林能佑，伍煒豪

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510170）

1 項目背景

該項目位于廣州市番禺區(qū)市橋以西，是番禺市橋主城區(qū)外圍環(huán)線——西環(huán)路上的重要節(jié)點。

根據(jù)《廣州市城市總體規(guī)劃（2011—2020）》，廣州城市空間功能規(guī)劃為“一個都會區(qū)、兩個新城區(qū)、三個副中心”，整個番禺區(qū)都被劃入“都會區(qū)”。番禺區(qū)定位為廣州市鐵路客運交通樞紐，商貿(mào)、旅游綜合服務中心，高等教育基地，重型裝備制造業(yè)基地，承接主城區(qū)人口疏解的居住城區(qū)。

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，番禺區(qū)將成為廣州新的人口、商業(yè)、文化集散地，人們將越來越頻繁地往返于廣州市區(qū)和番禺區(qū)之間。因此，方便快捷的交通基礎(chǔ)設施對促進番禺區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。

為此，廣州市番禺區(qū)政府于2017年提出，為適應番禺區(qū)不斷增長的交通需求，進一步完善市橋城區(qū)的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和干道網(wǎng)絡，計劃建設一條環(huán)繞市橋城區(qū)的交通快捷化環(huán)線，以分流過境交通和中心城區(qū)的對外交通。圖1為番禺區(qū)路網(wǎng)關(guān)系圖。

圖1 番禺區(qū)路網(wǎng)關(guān)系圖

如圖2所示，該項目為西環(huán)路、禺山西路、禺山大道相交節(jié)點。西環(huán)路作為市橋環(huán)線的一部分，是番禺區(qū)重要的交通性道路；禺山西路與西環(huán)路相交處，是東新高速連接番禺市區(qū)的重要交通節(jié)點；禺山大道是禺山西路向東的延伸，是市橋地區(qū)的主要交通干道。該節(jié)點作為這幾條重要干道的交通轉(zhuǎn)換點，其重要性不言而喻。

圖2 項目位置示意圖

同時，廣州南站的擴容使東新高速交通量增長迅速，該平交口承受了龐大的交通流量，高峰時段擁堵現(xiàn)象逐漸增加，成為交通瓶頸。因此，對西環(huán)路、禺山西路、禺山大道的交叉口改造勢在必行。

2 工程概況

西環(huán)路為省道S123線的一部分，道路等級為一級公路兼城市主干路，道路寬度為60~72m，雙向8車道，設計速度為60km/h。禺山西路道路等級為城市主干路，道路寬度為60m，雙向8車道，設計速度為60km/h。禺山大道道路等級為城市主干路，道路寬度為32m，雙向6車道，設計速度為60km/h。表1為工程周邊主要道路概況表。

表1 工程周邊主要道路概況表

3 制約性因素

3.1 現(xiàn)狀管線

現(xiàn)狀地下管線眾多，主要分布在道路兩側(cè)綠化帶、渠化島以及西環(huán)路北側(cè)中央綠化帶。其中對改造影響較大的管線：一是西環(huán)路北段中央綠化帶DN1200污水頂管，管底埋深4.70~5.50m，管底標高2.20~3.80m；二是西環(huán)路東北側(cè)行車道路面下DN1000污水管；三是西環(huán)路西北側(cè)行車道路面下DN800給水管；四是西環(huán)路東側(cè)行車道路面下燃氣管；五是道路兩側(cè)綠化帶光纖、10kV電力管、雨水管、污水管、路燈管等各種管線。

3.2 節(jié)點周邊建構(gòu)筑物

西北象限與西南象限均為現(xiàn)狀建成區(qū)，西北象限以住宅及商鋪為主，西南象限以飯店、商鋪為主；東北象限緊鄰丹山分洪河；東南象限為污水提升泵站用地。圖3為節(jié)點周邊建構(gòu)筑物圖。

圖3 節(jié)點周邊建構(gòu)筑物圖

4 交通流量預測

4.1 規(guī)劃路網(wǎng)關(guān)系

根據(jù)《番禺片區(qū)干道網(wǎng)絡深化方案》，未來番禺區(qū)（含南沙區(qū)）路網(wǎng)將形成以廣州為中心、南沙為紐帶的“五縱九橫”方格網(wǎng)狀城市主骨架網(wǎng)絡。其中，番禺區(qū)路網(wǎng)骨架為“五縱三橫”，“三橫”為南大干線、廣明高速公路、沙灣干線。南大干線正在施工，沙灣干線尚未實施。

