合肥南环铁路上跨高速公路收费站交通疏导方案

第８卷第４期　南京工程学院学报（自然科学版）　Ｖｏ１．８，Ｎｏ．４　２０１０年１２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎ．ｎｊｉ“ｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｄｅｃ．，２０１０　文章编号：１６７２—２５５８（２０１０）０４—００６１一ｏ７　合肥南环铁路上跨高速公路收费站　交通疏导方案　王志峰，孙洪德，苗　超　（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００８８）　摘要：随着我国交通基础设施建设快速发展，铁路、公路及其它工程之间的交叉越来越多，交叉工程施工不可避　免地对道路交通造成影响，阻碍正常的交通运行．本文依托对合肥南环铁路上跨包河大道收费站这一典型案例，通　过对交叉工程施工过程中道路通行能力的计算分析，对施工期间的交通疏导方案进行验算和修正，使施工期预留　的交通条件满足正常的交通需求．本文所采用的理论分析、计算及分阶段分析评价方法，可用于同类型涉路＿ｙ－程建　设方案的参考，将施工期间道路通行能力及组织方式由感性判断提升到理论分析的水平．　关键词：高速公路；收费站；交通疏导　中图分类号：Ｕ４９１．１　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔｒａｆｉｆｃ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｒｅｅｗａｙ　Ｏｖｅｒｐａｓｓ．Ｔｏｌｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｈｅｆｅｉ　Ｓｏｕｔｈ　Ｒｉｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　ＷＡＮＧ　Ｚｈｉ—ｆｅｎｇ，ＳＵＮ　Ｈｏｎｇ－ｄｅ，ＭＩＡＯ　Ｃｈａｏ　（Ａｎｈｕｉ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ＣｏｎｓｕＬｔｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ　２３００８８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ’Ｓ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｉｎｆｒａｓｔｕｒｃｔｕｒｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ａ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒａｉｌｗａｙ　ａｎｄ　ｆｒｅｅｗａｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ．Ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ，ｔｈｉｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｓ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　Ｏｉｌ　ｒｏａｄ　ｔｒａｆｆｉｃ．Ｔｈｅ　ｆｒｅｅｗａｙ　ｏｖｅｒｐａｓｓ　ｔｏｌｌ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｈｅｆｅｉ　Ｓｏｕｔｈ　Ｒｉｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　ｉｓ　ａ　ｃａｓｅ　ｉｎ　ｐｏｉｎｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘａｍｉｎｅｓ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅｗａｙ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｉｔｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｓｒｅｃｔｉｏｎ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｓ　