地下车库联络道外部出入口布置位置研究
2017-08-07章华金余朝玮
章华金,余朝玮
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
地下车库联络道外部出入口布置位置研究
章华金,余朝玮
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
在高密度开发的商务核心区中,交通出行问题已成为制约核心区服务的一个重要因素,而地下车库联络道因其对地面路网的扩容、联通共享车库等功能越来越受到青睐。为提升地下车库联络道的通行效率,减少其对环境、路网交通等的影响,在理解地下车库联络道功能的基础上,分析了其地面出入口断面布置、路段中布置及路网中的布置位置等布置方式的优劣,所得结果可为地下车库联络道的设计提供参考。
地下车库联络道;出入口;布置
0 引言
随着经济的发展,各地纷纷涌现出多个以商业办公为主的CBD核心区,其规划建设具有容积率高、地面支路网密、街坊面积小、道路红线窄等特点,使核心区具有较高的建筑贴线率,优质的底层商业综合开发环境,良好的行人和商业互动空间,整体品质较高。
但核心区高密度、高容积率的开发导致交通需求较大,而区域内路边临时停车、公交停站、交叉口拓宽空间小等客观因素的存在,将导致区域支路上机非矛盾突出,机动车交通组织混乱,通行效率低下,安全隐患增大,尤其在早晚高峰期各地块车辆集中出入时会造成区域交通十分拥堵的局面。因此有必要建设地下车库联络道,贯通核心区地下车库,共享地下停车资源,将出入地块的车辆通过核心区外围的出入口集中进出地下车库,以减轻核心区地面支路网的压力,提升支路车辆及人非通行品质。
基于地下车库联络道的功能定位,主要服务对象为进出地下车库的小型车辆,且外部出入口在高峰期的进出交通流量较为集中。故如何科学地布置外部出入口,对确保车辆顺利识别并进出地下联络道,降低其对地面道路交通的干扰影响,提高地下车库联络道使用效率具有十分重要的意义。
1 外部出入口在横断面中布置方式研究
由于地下车库联络道主要功能为连接各个地下车库,其属性存在公共性。根据权属及管理单位的不同,地下车库联络道主要有市政公共属性和地块私有属性两种。
1.1 市政公共属性的地下联络道
市政公共属性的地下车库联络道占用土地属性为市政用地,其产权归属于政府,主要服务于不同权属的地下车库。故地下车库联络道的地面出入口布置也需占用市政用地,结合其交通属性,一般布置在市政道路红线范围内。
结合工程建设的可实施性、交通功能及用地红线限制等因素,在市政道路上的出入口可布置在道路中分带位置(见图1),机动车道单向路幅中部(外侧设置辅道,如图2所示)及机动车道外侧(见图3)。
图1 出入口布置于路中
图2 出入口布置于单向路幅中部
图3 出入口布置于机动车道外侧
1.2 地块私有属性的地下车库联络道
地块私有属性的地下车库联络道其所有权归地块,所占用土地属性为已出让地块,故地下车库联络道出入口需布置在道路红线外地块范围内(见图4),通过通道与市政道路衔接,其功能特点与常规地块出入口一致。
图4 出入口布置于道路红线外
1.2.1 路中式布置形式
地下车库联络道的出入口路中式布置形式指出入口均布置于道路中间的中分带位置(见图5),此种布置形式方便将双向车道布置在同一个位置,也可根据项目布局的需要将出入口前后布置,出入口与不同向的车道衔接较为便捷,适用性较强。
图5 路中式出入口布置实景
1.2.1.1 功能特点
路中式布置的主要特点为出入口均布置于车行道的内侧,方便通过性车辆直接进出,可减少对外侧交通的干扰,避免对两侧地块的出入交通及人非出行造成干扰(见图6)。
图6 路中式出入口交通示意图
由于地下车库联络道服务对象为小型车辆,出入口布置于机动车道内侧符合常规地面车行习惯,可减少大型车辆误入的几率。
在具体施工时,出入口集约化布置可采用单个基坑施工,部分结构共用,所以其建设成本较低,路中部施工也便于交通疏解,对两侧地块及人行影响较小。
