快速路系统规划设计与管理常见问题及对策

季庆童 张卫华 汪 春 王 凯 宋军军

（1.合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥 230009；2.合肥市重点工程建设管理局，安徽合肥 230001）

随着城市化的发展以及路网规模不断向外扩张，中长距离出行的交通需求逐步提高，机动车保有量和交通需求快速增长，交通拥堵现象日益严重。

快速路作为城市道路的重要组成部分，是承担城市中长距离出行需求的主要载体。快速路规划设计和管理不合理，容易造成路网常发性拥堵，导致快速路效能降低，难以承载和疏散交通流。系统性分析宏观规划、微观设计、系统控制管理中存在的问题，并提出解决对策，可以有效避免和缓解快速路交通拥堵。

1 快速路宏观规划存在问题及对策

1.1 网络形态存在问题

（1）快速路线位走向与城市机动车主要OD需求不一致。

随着城市规划用地发展，部分城市快速路线位走向不适应机动车的主要OD需求，导致交通压力未被合理分配，快速路网整体效率不高，道路资源与交通需求不匹配。快速路利用强度不高会导致城市普通道路交通负荷重，加剧城市道路拥堵。

（2）快速路网与城市组团结构形态不匹配。

受地理因素的影响，城市组团结构与形态各具特色，快速路作为联系组团的重要通道，在布局时会受到城市形态的影响。快速路路网形式不适应城市形态，使快速路系统交通效率无法得到充分发挥。

1.2 网络结构指标存在问题

（1）快速路网络密度规划不合理。

①快速路网密度与交通需求不匹配。

部分城市快速路建设年份较长，不适应交通需求的变化发展和机动车OD增长趋势，整体通行效率不高。

②城市中心区快速路网密度规划不合理。

在城市中心区既有复杂道路上进行快速化改造，会造成内环道路过短、衔接节点距离过近、路网密度过高。部分城市受城市中心区既有建筑和复杂路网的限制，未对内环道路进行快速化改造，城市中心区与快速路网联系不紧密，无法有效缓解交通压力。

（2）路网整体连通度不佳且非直线系数过低。

部分城市对快速路缺乏系统性规划，仅建设最基础的快速路环线，缺少环线与环线、放射线与环线之间的联络线，快速路整体连通度较差。部分快速路建设时过于迁就既有地形和建筑，导致线形不佳，影响快速路通行能力，加剧车辆出行延误。

1.3 快速路宏观规划对策

（1）改造快速路及其周边道路系统，提升道路服务水平，改善城市交通路网级配，结合未来用地需求变化合理选择快速路线位。在城市老区更新规划及新区拓展规划中，合理考虑快速路线位置。

（2）在交通流量、流向分析及预测的基础上，结合整体交通组织方案，构建通行能力与交通需求相匹配的快速路网，根据交通需求分片区差异化确定快速路网密度，实现路网效率最大化。

（3）优化路网衔接，对各类衔接交通设施进行系统设计，有效调控城市内部的交通压力，使快速路网与普通道路网整体通行能力有效匹配，打造一个多种级配有效衔接的城市道路网体系。

2 快速路微观设计存在问题及对策

2.1 交叉节点布局存在问题

（1）交叉节点形式选择不合理。

交叉节点形式分为互通式立交和分离式立交。部分城市在快速路交叉节点设计时，未采用互通立交导致快速路之间的交通流无法有效疏散，易引发拥堵；互通交叉的形式设计标准过低不适应增长的交通需求，与路段下游通行能力不匹配，无法起到互联互通的作用，容易造成交通流堵塞。

（2）立交节点间距设置过短。

一些城市快速路相邻互通立交间距过短，影响快速路整体性能发挥。交织区过短使车辆无法顺利完成交织换道，产生极大延误，导致快速路上的交通流无法有效疏散至主干道，主干道上车辆无法顺利进入快速路，甚至导致两个互通立交交通流大面积拥堵。