ｃｈｅｃｋｅｄ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ，　ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｈｅｒｅ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｃａｎ　ｒｕｎ　ｎｏｒｍａｌｌｙ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ　ｔｏ　ｐｈａｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｒｏａｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｆｒｅｅｗａｙ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｒａｔｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｂｅｉｎｇ　ｍｅｒｅｌｙ　ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｌｙ　ｊｕｄｇｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｅｗａｙ；ｔｏｌｌ　ｓｔａｔｉｏｎ；ｔｒａｆｆｉｃ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　１　工程概况　１．１上跨方案简介　合肥铁路枢纽南环线是沪汉蓉快速铁路的一部分，该项目于合肥市南环高速公路包河大道互通立交　处与公路匝道收费站相交，采用主桥单跨跨越方式跨过收费站（见图１）．工程本身对高速公路交通没有影　响，但施工过程中搭设的门洞支架布置于收费站附近道路上，工期达半年以上，在整个施工过程中采用门　收稿日期：２０１０—１ｔ—Ｏ１；修回日期：２０１０—１１—１５　作者简介：王志峰，学士，工程师，主要研究方向为道路勘察设计及施Ｔ服务　Ｅ－ｍａｉｌ：ｌ１２３２２２７＠ｑｑ．ｔｏｍ　６２　南京工程学院学报（自然科学版）　２０１０年ｌ２月　洞部分封闭、部分开放措施保证高速公路车辆通行，高速公路交通通畅性受到影响．　１３２　Ｉｒｌｌ提篮拱桥上跨包洞大道收费站广场　图１　主桥布跨构造图　１．２施工期间的保通措施　南环铁路桥跨越包河大道处采用带门洞的支架施工方案，共设１１个门洞用于施工期间高速公路进出　车辆的通行，受施工过程影响，施工期间仅部分门洞处于开放状态．图２为支架及门洞立面布置图．　１２　８００　　ｌｌ　［　州　．ＪＬ—Ｌ＿一Ｉ　Ｉｌ　ｌｌＩ　ｌ　　ＩＩ—ｊＩ　ＩＬ　Ｉ　ＩＩ　］【　ｌ　ＪＩ—ＪＩ　１ＬＩ　Ｉｆ　、］　　Ｉ－＝。　一　　。蔺　０　　业　且‘　　’２１４３４　且　皿。　　且‘　　皿　皿　ｆ　＝一　．…　＾且　１４１．　Ａ　ｃ４４－　‘＊　７盘　Ｑ盎　咖　１ｎ抖　１１　４４．　１　…”……………　…１７＃　ｌ　５６８Ｉ　６９４　Ｉ　１　１７５　Ｉ　１　０８０　ｌ　１　０８０　ｌ　１　０８０　Ｉ　１　０８０　ｌ　１　０８０　Ｉ　１　０８０　ｉ　１　０８０【１　０８０　Ｉ　１　１５５　Ｉ５６８ｌ　１３２　ｍ提篮拱桥施工支架立面布置图　图２支架及门洞立面布置图　２交通疏导方案　在整个施工过程中，将包河大道收费站东西向两侧靠路肩位置各一个加宽车道全程封闭（共２个车　道），其余ｌ８个车道根据施工进展情况分六步进行临时交通管制．施工期间对该路段交通采用占用部分　车道、减速慢行、临时半封闭的方案．支架门洞预留１８个车道，车道高５．２５　ｍ，车道宽８．５—８．８　ｍ．　２．１交通管制计划　施工过程中，将预留的１８个车道根据施工进展情况分六步进行临时交通管制，图３为道路部分封闭　期间的示例图．　２．２支架基础、支墩钢管施工、工字钢安装　支架支墩共ｌ２个，ｌ＃、１２＃３￣墩位于高速公路路面以外，施工时对高速公路通行影响较小；其余支墩按收　费站进口段（６１＃墩侧）和出口段（６ｏ＃￣／ｔ侧）两部分进行施工，施工时部分车道提前进行封闭，施工期间进口和　出口每侧至少保证４个车道通行．