CBD區(qū)域可變車(chē)道設(shè)置方案研究-以鄭州市龍湖副CBD湖心地區(qū)為例

CBD區(qū)域可變車(chē)道設(shè)置方案研究 ——以鄭州市龍湖副CBD湖心地區(qū)為例 【摘要】本文針對(duì)龍湖副CBD湖心地區(qū)交通流具有明顯潮汐現(xiàn)象的特征，提出利用可變車(chē)道 解決早晚高峰交通需求與供給不匹配的矛盾。通過(guò)研究可變車(chē)道設(shè)置原則，提出在兩條進(jìn)出 島通道上設(shè)置可變車(chē)道，并進(jìn)行方案比選。最后，根據(jù)可變車(chē)道設(shè)計(jì)步驟，針對(duì)眾意路和九 如路進(jìn)出島路段提出可變車(chē)道實(shí)施方案；同時(shí)在其與北三環(huán)交叉口設(shè)置交叉口可變車(chē)道，配 合路段潮汐車(chē)道的實(shí)施。結(jié)果表明采用可變車(chē)道技術(shù)可有效緩解交通壓力，提高服務(wù)水平。 【關(guān)鍵詞】CBD區(qū)域；潮汐交通；可變車(chē)道 1.研究背景 龍湖副CBD位于鄭州市鄭東新區(qū)，緊鄰老城區(qū)，湖心地區(qū)是土地利用高度集約化的區(qū) 域，商業(yè)、金融、旅館、文化娛樂(lè)等商業(yè)開(kāi)發(fā)用地面積約52公頃，總建筑面積達(dá)300余萬(wàn) 平米，就業(yè)人口約14萬(wàn)人，居住人口2.5萬(wàn)人，日出行達(dá)到80萬(wàn)人次。該區(qū)域在用地和交 通上存在如下特征：土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，用地性質(zhì)單一，工作崗位密集，通勤出行總量大，導(dǎo) 致區(qū)域早晚高峰潮汐交通特征明顯；湖心地區(qū)對(duì)外僅有4條對(duì)外聯(lián)絡(luò)通道，如不能充分利用， 將無(wú)法滿足巨大的交通需求。 本文通過(guò)對(duì)可變車(chē)道適用性進(jìn)行分析，提出早晚高峰進(jìn)出湖心島的可變車(chē)道實(shí)施方案， 并對(duì)實(shí)施可變車(chē)道前后效果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)CBD區(qū)域緩解潮汐交通現(xiàn)象具有指導(dǎo)意義。 圖1-1 龍湖副CBD區(qū)位圖 圖1-2 湖心地區(qū)用地規(guī)劃圖 2.湖心地區(qū)道路交通系統(tǒng)規(guī)劃 2.1 交通系統(tǒng)規(guī)劃 為保障區(qū)域高效運(yùn)轉(zhuǎn)，引進(jìn)多層立體交通體系。湖心地區(qū)交通體系包括：地上二層高架 輕軌系統(tǒng)、地面層快速公交-常規(guī)公交-區(qū)域巡回公交-慢行系統(tǒng)、地下一層小汽車(chē)和出租車(chē)系 統(tǒng)、地下二層地鐵系統(tǒng)以及湖心島周邊的水上交通系統(tǒng)。形成以大容量軌道交通為骨架、公 1 共交通為主導(dǎo)、區(qū)域公交及水上交通為補(bǔ)充、公共自行車(chē)為特色的的公共交通系統(tǒng)；區(qū)域內(nèi) 部構(gòu)建“綠色、宜人”的慢行交通系統(tǒng)和人車(chē)分離的小汽車(chē)交通系統(tǒng)； 圖2-1 交通系統(tǒng)構(gòu)架 2.2 道路系統(tǒng)規(guī)劃 湖心地區(qū)道路布局為環(huán)狀路網(wǎng)加放射布局分配，環(huán)路為外環(huán)路、中環(huán)路和內(nèi)環(huán)路，通過(guò) 眾意路、如意西路、如意東路和九如路四條放射性道路與北三環(huán)相連接。外環(huán)路和內(nèi)環(huán)路均 為地面道路，服務(wù)于慢行系統(tǒng)。中環(huán)路斷面如圖5所示，地面道路為公共交通和慢行系統(tǒng)， 地下道路供機(jī)動(dòng)車(chē)使用，主路6車(chē)道，其中最外側(cè)兩條車(chē)道為主輔進(jìn)出口的加減速段和緊急 停車(chē)帶，中間的4條車(chē)道為車(chē)輛通行通道，地下道路交通組織方式為逆時(shí)針單向形式。 圖2-2 道路功能分類及布局 圖2-3 中環(huán)路規(guī)劃斷面 小汽車(chē)通過(guò)四條對(duì)外聯(lián)系通道直接進(jìn)入地下環(huán)路，地面禁止小汽車(chē)駛?cè)?。