2.2 匝道布局存在问题

（1）匝道组合设计形式不合理。

匝道常用组合形式如图1所示。

图1 匝道常用组合形式

每种组合形式均有其适用的道路环境，主线交通压力较大时应采用先出后入，优先疏散快速路交通流。城市出入口匝道衔接处拥堵的重要原因为未采取合适的组合形式，交通压力分配不均。

（2）匝道衔接不匹配。

①临近的多匝道间衔接不合理。

主要表现为匝道间距设置太近，匝道间距设置过近导致和衔接道路的交通组织困难，影响快速路主线交通。

②匝道与分流道路衔接不合理。

下匝道布设时和普通道路交叉口距离过近，车辆排队空间不足，无法及时完成交织，引起交通流紊乱。

2.3 快速路微观设计对策

（1）合理设计快速路立交节点形式。

立交形式选择需要综合考虑经济、周围环境、道路路网现状等因素，与道路功能定位相符合。在保证立交节点相关功能的前提下，尽可能选取简便的立交形式，快速路与快速路交叉节点尽量采取互通立交。

（2）统筹考虑快速路匝道设计以及衔接位置。

①匝道设计时需要考虑加减速车道长度、视距、组合形式等因素。将匝道设计标准与快速路服务水平相适应，组合形式与主辅路流量相匹配，保障良好的视距，保证匝道有效疏散交通流。

②进行出入口匝道布设时，确保出入口匝道与普通道路交叉口距离大于或等于换道所需交织长度和交叉口前车辆排队长度之和[1]；也可以直接将出入口匝道设置在路段上，有效避免和普通道路交叉口接驳对交通流造成的影响，减少车辆交织以及排队，提升路网整体通行效率。

（3）优化快速路节点及匝道间距。

快速路相邻互通立交净距是间距中剔除加减速车道后的剩余路段长度，如图2所示。

图2 快速路互通立交间距

在理想环境下，相邻互通立交最小净距为某车辆从上游立交入口汇入快速路主线，通过下游立交出口驶出快速路时，能够完整为车辆提供安全换道场景的最短距离。包含驾驶员对标志牌的识认距离、车辆换道的最小安全间距、车辆进入出口匝道前的安全距离，相邻互通立交最小净距为这三者之和[2]。

3 快速路控制存在问题及对策

3.1 匝道控制存在问题

入口匝道控制的常用手段包括信号控制和人工控制。信号控制通过安装在入口匝道上的信号灯调节进入快速路主线的流量；人工控制通过交警对进入匝道的车辆间断放行。现有城市快速路入口匝道控制方法的缺点为无法根据主线变化实时改变匝道调节率，不能对已经进入主线瓶颈区域的车辆进行控制，单方面使用入口匝道控制的效果有限[3]。

匝道衔接道路交通阻塞导致出口排队过长，影响快速路主线车流通行，可以采用出口匝道控制进行流量控制，出口匝道控制的手段包括封闭匝道、人工间断放行控制等。简易的封闭匝道常导致车辆不能顺利到达目的地，增加绕行的距离，导致下一个出口匝道压力增加。间断放行的出口匝道控制方法会导致出口匝道排队过长，增加主线交通追尾风险。

3.2 主线控制存在问题

快速路主线控制方法包括可变限速控制和主线流量控制。可变限速控制通过在快速路主线上设置可变限速标志限制行车速度，使主线上的交通流速随车流密度的改变发生变化，保证交通流的均匀、稳定，提高道路通行能力[4]。

可变限速控制如图3所示。

图3 可变限速控制

可变限速控制的缺点是存在一定延迟，速度变化过于频繁容易导致驾驶疲劳，我国仅将可变限速控制应用于高速公路，未应用于快速路主线控制。

主线流量控制在快速路交通流接近饱和时，对其进行调节以及诱导。主线流量控制的基本目标是改善快速路运行的安全和效率，通过压缩车道干预交通流的运行，防止交通事故和交通拥堵。但可能导致流量调节的路段上游产生拥堵、排队，影响流量控制路段的通行能力，增加车辆出行延误。

