南京青马复合式互通式立交优化方案研究

蒋文杰

(江苏中设集团股份有限公司，江苏 南京 210019)

复合式互通式立体交叉是指相邻互通式立体交叉利用辅助车道、集散道或匝道等相连接而形成的互通式立体交叉组合体[1]。青马互通位于沪宁高速南京连接线与太阳城路交叉点，近几年紫金新区(东部新区)快速发展，与主城联系逐渐加强，青马互通作为通过仙林大道与沪宁高速连接线转换的一个重要节点，交通需求日益增长，拥堵日趋严重。安全、经济、简洁、顺畅地布设多路交叉的枢纽互通式立交对发挥路网功能、引导高速公路间交通流的便捷转换可起到关键性作用。本文结合交通需求分析对青马互通优化方案研究方案的介绍，提出了关于复合式互通式立交设计的一些思路，供类似工程参考。

1 青马互通概况

青马互通位于南京市栖霞区，是沪宁高速南京连接线与太阳城路交叉点的一处半苜蓿叶互通，与东侧马群枢纽采用辅助车道相连的方式构成复合式互通式立交。

2 现状问题分析

本文从功能、流向、周边互通情况、技术指标等方面梳理了造成现状青马互通拥堵的各方面问题，主要分为五个方面。

问题一：承担功能多。一方面，受钟山风景区阻隔，仙林片区与主城联系主要通过玄武大道和沪宁高速连接线。另一方面，仙林大道是仙林副城内部东西向贯通性较好的道路，是仙林中部地区进出主城的主要联系通道，通过青马互通与沪宁高速南京连接线衔接能够起到联系仙林与主城的功能。因此青马需承担仙林—主城联系“三大通道”之二的转换功能，交通压力较大。

问题二：周边互通功能不完善。东侧汤山互通距离青马互通较远，难以为青马互通分流交通量，周边其他方向虽有较多互通，但由于刚新建(交通习惯问题)或互通功能不完善问题，分流效果不强，现状压力较大。

问题三：现状技术指标不满足规范指标。现状青马互通最小圆曲线半径为40 m，仅满足35 km/h设计速度，与匝道口限速40 km/h的标志牌冲突，安全隐患较大；减速车道长度仅为80 m，不满足规范值；交织段长度为110 m，仅为四级服务水平。

问题四：青马互通交通流向复杂，使用效率较低。一方面，现状青马互通承担共计16个方向的交通方向转换，交通流向复杂。另一方面，互通出入口采用灯控，使用效率较低。

问题五：高速公路互通立交种类繁多，若从交通流的运行规律来看，可以将互通立交定义为由合流区、交织区和分流区三部分组成的道路[2]。交织区过短会造成通行效率降低，服务水平变差。由于交织区过短问题，内部“绕城北—主城”方向与“主线—青马互通匝道”方向车流在太阳城路下交织，交织区长度仅100 m，造成通行效率降低，服务水平较差。

3 交通需求分析及预测

互通立交的布局和设计与预测交通量有着密切的关系，预测交通量从一定程度上影响着互通立交的布局形态和设计方案[3]，采用常见的“四阶段”法进行需求预测。

3.1 交通量需求分析

(1)互通节点增加

范围内主要互通有徐庄互通(已建成，服务于仙林北部与徐庄产业园)、青马互通与马群枢纽、环陵路出入口、启迪大街互通(现状菱形互通)、万家楼互通(现状为半菱形简易互通，规划改造为全方向互通，服务于马群地区，可为青马互通分流仙林-绕城方向交通量)及新增马高路互通、东麒路互通(可为青马互通分流仙林-上海方向交通量，互通形式尚在研究阶段)。

(2)现状交通量特征

①青马互通及马群枢纽

由于早高峰、午后高峰、晚高峰时段交通拥堵持续时间存在较大差异[4]。本文对青马互通现状早晚高峰数据分别进行梳理。经分析得，上海方向(含绕城路方向)与仙林方向交通转换量最大，高峰期达2 300 pcu/h，主城与仙林方向转换量高峰期达980 pcu/h，居于其次。

②现状主流向分析

根据对各个流向交通量的观测，青马互通高峰小时的转换总量为4 124 pcu/h，主要服务于仙林地区(约占83%)，交通流主要集中于“仙林-绕城南”、“主城-仙林”、“上海-仙林”。

③互通相关道路

沪宁高速南京收费站段现状交通量已达55 950 pcu/d，2015年以来年均增长3.5%。沪宁高速连接线高峰小时交通量达3 070 pcu/h。仙林大道西段高峰小时交通量达4 230 pcu/h。

(3)交通重分布

①徐庄互通

徐庄互通可为青马互通分流仙林→绕城北(3)、仙林→绕城南(4)、绕城北→仙林(7)、绕城南→仙林(8)四个方向流量。

②马高路互通、东麒路互通

马高路互通、东麒路互通的建设可为青马互通分流仙林→上海(2)、上海→仙林(6)、马群→上海(10)、上海→马群(14)四个方向流量。

③万家楼互通

万家楼互通的改造可为青马互通分流马群→绕城北(11)、马群→绕城南(12)、绕城北→马群(15)、绕城南→马群(16)四个方向流量。

④环陵路出入口

环陵路出入口可为青马互通分流马群→主城(9)、主城→马群(13)两个方向流量。

⑤青马互通剩余服务对象

在周边互通功能完善后，仅剩“仙林→主城(1)”“主城→仙林(5)”方向未被分流。为青马互通的主要服务对象。

(4)青马互通功能演变

现状：承担仙林与南京主城区、仙林往上海方向、仙林与绕城路(通过马群枢纽)转换；马群与主城区联系，马群与绕城路及沪宁高速转换；

近期：主要承担仙林与南京主城区联系、仙林往上海方向交通转换，仙林与绕城路转换功能弱化(徐庄互通建成)，马群与绕城路及与沪宁高速转换功能弱化(马群路网改善和万家楼互通改造完成)；