四條進(jìn)出島通 道共規(guī)劃13條車(chē)道進(jìn)出地下道路，原始方案整體車(chē)道布置為5進(jìn)8出。 圖2-4 各進(jìn)出口道路功能圖 2 3.湖心地區(qū)可變車(chē)道方案比選 3.1 進(jìn)出島交通流特性分析 根據(jù)其進(jìn)出島交通量進(jìn)行預(yù)測(cè)得知，早高峰進(jìn)島交通量為 5400pcu/h，出島交通量為 1800pcu/h；晚高峰進(jìn)島交通量為3400pcu/h，出島交通量為4300pcu/h。對(duì)外聯(lián)絡(luò)通道交通 量、方向系數(shù)及通行能力分析見(jiàn)表3-1。 表3-1 原始方案進(jìn)出島交通負(fù)荷分析時(shí)間早高峰晚高峰行車(chē)方向進(jìn)島出島進(jìn)島出島交通量（pcu/h）5400180034004300方向系數(shù)0.750.250.440.56通行能力4000640040006400V/C1.350.280.850.67 可以看出，早高峰進(jìn)島交通量遠(yuǎn)大于出島交通量，早高峰進(jìn)島方向的方向系數(shù)為0.75， 出島方向晚高峰的方向系數(shù)為0.25，不均勻系數(shù)大于2/3 ，兩個(gè)方向處于嚴(yán)重不平衡狀態(tài)， 呈現(xiàn)明顯的潮汐交通現(xiàn)象。原始方案布置為5進(jìn)8出，可滿足晚高峰交通需求，但是與早高 峰特征非常不匹配，車(chē)道資源不能充分利用。因此，建議引入可變車(chē)道技術(shù)，充分合理地利 用道路資源，緩解早高峰潮汐擁堵?tīng)顩r。 3.2 可變車(chē)道設(shè)置原則 通過(guò)研究認(rèn)為，湖心地區(qū)設(shè)置可變車(chē)道需要考慮以下原則： 1）車(chē)道條件。道路上機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)道數(shù)為雙向3車(chē)道以上。 2）流向條件。主交通流的流量方向分布系數(shù)最低為2/3。 3）容量需求條件。路段主交通流方向在使用潮汐車(chē)道，次交通流方向在去掉潮汐車(chē)道 后，通行能力應(yīng)能滿足各自交通需求。 4）道路條件。道路上不存在中央分隔帶或路面電車(chē)軌道。 5）連通性要求。路段直接與湖心地區(qū)相連，湖心地區(qū)車(chē)輛方便進(jìn)出和匯集。 6）通行條件。起終點(diǎn)通行能力，充分考慮北三環(huán)和湖心地區(qū)地下環(huán)路的通行能力，避 免4條出入島通道和北三環(huán)交叉口出現(xiàn)交通擁堵。 7）合理引導(dǎo) CBD 環(huán)路及通道交通流量。設(shè)置可變車(chē)道應(yīng)根據(jù)外部交通需求方向，合 理引導(dǎo)4個(gè)通道交通流量，避免CBD環(huán)路單向組織流量分布不均。 3.3 道路條件分析 眾意路：規(guī)劃為主干道，出入口設(shè)置為3出1入，地面雙向2條公交專用道。 如意西路：規(guī)劃為次干路，單向2車(chē)道駛離下沉道路，地面雙向2條公交專用道。 如意東路：規(guī)劃為主干道，中央隔離帶標(biāo)準(zhǔn)寬58米，為輕軌和隧道空間，出入口設(shè)置 為2進(jìn)2出，地面雙向2條公交專用道。 九如路：規(guī)劃為次干路，出入口設(shè)置為1出2入，地面雙向2條公交專用道。 3 圖3-1 眾意路U槽段規(guī)劃?rùn)M斷面 圖3-2 如意西路U槽段規(guī)劃?rùn)M斷面 圖3-3如意東路U槽段規(guī)劃?rùn)M斷面圖3-4九如路U槽段規(guī)劃?rùn)M斷面 從進(jìn)出島斷面形式和車(chē)道數(shù)等條件來(lái)看，眾意路和九如路具備可變車(chē)道實(shí)施條件。如意 東路中間隔離帶寬度為58米，為輕軌和隧道預(yù)留空間，不易改造。如意西路東側(cè)地塊的限 制，不易將其改造為地下入口。 3.4 可變車(chē)道設(shè)置方案比選 原方案與晚高峰交通特征匹配較好，與早高峰交通特征不匹配。針對(duì)早高峰交通需求提 出2種方案，方案一為早高峰設(shè)置為8進(jìn)5出，晚高峰為5進(jìn)8出，見(jiàn)表3-2。