陆岛连通工程与地方交通的衔接研究

□文/苑中丹 王维礼

随着沿海城市的不断发展，城市空间也在不断拓展，具有先天海岛优势的城市也在逐步开发基础条件较好的岛屿并期望不仅可以用城市完善的基础设施为岛屿的发展带来先机，而且可以实现岛屿反哺城市，使得陆岛互惠互利发展。

大陆连岛工程对地方交通影响重大，岛内居民外出和陆人进岛次数将明显增加，人们出行范围扩大，出行方式也更加多样。陆路交通作为重要的交通方式，应能满足人们出行的交通需求并支撑陆岛发展目标的实现。

1 交通衔接影响范围划定

借鉴美国确定交通影响范围的经验，采用定性分析的方法，依据连岛工程周边道路网的现场踏勘资料，宏观上从整个周边地区的路网上分析确定基本大的影响范围，微观上从连岛大桥周围相关道路确定小的影响范围并结合小的影响范围，给出路网交通组织与管理及节点改善方案。

大陆连岛工程可沟通大陆交通骨架，使海岛、大陆连成一体，因此可以统一考虑。根据连岛工程对周边范围影响程度的不同，可将影响区域分成3个层次。

1）直接影响区。处于连岛工程沿线，将受到最直接的影响，成为影响区域的第一圈层。

2）第二圈层。虽然不被连岛工程直接连接，但是将受到工程影响的辐射，成为影响区域。区域规模主要涉及受影响的相邻乡、县、城市。

3）第三圈层。陆岛连通对完善地区综合交通网络起着非常重要的作用，因此地区成为影响区域的第三圈层。区域规模主要涉及受影响的区域性的城市群。

2 流量预测与交通影响分析

预测的理论基础是交通工程学中成熟的“四步骤”法。首先分析区域社会经济的发展趋势和交通运输现状及发展趋势；然后结合人口发展规划和产业布局规划以及城镇空间布局，在路网交通现状调查分析的基础上，运用规划软件得出预测的初步结果，最后根据对大陆连岛工程通车后情况预计进行相应调整。见图1。

图1 研究技术路线

2.1 流量预测

运用交通预测软件，预测出目标年重要路段、重要交叉口的交通流量以及饱和度。预测的内容主要包括：

1）连岛工程以及主要道路交通量。主要是交通流量、方向分布等。

2）主要交叉口高峰小时流量流向预测。考虑在交通需求最大情况下，预测重要交叉口的高峰小时里的流量流向情况，为交叉口改善设计提供参考。

2.2 交通影响分析

1）确定路段交通影响阈值。有了各路段分摊的新增交通量，根据各路段的交通服务水平变化情况，就可以确定交通影响范围；但这里涉及到，新增交通量增加到多少才被认为对原有道路交通的运行产生显著影响；因此在确定交通影响范围之前，首先须确定交通影响的阈值。超过阈值的路段即在影响范围之内，而低于阈值的路段不在交通影响范围之内。路段的交通运行水平变化应用服务水平的变化来评价。对于某路段来说，其长度不变，车辆的运行速度由运行时间决定；则路段新增交通量对服务水平变化的影响也可通过路段行程时间的变化来表征。路段交通量的增减导致行驶时间的变化，可以引用BPR函数来表示[1]。一般认为BPR函数能够反映道路上车辆的行驶时间与交通流量的关系，因此可以考虑在交通影响分析中使用该公式来确定阈值。

式中：t为实际通过该路段所需要的时间；t0为路段自由行驶时间；V为当时通过该路段的交通量；C为路段的实际通行能力；α、β为模型待定参数，这里取α＝0.15、β＝0.4。

V的变化会改变路段上的。交通设施的通行能力与服务水平分析中常用这一指标，这里也用该指标来反映路段延误时间。路段上改变所致延误时间的变化，可以借用经济学分析中使用十分广泛的弹性指标来反映。路段延误时间对V/C的弹性E为

选取V/C在0～1中的某些点，计算其延误时间对V/C的点弹性E，由这些点弹性来划分V/C对t有不同影响的区段。所选点的V/C为0、0.05、0.1……0.95，其点弹性值见表1。根据表1可划分出点弹性不同的区段。

在某一区段内，弹性变化不明显；不同区段间，弹性差异很大。若建设项目诱增的交通量使路段的服务水平变化了一个等级，则认为建设项目对路段的交通影响较大。

表1 弹性划分

2）交通影响路段的通行能力计算。路段通行能力的确定采用文献[2]的方法，在城市一般道路和一般交通条件下，不受平面交叉口影响时，一条机动车道的可能通行能力

式中：Np为一条机动车道的路段可能通行能；ti为连续车流平均车头间隔时间。

当没有观测值时可能的通行能力由路段车速来确定，见表2。

表2 路段可能通行能力

不受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力没有信号灯控制时

式中：Nm为机动车车道设计通行能力；ac为机动车道通行能力的道路分类系数，见表3。

表3 机动车道通行能力的道路分类系数

有信号灯控制时式中：aa为考虑了交叉口间距、车速和绿信比的折减系数。

式中：s'c为交叉口的间距；Va为行车速度；αm为启动时平均加速度，小型车取0.8 m/s2；dm为制动时平均减速度，小型车取1.7 m/s2；ts为车辆在交叉口停候时间。

