公路立体化扩容关键性技术问题的分析

姚 磊

(中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056)

2020年12月24日，南京长江五桥、上坝夹江大桥建成通车，绕城公路环线实现贯通，南京规划的“两高两快”的道路环线系统逐步形成。绕城公路环线和绕城高速环线一起将南京城周边十余条高速公路连接成网，有效缓解市内交通压力，也为南京实现跨江发展战略，快速串联江北新区、河西新城、南部新城、板桥新城、麒麟科技生态园等新城区发挥交通先行军作用。

随着诱发交通量的日益增长，绕城公路交通组成情况愈发复杂，部分路段拥堵状况日趋严重。为有效缓解部分拥堵路段瓶颈梗阻，充分发挥绕城环线交通疏解功能，借鉴参考深圳机荷高速由现状6车道进行“8+8”双层立体改造的相关经验，分析了南京绕城公路长江二桥至长江五桥路段立体化扩容改造中的关键性技术问题，并提出了切实可行、有效的对策。

1 南京绕城公路现状

研究路段北起南京长江二桥连接线，南至长江五桥连接线，是G36宁洛高速、G42沪蓉高速的重要组成部分，是国家高速公路网、省高速公路网的重要组成部分，同时也是南京主城环线的重要组成部分，是城市内外交通转换的重要纽带。

道路东侧与沪蓉高速、长深高速、宁宣高速、宁芜高速等相交，是城市外围交通进入主城区的重要转换纽带；西侧与栖霞山大道、玄武大道、中山门大街、内环南线、雨花大道、凤台南路等城市主干道相交；串联了仙林、麒麟、城南、老城、东山、河西等重要组团节点，是南京市组团联系的通道。本项目还是南站主要的进出通道。南站交通量向南可通过本项目接宁马高速、三桥、五桥；向北可接沪宁高速、二桥、四桥。

2 交通量及远景年预测结果

2.1 路段断面交通量

收集了路段日均交通量数据，长江二桥至长江五桥路段数据来源为江苏省公路路口视频监控数据。

表1 绕城公路环线现状交通量及服务水平

选取铁心桥立交作为观测点，调查了24 h交通量，具体交通量变化如图1所示。

图1 绕城公路铁心桥立交位置24 h交通量

目前，绕城公路铁心桥立交处早高峰交通量为12 773 pcu/h，出现在8∶00，晚高峰交通量为12 120 pcu/h，出现在17∶00。两个方向交通量基本一致，不存在明显的潮汐交通现象。

2.2 重要节点转向量

数据显示，双龙街立交、马群枢纽等大型立交转向量较大，双龙街立交合计转向量达17万pcu/d，马群枢纽合计转向量达到15万pcu/d。双麒路立交、启迪大街立交、华银北路立交等小型立交大部分方向的转向量也在1万pcu/d以上。

2.3 现状交通构成

收集了一周的绕城公路卡口数据，区别苏A牌照车辆与非苏A牌照车辆，具体数据如表2所示。

表2 绕城公路一周本地车与外地车占比 单位：%

整体数据显示绕城公路本地车与外地车交通量的比例约为7∶3，说明绕城公路虽然大部分服务于城市内部交通出行，但仍有约30%外地车辆，绕城公路不仅承担城市快速路的功能，也服务于组团过境交通。

2.4 特征年交通量初步预测结果

表3 各特征年交通量预测结果 单位：pcu/d

表4 各特征年过境交通占比情况 单位：%

表5 各特征年过境交通量 单位：pcu/d

3 关键性技术问题的认识及对策

3.1 功能定位与技术标准的分析论证

项目功能与建设的必要性是公路建设项目前期研究的重点任务，是合理分析项目利用需求、确定工程方案的基本前提，准确的功能定位对项目未来运营效果影响重大，适宜的建设必要性分析是确定项目建设时机与计划的主要依据之一，因此，是本次研究的关键问题。