3.3 快速路控制对策

（1）多匝道协同控制。

单匝道控制方案仅考虑局部范围内的交通运行效率，虽然在一定限度上缓解匝道下游主线的交通拥堵问题[5]，但实际是以城市普通道路网交通压力增大为代价，未考虑路网整体的运行效率。多匝道协调控制从宏观角度对快速路与其他城市道路进行管控，使整体交通运行效率达到最优。

（2）匝道与衔接交叉口协同控制。

匝道与衔接交叉口协同控制根据出入口匝道的排队长度变化，基于出入口匝道控制和衔接交叉口信号控制的协调策略，在保证衔接交叉口正常通行的同时，缓解出入口匝道排队拥挤，避免匝道排队溢出[6]。

4 案例分析——以合肥市为例

4.1 快速路宏观规划

合肥市规划构建以中心城、滨湖新区两大组团为“两扇”核心的快速内环，计划两个核心到达外围组团有两条以上的快速联系通道。核心组团与外围组团的联系通道仍以主干道为主，快速路通道建设有待强化。例如滨湖新区、高新区快速路线路较少，未与其他组团很好衔接，且外围组团之间缺乏联系通道，需要通过城市中心区绕行，通达性较差，增加中心区交通压力。随着后期快速路网建设完善，应适当增加道路快速化改造，加强组团之间的联系。

合肥市组团中心分布如图4所示。

图4 合肥市组团中心分布

合肥市快速路网规模整体偏小，路网级配有待完善，系统便捷连续的快速通道网络尚未形成[7]。可以适当延长快速路射线的辐射范围，扩大“环+放射”快速路网的覆盖面积，完善快速路网与普通道路网之间的衔接，使交通流能够便捷转换。

4.2 快速路微观设计

合肥市一环路位于合肥市区环城路外围，起、终于现况五里墩立交，沿途经过蜀山区、包河区、瑶海区以及庐阳区[8]，是合肥市高峰期常发性拥堵点。统计合肥市以及其他热门城市的快速路环线长度，对内环快速路进行比较，结果如表1所示。

表1 各城市快速路环线长度及其包络面积统计

由表1可知，合肥市内环与次内环快速路长度偏低，包络面积小，造成立交节点间距过短。以五里墩立交为例，一环快速路同时衔接长江西路、合作化南路两条快速路放射线，导致立交几何线形复杂且交通压力大，成为合肥市快速路高峰期常发拥堵区域。

一环快速路结构基本定型，难以进行大规模变动，可以利用互通式立交的修建与完善，加强城市内部快速路联系，对车辆进行诱导控制，减少驶入一环的车辆，将一环路上交通负荷分流至外围。

4.3 快速路交通控制

合肥市目前采取简易限速、人为经验判断等控制方法，高架仅限制大车行驶，缺乏实时控制。合肥市在多个出入口处设置智能诱导屏，告知驾驶员前方路况信息，诱导交通流的流向，有效避免拥堵路段，如图5所示。

图5 合肥市智能诱导屏设置

快速路交通控制方法具有主观性，部分驾驶员不愿意绕行，驶入拥堵路段排队加重拥堵程度。进行快速路控制时，应综合考虑控制手段对拥堵区域及其周边道路环境的影响，从宏观的角度控制交通流走向。有效控制手段需要具备对快速路交通流的实时监控能力，发生交通流运行异常时迅速管控交通流，降低拥堵带来的影响。

5 结语

城市功能地位的提升和城市空间结构的优化需要完善快速路网。在宏观规划方面，总结快速路网络形态以及结构指标方面存在的问题；在微观设计方面，归纳交叉节点与匝道布局设计不合理之处；在控制方面，从匝道控制与主线控制两个角度分析现有控制手段弊端，总结三方面内容提出对应的解决对策。以合肥市快速路路网为实例，从三个方面分析合肥市快速路现存问题，提出针对性的对策及建议，为其他城市类似的快速路网规划提供借鉴。