1.2.1.2 存在问题及应对措施
当地面道路单向车道数不小于3条时,通道出口车辆向前方交叉口右转或上游交叉口右转车辆进入通道需横穿至少2条车道,同直行车辆存在较多冲突点,交织较严重,如图7所示。为尽量减少交织带来的交通安全隐患,路中式布置的出入口需尽量增大下游及上游交叉口的交织段距离,以增加变道缓冲时间。
图7 地下车库联络道右转车辆交织情况示意
由于常规驾驶习惯左侧为超车道或快车道,车速较快,而地下车库联络道设计标准低于地面支路,容易导致车辆快速冲入匝道,减速不及或忽略减速造成安全事故,为应对此种情况,需在地面出入口位置设置多种安全提示措施,提示减速及限高等问题或在地面车道内侧设置加减速车道,加减速车道如图8所示。
图8 地下车库联络道出入口地面衔接案例
当出入口一并布置时,断面宽度较大,若用地较为紧张时建议出入口先后单独布置。
1.2.2 路侧式(外侧设置辅道)布置形式
地下车库联络道出入口路侧式(外侧设辅道)布置形式指地下车库联络道出入口布置于对应的半幅路中部,内侧为直行及左转车道,外侧设机动车辅道,便于服务地块出入交通及右转车辆,如图9所示。
图9 路侧式(外侧设辅道)出入口布置实景
1.2.2.1 功能特点
地下车库联络道采用路侧式布置,外侧设置辅道,适用于单向车道规模大于3车道以上的较大规模道路断面。出入口布置于单向路幅中部,有助于地下出口车辆较快捷地选择左转、直行及右转,同时也方便3个方向的车辆进入地下入口,交织较少。另外,这种布置方式对原地面道路车流能有效地分隔直行、左转和右转车辆,有助于交通组织,对外侧地块出入车辆无影响,如图10所示。
图10 路侧式(外侧设辅道)出入口交通组织示意图
由于出入口分别设置于不同路幅,故施工时出入口可单独施工,同时由于内外侧均有机动车道,在施工期间对主线交通及两侧地块出入影响较小。
1.2.2.2 存在问题及应对措施
由于路侧式布置形式在单向路幅中设置敞开段,破坏了机动车道整体环境,所以较难采用绿化等方式处理景观问题。而且由于外侧辅道衔接沿路地块的出入车辆,此部分车辆中的非右转车辆将与地下车库联络道的出口车辆形成冲突点,同时其他方向进入辅道的车辆将同进入地下入口的车辆形成冲突点,因此存在部分交织问题,如图11所示。由于冲突点较少,故只需适当增加交织段长度即可满足使用要求。
图11 交通交织问题示意图
1.2.3 路侧式(无辅道)布置形式
路侧式(无辅道)布置形式指地下车库联络道地面出入口布置在机动车道最外侧,出入口外侧与非机动车道及人行道衔接,如图12所示。
图12 路侧式(无辅道)出入口布置实景
1.2.3.1 功能特点
路侧式(无辅道)布置方式将出入口布置在机动车道最外侧,出入口的设置对主线连续车道无影响,且符合慢车道在最外侧的驾驶习惯,能适应地下车库联络道低于市政道路的设计标准,降低车行的安全隐患。
实施期间可根据交通疏解需要对出入口前后实施,只需要对外侧非机动车道及人行道改造或绕行,对现状道路交通影响较小。
由于敞开段设置在机动车道两侧,可结合机非分隔带进行景观设计,景观绿化效果较好,对机动车道视野及景观影响较小。
1.2.3.2 存在问题及应对措施
由于出入口位于机动车道外侧,故进入匝道的车辆与上游地块进出车辆形成交织,对于联络道出口车辆,其直行及左转将与地面主线右转和直行车辆发生较多交织,冲突点较多,故需要尽量增大交织段距离,如图13、图14所示。
图13 联络道入口与地块出入口交织问题示意图
图14 路侧式(无辅道)出口车辆交织问题示意图
由于出入口外侧未设置机动车辅道,两侧地块在出入口敞开段及景观带位置无法进行机动车的出入。故需要协调地块出入口与地下车库联络道出入口的位置,地下车库联络道的出入口尽量设置在两侧地块无机动车出入口的地方,以减少对地块的影响。
1.2.4 红线外布置形式
出入口红线外布置形式指地下车库联络道的地面出入口布置在道路红线外地块范围内,一般适用于地下联络道为地块私有或者几个地块共同拥有时的情形,一般由地块进行管理,如图15所示。