计算路段通行能力时，考虑路段上车道之间相互干扰、外侧车道受到公交停靠及非机动车和行人影响等诸多因素，需要进行多车道折减。参考上海市城市综合交通规划研究所、文献[3]、李旭宏[4]的方法，提出车道折减系数。

有机非分隔时，最靠近路中线的一条车道折减系数取1.0，即不折减；向外第二条车道折减系数取0.9，第三条及外侧的其他车道都取0.85。

无机非分隔时，单向车道数只有1条和2条的情况。根据非机动车及行人的干扰程度，外侧车道折减系数取0.8～0.9不等；2条车道的内侧车道不折减。

3）路段服务水平影响分析。根据路段的预测交通量，对照交通影响阈值，确定目标年路段服务水平。

3 交通网络对接规划

3.1 对接交通组织原则

交通组织是一种宏观层面的交通管理措施，对接交通组织的原则应满足：

1）以现状交通调查和大陆连岛工程贯通后的交通预测为基础，制定近期的交通组织方案；

2）首先考虑连岛工程沿线的交通，充分保障主要干线的畅通，同时兼顾周围路网交通；

3）区域交通做到顺畅有序，尽量减少车流冲突，保证主干路交通流畅通；

4）充分体现公交优先、交通可持续发展和以人为本的原则，交通组织中，基本不对公共交通进行限制；

5）考虑非机动车和行人交通，体现“以人为本”的交通理念。

3.2 路网交通组织

3.2.1 机动车交通组织

根据实际情况，近期路网交通组织方案可通过对现状路网中交通问题的诊断，着重明确路网的分工，改善主要交叉口的通行能力，合理制定道路使用管理办法，调整路网中车流流向结构等有效措施，使之更好地适应道路的功能要求，主要运用交通控制和管理的手段来解决当前路网中存在的问题。

3.2.2 非机动车交通组织

非机动车流交通组织结合机动车流交通组织进行考虑；非机动车原则上以短途交通为目的考虑。中长距离交通应鼓励以公共交通为出行方式；体现机非分流的思想，尽量使机动车交通设施与非机动车交通设施在空间上分离；原则上对非机动车的出行不做限制，但为了不影响公路上机动车流的运行，尽可能将非机动车流组织到机动车流量较少的支路上并重点考虑其运行安全；通过建立停车换乘系统逐步引导人们采用非机动车换乘城市公共交通的出行方式，使交通结构合理化，亦能节省能源，减少城市交通污染，发展绿色交通。

3.3 水运交通

主要考虑本岛与附近重要岛屿以及与大陆的交通联系，包括客运与货运联系。陆岛连通之后，水上线路必定受到影响，应根据陆岛工程作出调整，更改水运线路以及时间节点。

4 重点交叉口交通改善

4.1 交叉口渠化

4.1.1 交叉口范围内的合理利用

交叉口范围内应在渠化方面进行以下优化设计：

1）合理标划渠化线，达到规范车辆行驶轨迹的作用，对于不规则十字交叉口、畸形交叉口效果更佳；

2）布设导流线，特别是左转车导流线，引导车辆行驶路线，减少冲突；

3）进口道条件允许时，设置左转待行区并结合迟起早断、增加绿灯间隔时间等配时技术，使左转车利用绿灯间隔时间行驶，从而达到节省左转相位的作用。

4.1.2 进口道的改善设计

作进口道拓宽设计的交叉口，应按照各进口道车辆排队长度设计拓宽段长度，避免因实际排队长于进口道长度而引起的交通阻塞、右转车辆无法安全右转等现象的发生。在无确切资料的情况下，拓宽段长度范围建议取80 m左右。进口道车道功能划分应严格根据各流向需求情况进行，对于流向随时间变化较大的交叉口，车道功能应随时间变化，可通过设置车道功能标志牌或可变车道灯实现。对不设渠化岛的交叉口，直行车道与右转专用道间的多余空间，利用渠化线加以渠化，一方面有效分隔直行车与右转车；另一方面防止机动车利用此空间违章待行，同时，可作为事故车辆的抛锚车的临时停车位。

交叉口进口道与路段间是否合理的衔接与过渡，将直接影响到交叉口乃至整条道路的运行状况，解决方案如下：

1）在过渡段划渠化线，使对向车流的过渡点相错开来，消除对向车流利用同一过渡点所带来的擦撞等不安全因素；

2）过渡区域内，增划路段与进口道间车道的连接线。

4.1.3 交叉口进口道设置左转专用车道

在进口道设置专用左转道可以分流直行道上的左转车,减少红灯时间内的排队长度.既可以充分利用了交叉口的空间，还可以提高交叉口通行能力。见图2。

图2 交叉口进口道左转车道设置

4.1.4 渠化岛的设计

影响区域内大中型交叉口设置渠化岛的做法对于改善交叉口交通状况能起到一定的积极作用，但同时应该看到，将渠化岛做成物理岛作为大型交叉口的模式并不是万能的：不合理的物理渠化岛甚至可能占用本可以变为机动车道的路幅，降低进口道通行能力；随着流量的变化，有些物理渠化岛可能成为影响车辆行驶轨迹的障碍。因此，渠化岛的设计应基于实际，具有科学性，具体原则如下：

