普永剛 張 林 梁存君 梁 樂 景江勇 張 川

（中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司西北分公司，陜西 西安710065）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市道路交通流量急劇增加，交通擁堵等現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響了城市的面貌。為了滿足城市建設(shè)的發(fā)展，近幾年市政設(shè)施項(xiàng)目建設(shè)占的比例越來(lái)越大。雖然市政建設(shè)給城市帶來(lái)巨大的改觀, 但市政設(shè)施項(xiàng)目因?yàn)槠渲芷陂L(zhǎng)、施工量大、涉及范圍廣，施工期間占用道路影響其他相關(guān)道路，會(huì)造成擁堵蔓延和后續(xù)擁擠，從而會(huì)加劇城市的交通擁堵狀況。

伴隨著越來(lái)越多的城市開始實(shí)施市政設(shè)施項(xiàng)目，如何有效疏解城市交通，減輕項(xiàng)目施工時(shí)對(duì)道路交通的不利影響，提出創(chuàng)新性交通疏解思路和方案并運(yùn)用到工作實(shí)踐中顯得尤為重要。國(guó)外AI-KAISY 對(duì)實(shí)際工程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究，得出影響施工區(qū)通行能力的主要因素有：車輛類型比例，施工作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度，施工作業(yè)持續(xù)時(shí)間，封閉車道路數(shù)等等[1，2]。

本文依托西安市幸福林帶項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在原先半幅施工的常規(guī)交通疏導(dǎo)方式基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)新型先導(dǎo)后行交通疏導(dǎo)方式，有效的降低了在施工過程中對(duì)周圍交通的影響，為國(guó)內(nèi)外其他城市市政工程施工時(shí)期的道路交通疏解方案提供了參考價(jià)值。

1 交通疏導(dǎo)線設(shè)計(jì)原則

1.1 依據(jù)施工部署

各施工區(qū)域的劃分是進(jìn)行交通疏導(dǎo)線布置十分重要的依據(jù)。朱苗苗等人對(duì)城市道路多施工作業(yè)區(qū)劃分為直線式、交叉式、平行式，并計(jì)算多施工作業(yè)區(qū)關(guān)聯(lián)指數(shù)[3，4]。

根據(jù)同一工期施工占道進(jìn)行施工部署，部分地方標(biāo)準(zhǔn)例如北京市《占道作業(yè)交通安全設(shè)施設(shè)置技術(shù)要求》（2012）[5]和廣州市《廣州市城市道路交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)指引》[6]中均提出：同一路段前后不同車道的占道作業(yè)不宜同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)不可避免需要同時(shí)進(jìn)行占道作業(yè)時(shí)，作業(yè)間距不得小于1000m。這就提出了在進(jìn)行交通疏導(dǎo)線設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)項(xiàng)目的施工部署及作業(yè)工區(qū)的劃分。

1.2 交通流量飽和度

從各車道流向的交通流量飽和度這一角度出發(fā)，提出對(duì)道路進(jìn)行單向放行，即在每一個(gè)道路交叉口根據(jù)通行車量類型及流量單獨(dú)設(shè)置一個(gè)車道，將分散車流量，緩解通行壓力。利用車道左轉(zhuǎn)將一部分車輛引流，達(dá)到流量均衡且有效提高路口通行能力。

每條道路的最大車流量f（e）不能超過道路的最大允許流量c（e），且利用深度優(yōu)先搜索策略（DFS）檢索到的所有路線中，均應(yīng)滿足f（e）≤c（e）。

2 交通疏導(dǎo)設(shè)計(jì)步驟

2.1 交通擁堵狀況判別

通過對(duì)各交叉路口各時(shí)段交通流量調(diào)查，對(duì)影響范圍內(nèi)所有道路交通流向、流量及交通出行特征做定量分析。根據(jù)高峰時(shí)期車流量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用高峰小時(shí)系數(shù)（PHF）來(lái)直觀反映。研究學(xué)者認(rèn)為15 分鐘高峰小時(shí)系數(shù)是造成交通擁堵的主要因素，故采用15 分鐘高峰小時(shí)系數(shù)對(duì)交通擁堵狀況進(jìn)行判別。高峰小時(shí)系數(shù)計(jì)算公式[7]如（1）所示：

其中，Q- 實(shí)測(cè)高峰小時(shí)流量；

Qc- 高峰小時(shí)高峰時(shí)段（t）的流量；

T- 高峰小時(shí)高峰時(shí)段。

通過數(shù)學(xué)模型、仿真等定量研究得出，一般均以15min 的高峰小時(shí)交通量為分析基礎(chǔ)，在城市道路中，高峰小時(shí)系數(shù)（PHF15）一般為0.8～0.98 為正常值，其值較低時(shí)表示在高峰小時(shí)中有較大的可變性，容易造成阻塞。根據(jù)計(jì)算所得PHF 判斷各路段交通擁堵情況。

