京哈高速公路绥中(冀辽界)至沈阳段扩容改造项目方案论证研究思路
2021-12-02李晓东
李晓东
(辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳市 110166)
1 项目背景
北京至哈尔滨高速公路(编号G1)起于北京,经沈阳、长春,止于哈尔滨,是《国家公路网规划(2013~2030年)》七条高速公路首都放射线之一,是国家综合立体交通网“678”主骨架中7条走廊之一,是东北地区公路交通运输的大动脉和进出关的重要通道,在国家和区域路网中居重要地位。
京哈高速公路绥中(冀辽界)至沈阳段(原沈阳至山海关高速公路,简称“沈山高速公路”),起自沈阳绕城高速公路北李官互通立交,经辽中、台安、盘锦、凌海、葫芦岛、兴城、绥中,止于省界龙家庄,与京哈高速河北段对接,全长361km,为当时国内建设规模最大、标准最高、里程最长的高速公路。20世纪90年代,国内规划高速公路多以四车道标准为主,沈山高速公路八车道规划六车道建设在国内引起巨大反响,得到交通部的肯定和全力支持,为国家高速公路设计规范和标准修订完善提供了强有力支撑。
沈山高速全线开通后,交通量增长迅猛,由于长期高负荷使用,路面、桥涵病害较严重,频繁出现交通拥堵现象,维修压力大,总体路况在京哈高速公路全线处于中差水平。为缓解通道交通运输紧张局面、进一步促进东北老工业基地全面振兴及区域经济发展战略实施,通道的扩容改造十分迫切和必要。
2 通道存在问题
交通量方面,2002年沈山高速路段平均交通量约2万辆小客车/日,2019年,沈山高速路段平均交通量33295辆/日,折算标准车76601辆小客车/日,交通量年均增长率达到8.2%。省界至盘锦段交通量37161辆/日,折算标准车90725辆小客车/日,其中元台子枢纽至葫芦岛东、锦州至明字屯枢纽路段交通量最大,平均交通量超过10万辆小客车/日。自然车客货比为49∶51、折算标准车客货比为21∶79,其中小客车占比47%、拖挂车占比41%,车辆呈现“非小即大”特征。2020年疫情后高速公路恢复收费,省界至盘锦段交通量已达到11.7万辆小客车/日,最大路段锦州东至明字屯已到13.6万辆小客车/日,交通量急剧增长,凸显通道能力不足问题,通道服务水平下降较快。
原路设施方面,路面结构使用年限较长,2004年、2009年和2019年对原路面进行了较大规模维修,弯沉评定中、次、差率占24.5%,虽未发现结构承载能力明显不足的路段,但路面平整度评定基本处于中及以上水平,且衰减速度较快;既有桥梁技术状况等级二类占比98.1%,三类占比1.9%,6~8m实(空)心板桥上部板病害较多,技术状态差,既有6~20m实(空)心板桥维修加固后,可满足分车道管理的要求,难以满足重载交通的要求;沿线设施陈旧老化,不能满足人民群众对美好出行的新要求。
交通安全方面,近年来,绥沈高速公路交通事故频发,2020年1~10月,绥沈高速公路交通事故3000余起,占全省高速公路总事故数的37%,由于事故造成死亡人数占全省51%。事故调查原因显示,大多数交通事故的发生均与货车相关,重载货车是交通事故发生的重要致险因素。
目前,沈山通道服务水平下降、通行能力不足、沿线设施陈旧老化、交通安全事故多发,通道问题亟待解决。
3 通道问题解决方案
为合理判断未来沈山通道交通量变化趋势,从运输结构调整、渤海湾跨海通道、差异化收费政策、智慧高速公路和智能网联汽车等方面分析对上述因素的发展态势及其对沈山高速公路交通量的影响。
3.1 运输结构调整