详细解读区域与城市的发展趋势，分析各级路网规划成果，重点研究各规划对招标项目及其衔接道路的定位，剖析项目沿线地区发展的诉求，从区域与城镇发展要求路网关系等角度分析拟建项目的功能定位，以及项目功能、需求的发展与能力供给的关系，研究项目建设的必要性及迫切性。

本项目穿越城市中心，人口分布、土地利用、就业岗位的差异导致交通密度的不同，沿线集散交通差异明显，应分段讨论道路横断面形式，制定合理技术标准，与交通特性相匹配，最大限度发挥道路效益。

为了掌握道路现状情况，应与南京市交管局、市公路中心等进行对接，通过数据收集、视频监控等手段，对主要路段、主要交叉口沿线多个调查点进行交通量的观测，对交通量体量、车型构成等特征进行分析，并在此基础上制定了立交化改造的技术标准。后期重点针对区域内部组团出行进行补充调查，进一步细化立体层和地面层的交通需求，分段进行技术标准的论证。

3.2 基于大数据的交通量分析及预测

本项目路段交通量大，沿线城镇化水平高，地块开发日趋增强，项目路功能上既服务城市内部各组团间出行需求，也服务部分过境交通出行需求，内部交通、对外交通以及过境交通混杂，需通过科学手段进行分析，确定过境交通、对外交通及内部交通占比情况。

此外绕城公路油坊桥立交至柳塘立交段共18处立交，交叉道路25条，未来本项目与各被交路交通量如何更高效地完成高高互通转换与高快互通转换是本次立体化改造的关键。以上情况均对交通量预测提出了更高要求。

充分利用专业的交通量预测软件以及实时的路网数据对交通量进行精准预测。收集区域其他高速公路可研项目OD、全省高速公路联网收费数据、高速公路大数据分析平台等大数据，结合行业其他新型数据源如手机信令等大数据[1]，进行整合、校核，形成较为全面、准确的基年OD，依托江苏省高速公路大数据分析平台，准确把握区域出行需求和趋势，科学合理地对本项目各路段远景年交通量做出预测。

根据手机信令数据，分析南京市域各组团间出行情况。对项目沿线涉及街道进行交通分区，初步考虑凤台南路至机场高速段主要以板桥街道、板桥新城、梅山街道、赛虹桥街道、铁心桥街道等为交通小区；机场高速至双龙大道段主要以雨花街道、东山街道、中国软件谷等为交通小区；双龙大道至宁杭高速段主要以光华路街道、东山街道、麒麟街道等为交通小区；宁杭高速至沪宁高速段主要以月牙湖街道、孝陵卫街道、麒麟街道、马群街道等为交通小区；沪宁高速至栖霞大道段主要以红山街道、仙林街道、尧化街道等为交通小区。

分析项目沿线各交通小区之间交通出行状况。同时，梳理项目路沿线各被交道路，以被交道路的本项目两侧为一个交通小区，对项目路周边各组团进行更加精准划分，拟通过大数据手段获取各组团之间网约车出行路线轨迹，形成各组团间OD出行矩阵，科学分析项目沿线各组团间日常联系情况。

通过两种方式的OD组团出行分析，合理确定本项目现状各路段交通构成，包括过境交通占比、长距离交通占比、中短距离交通占比情况，初步预测远景年路段交通量及交通构成。

3.3 立体化扩容改造方案与城市规划的融合

随着《南京市城市总体规划(2018—2035)》草案的出炉，南京市未来的发展蓝图已基本划定。绕城公路作为南京主城的重要环线，将继续承担交通先行官的重要角色。

本次绕城公路立体化扩容改造，需在满足城市总规、地块规划、路网规划的前提下进行规划方案的研究，方案与城市用地规划的融合，与规划路网建设时序的吻合，将是本次研究的关键问题。

(1)经初步研究，绕城公路与南京市主城总体用地规划吻合，串联服务于江南、江北主城，随着江北新区、河西新城、南部新城、板桥新城、麒麟科技生态园等组团的形成，公路现状与城市周边建设相融合，大部分路段沿线两侧留有富裕的绿带空间。

