延崇高速延康立交选型及线形设计

张建华

（北京市市政工程设计研究总院有限公司, 北京 100082）

0 引言

立交建设已经从仅仅满足使用功能的要求逐步转变为综合考虑安全、功能、技术、经济、景观、环境等各方面因素的要求上来。大规模建设转变到精细化、精品建设工程，所以在建设的前期需要做充分的准备工作，其中立交型式的选择是整个设计过程的重点。如何从若干个方案中选择出各个方面都有优势的方案，一直是摆在设计者面前的一个问题。为了使城市立交方案的比选更加客观，笔者从预测交通及周边规划路网入手进行分析，结合2019年世园会整体规划，将整个选型方法引入到立交方案选择的过程中。通过尝试探索一条行之有效的、具有可操作性的方法，希望能为后续的立交研究和实践工作提供参考。

1 延康立交状况

1.1 现状分析

延康路互通立交位于延崇高速公路与延康路相交处，立交区主线首先在规划河道与京张高铁延庆支线之间的空间布设，之后上跨延康铁路、延康路，主要完成延崇高速公路与延康路之间的交通转换。

延康路规划为一级公路，规划红线宽度为50 m。现况延康路为二级公路，主路车行道宽10 m，双向两车道，车行道两侧设主辅隔离带与辅路，辅路宽5 m。延康路道路等级为一级公路，设计车速为60 km/h。

在立交区的东南象限（延康路南侧，主线东侧）为规划京张高铁延庆支线，高铁沿延崇高速向东北方向延伸。规划河道位于主线西侧，在立交区与主线平行约800 m后折而向西北方向前进。在延康路北侧，延崇高速上跨现况延康铁路。立交区主线距离郭家堡最近距离约50 m，现况西北象限有一块墓地。延康路互通立交用地主要为林地、果园，立交拆迁量较少，立交区范围内有36 kV高压线一条。

1.2 交通调查

1.2.1 交通量小时分布特性

现状西北通道道路主要有京藏高速（四车道）、京新高速（局部实现四车道）、G110（二级公路）、昌赤路（山区三级公路）、109国道（山区三级公路）、八达岭过境线（山区三级公路）。依据调查结果显示，目前西北部通道（京藏通道）市界处的断面量为77 090 pcu/d，客货比为35∶65，煤炭货运出行约占货物总量的60%~70%。西北通道六环外的通道量约为9.35万pcu/d，过境交通、外省市进出京交通所占比例达到75%。该处过境交通、外省市进出京交通、旅游交通、北京居民日常出行交通相互叠加，高峰时刻西北通道交通压力巨大，交通拥堵时有发生。

G6京藏南口镇、G110京冀界、G110陡岭二号桥、S212昌赤路—大庄科乡、S323延琉路—四海镇调查点24小时交通量观测结果如表1所示。拟建项目通道内各调查点小时交通量分布如图1所示。

表1 G6京藏南口镇调查点24小时交通量（进京）

图1 G6京藏南口镇调查点24小时交通量分布图（进京）

1.2.2 日昼比

货车日昼比普遍高于客车日昼比，说明相关公路货车夜间出行比重较大。随着未来区域高速公路网络的形成，项目影响区各相关道路条件不断改善，拟建项目长途运输通道作用将明显突出，大型货车夜间出行比重仍将有所增加。

1.2.3 车型及其比例统计

对各调查点作车型及车型比例分析，可得知各个调查点的大致车型比例情况。G6京藏高速公路市界调查点的货车比例较大，客车比例较小。北六环交通量和货运交通占比都大于西六环，说明北六环为货运交通量主要分流通道。

1.3 路口道路通行能力

立交各个路口通行能力表如表2。十字交叉口设计通行能力等于各进口道设计通行能力之和。进口道设计通行能力为各车道设计通行能力之和[1]。

表2 立交各个路口通行能力表

（1）计算路口设计通行能力：

一条直行车道的设计通行能力为：

式中，T——信号灯周期（s）；tg——每周期内绿灯时间（s）；t0——绿灯后，第1辆车启动通过停车线的时间（s）；Φ——折减系数；ti——直行车的车头时距（s）。