2018年,国务院办公厅关于印发推进运输结构调整三年行动计划(2018~2020年)的通知,通知提出以京津冀及周边等重点区域为主战场,完善综合运输网络,建设现代综合交通运输体系,推进大宗货物运输“公转铁”,减少公路运输量,增加铁路运输量,整体降低物流成本。
未来通道内铁路对沈山高速的分流能力主要受铁路沈山线运能影响。目前,铁路沈山线通过能力利用率接近100%,货运运能提升空间较小。未来快速客运功能由京沈高铁、规划新秦沈高铁承担,将释放铁路沈山线货运运能,为“公转铁”提供可能。长期看,“公转铁”对沈山高速公路货运车辆增速产生影响,沈山高速公路货运交通量增速将因此放缓,总体可以分流5.5%客运交通量,9%货运交通量,分流18000小客车/日,不会对高速公路交通量增长趋势产生较大影响,不能解决通道交通问题。
3.2 渤海湾跨海通道
国务院发展研究中心“渤海海峡跨海通道研究”课题组研究[1]认为,建设跨海通道对区域交通可达性的影响并没有达到普遍预期,渤海海峡跨海通道将会对辽东半岛和山东半岛区域的交通可达性产生较大影响,但对国内主要城市的交通可达性的格局基本没有改变。同时,该研究还认为,随着经济增速的放缓和人口拐点的到来,2040年以前没有足够的必要性建设跨海通道,至于2050年前建设与否,应根据未来社会经济发展情况另行研判。
基于上述分析,渤海海峡跨海通道合理建设时机迟于沈山高速公路扩容改造建设及运营期,对沈山高速公路交通量的增长不产生影响。
3.3 差异化收费政策
目前,东北地区进出关高速公路通道有京哈高速(G1)、长深高速(G25)和大广高速(G45)。2019年,东北地区进出关交通量达92636辆小客车/日,按通道承担比重,京哈通道承担80.6%、长深通道承担10.8%、大广通道承担8.5%。其中,走行京哈通道(沈山高速公路)进出关交通量为74885辆小客车/日,京哈通道超负荷使用,长深、大广通道未发挥作用。
2021年政府工作报告中提出全面推广高速公路差异化收费,通过价格杠杆,引导拥堵路段车辆科学分流,进一步提升路网通行效率。根据实测结果,东北进出关货车走行京哈高速路径较长深高速路径综合费用(含通行费用、油耗费用)节省约500元/车次,辽宁省需采取通行费需免费措施才能保证两条路径总体费用相当,采用差异化收费政策,长深高速无法有效分流沈山高速交通量。
3.4 智慧高速公路和智能网联汽车
随着5G、人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术与交通运输产业深度融合,智慧公路与智能网联汽车已逐渐成为我国智慧交通发展的主要内容与重要突破口。理论上智慧交通能够提升高速公路通行能力,但智能网联汽车市场前景尚不明朗,不确定性较大,不能满足长远交通量增长需求,不能解决通道交通问题。
综合以上,运输结构调整、渤海湾跨海通道、差异化收费政策、智慧高速公路和智能网联汽车等方面一定程度上会影响通道交通增长,但无法解决通道问题,实施通道扩容势在必行。
4 通道交通需求
沈山交通量预测过程中,综合分析了经济社会发展、私家车保有量增长、“公转铁”等运输结构调整、渤海海峡跨海通道规划、综合立体交通网规划、智慧高速公路和智能网联汽车技术发展等因素对绥沈高速公路交通量的影响。预测至2045年,全线平均交通量将达到13.9~15.9万辆小客车/日,是现状交通量的1.81~2.07倍,其中省界至盘锦段16.3~18.6万辆小客车/日、盘锦至沈阳段9.7~11.0万辆小客车/日。预测结果的增长幅度与沪武高速、广深高速改扩建等国内同期项目基本一致。经全国知名专家咨询论证,交通量预测结论合理可靠,可以作为论证扩容方式、技术标准的重要依据。
5 通道扩容时机及规模论证
沈山通道扩容时机主要基于以下几方面考虑:
