環(huán)島交叉口施工期間交通組織研究
——以寶安公路為例

王革

（上海市嘉定公安分局交警支隊(duì)，上海市 201899）

1 環(huán)島交叉口交通流特征

環(huán)島交通一般分為“對稱式環(huán)島”和“非對稱式環(huán)島”，有4個(gè)入口和4個(gè)出口(或者根據(jù)實(shí)際道路情況更多)，設(shè)計(jì)中心島時(shí)多為圓形，或著圓形的變異形狀，以提供一個(gè)中心繞行的作用[1]。環(huán)島設(shè)計(jì)的初衷是減少交叉口交通沖突（逆時(shí)針環(huán)島交通組織形式為右進(jìn)右出），減少車輛交叉口等待時(shí)間，在交通量較少的情況下，環(huán)島交叉口可以實(shí)現(xiàn)無信號(hào)燈控制交通組織，大大地節(jié)約了時(shí)間和空間上的資源。

但環(huán)島通行能力有限是其最大的弊端。受交織段的影響，直行與左轉(zhuǎn)車輛需要在環(huán)道上交織行駛，當(dāng)交織段長度小于2倍的最小允許交織段長度時(shí)，其通過量實(shí)際上只相當(dāng)于一條車道的通過量。我國《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，規(guī)劃交通量超過2 700 pcu/h的交叉口不宜采用環(huán)形交叉口[2]。隨著城市交通量的迅猛增長，環(huán)道交織段的流量積累過快且無法短時(shí)內(nèi)有效疏散，造成環(huán)道交通擁擠和阻塞。于是，城市環(huán)島改造日益成為城市交通發(fā)展的重點(diǎn)工作。

2 環(huán)島施工交通組織思路及評價(jià)

2.1 環(huán)島施工交通組織思路

傳統(tǒng)的交叉口及路段施工一般都采用施工區(qū)控制車速的措施、以及改擴(kuò)建工程交通組織設(shè)計(jì)的原則及方法[4-6]。

控制車速：由于施工期間的圍擋造成通道寬度壓縮，轉(zhuǎn)彎半徑減小等現(xiàn)象?，F(xiàn)狀通行條件下可能無法滿足規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，通過控制施工區(qū)域車速來降低通行設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，臨時(shí)保證施工期間交通運(yùn)行安全及秩序。

改擴(kuò)建交通組織：這類措施通常是以改擴(kuò)建為前提，施工期間通過翻交的方式實(shí)現(xiàn)“占一還一”。現(xiàn)狀交通需求較大，交通狀況較為惡劣的路段，而由于道路工程和管線工程施工特征是局部甚至全面開挖路面，因此其對道路交通的影響是直接的，工程的實(shí)施直接占用道路空間資源，如果占而不還，勢必造成局部的擁堵甚至死鎖，因此在施工過程中，在道路紅線允許的范圍內(nèi)，盡量提前開辟臨時(shí)通行便道，盡量保證“占一還一”如本道路條件無法滿足，則應(yīng)預(yù)先對相關(guān)路網(wǎng)上的相鄰道路擴(kuò)容以分流，間接地從總體上實(shí)現(xiàn)“占一還一”的思想[7]。

環(huán)島由于情況較為特殊，不同于一般性的交叉口施工，且多數(shù)環(huán)島交叉口的改建工程涉及到中央環(huán)島的拆除。環(huán)島由于采用環(huán)形交通組織的方式，產(chǎn)生圍擋區(qū)域后現(xiàn)階段的交通組織可能無法維持，根據(jù)環(huán)島是否拆除原則上分為兩種形式。

（1）保留環(huán)島

保留環(huán)島時(shí)若不改變交通組織形式，可通過“分圈施工”圍合成圈狀施工區(qū)域，原環(huán)島交通組織形式不改變，通過分階段施工的方法由內(nèi)及外或由外及內(nèi)施工。優(yōu)點(diǎn)為不改變交通組織形式，缺點(diǎn)為施工不便。

保留環(huán)島時(shí)若改變交通組織形式，可通過“分塊施工”圍合成塊狀施工區(qū)域，原環(huán)島通行路徑由單行改為雙向通行。優(yōu)點(diǎn)為封閉區(qū)域施工，提高了施工效率與安全，缺點(diǎn)為交通組織形式不暢，繞行距離加大且產(chǎn)生了新的沖突點(diǎn)。

圈狀施工區(qū)域與塊狀施工區(qū)域見圖1。

圖1 圈狀施工區(qū)域與塊狀施工區(qū)域

（2）拆除環(huán)島

拆除環(huán)島后交叉口變?yōu)榫€形交通組織形式，施工前可先拆除環(huán)島，對環(huán)島區(qū)域做相應(yīng)的道路結(jié)構(gòu)處理以達(dá)到開放交通的目的。交通口區(qū)域內(nèi)施工圍擋后的交通組織形式可參考畸形交叉口渠化的思路[8]可進(jìn)行交通渠化組織。由于交叉口通行路徑不規(guī)整，需設(shè)置明確的標(biāo)志標(biāo)線加以引導(dǎo)，施工區(qū)域與開放交通區(qū)域有條件的情況下應(yīng)設(shè)置隔離設(shè)施，施工區(qū)域需設(shè)立反光輪廓標(biāo)及施工警示標(biāo)志牌。