在此过程中收费站进出口通行车道数分别为：４进６出、３进５出．　２．３支架贝雷梁吊装施工　支墩施工完毕后，进口和出口段用２台２５　ｔ汽车吊同步吊装纵向贝雷梁，施工封闭时间１　５天．进、出　口段封道交替进行，每侧尽量保证４个车道减速通行．在此过程中收费站进出口通行车道数分别为：３进６　出、３进４出．　第８卷第４期　王志峰，等：合肥南环铁路上跨高速公路收费站交通疏导方案　●　酉　合宁商ｔ速入口　　包河大道收费站　薪　．　．　篓　萋：　誓：　篓　瑚　ｌ　畲宁高连出口　▲　图３　门洞、收费车道封闭示意图　２．４系梁施工阶段　通道搭设完成，通道顶部防护板、两侧防抛平台及防抛网安装完毕后，撤除所有临时封道设施，更换交　通临时管制的部分标志标牌，执行交通管制方案，留双向ｌ８车道减速慢行．施工工期为１２０　ｄ．在此过程中　收费站进出口通行车道数为：７进１１出．　２．５拱肋、吊杆安装施工　系梁施工张拉完毕后安装拱肋，期间可保证１２个车辆通道，施工工期为３０　ｄ．在此过程中收费站进出　口通行车道数为：４进８出．　２．６拆除上部支架　提篮拱桥全部施工完毕后进行拼装支架、贝雷梁、工字钢等拆除，拆除时临时交通疏导方式同贝雷梁　的吊装搭设，每侧至少保证４个车道减速通行，施工工期为２０　ｄ．在此过程中收费站进出口通行车道数为：　３进６出、３进４出．　２．７支撑钢管支墩、支架基础拆除　支撑钢管、支架基础拆除的临时交通管制同支墩钢管、支架基础的搭设．每侧至少保证４个车道减速　通行．施工工期为１５　ｄ．在此过程中收费站进出口通行车道数为：４进６出、３进５出．　２．８交通管制时间及管制形式　各施工阶段交通管制形式及持续时间如表１所示．　南京工程学院学报（自然科学版）　２０１０年１２月　表１　施工期间占用车道及工期一览表　３交通疏导方案评价　３．１包河大道收费站交通量分析　根据《安徽省合宁高速公路大蜀山至陇西立交段扩建工程可行性研究报告》，合宁高速公路大蜀山至　陇西立交段扩建工程采用以机动车起讫点调查为基础的“四阶段推算法”预测交通量，推算道路趋势交通　量和诱增型交通量，分析其他运输方式可能转移到本项目的交通量．　根据２００４年３月１日开始实施的《公路工程技术标准》（ＪＴＧ　Ｂ０１－－２００３）¨　，交通量预测以小客车为　标准，各车型划分标准和换算系数具体见表２．　表２新标准车型划分和换算系数　根据２０１０年７月份实测交通量及交通量预测　，得出施工周期范围内（项目竣工时间按２０１１年６月　３１日控制）月平均日交通量预测结果，如表３所示．　表３交通量预测结果换算表ｐｅｕ／ｄ　３．２施工期间通行能力评价　】　３．２．１收费车道数理论计算方法　收费广场所需的收费车道数量根据设计小时交通量ＤＨＶ、服务时间５和服务水平　计算确定．车辆在　第８卷第４期　王志峰，等：合肥南环铁路上跨高速公路收费站交通疏导方案　收费广场通过状况用排队方法进行分析．排队状态可用下述三者间的关系来表达Ｉ　１）在一定时间内，来到收费车道的车辆分布情况，即来车间隔；　２）车辆在收费车道通过的时间分布情况，即服务时间；　３）来车间隔与服务时间的关系．　口＝３　６００／ＤＨＶ　（１）　Ｐ＝ｂ／ａ　（２）　＝ｐ／ｓ＝ｂ／ｓａ　（３）　式中：ａ为平均来车间隔（ｓ）；６为服务时间（Ｓ）；ｓ为收费车道数　为口与ｂ的比值，称之为收费广场交通强　度；ｕ为每一收费车道交通强度．　当Ｍ≥１时，服务时间大于车道来车间隔时间，车辆不能及时通过收费广场，将出现车道排队的情况．　因而，在口，ｂ确定的情况下，应根据　＜１来确定　这样，到达广场的车辆就能以平均等待时间等待后通过　收费车道．　根据实际观测，来车时间符合泊松分布，服务时间按指数分布，即　（４）　ｑｑ　＝　争＝　（５）　式中：　为平均等待时间；ｑ为平均等待车辆数，即服务水平；｜ｊ｝为收费车道处一辆车也没有的概率．　ｋ＝ｐ（Ｏ）＝————＿　＿＿———　———　—＿　（６）　－＋ｐ＋身０一＋　可＋　则每一车道平均等待车辆数排队长度　＝ｑ／ｓ＝Ｗ／ｂ　（７）　依据上述各式及　＜ｌ的要求，就可求算ｓ值．　３．２．２相关技术参数　收费广场收费通道数量按公路开通后第十年预测远景交通设计小时交通量ＤＨＶ，服务时间和平均等　待车辆数计算确定．　设计小时交通量ＤＨＶ采用预测年第３０位小时交通量，收费通道计算为单方向第３０位小时交通量，中　型载重汽车折算成２辆小客车．　