(1)作为公路交通主动脉,现状交通量比较大,服务水平下降较快,大部分路段均在三级服务水平的高限区间,部分路段已达到四级服务水平的饱和状态,进行通道扩容是必要也是紧迫的。
(2)国内高速公路扩容时饱和度基本选择在0.55~0.65之间,绥沈高速省界至盘锦段饱和度为0.64,此时进行扩容是适宜的。
(3)目前桥涵和路面病害较多,绥沈高速应进入大修期,启动通道扩容是适宜的。
(4)整个京哈高速其他路段均已完成或正在进行扩容改造,绥沈高速已成为瓶颈路段。
根据交通量预测结果,省界至盘锦段(230km)至2025年将超过设计交通量,应立即启动实施扩容;盘锦至沈阳段(130km)至2035年将达到设计交通量,可在2030年前适时接续实施扩容。结合交通量预测结论,如采用原路扩建扩容方式,沈山高速省界至盘锦段需要十及以上车道数才能满足交通需求。
6 通道扩容方式论证
6.1 大部分项目采用原路拓宽扩容方式的原因
(1)新建通道方案不仅占用土地资源多,而且需要修建大量的配套连接公路网,增加的投资较大。
(2)原路改扩建一般都结合原路大修同时进行,不仅可以节约投资,而且通过扩建还可以对旧线存在的道路及桥梁的缺陷进行集中处理。
(3)原路改扩建更有利于后期的交通管理和维修、保养工作,可以节约大量的人力和物力。
(4)原路两侧已形成经济相对发达的产业带,新建通道分流作用不会太明显。
6.2 少部分项目采用新建通道扩容方式的原因
(1)结合路网规划进行路网加密,形成新的经济带。
(2)原路扩建受地形、地物、城镇规划及道路设施扩建难度制约难以实施。
6.3 绥沈高速公路省界至盘锦段扩容方式选择依据
(1)通道作用显著,承载东北地区进出关绝大部分交通量。
(2)沿线已形成辽宁西部地区最重要的经济带,服务沿线出行和区域经济发展意义重大。
(3)南侧临海、北侧50km范围内无较大的交通发生源,如新建有效分流通道难以形成新的经济带。
(4)原路经过20年的超负荷运转,路况较差,也存在一定的安全隐患,宜结合改扩建对原路进行彻底大修。
(5)原路扩容难度低,建设条件好。
(6)原路已具有一定的预留资源和条件,原路扩容节约资源和成本,对城镇规划、环境保护和社会影响小。
因此,绥沈高速公路宜优先采用原路扩容方式。
7 通道扩容备选方案
沈山通道扩容方案的论证思路是分析所有可能扩容方案的交通适应性和工程可行性,提出可行的扩容备选方案,经过多维度综合比选,确定推荐扩容方案。方案研究论证过程中,分别提出了新通道方案(新建沈阳至秦皇岛高速公路)、原路新建并行线高速公路方案、原路扩建为整体式八、十车道,原路扩建为分离式十、十二车道方案、原路扩建为八车道+并行线高速公路组合方案共计7个可能的方案。
经分析,沈秦高速虽然形成了新的经济带,但却无法有效分流沈山高速交通量,无法解决通道扩容问题,作为绥沈高速扩容方案不可行;原路扩建为八车道方案不能满足运营期末服务水平的需要,同时考虑到施工期施工组织和分流条件,不具备操作条件;原路新建并行线高速公路方案仅能分流沈山高速约20%交通量,且对沿线土地分割严重;原路扩建为八车道+并行线高速公路组合方案解决通道问题周期较长,也不符合国家发展改革委相关文件要求。综合以上,以上四个方案不作为通道扩容的可行的备选方案,对原路扩建为整体十车道、分离式十及十二车道方案多维度深入比选。
8 结论
通道扩容方案综合比选采用专家打分法,建立交通适应性、实施难度、工程技术、建设规模、运营管理、社会影响等6项评价一级指标及18项二级指标的综合指标打分体系,从不同角度出发,用于评价备选方案的实施效果优劣。
经过综合比选论证,由控制投资规模,节约集约利用土地角度,通道扩容推荐采用全线整体10车道方案。