单向交通组织在高密度片区轨道交通施工期交通疏解中的应用——以贵阳市花果园片区轨道交通施工为例

朱 兰, 王浩杰, 李健波, 钱 佳

(1.贵阳市公共交通投资运营集团有限公司, 贵阳 550081;2.昆明理工大学交通工程学院, 昆明 650500)

0 引言

轨道交通在城市公共交通服务体系中发挥了重要作用,丰富了城市居民的出行方式选择,满足了居民的出行需求,优化了城市空间结构和资源配置、缓解了城市交通拥堵、促进了社会经济的快速发展. 截至2021年底,我国大陆共有50个城市运营轨道交通,运营线路283条,运营里程达9 206.8 km,在建线路总长6 906.4 km[1]. 轨道大多经过土地开发强度大、社会经济活动频繁、道路拥挤的城市高密度片区,部分轨道线路与城市干道同走廊,且轨道建设工程周期长,占道施工加剧了城市重要交通动脉的压力,影响城市交通系统运行. 因此,制定切实有效的交通疏解方案以缓解轨道施工对城市交通的影响,是交通管理者工作的重点.

目前,国内学者主要集中于从宏观层面研究轨道交通施工建设期的交通组织优化方案[2-4],如交通分流疏解策略、交通管制措施等;在微观层面上集中于对节点的交通组织研究[5-6],如交叉口渠化、信号相位配时、路口禁限流等,而对路段具体的交通管理措施在轨道交通施工中的应用研究仍不足. 以贵阳市轨道交通3号线花果园片区建设工程为例,阐述单向交通组织在高密度片区轨道交通施工中的应用,为大城市高密度区轨道交通施工期的交通疏解提供借鉴.

1 单向交通组织

1.1 单向交通组织的分类

单向交通作为轨道施工期的1项组织简单、效果显著的交通分流措施,根据单向交通组织实施的方式及时间段,可将其分为固定式、定时式、可逆式、定车式4类[7]. 固定式单向交通组织指在全时段路段上的所有车辆始终实行单方向行驶. 路段上所有车辆在固定时间单向行驶,其他时间双向行驶的为定时式单向交通,此模式主要在高峰时段使用;可逆式单向交通组织是指在规定时间内部分时段单向行驶,其余时间反向行驶[8]. 定车式单向交通组织是指某些特定类型的车辆(如公交车量和自行车等)可双向行驶,剩余车种只能单方向行驶.

1.2 单向交通组织设置目的及原则

轨道施工时设置单向交通组织可提高施工路段通行能力和施工区域周边道路利用率,充分利用区域路网分流作用,将施工路段的受阻车流分流至周边道路,缓解施工影响区的交通压力.

单向交通组织在轨道交通建设中的应用应遵循3个基本原则:①实施单向交通组织,要从系统角度统筹考虑施工期间路网运营效益,充分挖掘施工路段周边道路承载能力,均衡分配路网交通流量,提升区域路网整体效益[7];②单向交通组织方案在施工期应具有稳定性,不易频繁变换,便于居民保持稳定的出行习惯,保障交通组织有效有序进行;③单向交通组织方案需最大化保证居民出行利益,充分考虑居民出行需求,尽量避免增加车辆绕行距离,最大限度消除单向组织对公共交通的影响,保证公交服务水平.

1.3 单向交通组织设置条件及方法

一般情况下,在轨道交通施工期间的单向交通组织设置条件如下:①路段条件,道路网密度较大且车道宽度较窄的城区道路,当有2条道路平行且等级不一致的特殊路段,可在低等级道路设置实施单向交通组织[9],高等级道路则不受影响;②道路交叉口条件,当相交道路为4条及以上时,交叉口极易拥堵,可在部分路段设置单向交通组织;③交通流条件,根据实地调查的交通流量流向数据,在道路某些流量较大的方向可考虑实施单向交通组织. 在交通组成上,当交通情况复杂时,可考虑采用定车式单向交通组织方案.