2.2 交通疏導(dǎo)方法確定

通過對(duì)各道路擁堵狀況分析，為了滿足市政工程施工場(chǎng)地的需求，同時(shí)保證道路的通行能力，采用場(chǎng)內(nèi)交通疏導(dǎo)和場(chǎng)外交通疏導(dǎo)兩種方式來(lái)緩解交通壓力。當(dāng)主體分三段施工時(shí)，分段施工時(shí)路口的一側(cè)做市政工程的主體結(jié)構(gòu)，另外一側(cè)用于交通疏導(dǎo)[8，9]。

分兩期或者三期施工，交通疏改思路為保持半幅車道正常通行，對(duì)另外半幅車道封閉進(jìn)行交通疏導(dǎo)，同時(shí)將該封閉道路進(jìn)行下側(cè)結(jié)構(gòu)及規(guī)劃道路施工。在方案實(shí)施時(shí)，要求道路留有較寬的人行道和非機(jī)動(dòng)車道，用來(lái)補(bǔ)償?shù)缆肥┕r(shí)圍擋所占道路的寬度。

2.3 交通疏導(dǎo)車道設(shè)計(jì)

在交通疏導(dǎo)線上，為了保證車輛有序、快速通過路段，緩解交通壓力，合理設(shè)置車道變得尤為重要。借用相位和道路飽和度均衡來(lái)進(jìn)行車道設(shè)置。采用單向放行方式，即對(duì)各個(gè)進(jìn)口分別設(shè)置獨(dú)立的相位，而同一個(gè)相位兼顧直行和左轉(zhuǎn)車輛，一個(gè)進(jìn)口完成后再進(jìn)行下一個(gè)進(jìn)口的放行[10]。為了挺高交叉路口時(shí)空資源的利用率，從而進(jìn)行延誤分析。延誤時(shí)間公式[11]如（2）所示：

其中，d- 各車平均延誤時(shí)間；

T- 周期；

X- 道路飽和度；

Q- 交通量；

λ- 信號(hào)相位綠信比。

一般信號(hào)周期穩(wěn)定不變，式中第三項(xiàng)是很小的數(shù)可以忽略不計(jì)，故延誤時(shí)間基本由道路飽和度決定。所以，合理設(shè)置車道數(shù)、控制道路飽和度起著重要作用。

3 實(shí)例分析

幸福林帶建設(shè)工程三工區(qū)項(xiàng)目位于西安市東郊，北起華清路，南至黃河廠前無(wú)名路（長(zhǎng)樂路北約400 米），東起幸福路，西至萬(wàn)壽路，南北長(zhǎng)約1.6 公里，東西寬約200 米。建設(shè)內(nèi)容包括西安地鐵八號(hào)線、七號(hào)線（區(qū)間及王家墳換乘站）、地下空間（包括人防車庫(kù)和地下商業(yè)部分）約22 萬(wàn)m2、綜合管廊（沿萬(wàn)壽路幸福路布設(shè)兩條）共3.2km；市政道路等，是全球最大的地下綜合空間。

幸福林帶周邊有數(shù)條主要交通干道，華清路、長(zhǎng)樂路、咸寧路向東可跨過浐河接入繞城高速對(duì)外聯(lián)系，是城市級(jí)東西通道；幸福路、萬(wàn)壽路向北聯(lián)系西臨公路，向南連接長(zhǎng)鳴公路，是東部片區(qū)南北聯(lián)系的主要干道?，F(xiàn)狀南北向兩個(gè)主路幸福路和萬(wàn)壽路不能滿足交通要求，現(xiàn)對(duì)幸福路和萬(wàn)壽路交通現(xiàn)狀和疏導(dǎo)方案進(jìn)行分析，并進(jìn)行模擬仿真。模擬仿真圖1、工程實(shí)際圖2所示：

圖1 模擬仿真圖

圖2 工程實(shí)際圖

3.1 交通現(xiàn)狀分析

通過對(duì)幸福林帶項(xiàng)目影響區(qū)范圍內(nèi)所有道路交通流向、流量及交通出行調(diào)查，掌握實(shí)際車輛流通情況。采用人工觀測(cè)的方式在兩條南北方向的主路（萬(wàn)壽路、幸福路）與七條東西方向的主路（華清路、長(zhǎng)纓路、長(zhǎng)樂路、韓森路、咸寧路、建工路、西影路）相交的14 個(gè)十字路口進(jìn)行交通流量調(diào)查，擬建場(chǎng)地交通路網(wǎng)示意圖如圖3 所示，分別在每個(gè)雙向十字路口設(shè)置四個(gè)觀測(cè)點(diǎn)、單向十字路口和雙向丁字路口設(shè)置三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)、單向丁字路口設(shè)置兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)12 小時(shí)內(nèi)的車流量進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)。道路車流量統(tǒng)計(jì)表如表1 所示。