（2）进口道的设计通行能力：

式中，Nels——进口道的设计通行能力（pcu/h）；∑Ns——直行车道设计通行能力之和（pcu/h）；β1——左转车占该面进口车辆的比例；βr——右转车占该面进口车辆的比例。

（3）左转车道设计通行能力：

（4）右转车道设计通行能力：

从表2中可以看出，延康立交转向中延庆回北京城区的交通量较大。

1.4 2019年世园会交通特性分析

1.4.1 客流总量

世园会客流条件对比如表3所示，北京世园会客流可以达到2 500万人次，但区位和交通条件无法承担超过24万人次的日客流，如果不进行需求管理，即使1 600万人次客流规模也会遇到巨大压力，导致外部交通瘫痪。

表3 世园会客流条件对比

1.4.2 路网密度服务指数

路网服务指数与速度表如表4所示，服务指数与速度分析图如图2所示。计算路网中每个路段的里程比例与车千米比例，并按大小排序，最后通过拟建项目的路网服务指数，确定节点之间项目的功能。

图2 服务指数与速度分析图

表4 路网服务指数与速度表

根据表4和图2可知，延康立交作为在世园核心区外距离最近的立交节点，需要进行逐级分流的立交型式考虑，以确保在会期不发生交通拥堵。

2 延康立交型式选择

延康路与妫川路、京藏高速以及京新高速公路一起构成了延庆境内南北方向的公路网骨架，承担着北京中心城区与延庆的联系功能。延崇高速向北依次与妫川路、延康路、康河路及京新高速设置有互通式立交。延康路立交主要功能是满足出京车辆进入延庆城区及延康路上车辆的进京需求，以及在世园会期间为进入世博园提供通道。根据2039年延康路立交节点转向量分析，该节点最大转向交通量为4 073 pcu/d，为延庆进京方向，最小转向交通量为253 pcu/d，为延庆到崇礼方向。根据预测结果，该节点采用一般互通式立交能满足交通需求。

立交设置应保证转向交通的快速、安全、连续，立交规模应尽量控制层数，减少占地和拆迁，节约投资。根据2039年延崇高速、延康路转向量分析，该立交2039年转向交通量主要为延康路与延崇高速进出京之间的交通转换，其中延康路进京的转向交通量为4 073 pcu/d，延崇高速去往延庆城区方向的转向交通量为2 149 pcu/d。因此立交的型式应重点考虑这两个方向的交通需求。

延康立交为半菱形立交加右转匝道的组合立交，通过交通分析，延康路直行交通量较大，交通量西向东为2 954 pcu/d，东向西为7 768 pcu/d。为了满足主要交通流量的交通需求，达到世园会期间的交通目标，该方案延崇高速驶出车辆分两次驶离高速，分别进入延康路及小大路，跨越延康路匝道落地后与两侧辅路接顺之后与小大路路口相交。其中出口匝道设置为单车道匝道，入口为单车道，世园会期间满足施画两条车道条件，三条匝道各设置一座收费站，延康立交平面图如图3所示。

图3 延康路互通立交平面图

3 结语

随着北京经济飞速发展及2019年世园会的胜利召开，延庆区与北京城区的车辆的增长会呈跳跃式发展，交通量预测存在不确定性，因此在构思立交方案的过程中，眼光需要放远，在投资不增加很多的前提下选用指标高的立交型式[2]。

延康立交2019年建成通车，目前已经运行三年，该立交不仅对北京世园会会时交通集散起到重要作用，而且会后也为延庆区经济发展做出了重要的贡献，该立交型式已经成为一个比较有特点的案例。建设一座互通式立交大多可成为当地的一个地标，在满足立交的使用功能的前提下，还要拥有良好的形态，构成优美的景观，同时又要与周边景观相协调，因此立交型式的选择是城市建设的重中之重。