方案二為早 高峰設(shè)置為9進(jìn)4出，晚高峰設(shè)置為5進(jìn)8出，見(jiàn)表3-3。 表3-2 方案一通行能力與交通需求量對(duì)比時(shí)間早高峰晚高峰行車(chē)方向進(jìn)島出島進(jìn)島出島交通量（pcu/h）5400180034004300通行能力6400400040006400V/C0.840.450.850.67是否滿足能能能能 表3-3 方案二通行能力與交通需求量對(duì)比時(shí)間早高峰晚高峰行車(chē)方向進(jìn)島出島進(jìn)島出島交通量（pcu/h）5400180034004300通行能力7200320040006400V/C0.750.560.850.67是否滿足能能能能 從交通負(fù)荷度來(lái)看，早高峰9進(jìn)4出和8進(jìn)5出均可滿足需求。通過(guò)在眾意路和九如路 設(shè)置可變車(chē)道，早晚高峰各有三種車(chē)道組合方案。 4 表3-4 早晚高峰可變車(chē)道不同組合 從上表進(jìn)一步分析，為避免單一通道對(duì)于CBD環(huán)路沖擊過(guò)大，排除單條道路四車(chē)道進(jìn) 出的方案 A，C，3，故早高峰采用 B 方案。對(duì)于晚高峰，1 方案能較好的滿足晚高峰眾意 路方向出島比重較大的交通需求，故排除2方案，晚高峰推薦1方案。因此，推薦方案為眾 意路設(shè)置 2 條可變車(chē)道，九如路設(shè)置 1 條可變車(chē)道，形成早高峰 8 進(jìn) 5 出，晚高峰 5 進(jìn) 8 出。 4.可變車(chē)道實(shí)施方案 4.1 設(shè)置步驟 制定潮汐車(chē)道設(shè)置方案，主要步驟包括： 1）對(duì)出入可變車(chē)道交叉口處的交通島進(jìn)行改造，滿足潮汐交通進(jìn)出島的車(chē)道要求。 2）標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置。重新設(shè)置路段標(biāo)志標(biāo)線，引導(dǎo)和指示車(chē)輛進(jìn)入潮汐車(chē)道。 3）控制方案制定。增設(shè)車(chē)道指示燈，控制車(chē)道的開(kāi)閉，制定車(chē)道控制的時(shí)間、車(chē)道數(shù)、 車(chē)道方向的方案，指引車(chē)輛在潮汐車(chē)道的行進(jìn)。 4）組織方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)車(chē)輛進(jìn)入潮汐車(chē)道的過(guò)渡段組織、潮汐車(chē)道開(kāi)啟前的車(chē)輛清場(chǎng)、 潮汐車(chē)道開(kāi)啟后的車(chē)輛入場(chǎng)和潮汐車(chē)道關(guān)閉時(shí)的車(chē)輛退場(chǎng)方案。 4.2 眾意路可變車(chē)道實(shí)施方案 將眾意路中間兩個(gè)車(chē)道實(shí)施可變車(chē)道，用雙黃虛線將潮汐車(chē)道與其他車(chē)道分開(kāi)，并在車(chē) 道上用文字標(biāo)注“潮汐車(chē)道”。 早高峰：封閉2條出島匝道，通過(guò)龍門(mén)架指示燈將隧道中間2條車(chē)道清場(chǎng)后，調(diào)整為進(jìn) 島方向，形成“3進(jìn)1出”的車(chē)道布置方案，如圖4-1。 晚高峰：封閉1條進(jìn)島匝道，通過(guò)龍門(mén)架指示燈將隧道中間2條車(chē)道清場(chǎng)后，調(diào)整為出 島方向，形成“1進(jìn)3出”的車(chē)道布置方案，如圖4-2。 5 圖4-1 眾意路早高峰環(huán)島交叉口方案 圖4-2 眾意路晚高峰環(huán)島交叉口方案 4.3 九如路可變車(chē)道實(shí)施方案 將九如路北向南的車(chē)道實(shí)施為可變車(chē)道，用雙黃虛線將潮汐車(chē)道與其他車(chē)道分開(kāi)，并在 車(chē)道上用文字標(biāo)注“潮汐車(chē)道”。 早高峰：封閉1條出島匝道，通過(guò)龍門(mén)架指示燈將隧道最西側(cè)1條車(chē)道清場(chǎng)后，調(diào)整為 進(jìn)島方向，形成“3進(jìn)0出”的車(chē)道布置方案，如圖4-3。 