從時(shí)間上看早高峰主要集中在7:30-9:30；晚高峰主要集中在17:30-19:30。從流量大小區(qū)域上看，交通流量（每小時(shí)車流量超1000 輛）主要集中在華清路與幸福路丁字路口東西向、長(zhǎng)樂路與萬(wàn)壽路十字路口三個(gè)方向、長(zhǎng)樂路與幸福路十字路口東西向、韓森路與萬(wàn)壽路路口向南、咸寧路與萬(wàn)壽路三個(gè)方向、幸福路與咸寧路東西方向；交通流量較大（每小時(shí)車流量超1500輛）的路口有長(zhǎng)樂路與萬(wàn)壽路十字路口向西方向、長(zhǎng)樂路與幸福路十字路口向西方向、咸寧路與萬(wàn)壽路向東方向、幸福路與咸寧路東西方向。

圖3 擬建場(chǎng)地交通路網(wǎng)示意圖

表1 各道路車流量統(tǒng)計(jì)表

利用數(shù)據(jù)計(jì)算高峰小時(shí)系數(shù)PHF，各道路PHF15 統(tǒng)計(jì)表如表2 所示。

以上計(jì)算均以15min 的高峰小時(shí)交通量為分析基礎(chǔ)，高峰小時(shí)系數(shù)（PHF15）在0.8-0.98 范圍內(nèi)為正常值，其數(shù)值越小越容易發(fā)生交通阻塞。通過計(jì)算可得出，幸福路與長(zhǎng)纓路丁字路口、萬(wàn)壽路與韓森路十字路口、幸福路與韓森路十字路口、萬(wàn)壽路與建工路十字路口、幸福路與建工路丁字路口、萬(wàn)壽路與西影路丁字路口、幸福路與西影路丁字路口交通PHF 處于正常范圍內(nèi)，能夠滿足所需要求；而萬(wàn)壽路與華清路丁字路口、幸福路與華清路丁字路口、萬(wàn)壽路與長(zhǎng)纓路十字路口、萬(wàn)壽路與長(zhǎng)樂路十字路口、幸福路與長(zhǎng)樂路十字路口、萬(wàn)壽路與咸寧路十字路口、幸福路與咸寧路十字路口交通，PHF 較小，在交通高峰期容易形成交通擁堵，必須加強(qiáng)對(duì)交通的管理。

3.2 交通疏導(dǎo)方法確定

采取場(chǎng)外交通疏導(dǎo)和場(chǎng)內(nèi)交通疏導(dǎo)兩種相結(jié)合的方式。場(chǎng)外交通疏導(dǎo)通過對(duì)內(nèi)部區(qū)域交通狀況分析可知，長(zhǎng)纓路、華清東路為東西向路口，幸福路與萬(wàn)壽路單行道車流量呈潮汐型變化，施工期間主要交通壓力為早晚上下班高峰時(shí)段，經(jīng)過與相關(guān)各方溝通協(xié)商、方案討論，為緩解主體結(jié)構(gòu)修建時(shí)主干線路段交通擁堵，施工期間對(duì)該段外圍區(qū)域進(jìn)行交通疏導(dǎo)，并秉持盡可能減少施工區(qū)域車流量的原則進(jìn)行外圍疏導(dǎo)；對(duì)于外圍區(qū)域交通狀況，經(jīng)實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)，施工區(qū)域外圍車流量最大的地方為萬(wàn)壽路、幸福路與華清路交接丁字路口處，高峰每小時(shí)車流量超過2800 輛。為緩解施工時(shí)主干線路段交通可能產(chǎn)生的擁堵狀況，施工期間對(duì)該段外圍區(qū)域進(jìn)行交通疏導(dǎo)。

表2 各道路PHF15 統(tǒng)計(jì)表

將萬(wàn)壽路上的車輛向西側(cè)公園路與東二環(huán)分流，幸福路上的車輛向東側(cè)浐河路、沁水路（長(zhǎng)田路、田馬路）、酒十路分流。同時(shí)在各大路口來(lái)車方向提前設(shè)置提示牌，提醒來(lái)往車輛前方施工，擇路繞行。

在進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)交通疏導(dǎo)時(shí)，在林帶場(chǎng)內(nèi)先修筑三條東西向交通疏導(dǎo)線，連接幸福路和萬(wàn)壽路，由北往南分別為：位于華清路以南273m 的1 號(hào)交通疏導(dǎo)線、位于長(zhǎng)纓路以北140m 的2 號(hào)交通疏導(dǎo)線、位于長(zhǎng)纓路以南133m 的3 號(hào)交通疏導(dǎo)線；1、2、3號(hào)交通疏導(dǎo)線示意如圖4 所示。場(chǎng)內(nèi)交通疏導(dǎo)分為三個(gè)階段：