在轨道交通施工项目中单向交通组织方案的确定,通常以施工影响区道路交通流量调查为基础,采用定性分析法对道路进行论证,确定单向交通实施范围及其单行线方向. 单向行驶路段的起终点一般设置在有信号控制的交叉口处,且单行线需配对设置,使得在一定区域内单向交通系统是1个可单向运行的回路. 单行线方向一般和交通流量较大的方向相同,但当双向交通流量相近时,可结合单向交通起终点位置、干道交叉口车流情况、居民出行习惯等方面综合确定单行线方向.

2 工程概况

贵阳市轨道交通3号线是贯彻“强省会”工作的重要措施,可促进贵阳老城和贵安新区的融合发展. 3号线一期工程全长43.03 km,端点站分别为花溪区的桐木岭站和乌当区的洛湾站,公设车站 29座[10],均为地下站. 3号线跨度较大,串联起花溪区、南明区、云岩区、乌当区4个行政区,贯穿贵阳超大型城市综合体花果园片区,是城市南北交通的主干线,如图1所示. 花果园西站、花果园东站和松花路站是3号线在花果园区设置的3座车站,在花果园东站和松花路站分别与规划轨道4号线和 S3号线换乘.

图1 轨道交通3号线走向图

图2 站点位置及施工方法示意图

花果园东站是3号线的第16座车站,为地下 3层16 m的岛式车站,在中山南路和惠隆路交叉口北部沿中山南路南北向设置. 花果园东站总长约 717 m,总建筑面积约7.6万m2,为标准车站的7倍左右,是贵阳市内体量最大的车站. 花果园东站是地下3层岛式车站,总长16 m,基坑深度21～22.5 m,标准段宽24.9 m,采用半盖挖顺作法施工,结构施工工期约36个月.

松花路站位于中山南路与松花路交叉路口处,沿中山南路东西向设置站位. 松花路站是3号线的第17座车站,为地下2层(局部3层)岛式车站,总长211.8 m,标准段宽25.1 m,基坑深度20 m,与花果园东站施工方法相同,采用半盖挖顺作法施工,结构施工工期约22个月.

花果园东站与松花路站连通后即成为一座巨型地下商城,建筑面积近9万m2. 两地铁站施工区间为中山南路(松花路—惠隆路),采用明挖法施工,含在车站内一同施工. 站点位置及施工方法如图 2所示.

花果园东站及松花路站处于花果园中心腹地,花果园片区是贵阳市的几何中心,区位优势明显,产业集群密集,人流量达日均百万级,每日机动车通行量达10余万车次,非机动车通行量超6万车次,是典型的将住宅、商业、艺术文化、商务办公、旅游、生活服务集为一体的高密度片区. 因此,花果园东站及松花路站轨道施工不仅本身工程体量大,且在高密度区地面交通流量大,高层建筑密集,地下管网复杂,施工难度较大,时间周期长,如何在高密度片区轨道施工中保证城市正常运行及居民正常出行是极大的考验.

3 单向交通组织在花果园片区轨道施工期交通疏解中的应用

3.1 交通现状

花果园片区建筑面积约为1 830万m2,容积率高达6.4,其中商业商务设施建筑面积为550万m2,居住设施面积为1 230万m2,是人口岗位高度聚集的高密度片区. 区域内主干道密度1.66 km/km2,次干道密度2.73 km/km2,支路密度0.6 km/km2,远低于国家规范要求(3～4) km/km2,片区主次干道占比较高,支路系统严重匮乏,花果园片区路网如图3所示.

图3 花果园片区路网图

花果园片区由于开发强度高、体量巨大,道路网仍不完善,道路系统无法承载基本交通出行需求,已成为贵阳最拥堵片区. 公共交通方面,花果园片区公交线路较多,但公交车满载率高,出行量较大,存在公交场站空间不足、路权未得到充分保障等问题,导致公交载运能力受限.

3.2 城市交通影响分析

花果园东站及松花路站施工均采用半盖挖顺作法,两站施工区间采用明挖法,地面开挖过程会占用道路空间,对机动车、行人和非机动车、公共交通都会产生影响. 地铁施工期间,中山南路由双向八车道变为双向六车道,道路通行能力降低,施工路段中山南路服务水平趋于D、E级,道路交通压力较大,路段拥堵严重,如图4所示.