远期：主要承担仙林与主城区联系，仙林与上海方向交通转换功能弱化(马高路互通、东麒路互通建设)，所承担马群与各方向转换功能均弱化。

表1 青马互通各方向流向统计表

3.2 交通量预测结果

(1)背景交通量

结合城市综合交通规划中仙林副城私人汽车出行比例25.1%、高于主城13.4%的特征，预测仙林大道、312国道和沪宁高速仙林段特征年高峰交通量如下。

①仙林大道利用徐庄互通转绕城路出行约60%，改造后青马互通汇入沪宁连接线的约占40%，2025年为1 535 pcu/h，2040年达2 314 pcu/h。

②沪宁高速仙林段近期较少承担仙林与主城联系交通，2040年与主城间交通约承担1 500 pcu/h。

(2)青马互通交通量

2040年，周边互通、路网完善条件下，除主城方向外，其他方向交通均可被周边互通分流。

表2 仙林联系主城主要道路交通量预测 单位：pcu/h

图1 2025年青马互通(单位：pcu/h)

图2 2040年青马互通(单位：pcu/h)

4 总体方案

随着徐庄互通建成以及周边绕城万家楼互通、沪宁马高路互通、东麒路互通和绕越仙林大道互通等的规划建设，青马互通节点将主要承担主城与仙林间联系，而现状所承担的仙林与上海方向及马群与各方向转换功能均弱化。根据此特征推出增设匝道方案与近期缓堵方案两套方案。

(1)增设匝道方案

方案拟增设一对互通匝道，西北象限左转采用半定向匝道相连，右转采用定向匝道相连，最终接入太阳城路走廊。方案匝道设计速度采用60 km/h，新增用地22.5亩，匝道路基段长度800 m，桥梁段长度450 m，建安费约4 200万元。

方案可优先实施左转匝道、太阳城路东侧路段的两条车道，待万家楼立交改造完成后，废除现状青马互通南侧匝道；待远期周边互通建成后，废除北侧青马互通匝道，实施右转匝道。

(2)近期缓堵方案

针对两大堵点，提出近期缓堵方案(分流+增设匝道)如下。

①分流：通过交通组织(增设交安标志标牌)引导交通流避开交织和拥堵区重分布。

堵点一：太阳城路与青马互通转换处平交口

马群片区利用青马互通前往城区方向交通量较小，因此取消平交口2的南北向左转相位，原交通流掉头后与青马互通右进右出。平交口2至仙林大道平交口段扩宽，增设两条车道，提高蓄车能力，长度约160 m，新增用地约2亩(道路向外侧扩宽)，建安费约150万元，总造价200万元。

待万家楼互通改造完成后取消平交口1南进口左转，进一步简化交通流线。

堵点二：青马互通北侧交织段

在马群枢纽南侧及东侧增设交安标志标牌，将上海及绕城方向部分流量分至徐庄互通。(原通过青马互通前往仙林的交通量，分流后通过绕城向北前往徐庄互通，过程中首先和马群枢纽东转北的上海方向进行一次交汇，再和马群枢纽南向北集散车道交汇，最后汇入绕城公路。堵点为三路交汇处(绕城、马群枢纽集散车道、马群枢纽东转北匝道)，该处车道数突变(3变1)、辅助车道及渐变段长度均不满足规范要求。因此应延长该处辅助车道、加速车道、渐变段长度。(现状均有条件布设))

②增设匝道：在分流基础之上，考虑在马群枢纽西南象限右转匝道上增设一条环形匝道，接入太阳城路走廊，同时调整青马互通南侧匝道线位，延长交织段至150 m。

该方案结合交通“分流”，通过新增环形匝道用右转实现左转和延长南侧交织段长度，提升服务水平，满足2025年交通量预测发展需求，可作为近期有效的缓堵措施。但缓堵方案保留了现状青马互通，交通流线复杂问题无法彻底解决，需设置较多交安设施、标志标牌来实现交通引导和确保交通安全。远期随着周边互通建设和增设匝道方案的实施，适时逐步拆除现状互通，简化交通组织。

5 结 语

预测交通量对立交布局、选型、匝道车道数的确定及其他几何构造等都有着重要的影响。在实际工程方案研究中，笔者提供以下几点思路供类似工程参考。

(1)结合交通调查及预测，分清主流向，合理布设匝道指标优化路线平纵指标优化主线及匝道间的交叉关系减少互通工程规模。

(2)对于形式复杂的复合式互通式立体交叉，可结合周边互通建设情况，简化立交形式，优化匝道布设数，使互通路线简明化。

(3)对互通进行安全性评价，加强交通安全设计，以此提高互通区通行的顺畅性和安全性[5]。