高,总长约1.5 km,总投资约7 869万元。
(2)需对现状新鸿路进行改造,改造总面积约1.6万m2,总投资约1 300万元。
通锡高速新吴区出入口与锡梅路定向匝道在一定程度上能减缓地面道路的通行压力,对高速出入口的通行效率有一定的提升,但匝道建设投资较高,且需改造现状新鸿路,综合考虑近期暂不建设,远期可依据路网运行状况再进行评估是否需要建设。
锡通高速新吴区出入口服务半径较小,周边路网完善,无必要设置出入口连锡梅路互通,出入口与锡梅路的定向匝道可在远期依据路网运行状况再进行评估是否需要建设。
高速出入口互通改造设计是一项系统工程,投资及运营成本较高,应结合出入口所在区域的发展情况、城市规划、路网规划、近远期交通预测及上下游出入口间距充分考虑。高速出入口互通的设置不仅要考虑出入口通行效率的提升,高速公路运营能力的提高更要与区域建设结合,分析对城市路网的影响、对周边地块的影响以及所产生的综合投资效益。