吴作军,王麒翔
[1.上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司成都分公司,四川 成都 610041;2.忠县建设工程质量中心,重庆市404300]
城市快速路是在城市内修建的,中央分隔、全部控制出入、全部控制出入口间距及形式,具有单向双车道或以上的多车道,并设有配套的交通安全与管理设施的城市道路[1]。
城市快速路在城市发展中能发挥巨大的运输效益,是缓解大城市交通拥堵的重要措施。城市快速路可联系城市各功能组团或分区,对城市空间结构进行合理调整,完善中心城区与郊区交通的有序衔接,扩大城市辐射的吸收能力,使城市主要节点快速通达,并加强城市的运转效率。
城市快速路总体设计主要包括建设规模论证、建设形式选择等内容。
建设规模论证:基于2035 年成都市宏观交通模型,结合现状调查和未来年规划情况,采用经典的“四阶段”预测模型进行分析论证。
建设形式选择:城市快速路建设形式有地面快速路、高架快速路、堑式(地道)快速路3 种形式[2]。
地面快速路造价较低,施工难度小,后期拓展性强,对环境影响较大,占用地面资源,对土地形成分隔。高架快速路道路容量大,通行能力强,对环境的影响尤为突出,影响城市景观。堑式(地道)快速路施工难度大,建设成本高,拓展性较差,节约地面道路空间,美化地面环境。
本文以成都市武侯大道快速化改造工程为例,从工程现有建设条件、路网规划、用地规划、交通功能、城市形态影响和总投资等多方面进行综合分析,确定总体建设方案。
成都市武侯大道(二环路—绕城高速)主要位于成都市武侯区,随着双流区和武侯区的发展,两区与中心城区的联系更加迫切。武侯区现状3 条进出城通道(老川藏路、武侯大道、草金路)的交通压力较大,武侯大道的改造建设对缓解现有进出城通道的交通压力,形成完善的放射性快速路网体系,带动沿线经济发展,推动武侯区城市有机更新,打造高品质生活城区有着重要作用。
武侯大道(二环路—绕城高速)改造工程西起绕城高速接待寺立交东侧(不包括该立交范围)、江安河西侧(武侯区界),东至二环路双楠立交(见图1),全长约7.48 km。道路红线宽度40~53 m:二环路—三环路(2.85 km)规划红线为40 m/42 m/53 m,规划绿带为4 m/5 m,按照一体化设计的U 型空间(包括规划红线和规划绿线)宽度为50~75 m;三环路—绕城高速(4.63 km)规划红线为50 m,规划绿带10 m,按照一体化设计的U 型空间(包括规划红线和规划绿线)宽度为76~100 m。
图1 武侯大道地理位置图
该项目涉及的轨道线路有现状2 条运营线路、1条在建线路、2 条规划线路,统计情况见表1,位置见图2。
表1 现状城市轨道交通统计表
图2 现状城市轨道交通示意图
根据《成都市综合交通体系规划(2016—2030年)》,武侯大道是市域“三环十六射”快速路网体系中成新蒲快速路的城区段。本次研究范围为二环路至绕城高速路段(见图3),总长约7.48 km。
图3 成都市综合交通体系规划图
根据武侯区路网规划,武侯大道(二环路—绕城高速)道路等级分为两段:二环路—三环路为主干路,三环路—绕城高速为快速路,如图4 所示。
图4 武侯区路网规划图
结合成都市和武侯区规划,本次设计考虑对三环路—绕城高速段进行快速路改造分析。本文只对该路段进行探讨。
2.3.1 交通流预测
本次交通流量预测工作主要依托2035 年成都市宏观交通模型,在该模型基础上,根据武侯区最新规划情况,进一步细化路网,调整沿线土地利用等数据,采用经典的“四阶段”预测模型,即按照出行生成、出行分布、方式划分和交通分配4 个步骤的交通预测程序,获取沿线道路交通分配及其他需求预测结果。
2.3.2 交通流预测结果
2.3.2.1 整体情况
预测年机动车高峰期单向流量3 108 pcu/h,其中过境交通占比52%,到发交通占比48%;高峰期单向流量慢行交通自行车978 veh/h,步行3 145 人次/h。
2.3.2.2 路段交通运行情况
三环外路段:绕城高速至草金路中段路段机动车高峰期单向流量2 769 pcu/h,自行车475 辆/h,步行1 342 人次/h;草金路中段至三环路段高峰期机动车单向流量3 140 pcu/h,高峰期单向流量自行车1 004 veh/h,步行4 267 人次/h。详细的高峰期断面单向流量情况见表2。