晚高峰：封閉1條進(jìn)島匝道，通過(guò)龍門(mén)架指示燈將隧道最西側(cè)1條車(chē)道清場(chǎng)后，調(diào)整為 出島方向，形成“2進(jìn)1出”的車(chē)道布置方案，如圖4-4。 圖4-3 九如路早高峰環(huán)島交叉口設(shè)置方案 圖4-4 九如路晚高峰環(huán)島交叉口設(shè)置方案 為保證安全利用對(duì)向車(chē)道，在早高峰來(lái)臨前，提前3min所有車(chē)道指示燈閃爍，給潮汐 車(chē)道上車(chē)輛提醒，請(qǐng)盡快并入右側(cè)車(chē)道；在早高峰即將結(jié)束前 3min，車(chē)道指示燈變?yōu)殚W爍 狀態(tài)，以提醒駕駛員盡快駛出潮汐車(chē)道，之后恢復(fù)平峰狀態(tài)指示狀態(tài)。 4.4 北三環(huán)與眾意路、九如路節(jié)點(diǎn)可變進(jìn)口車(chē)道實(shí)施方案 由于進(jìn)出島交通流的潮汐性，北三環(huán)/眾意路和北三環(huán)/九如路交叉口也具有明顯的時(shí)間 性和方向性，在早高峰，進(jìn)島方向的車(chē)道飽和度相當(dāng)大，接近飽和，而晚高峰出島的車(chē)道飽 和度較高。 為使進(jìn)出島車(chē)輛均衡使用各進(jìn)出口通道，對(duì)進(jìn)出口車(chē)道應(yīng)渠化和功能劃分，利 用交叉口可變導(dǎo)向車(chē)道技術(shù)，對(duì)路口車(chē)道流向進(jìn)行靈活調(diào)控，以供早高峰進(jìn)島方向?qū)嵱?。? 體設(shè)置方案如下： （1）北三環(huán)/眾意路交叉口西、南進(jìn)口交通需求大，容易造成二次排隊(duì)，根據(jù)車(chē)流量對(duì) 西進(jìn)口設(shè)置一條“左轉(zhuǎn)/直行”可變導(dǎo)向車(chē)道，南進(jìn)口設(shè)置一條“左轉(zhuǎn)/直行”可變導(dǎo)向車(chē)道，配 6 合進(jìn)島可變車(chē)道使用。 早高峰該交叉口西進(jìn)口道由正常時(shí)段2左3直1右調(diào)整為3左2直1右，南進(jìn)口道由正 常時(shí)段2左2直1右調(diào)整為1左3直1右，其交通組織方案如圖4-5所示。其余時(shí)段恢復(fù)為 正常形式。 （2）考慮早高峰九如路為3個(gè)進(jìn)島車(chē)道，北三環(huán)/九如路交叉口西進(jìn)口設(shè)置一條“左轉(zhuǎn)/ 直行”可變導(dǎo)向車(chē)道，東進(jìn)口設(shè)置一條”右轉(zhuǎn)/直行”可變導(dǎo)向車(chē)道，配合進(jìn)島可變車(chē)道使用。 早高峰該交叉口西進(jìn)口道由正常時(shí)段2左3直1右調(diào)整為3左2直1右 ，西進(jìn)口道由 正常時(shí)段2左3直1右調(diào)整為2左2直2右 ，交通組織方案如圖4-6所示。其余時(shí)段恢復(fù) 為正常形式。 圖4-5 眾意路/北三環(huán)交叉口交通組織方案 圖4-6 九如路/北三環(huán)路口交通組織方案 4.5 方案效果仿真評(píng)價(jià) 為了對(duì)比路網(wǎng)正常運(yùn)行條件下的指標(biāo)，選取整體路網(wǎng)平均運(yùn)行速度指標(biāo)綜合評(píng)估可變車(chē) 道實(shí)施方案的利用效用。早高峰實(shí)施方案前后評(píng)估結(jié)果如表4-1所示。 表4-1 早高峰有無(wú)可變車(chē)道車(chē)速對(duì)比車(chē)道方案進(jìn)島平均車(chē)速（km/h）出島平均車(chē)速(km/h)平均車(chē)速(km/h)無(wú)可變車(chē)道方案15.550.829.8有可變車(chē)道方案27.147.532.8變化百分比/%42.80↑6.95↓9.14↑ 仿真結(jié)果表明：所有車(chē)輛整體平均車(chē)速增加9.14%。其中，進(jìn)島平均速度增加42.80%， 出島平均速度雖有下降，但平均速度均在50km/h左右，仍處于高速行駛狀態(tài)。因此，CBD 副中心實(shí)施可變車(chē)道技術(shù)后對(duì)改善早高峰的擁堵?tīng)顩r效果明顯。 5.結(jié)論 本文針對(duì)湖心地區(qū)交通潮汐現(xiàn)象明顯的特征，提出利用路段可變車(chē)道和交叉口可變進(jìn)口