图15 红线外出入口示意图
1.2.4.1 功能特点
地面出入口设置在红线外,对现状市政道路的改建影响较小,可节约市政道路用地且不影响市政道路的管线设置及不改变各种交通形式的正常通行,施工也相对简单。设置在地块内也符合地下车库联络道等级低于市政道路的定位,有助于驶入车辆降低车速,提升安全性。
1.2.4.2 存在问题及应对措施
地下车库联络道地面出入口与市政道路的衔接口位于道路外侧,其性质同地块出入口,但流量较地块普通出入口更大,故与道路路段直行车辆冲突点较多,交织严重,同时对人行道及非机动车道干扰较大,高峰期容易造成安全事故,需要特别提示并在地块内预留较多排队长度,如图16所示。
图16 出入口实景图
由于地下车库联络道服务于多个车库,所连接的车库规模较大,所连接车库一般属于多个单位所有,当出入口布置于地块范围内,不属于市政公用属性时,地下车库联络道投资方式及后期维护管养职责较难界定,使车库联络道整个系统的后期维护管理存在较多不利因素。
2 外部出入口在路段中布置方式研究
地下车库联络道的地面出入口在路段中的位置或红线外布置的出入口在道路中开口的位置,对车辆的进出均需要满足其良好的识别距离,以便驾驶员及时判断并作出选择;由于地下车库联络道设计速度常规为20 km/h,低于地面道路30~60 km/h的设计速度,故设置位置需要满足车辆在识别距离及与上下游交叉口距离中实现其加减速的过程;同时由于出入口的设置导致进出地下车库联络道的车辆与地面道路行驶车辆形成交织,为减少交织带来的不利影响,出入口位置与上下游交叉口距离需满足交织段长度的要求。
2.1 视觉适应调整及指路标志识别距离
视觉适应过程发生在进出隧道峒口的过程中,对于入口匝道,可在隧道内部完成适应光线变化过程,而对于出口匝道,需在出峒口后适应视线变化。根据《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221—2015)及《城市道路工程设计规范》(CJJ37—2012)相关规定及条文说明,为了确保出峒口后视线的适应时间,规定了峒口外3 s的行车反应时间且反应距离不小于50 m。根据规范要求,地下车库联络道的匝道最大纵坡一般不大于8%,故敞开段长度均大于50 m,车辆驾驶员可在敞开段范围内完成视觉的适应过程。对于出入口匝道,在确定距离上下游交叉口的最小间距时,交通标识的识别距离起始点定义为出口匝道的接地点,可不考虑视觉适应的调整距离。
结合地下道路整体识别视距的特点及高标准要求,考虑城市道路建设条件限制等因素,地下车库联络道的出口识别视距参照城市地下快速路的出入口识别视距的确定方法,同时为提高安全性,将识别视距计算基数确定为地下车库联络道主线设计车速。由此计算得到:对于十字交叉口及T形交叉口等交通标志识别距离不宜小于2倍的地下车库联络道主线停车视距为40 m;当标识系统设置完善,视觉条件良好时或其他限制因素较多时,可适当降低至1.0~1.5倍主线停车视距,即20~30 m[1]。
2.2 进出口匝道至交叉口的距离
进出口匝道至上下游交叉口的距离主要取决于出入车辆的加减速车道长度及交织段长度。根据加减速距离的计算公式计算出加减速距离LJ(m),如式(1)所示:
式中:V2为地面道路主线车速(m/s);V1为终速度(常采用匝道的设计车速)(m/s);a为平均加、减速度(m/s2),根据我国驾驶员手册,一般的舒适减速度为1.0~1.5 m/s2,一般车辆减速度为1.5 m/s2,地下车库联络道服务对象为小型汽车,减速制动性能良好,故取上限1.5 m/s2,车辆加速度一般取值为0.8~1.2 m/s2,取中值1.0 m/s2。
进口匝道接地点与上游交叉口的最小间距由交通标识的识别距离和减速车道长度组成。根据式(1)计算结果,可得出进口匝道与上游交叉口最小间距,如表1所示。
表1 进口匝道与上游交叉口的最小间距要求