節(jié)點交通定性分析分3個階段：近期，承擔南部東西向過境交通及番禺城區(qū)地方性交通，增長率較高；中期，隨著干線路網(wǎng)完善，呈現(xiàn)過境交通減少、地方性交通增加、總體增長率降低的趨勢；遠期，隨著番禺城區(qū)向外擴容，交通增長率趨于穩(wěn)定。

4.2 交通流量預測

首先，采用“四階段”法，依據(jù)現(xiàn)狀居民出行調(diào)查所得的交通分區(qū)居民出行量、分區(qū)之間居民出行分布矩陣、各種出行方式比例，以及由交通觀測所得的現(xiàn)狀路網(wǎng)流量來建立預測模型，標定模型參數(shù)，也就是通過數(shù)學模型來模擬現(xiàn)狀居民出行行為；其次，通過對城市未來土地使用情況的預測，將未來土地使用預測數(shù)據(jù)代入到模擬現(xiàn)狀居民出行行為時建立的預測模型中，得到未來城市居民出行預測數(shù)據(jù)；最后，將未來城市居民出行預測值分配到未來的城市路網(wǎng)上，得到未來城市路網(wǎng)的流量分布。

根據(jù)交通流量預測結(jié)果，至2040年，西環(huán)路與禺山西路交叉口節(jié)點轉(zhuǎn)向流量如圖4所示。

圖4 2040年節(jié)點轉(zhuǎn)向流量圖（單位：pcu/h）

5 交叉口改造方案

為解決西環(huán)路與禺山西路交叉口的交通擁堵問題，結(jié)合市橋環(huán)線快捷化改造，綜合工程造價、管線現(xiàn)狀、用地條件、工程實施難易程度等因素，對該節(jié)點移位左轉(zhuǎn)平交方案、半互通立交方案、分離式立交方案3個方案進行比選。

5.1 方案一（移位左轉(zhuǎn)平交方案）

“移位左轉(zhuǎn)”又稱“連續(xù)流交叉口”（CFI，Continuous Flow Intersection），是世界上較前沿的交通組織手段之一。這種做法是通過將左轉(zhuǎn)車道渠化轉(zhuǎn)移設置，重組道路斷面，來實現(xiàn)相對方向直行和左轉(zhuǎn)同時放行而不發(fā)生沖突，從而減少信號相位，提升整個路口通行效率的交通組織形式[1]。

方案一在西環(huán)路、禺山西路、禺山大道出口道拓寬2個左轉(zhuǎn)車道，通過信號燈引導，使進口道左轉(zhuǎn)車輛提前在路口等待，形成移位左轉(zhuǎn)的交通組織形式。圖5為移位左轉(zhuǎn)平交方案平面圖。

圖5 移位左轉(zhuǎn)平交方案平面圖

相位設計如下：

相位一（60s，前30s）（見圖6）：東西向路口信號燈亮綠燈，東西向移位左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)車輛與直行車輛同時放行；東西向左轉(zhuǎn)車輛進入待轉(zhuǎn)區(qū)，輔助信號燈亮紅燈，左轉(zhuǎn)車輛在停止線前等待；東西向路口行人可到中間二次過街島等待過街。

圖6 相位一（60s，前30s）

相位一（60s，后30s）（見圖7）：東西向路口信號燈亮直行綠燈，直行繼續(xù)通行30s；東西向移位左轉(zhuǎn)亮紅燈，南北向左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)輔助信號燈亮綠燈，左轉(zhuǎn)車輛進入移位左轉(zhuǎn)車道等待；東西向路口行人直接過街。

圖7 相位一（60s，后30s）

相位二（60s，前30s）（見圖8）：南北向路口信號燈亮直行綠燈，南北直行通行；南北向移位左轉(zhuǎn)亮紅燈，東西向左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)輔助信號燈亮綠燈，左轉(zhuǎn)車輛進入移位左轉(zhuǎn)車道等待；南北向路口行人直接過街。

圖8 相位二（60s，前30s）

相位二（60s，后30s）（見圖9）：南北向路口信號燈亮綠燈，南北向移位左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)車輛與直行車輛同時放行；南北向左轉(zhuǎn)車輛進入待轉(zhuǎn)區(qū)，輔助信號燈亮紅燈，左轉(zhuǎn)車輛在停止線前等待；南北向路口行人可到中間二次過街島等待過街。