ＤＨＶ＝ＡＡＤＴ・Ｋ・Ｄ　（８）　式中：ＤＨＶ为设计小时交通量（匝道收费站按入口和出口两个方向分别计算）；ＡＡＤＴ为预测年度的年平均　日交通量，对本项目ＡＡＤＴ采用施工期间的预测交通量代替；Ｋ为设计小时交通量系数．根据本项目所在的　气候分区及远景交通量，　取０．１２；Ｄ为方向不均匀系数，取值Ｄ＝０．６．　服务时间按收费制式、收费方式和车辆类型不同而　表４收费服务时间　Ｓ　有所差异．设计时采用平均服务时间，并按表４确定．表　封闭式　中括号内数值在大型车辆比率达３０％以上时采用，对开　开放式、均一式、混合式——　入口　出口　放式等收费制式其最大值可采用１２　Ｓ，而封闭式出口其　最大值采用１８　Ｓ．　、　南京工程学院学报（自然科学版）　２０１０年ｌ２月　由于本项目施工场地位于收费站进口匝道的出口端（既出Ｉ＝Ｉ匝道人口端），本项目施工对进口匝道通　行车辆影响较小，对收费站出Ｉ＝ｌ通行车辆的影响较大，故本项目人口收费服务时间取６　ｓ，出Ｉ＝Ｉ服务区时间　取１６　ｓ．　收费通道平均等待车辆数一般取１辆，在地形困难等情况下，可放宽取值为１或２，最大值为３．　根据上述公式及相关参数可以计算出不同交通量、服务水平及服务时间条件下的所需的收费站收费　通道数量，计算结果如表５所示．　表５车道数与ＤＨＶ关系表　ｓ　根据表３所示，本项目施工期末预测年平均日交通量ＡＡＤＴ＝１８　４７１　ｐｃｕ／ｄ，方向不均匀系数Ｄ＝０．６，　高峰小时系数Ｋ＝０．１２，则施工期末收费站进出口设计小时交通量ＤＨＶ＝１８　４７１×０．６×０．１２＝　ｌ　３３０　ｐｃｕ／ｈ．　从表５可以看出，在平均等待车辆数为ｌ一３（表５中第２行）、进口服务时间为６　ｓ、可通过车道数为３　时，通行能力为１　４２０一ｌ　６３０，能满足通行需要；当出口服务时间取１６　ｓ（须在表５中内插）、可通过车道数　为７时，通行能力为１　４４０～ｌ　５３０，能满足通行需要，即施工期间收费站所需开通的收费车道数应不小于３　进７出．　根据上述计算结果及表１所示施工期间收费站收费道口占用情况，施工期间包河大道收费站通行能　力分析结果如表６所示．　从表６可以看出，整个施工过程中收费站进口车道数满足车辆通行需求，出口车道数除在系梁施工及　拱肋、吊杆安装施工过程（工期１５０　ｄ）中满足车辆通行需求外，其他各施工阶段出口车道数均不满足　要求．　根据公式（１）、（３）可以计算得出，本项目平均来车间隔口＝３　６００／１　３３０＝２．７１　ｓ，　出口车道服务时间ｂ＝１６　ｓ，收费站广场交通强度Ｐ＝１６／２．７１＝５．９０；由此可以计算得出当施工过程　中出口车道数小于７时收费站每一车道的收费强度：　当ｓ＝４时，　＝５．９／４＝１．４７５　当ｓ＝５时，Ｍ＝５．９／４＝１．１８０　第８卷第４期　王志峰，等：合肥南环铁路上跨高速公路收费站交通疏导方案　６７　当ｓ＝６时，“＝５．９／６＝０．９８３　当ｓ＝４、５时，／ｔ＞１，造成车辆排队长度较大，此时需加强交通疏导，或提前预告，提醒过往车辆驶往其　他出口，或暂停部分施工，增开部分出口车道．　当ｓ＝６时，／／，＝Ｏ．９８３，在服务水平Ｈ：３的条件下，车辆将平均等待８　Ｓ时间后通过收费站，此时加强　交通疏导，或提前预告，提醒过往车辆驶往其他出口．　４　结论　１）施工单位编制的交通疏导方案能够保证在施工全过程不中断交通，但在整个施工期间各施工阶段　收费站广场通行能力不能确保高速公路车辆的正常通行，需要采取其它疏导措施；　２）施工单位提供的交通疏导方案（收费站位置）在第一、二、五、六步时出口车道数不满足要求，须加　强交通疏导，或提前预告，提醒过往车辆驶往其他出口；　３）根据交通观测，春节期间交通量较常规月份有较大增加（约３５％～４０％），在此期间正常施工时如　对收费站通行能力产生较大影响，建议适当调整工期，避开春运高峰期．　参考文献：　［１］　中华人民共和国交通部．ＪＴＧ　Ｂ０１－２００３公路工程技术标准［ｓ］，北京：中国标准出版社，２００４．　［２］安徽省交通规划设计研究院．安徽省合宁高速公路大蜀山至陇西立交段扩建工程可行性研究报告［Ｒ］．合肥：安徽省交通规划设计　研究院，２００８．　［３］　中华人民共和国交通部．收费公路联网收费技术要求［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００７．