(2)受现状绕城公路(路基段)阻隔影响，西春路—花神大道段南北地块的路网沟通衔接仅依靠花神大道、安德门大街、西春路等主要道路，城市次干路、支路系统未能实现南北贯通。

结合城市用地规划，本段两侧开发强度高、横向沟通需求密切。可考虑将绕城公路老路路基改桥(作为立体层)，释放城市地块，便捷南北向沟通，同时缓解现状被交路(花神大道、安德门大街南北向沟通)的交通压力，更好地服务于城市规划。

(3)根据“两高两快”的城市路网布局，井字内环、绕城公路环、绕越高速已建成运营，都市圈高速外环、新城快速通道环仍在规划建设中。立体化扩容改造研究，需结合规划环线路网的总体建设时序拟定，适度超前，引领发展。

3.4 环境敏感路段扩容方案专题研究

本项目沿线开发程度较高，立体化改造不可避免对沿线的生态环境、社会环境造成一定的影响，合理地进行工程美学设计，环境景观与主体工程同步规划，不仅可以有效缓解公路建设对周边环境造成的破坏，而且能够营造安全、舒适的行车环境，实现公路建设的可持续发展，对于本项目的建设更是具有重要的意义。

(1)总体方案上，充分考虑立体化改造对周边居民和环境的影响，确保能够满足环保相关要求，规划方案可实施。充分利用立体空间优势，尽可能在现状道路范围内进行立体化改造，减少土地占用和对沿线绿化的破坏。如在中山高尔夫路段，采用隧道立体敷设的方式，减少对其环境景观的影响。

(2)工程方案上，创新桥梁造型，提高桥梁的感染力和视觉吸引力，展现人文特色，成为标志性建筑。桥梁墩柱可结合绿化、彩绘等手段，活跃桥下整体氛围，融入周边景观。

3.5 快速高效、环境友好建造手段的应用

本项目位于城镇段，是城市路网的重要骨干通道，项目沿线周边范围内集中大量的住宅、办公园区，交通流量大，货运车辆多，对施工期保通和环境要求高。鉴于该区域的功能定位、现状以及相关控制因素，本项目桥梁建设需满足“快速、高效、安全、环保”的原则。

桥梁工业化建造能够适应绿色公路和品质工程建设的总体需求，能够提升项目建设的综合品质，提高公路工程的施工快速化和耐久性，有效缩短施工周期，提高工程的运营寿命，提高信息分析与管理自动化程度，降低成本，经济效益显著，是一种快速高效、环境友好的建造手段。

针对本项目建设的特点，运用桥梁工业化建造的理念，具体结合钢结构(包括钢混组合结构)桥梁、混凝土预制装配式桥梁的独特优势，对不同类型的建设工点各自适用的桥梁形式进行设计。

3.6 立体交通条件下智慧交通体系的构建

绕城公路立体化改造后，交通转换将更为复杂，正常形式状态下如何对驾驶者进行直观有效的交通指引，拥堵状态下如何尽快进行交通疏解，事故状态下如何快速救援等，是本项目需充分考虑的关键问题之一。

本项目可依托智慧云控平台对路网态势进行实时监测、动态推演、协同管控，从而支撑公路运行管理决策，改变“被动堵”局面，深化“主动管控”理念。在此基础上联动外场设备和多源信息发布渠道，采取车速动态诱导、车距实时控制、特殊车辆管控等手段主动干扰交通流[2]，诱导交通流分路线运行，实现大流量节点排堵保畅；针对事故风险区域，通过多方协同联动机制进行快速救援应急响应，最大程度降低事故扩散。

4 结 语

南京绕城公路兼具国家高速公路、省级高速公路、城市快速环线功能，道路两侧地块开发强度较高，其功能定位与技术标准的确定尤为重要，立体化扩容建设需考虑环境因素并与城市发展相融合，充分利用大数据、工业化建造技术，结合智慧交通的相关要求，才能更好地建设“资源节约型、环境友好型”社会。