出口匝道至下游交叉口最小间距由识别距离、加速车道长度及车辆变道交织段长度组成。根据式(1),再参考文献[2]的计算方法,可计算出车辆变道交织段长度,综合考虑匝道敞开段长度(不小于50 m)及出口车道距离下游交叉口间距,地下车库联络道出口匝道所衔接地面道路路段最小间隔应不小于150 m,具体可结合流量及道路等级进行测算。
3 外部出入口在路网中布置方式研究
地下车库联络道地面出入口在路网中的布置位置对整个路网的服务水平及地下车库的疏散能力均有较大影响。一般情况下,为减少对地面道路两侧地块的影响,避免局部路段占地过大,建议出入口匝道独立布置,根据不同的功能定位在路网中确定位置。
3.1 进口匝道
进口匝道的主要作用是为外围进入核心区的车辆提供进入地下车库联络道的快捷通道,以防止这些车辆对核心区地面道路造成冲击,故进口匝道需要布置在核心区外围,且分布于主要交通流向上。进口匝道可布置在区域外围重要的快速疏解通道上,也可布置于与疏解通道相接的低等级道路中。
3.2 出口匝道
出口匝道需要负责对地下车库中的车辆进行及时疏散,避免造成内部拥堵。因此出口匝道需要布置在疏解能力较强的道路中,一般为区域外围的干道;或者为减少对干道的直接冲击,也可布置在与干道相接的支路中,通过支路进行缓冲。
4 结语
(1)路中式布置建设成本较小,但断面占地较大,施工期间有利于交通组织,对周边地块无影响,适用性较广,但需增加出入口的安全提示措施或增加加减速车道,以避免车辆车速过快而造成安全事故。在衔接规模等级较高的快速路、主干道时,不建议采用此种布置方式,可布置在生活性主干道、次干路及支路等沿线布置距离较短及成本控制较高的区域;若衔接道路断面相对较宽(双向6车道以上)或进出口单独布置时,布置位置可结合匝道驶入及驶出车流与上下游交叉口的转向关系、与周边地块出入关系等进行综合确定。
(2)路侧式布置方式由于需要出入口分建,故建设成本较高,但出入口可先后布置,对局部断面的红线占用较小;同时由于内外侧均有车道或人行道、非机动车道,因此施工期间交通疏解较简单,对地块影响较小,适用于机动车道数较多的道路,适合布置在快速路、主干道等道路。但此种布置方式车行出入交织较多,特别是外侧不设辅道时,地块的出入车辆也会对地下车库联络道的出入车辆形成交织,同时由于布置在单向机动车道中部,景观效果较差,对地面车流形成一定干扰,故此种布置方式需要与交叉口及地块出入口进行协调,尽量减少互相干扰影响,。
(3)红线外布置方式不占用市政用地且对市政管线无影响,实施期间对地面道路交通影响较小,且出入口形式可合建也可单建,投资规模可灵活控制,其景观也可结合地块的景观进行统一设计实施,效果较好。但其出入口车辆对地面道路正常行驶的机动车、非机动车及行人均有较大的干扰和交织,且由于其属性为非市政公共设施,故投资及管理养护存在较多问题,对其运营有一定影响。
(4)地下车库联络道地面出入口的平面位置设置受车辆识别距离、加减速长度及交织段长度等因素影响。通过对各因素的分析及计算,建议出口匝道距下游交叉口间距不小于150 m,具体可结合流量及道路等级进行测算。若建设条件允许,出口及入口可分开布置,进口匝道主要布置在区域外围,而出口匝道则布置于疏解能力较强的道路中,部分重要道路可同时布置地下车库辅道出入口。
[1]游克思,俞明健,刘艺.多点进出型城市地下道路出入口匝道设计研究[J].地下空间与工程学报,2015,11(6):1383-1389.
[2]司徒炳强,靳文舟,胡郁葱,等.地下道路地面出入口与交叉口最小间距的研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2009,37(7): 10-14.
U41
A
1009-7716(2017)07-0024-05
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.007
2017-03-21
国家自然科学基金(51508321);上海市青年科技启明星计划(15QB1403600)
章华金(1985-),男,浙江绍兴人,工程师,从事城市地下道路设计工作。