1）从行人过街安全性、交叉口面积、机动车行驶轨迹、右转车道安排等方面对交叉口设置渠化岛的可行性进行论证；

2）渠化岛的布置应先划线并根据交叉口交通特征不断进行调整，在实践证明确实可行的条件下，才考虑将其设置成物理岛。

4.2 信号控制

4.2.1 相位设计

对左转车流量大、直行左转车冲突严重的交叉口，也可增设左转专用相位，进行多相位设计；应用相位嵌套技术提高绿灯时间的利用率。同时应当注意的是，滥用多相位反而可能导致交叉口交通效益的损失，因此应谨慎采用多相位。

4.2.2 相序安排

研究区域内一些交叉口的配时设计往往忽略了相序的安排，实际上，相序安排的合理与否，对于交叉口的交通效果有着很大的影响，不合理的相序安排往往会造成绿灯信号初期（或绿灯信号末期）直行车辆、左转车辆的冲突，从而出现阻塞现象。因此，安排相序应注意以下几点：

1）优先考虑主要方向的交通流，保证（直行，左转）；

2）相序安排除应避免绿灯信号末期不同流向机动车间的冲突，还应保证绿灯信号末期行人过街的安全。

5 工程实例

舟山大陆连岛工程位于舟山本岛与宁波之间的海域，连接舟山、宁波两市。该项目北端始于舟山市的鸭蛋山环岛，与329国道及城市外环线相接；南端终于宁波市沿海高速公路，与规划的沿海高速公路相接，是浙江省、舟山市规划建设的重要跨海通道。

根据连岛工程对周边范围影响程度的不同，可将影响区域分成3个层次。见图3。

图3 影响区域范围

1）金塘岛、舟山本岛、朱家尖岛。本区域处于连岛工程沿线，将受到最直接的影响，成为影响区域的第一圈层，为直接影响区。

2）本岛周围其他岛屿，如岱山、桃花、虾峙、六横、衢山等。虽然不被连岛工程直接连接，但是将受到工程的辐射，成为影响区域的第二圈层。

3）整个长江三角洲地区。工程对完善长三角地区综合交通网络起着非常重要的作用，因此长三角地区成为影响区域的第三圈层。

大陆连岛工程及G329（本岛段）流量预测及影响分析见表4。

329国道是舟山市唯一的一条国道，与定沈公路（原329国道）是定海城区、临城城区、沈家门地区及朱家尖联系的最主要通道，路段服务水平受到的影响分析结果：

表4 工作日自然车流量及车种比例

1）连岛工程岑港—盐仓段断面所在路段现状道路交通量较低，道路的服务水平较高；329国道盐仓—文化路段断面所在路段现状道路背景交通条件较好，道路服务水平很高；远景年，道路的服务水平开始降低，服务质量开始下降，尤其是到了节假日路段交通量已接近饱和，已不能满足因本项目的开发所带来的新增交通量的需求；

2）329国道文化路—Y交叉段断面所在路段是舟山干道交通的重要节点、瓶颈段，是通往新老329国道、73省道的重要路段，现状交通量已较高，道路服务水平较低，等级为B；节假日时期，道路交通条件已是很差，道路服务水平将达到F级，已经无法满足新增交通量的需求；

3）新329国道Y交叉—73省道白泉段断面所在路段是连接新老329国道、73省道节点与新329国道的重要通道，现服务水平很高，背景交通条件较好，至远景年路段道路服务水平已降至D级；节假日时道路已处于超饱和状态，道路服务水平已降至最低。

目前，周边的道路尚未形成一个整体的系统，大部分的道路等级较低，服务水平不高，待本项目开发建成、投入运营后，主体交通的高负荷、低效率运行与周边城市道路、集散交通不能有效分流的矛盾便成了制约本岛及周边地区发展的首要问题。因此，应从当前着手，未雨筹谋，用科学的发展观、交通价值观解决问题，以期在矛盾发生之前采取措施避免。

交通场站的布局主要考虑前瞻性、适应需求、留有余地、超前发展等方面，兼顾了陆地与本岛的不同需求。见图4。

图4 客运场站体系

6 结语

陆岛连通工程涉及交通的方面较多，牵扯的范围较大，只有妥善合理的处理，才能保持交通的顺畅，发挥交通系统的效率。本文提出的研究陆岛连通工程交通的方法，对于保障交通畅达，支撑陆岛整体规划目标的实现，是非常可行的。但是，随着陆岛的共同开发，带来的交通量可能会超过衔接工程的承受能力，这一部分还需要进行深入研究。