北湖立交地面平交口改善方案研究

苏治北

(广西交通设计集团有限公司，广西 南宁 530029)

0 引言

城市快速路作为城市交通路网的重要组成部分，对于接驳出境公路、连通机场港口、串联卫星城市等都起着至关重要的作用，但快速路为了保证连续快速通行的功能而不设置红绿灯，便形成了造型、功能各异的沿线立交节点。城市快速路立交节点不仅是城市道路网中快速、均衡运行的转换点，同时也是城市对外交通重要的交通基础设施。本文针对目前快速路立交节点地面平交口存在的主要问题，进行详细的交通量调查，并提出了立交节点地面平交口优化交通组织和改造渠化等改善方案。以南宁市北湖立交为例，分析现状问题并提出改善策略，采取问题导向与目标导向相结合的方法，提出符合南宁市北湖立交的改善措施，为其他类似快速路立交地面平交口改善方案提供参考。

南宁市快速环道全线总长40.15 km，设计时速为80 km/h，是南宁市“环+射”骨架路网的重要组成部分，承担了跨组团长距离出行和射线联络功能。自2002年建成以来，对缓解南宁市内部交通压力以及提高城市路网承载力具有里程碑的意义。但随着南宁市社会经济发展和城市版图不断扩大，机动车和非机动车保有量急剧增加，城市交通路网压力日趋严重，快速路逐渐变得“不快”，尤其是快速路的立交节点更是成为城市交通拥堵的“黑点”。北湖立交是服务安吉片区和友爱片区的菱形立交，主要承担片区之间快速交通转换和片区内部交通联系功能。因此，改善北湖立交地面平交口的现状，对于缓解南宁市北部出城拥堵状况、地面平交口非机动车通行以及整个片区路网服务水平都具有重要的意义。

1 交通现状

1.1 基本状况

南宁市北湖立交是城市快速路秀厢大道和城市主干道北湖路的相交节点。秀厢大道作为南宁快速环线的一部分，属南宁市北环，是南宁市“三环三纵三横”路网中城市快速环线的重要组成部分，己按规划实施为四块板断面，双向六车道，道路红线宽60 m；北湖路南起中华路，北至北湖生活组团；秀厢大道以南，现状为城市主干路，红线宽度为40 m，双向四车道；秀厢大道以北，现状为城市支路，红线宽21 m，一块板形式，远期规划为城市主干路，红线宽度为40 m。现状北湖立交为菱形立交，秀厢大道上跨北湖路，两条道路在地面基本呈正交形式，为平面十字平交口(图1)。

图1 北湖立交现状平面图

1.2 交通调查

为真实地反映北湖立交的交通现状[1-2]，在工作日期间对北湖立交进行了交通流量调查，调查结果如下。

1.2.1 主线交通量现状

根据调查数据，秀厢大道主线单向高峰流量为3 765 pcu/h(由东往西)，饱和度为0.74，服务水平为C级，整体运行良好。其中，早高峰07:30-08:30，东往西流量为3 765 pcu/h，饱和度为0.74；西往东流量为2 856 pcu/h，饱和度为0.56。晚高峰17:45-18:45，东往西流量为3 300 pcu/h，饱和度为0.64；西往东流量为3 386 pcu/h，饱和度为0.66。具体每15 min的交通量情况如下页图2所示。

1.2.2 地面平交口交通量现状

根据调查数据，交通量高峰小时出现在晚高峰(18:00-19:00)，交通量为3 412 pcu/h。从13 h机动车流量时变图(见下页图3)可得，地面平交口机动车高峰特征不明显，非通勤需求旺盛(快速路7:00-9:00，17:30-19:30禁货车，早晚高峰以通勤需求为主)，如表1所示。

(a)早高峰主线断面车流量时变图

(b)晚高峰主线断面车流量时变图

图3 地面平交口13 h机动车流量时变曲线图

根据调查数据，非机动车的高峰小时流量出现在上午7:00-8:00，流量高达16 858辆/h，但考虑到整个地面平交口流量最大时，非机动车采用晚高峰(18:00-19:00)的最大流量，非机动车流量为15 840辆/h。从13 h非机动车流量时变图(图4)可得，早晚高峰特征显著，以通勤需求为主。如表2所示。

表1 地面平交口高峰小时机动车各进口道流量统计表

表2 地面平交口高峰小时非机动车各进口道流量统计表

2 立交改善方案

2.1 问题分析

针对本次问题，主要从宏观、中观、微观三个层面开展分析。

宏观层面：快速路规模不足，各级中心联系缺乏快速通道，长距离出行过度依赖快速环道导致交通供需失衡。

中观层面：(1)节点周边的路网不完善，低等级道路缺乏且连通性差，导致秀厢大道和北湖路交通功能混杂；(2)北湖片区内部的明秀路地铁施工围挡，依托秀厢大道和北湖路分流交通，进一步加剧道路供需矛盾。