2.2 環(huán)島施工交通組織評價(jià)

交叉口車輛受阻延誤時(shí)間是指車輛在受阻情況下通過交叉口所需時(shí)間與正常行駛所需時(shí)間之差[10]，即：

式中：di為交叉口i流向的延誤，s；L1為i流向通過交叉口的行駛距離，m；v1為i流向通過交叉口的行駛車速，m/s；L2為 i流向交通繞行距離，m；v2為i流向交通繞行行駛車速，m/s；vs為i流向通過交叉口的設(shè)計(jì)車速，m/s。

本研究中i流向交通通過交叉口的行駛車速v1即為環(huán)島行駛車速，采用HCM2000中交織區(qū)運(yùn)行速度計(jì)算模型[11]，可按式（2）計(jì)算。

式中：vmin為環(huán)島最小行駛車速，m/s，取 vmin=0.5 v1；vma為環(huán)島最大行駛車速，m/s，根據(jù)u的值選用0.35時(shí)對應(yīng)車速，取vmin=1.3 v1；Wi為交織系數(shù)強(qiáng)度，其中當(dāng)對于交織車流a=0.15、b=2.2、c=0.97、d=0.80， 對 于 非 交 織 車 流a=0.003 5、b=4.0、c=1.30、d=0.75；Qw為 交 織 區(qū) 流量，pcu/h。

3 寶安公路改建工程交通組織實(shí)例

3.1 項(xiàng)目概況

寶安公路為上海東西向干線公路，連接嘉定區(qū)與寶山區(qū)。滬嘉高速南北向上跨寶安公路，此處的出入口形式為南北一對平行式匝道與寶安公路相接，為無信號(hào)控制環(huán)島交叉口，交通組織形式為逆時(shí)針右進(jìn)右出（見圖2）。由于要提高橋孔下通行凈空高度，需對此處路段進(jìn)行沉降處理，寶安公路工程段樁號(hào)范圍為K19+900～K21+460，長度約為2.2 km，其中立交段長度約為200 m。寶安公路大修工程施工范圍內(nèi)由于涉及到環(huán)島及快速路上下匝道，交通影響較大，情況較為復(fù)雜。

圖2 寶安公路滬嘉立交交通組織現(xiàn)狀

3.2 交通現(xiàn)狀

從OD特征研究，寶安公路施工節(jié)點(diǎn)交通分為三類：（1）長距離過境交通，主要是通過寶安公路前往嘉定和寶山的交通流；（2）到發(fā)交通流，主要是經(jīng)S5到達(dá)及通過S5駛離的交通流；（3）短距離內(nèi)部交通流，主要是馬陸鎮(zhèn)的內(nèi)部交通。寶安公路滬嘉立交節(jié)點(diǎn)的交通特征見表1。

整個(gè)交叉口早高峰交通流約為7 000 pcu，其中嘉定往上海方向和上海往嘉定方向的下匝道交通流量較大。

3.3 交通組織及路網(wǎng)方案

寶安公路施工期間的交通組織方案確定以下三個(gè)原則

（1）暢通原則

在施工前，需要對現(xiàn)狀道路交通制定完善的交通組織路線，并充分聽取交警、路政等部門的意見，制定多個(gè)備選方案，預(yù)先發(fā)布施工預(yù)告信息，并提醒過往車輛提前選擇其他路線進(jìn)行繞行。在施工區(qū)域封閉施工、部分開放交通節(jié)點(diǎn)，需要設(shè)置齊全的交通警告、警示標(biāo)志等，最大限度的減少因施工帶來的交通不暢或擁堵。

表1 寶安公路施工節(jié)點(diǎn)交通現(xiàn)狀

（2）安全原則

在施工期間，除了駐地車輛和特殊車輛可以進(jìn)入外，其他一切車輛及人員不得進(jìn)入施工路段及區(qū)域，同時(shí)夜間施工時(shí)必須配備發(fā)電照明裝置，做好安全保護(hù)工作，配備足夠數(shù)量的夜間警示燈及警示標(biāo)志。

（3）保證進(jìn)度原則

在做好交通組織、施工便道的基礎(chǔ)上，確保施工期間各項(xiàng)工作、各個(gè)工序之間協(xié)調(diào)工作按照計(jì)劃時(shí)間進(jìn)行，在碰到特殊施工困難時(shí)及時(shí)調(diào)整施工方案，最大限度縮短施工周期，保證本工程按照原進(jìn)度計(jì)劃工期內(nèi)完成。