图4 施工前后花果园片区道路饱和度(V/C)图

花果园东站施工需拆除部分人行过街天桥,挤占花果园湿地公园空间,将导致片区人流交通组织无序. 施工路段中山南路有14条公交线路,站点施工对公共交通也会产生影响,占用公交车站及公交专用道,部分公交线路需调整. 两站周边开发强度高,交通流量较大,站点周边开口较多,施工占用部分停车场进出口,将进一步增加停车困难问题.

3.3 单向交通组织方案

以交通流量调查数据为基础,通过TransCAD软件对比分析花果园片区施工期双向交通组织方案和单向交通组织方案,结果如表1、图5所示. 结果显示,若采用双向交通组织方案,在施工期间主要施工路段中山南路道路V/C在0.8以上,中山南路与松花路交叉口及惠隆路与花果园大街交叉口V/C值均在1.0以上,交通处于严重拥堵状态,拥堵可能蔓延至老城区及周边道路,造成区域交通瘫痪. 单向交通组织方案,主要施工路段中山南路道路V/C约为0.67,有效提升道路服务水平,单行区域路段通行能力增加10%左右,节点通行能力增加6%左右,保障主方向车辆的进出,避免施工期间花果园片区交通拥堵延伸至老城区,有效降低区域交通瘫痪的风险.

表1 双向交通组织及单向交通组织仿真结果对比 (V·C-1)

图5 施工期间V/C图

为保证花果园高密度片区轨道施工顺利进行及周边交通安全顺畅,以交通流量调查、实地踏勘及仿真论证分析的结果为依据,对花果园高密度片区考虑采用定车式单行交通组织. 以花果园东站、松花路站所处的施工区间中山南路及平行路段惠隆路为配对单行线设置花果园高密度片区单行交通系统. 单行系统沿中山南路(松花路—惠隆路段,由北向南通行)→惠隆路(中山南路—花果园大街段,由西向东通行)→花果园大街(惠隆路—松花路段,由南向北通行)→松花路(花果园大街—中山南路段,由东向西通行)逆时针通行. 对于公共交通,方案考虑沿中山南路由南向北设置公交专用道,公交车辆可在中山南路上保持双向通行,在中山南路与松花路交叉口仅有直行走向. 花果园高密度片区单向交通组织管制时段为全天24 h,管制对象为仅公交车可双向通行,其余机动车辆均为单向通行.

花果园高密度片区对外交通共设置12个通道,分别连接了中环、二环、花溪大道、解放西路、延安南路、改茶大道、浣纱路、罗汉营路以及花果园立交等城市主要干道. 单行系统对区域对外联系影响较小,能保证较好的内外衔接空间,如图6所示.

图6 花果园片区单行方案—周边路网交通组织

花果园高密度片区单行交通系统对行人不限制,行人可逆向通行,为减少不同交通流间冲突,施工区域尽量保留现状人行通道或至少3 m人行通道空间,除此,原有5座人行天桥拆除后,在中山南路至惠隆路还需建2座人行天桥,在松花路东北方向还需建1座人行天桥,满足行人过街基本需求,如图7所示.

图7 花果园片区单行组织方案—人行交通组织

3.4 方案评价

花果园高密度片区单向交通组织方案实施后,施工路段中山南路路段流量有所下降,干道高峰平均车速由施工前的16 km/h提升至18 km/h. 结合实地调查,花果园区域施工期间主要路段(除中山南路外)或交叉口的V/C均有所下降,调查结果如表2所示. 花果园区域交通分流效果显著,花果园片区交通拥堵有所缓解,在高密度片区花果园实施的单向交通组织方案总体取得了较好的效果.

表2 施工前后V/C对比 (V·C-1)

4 结束语

轨道施工项目大多位于城市建筑密集、人流车流集中的高密度区域,施工对城市交通、生产、生活都有一定影响,制定科学合理的施工期轨道交通组织方案对保障轨道施工项目顺利开展、保证居民正常生活具有十分重要的现实意义. 贵阳市花果园片区作为典型的商业住宅高密度片区,在轨道施工期间通过设置单向交通系统较好地疏导了花果园东站、松花路站施工对区域交通造成的压力,对其他城市轨道施工期制定单向交通组织方案具有一定的借鉴意义,在基础设施建设过程中将城市基建对区域交通出行的影响降至最低,科学引导城市绿色可持续发展.