圖9 相位二（60s，后30s）

方案一通過將左轉(zhuǎn)交通流提前偏置到左側(cè)，避免左轉(zhuǎn)交通流與對向直行交通流發(fā)生沖突，從而提高信號控制效率。但是，這樣也存在一些弊端：一是由于左轉(zhuǎn)交通流提前偏置到左側(cè)，在主交叉口前須增加一條停車線，故需要足夠的場地和足夠高的效益；二是移位左轉(zhuǎn)只有在特定情況下才會帶來效益，在非高峰期間反而會降低車輛通行的效率[2]；三是行人過街的等候時間較長，橫穿道路的距離更長；四是移位左轉(zhuǎn)作為一種新的交通組織形式，容易給駕駛者造成困惑，從而干擾交叉口的運行；五是必須增設較多的標志標線進行明確指引。

由于該節(jié)點四周為建成區(qū)或現(xiàn)狀河涌，場地十分受限，當遠期交通流量不斷增大時，難以進一步拓寬交叉口空間以滿足需求，因此近期只能通過改造來改善擁堵問題。

5.2 方案二（半互通立交方案）

因用地受限，全互通方案難以實施，故方案二采用半互通立交，以滿足主要交通流向的快速通行。

西環(huán)路主線東半幅新建3車道跨線橋，同時設置西往北、南往西2車道的定向匝道，匝道采用橋梁形式與主線跨線橋相接；西環(huán)路主線西半幅綜合考慮立交的整體空間布置，采用3車道下穿隧道。西環(huán)路輔道與禺山西路、禺山大道地面平交。本方案主線設計速度為60km/h，匝道設計速度為40km/h。圖10為方案二平面圖。

圖10 方案二平面圖

方案二西環(huán)路主線直行順暢，西往北與南往西左轉(zhuǎn)交通能快速轉(zhuǎn)換，通行能力強，能滿足遠期的交通需求，遠期服務水平高。缺點如下：一是方案涉及西環(huán)路兩側(cè)綠化帶較多管線遷改，以及中央綠化帶污水頂管、供水管等遷改，遷改難度較大；二是禺山西路北側(cè)距離交叉口約110m處為沙頭新村主出入口，匝道的設置對該出入口的交通組織影響較大；三是西環(huán)路為番禺區(qū)主要交通干道，日常交通流量較大，且用地受限，實施難度較大；四是工程投資費用高。

5.3 方案三（分離式立交方案）

方案三西環(huán)路主線新建雙向4車道跨線橋，主線設計速度為60km/h；地面設置雙向8車道的輔道與禺山西路、禺山大道平交，輔道設計速度為40km/h。圖11為方案三平面圖。

考慮到用地條件受限，方案三主線設置雙向4車道跨線橋，在節(jié)約用地的同時，可保證直行車輛能夠快速通行。其他交通流向采用地面平交，并通過以下措施提高地面平交的通行能力：一是西環(huán)路輔道標準路段設置雙向8車道，在平交口處利用跨線橋下凈空，在進口道增加1條左轉(zhuǎn)車道，共設置3條左轉(zhuǎn)車道、2條直行車道和1條右轉(zhuǎn)專用車道，以滿足較大的左轉(zhuǎn)交通需求；二是禺山西路、禺山大道在平交口處通過壓縮中央分隔帶寬度、向出口道偏移中央分隔帶和削減渠化島、拓寬車行道等方式，增加進口道左轉(zhuǎn)和直行的車道數(shù)。圖12為方案三地面交通組織平面圖。

圖11 方案三平面圖

圖12 方案三地面交通組織平面圖

方案三通行能力能滿足遠期的交通需求，管線遷改工程量少于方案二，工程投資費用較低。缺點是：除西環(huán)路直行交通外，其他交通流向均須采用平交進行轉(zhuǎn)換，通行效率低于方案二。

5.4 方案對比

該交叉口改造方案對比分析見表2。

6 結(jié) 語

該項目現(xiàn)場控制性因素較多，是一個較復雜的交叉口改造工程。改造方案充分考慮了用地條件受限的實際情況，通過設置跨線橋優(yōu)先解決主線直行交通，并通過充分利用橋下空間、削減渠化島等手段提高地面平交的交通功能。

經(jīng)過多輪專家論證，認為分離式立交方案更符合該交叉口的實際情況，更具備可實施性，同時為遠期交通流量進一步增大預留了改造條件。

表2 改造方案對比表