在此原則的基礎(chǔ)上通過以下指導(dǎo)思想形成交通組織方案，見圖3。

圖3 寶安公路施工交通組織思路

由于此交叉口改造后設(shè)置為信號(hào)燈控制十字交叉，施工前先拆除環(huán)島，開放部分區(qū)域作為通行車道。

第1階段：第1階段南側(cè)半幅施工，封閉南側(cè)上下匝道，北側(cè)2來1去，東向西1車道走原車道，西向東2車道走圓盤拆除后的車道（見圖4）。此階段受影響的主要為寶安公路南側(cè)主線交通及上海方向到發(fā)交通。評價(jià)結(jié)果為主線流量較未施工下降33.2%，平均延誤上升45.8%。

圖4 寶安公路第1階段主線施工圖

南側(cè)下匝道關(guān)閉：上海方向到達(dá)小客由陳翔路下匝道與南翔下匝道到達(dá)后經(jīng)地面道路分流；上海方向到達(dá)貨運(yùn)及大客由南翔下匝道到達(dá)經(jīng)地面道路分流；陳翔路下匝道-陳翔路-瀏翔公路作為貨運(yùn)輔助路徑，不作為主要引導(dǎo)。南側(cè)上匝道關(guān)閉：至上海方向交通經(jīng)地面分流后由南翔入口駛離。

第2階段：第2階段北側(cè)半幅施工，封閉北側(cè)上下匝道及南側(cè)下匝道，南側(cè)2來1去，東向西1車道走圓盤拆除后的車道，西向東2車道走原車道（見圖5）。此階段受影響的主要為寶安公路北側(cè)主線交通及嘉定方向到發(fā)交通。評價(jià)結(jié)果為主線流量較未施工下降42.1%，平均延誤上升33.9%。

北側(cè)下匝道關(guān)閉：G1501到達(dá)交通經(jīng)永盛路出口與瀏翔公路出口到達(dá)后由地面道路分流；嘉定方向到達(dá)交通經(jīng)滬宜公路與澄瀏公路等地面道路分流；北側(cè)上匝道關(guān)閉：至G1501交通經(jīng)瀏翔公路后由瀏翔公路入口駛離；至嘉定方向交通經(jīng)滬宜公路與澄瀏公路等地面道路分流；南側(cè)下匝道關(guān)閉:仍按照第1階段分流方案。

3.4 交通管理及配套措施

（1）由于施工期間寶安公路主線交通受到影響，為保障主線秩序與安全，寶安公路主線禁止掉頭，掉頭車輛通過周邊路網(wǎng)進(jìn)行繞行。

圖5 寶安公路第2階段主線施工圖

區(qū)域路網(wǎng)部分節(jié)點(diǎn)由于分流路徑的影響轉(zhuǎn)彎需求較以往有所增加，建議對受影響節(jié)點(diǎn)加以優(yōu)化以提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率，確保施工期間區(qū)域路網(wǎng)影響最小。

（2）媒介發(fā)布：利用廣播、電視臺(tái)、報(bào)紙、手機(jī)等媒介進(jìn)行預(yù)告性發(fā)布，連續(xù)發(fā)布1～2個(gè)星期。

“宣傳單”發(fā)布：在收費(fèi)站、寶安公路/滬宜公路交叉口、寶安公路/澄瀏中路交叉口及附近有貨車出入的廠區(qū)向駕駛員發(fā)放“宣傳單”，同時(shí)在相關(guān)道路上設(shè)置“告知牌”，引導(dǎo)駕駛員繞開施工區(qū)段。

（3）禁止行駛車輛在施工路段超車、停車。派專人負(fù)責(zé)配合交警指揮車輛通行，確保交通安全。機(jī)動(dòng)車進(jìn)入施工區(qū)域的端頭要設(shè)置施工銘牌和交通導(dǎo)向標(biāo)志、警示燈，提醒來往車輛減緩車速，并在該區(qū)域內(nèi)派專人負(fù)責(zé)協(xié)助交警指揮往來車輛。晚上或迷霧天要點(diǎn)紅色警示燈。施工機(jī)械車輛在路上行駛、停放，應(yīng)遵守交通規(guī)則;施工機(jī)具、材料嚴(yán)禁擺放在非施工區(qū)域;廢料及時(shí)清運(yùn);所有進(jìn)入施工區(qū)施工人員穿著統(tǒng)一工作服，夜間施工作業(yè)人員加穿反光背心，確保施工安全。施工完成后，應(yīng)及時(shí)清理場地及剩余施工材料，清掃路面，及時(shí)恢復(fù)交通。施工時(shí)為防止單向另一車道的意外事故而造成交通堵塞，準(zhǔn)備緊急預(yù)案，組織專人成立緊急預(yù)案小組，配以紅白帽，保證車輛正常通行。

4 結(jié)語

本文對環(huán)島施工期間的交通組織作了分析和研究，給出了施工期間的交通組織運(yùn)行方案的原則和策略，提出制定交通組織方案的技術(shù)路線思路，最后根據(jù)項(xiàng)目實(shí)例提出了環(huán)島施工時(shí)交通組織管理方案及降低施工對交通影響的對策，為環(huán)島交叉口改建工程中交通組織方案的制定提供了思路和借鑒。