表2 高峰期断面单向交通流量情况
2.3.2.3 路口交通运行情况
规划年武兴二路、武青南路、智远大道、草金路中段路口具有较大的转向需求(见图5 至图8),未来年将存在严重拥堵,其余路口服务水平较好。
图5 草金路中段路口流量
图6 智远大道路口流量
图7 武青南路路口流量
图8 武兴二路路口流量
2.3.2.4 慢行交通运行情况
慢行出行需求包括步行和自行车出行,其中自行车分为共享单车与家用自行车。2041 年武侯大道高峰期慢行出行需求为4 124 人次/h(双向),其中自行车978 veh/ h,步行3 145 人次/h。
2.3.3 规模论证
2.3.3.1 路段通行能力计算
路段服务水平采用V/C(饱和度)来评价,其中通行能力计算采用《城市道路设计规范》(CJJ 37—2012)推荐的方法。城市道路路段通行能力可根据一个车道的理论通行能力进行修正得到。
2.3.3.2 道路服务水平
综合《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)及国内外道路设计经验,新改扩建道路按照三级服务水平设计(车辆稳定驾驶)。
基于道路通行能力和服务水平评价标准,对现状武侯大道在未来年的交通服务水平进行评价(见表3)。
表3 现状道路条件下未来年高峰期道路服务水平 单位:pcu/h
根据评估结果,至2041 年,三环路—绕城高速段,服务水平为四级,饱和度为1.0~1.1,存在严重的拥堵情况。二环路—三环路可保持现状道路断面,三环路—绕城高速段需要调整断面型式,增加路段通行能力以保障未来年的道路服务水平。
三环路—绕城高速段:快速路改造采用地面快速路方案,主路服务水平二级,辅路服务水平三级;快速路改造采用高架快速路主4 辅6 方案,主路服务水平三级,辅路服务水平二至三级。两个方案道路服务水平见表4。
表4 三环路至绕城高速两个方案道路服务水平比较表
2.4.1 沿线交通条件分析
综合考虑规划用地及地铁限制,对快速路各主要路口交通改造可行性方案和各节点的交通条件进行分析(见表5):武侯大道、武兴二路及草金路中段路口顺路向均无法设置下穿隧道;武青南路顺路向无法设置上跨桥和下穿隧道。
表5 沿线主要交叉口建设条件分析表
2.4.2 方案一:地面快速路
(1)总体改造方案
标准断面:将原有双向8 车道优化为主6 辅4。
设计速度:主路60 km/h,辅路40 km/h。
主要节点优化:武兴二路支路上跨,武青南路和草金路中段主路上跨,智远大道支路下穿。
车行出入口:设置4 对出入口。
慢行系统:增设1 座地道、7 座天桥,其余利用3对地铁车站和3 处地面道路过街,共12 处过街点位,平均间距360 m(见图9)。
图9 总体改造方案平面布置图
(2)标准横断面
2 m(中分带)+11.75 m(主路车行道)+4 m(侧分带)+7.25 m(辅路)+2 m(机非分隔带)+非机动车道+人行道(利用规划绿线范围整体打造)。标准横断面布置如图10 所示,图11 为效果图。。
图10 方案一标准横断面图(单位:m)
图11 方案一标准横断面效果图
2.4.3 方案二:连续高架快速路
(1)总体改造方案
标准断面:高架主4 地面辅6,武青南路至草金路中段设置连续高架(2.6 km),南侧无设置上下行匝道条件(现有地铁运营3 号线限制)。
设计速度:主路60 km/h,辅路40 km/h。
出入口:仅设置主路出入口,共2 对。
慢行系统:设置3 座天桥,其余利用地铁车站和底层道路过街,共12 处过街点位,平均过街距离360 m(见图12)。
图12 总体改造方案平面布置图
(2)标准横断面
8 m(中分带)(布置双向4 车道高架主路)+10.5 m(主路车行道)+1.5 m(侧分带)+3.5 m(非机动车道)+3 m(人行道)(慢行系统结合规划绿线范围整体打造)。标准横断面布置如图13 所示,图14 为效果图。
图13 方案二标准横断面(单位:m)
图14 方案二标准横断面效果图
2.4.4 方案比选
针对两个总体方案进行方案比选(见表6)。对规划用地、交通功能、城市形态和投资等因素进行综合比较后,推荐方案二(连续高架快速路)。
表6 方案比选表
城市快速路总体设计主要通过经典的“四阶段”预测模型进行建设规模论证,从现有建设条件、路网规划、用地规划、交通功能、城市形态影响和总投资等多方面综合分析,确定总体建设方案。