微观层面：组织混乱，路口渠化和信控不合理，机非交织和车辆冲突严重，通行效率低甚至导致交通瘫痪。具体如下：(1)北湖立交地面平交口的路口面积过大，尾车清空时间不足，容易产生车辆冲突点；(2)非机动车待行区蓄车能力不足，导致机非混行，秩序混乱；(3)平交口灯控信号相位不合理，直行与左转同时放行冲突严重；(4)秀厢大道以北路段断面为一块板形式，机非不分离，导致机动车占用非机动车道；(5)东、北进出口道待转车道不足，导致车辆排队长度增加。详见图5。

图5 北湖立交地面系存在问题示意图

2.2 改善策略

综合上述问题分析，对北湖立交改善提出以下策略。

宏观策略：强化轨道衔接，利用轨道提升片区的公交服务，按TOD理念加强轨道站点周边的接驳道路建设，强化轨道交通作为中长距离出行的首选。

中观策略：(1)持续完善路网，大力推进规划路网建设，依托“密路网”均衡交通，以提升交通整体运行效率；(2)立交多点联动，结合路网合理规划沿线立交节点，利用立交组群联动弥补单体立交的部分缺陷，同时预留节点用地，在必要时可通过灵活选择节点改造应对。

微观策略(本次研究重点)：优化交通组织，通过精细化设计、秩序整治等短平快手段优化交通组织，提升道路资源利用率。精细化改善措施如下：(1)将非机动车待行区延伸至桥下，扩大待行区域蓄车能力；(2)优化信号相位，避免转向冲突；(3)北出口道拓展至两条快速合流，加快实施城市主干路改造；(4)结合实际拓宽东进口车道数量。

2.3 改善方案

本次研究重点是对地面平交口微观层面进行改善，结合实际，从空间、时间和管理三个方面进行，提升节点整体通行效率和能力，具体改善措施如下。

2.3.1 空间上分离

拓展非机动车待行区，将非机动车待行区延伸至主线桥下，增大非机动车待行面积，缓解机非混行问题，减少尾车路口通行时间。具体改善方案如图6所示。

图6 非机动车待行区改善方案图

2.3.2 管理上优化

(1)从时间上均衡，延长东西向信号配时，缓解快环交通压力；(2)从相位上优化，调整交叉口信号相位，避免转向车流冲突。具体改善方案如图7所示。

图7 配时与相位改善方案图

2.3.3 规划上实施

北湖路(秀厢大道以北)规划红线为40 m，与北湖路(秀厢大道以南)断面保持一致，加快实施规划道路，增大北进口通过能力。具体断面改善方案如图8所示。

图8 北湖路(秀厢大道以北)断面改善方案图

2.3.4 进出口改善

针对通行能力不足问题，在规划红线范围内改善进出口道和渠化方案(见下页图9)，提升立交节点交通供给能力。进口车道改善具体如下：(1)东进口机动车道数由3条(1左掉、1左、1直右)增加至5条(1掉、2左、1直、1右)，并增加非机动车专用道和掉头专用车道；(2)南进口机动车道数由4条(1左、1直、1直左、1右)增加至6条(2左、2直、1直左、1右)；(3)西进口机动车道数由3条(1左掉、1左直、1右)增加至6条(1掉、2左、1直左、1直、1右)，并增加非机动车专用道和掉头专用车道；(4)北进口机动车道数由2条(1直右，1直左)增加至6条(2左、2直、1直左、1右)。

图9 北湖立交地面平交口进口道改善方案平面图

2.4 立交改善评价

运用VISSIM仿真软件，通过建立现状和改善后方案进行仿真，选用路口平均排队长度、每车延误时间作为运行效率评价指标[3-4]。具体评价指标如下：(1)路口平均排队长度；(2)平均车辆延误。对现状和改善后立交分别建模，如图10所示。

图10 VISSIM仿真建模图

根据仿真结果，改善后车辆平均排队长度较改善前下降了214 m，平均延误较改善前下降67%，改善后车辆平均延误大幅降至37.5 s，服务水平由F级提升至D级，改善效果显著，见图11～12。

2.5 评价结论

根据仿真建模计算结果，针对北湖立交地面平交口存在的交通问题提出的改善方案在通行效率、服务水平等方面均有较大改善。

图11 路口平均排队长度对比柱状图(m)

图12 平均延误时间对比柱状图(s)

3 结语

本文通过对南宁市北湖立交地面平交口交通运行状况进行分析，从管理和建设两方面提出了改善方案，运用VISSIM交通仿真软件进行建模，并进行实地13 h数据实测，结果表明改善后的方案运行效率较之前有了较大的提升，可为其他城市快速路立交节点地面平交口改善提供参考借鉴。