圖4 交通疏導(dǎo)線示意圖

第一階段：保持華清路北半幅車道由東向西正常通行，南半幅車輛交通疏導(dǎo)至萬(wàn)壽路，至1 號(hào)交通疏導(dǎo)線向東行駛，沿幸福路向北行駛繞行可至華清路；將長(zhǎng)纓路封閉進(jìn)行下側(cè)結(jié)構(gòu)及規(guī)劃道路的施工，其東西方向車輛導(dǎo)入長(zhǎng)纓路南北側(cè)的2 號(hào)和3 號(hào)交通疏導(dǎo)線形成環(huán)島進(jìn)行繞行；此階段幸福路與萬(wàn)壽路原南北方向車輛保持正常通行。

圖5（a）華清路第一階段

圖5（b）長(zhǎng)纓路第一階段

第二階段：將華清路北側(cè)半幅封閉，南半幅利用施工完成的規(guī)劃道路改成雙向六車道通行，幸福路向北車輛導(dǎo)入林帶內(nèi)1號(hào)交通疏導(dǎo)線行駛；此階段長(zhǎng)纓路東西向規(guī)劃道路已完成施工并投入使用，將長(zhǎng)纓路南北兩側(cè)2、3 號(hào)交通疏導(dǎo)線拆除進(jìn)行下方結(jié)構(gòu)的施工，幸福路與萬(wàn)壽路原南北方向車輛仍保持正常通行，此階段在林帶內(nèi)南北向管廊施工完成后，在管廊上方進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)南北向臨時(shí)交通疏導(dǎo)線的施工。

圖6（a）華清路第二階段

圖6（b）長(zhǎng)纓路第二階段

第三階段：長(zhǎng)纓路東西方向保持正常通行，將東西向3 號(hào)交通疏導(dǎo)線拆除進(jìn)行下方結(jié)構(gòu)施工，南北方向幸福路、萬(wàn)壽路封閉，進(jìn)行下沉道路施工，只在道路外側(cè)留單車道供住戶通行，外側(cè)單車道設(shè)計(jì)寬度不小于4.5m，保證行人和機(jī)動(dòng)車輛能夠通行，將南北向車輛引入林帶內(nèi)已施工完成的臨時(shí)交通疏導(dǎo)線形成導(dǎo)流，進(jìn)行萬(wàn)壽路與幸福路道路施工。

3.3 交通疏導(dǎo)線車道設(shè)置

在傳統(tǒng)的交通疏導(dǎo)中，大多采用單行道通行，車輛行駛緩慢容易造成擁堵，交通疏導(dǎo)效率低?，F(xiàn)采用創(chuàng)新型疏導(dǎo)方式，利用相位進(jìn)行車道的合理設(shè)置。

由南- 北方向，設(shè)置三條直行車道和一條直左合用車道，直行及左轉(zhuǎn)車道位于車道最左邊；東- 西疏導(dǎo)方向，設(shè)置兩條車道。

根據(jù)施工后的交通流量合理設(shè)置信號(hào)燈配時(shí)方案，各相位后均設(shè)置3s 黃燈時(shí)間，因?yàn)樽筠D(zhuǎn)車流量較大，故設(shè)置3s 全紅時(shí)間，防止出現(xiàn)交叉口車輛未全通過與下一個(gè)相位車輛沖突的情況。這樣既平衡了車道的飽和度，又減少了交叉口的平均延誤時(shí)間。

采取單向放行方式，并利用直左轉(zhuǎn)車道使得左轉(zhuǎn)車輛順利通過交叉口，實(shí)現(xiàn)分流、提高通行能力等目標(biāo)。且施工路段周圍取消臨時(shí)占道停車場(chǎng)，加速車輛通行。

本工程本著“占一還一”的原則，施工過程中封閉一條道路便在其他位置開通一條道路，盡可能保持現(xiàn)有交通通行習(xí)慣，不中斷南北向幸福路與萬(wàn)壽路路面交通，盡量滿足現(xiàn)有各主要道路的交通流量要求。

圖7 長(zhǎng)纓路第三階段

4 結(jié)論

4.1 經(jīng)過方案實(shí)施后的調(diào)查，華清路與萬(wàn)壽路、幸福路丁字路口高峰每小時(shí)車流量約3000 輛。長(zhǎng)樂路與萬(wàn)壽路、幸福路路口高峰每小時(shí)車流量約1800 輛。各路口總體車流量變化不大，道路通行能力正常。本工程在施工期間對(duì)周邊交通影響較小，增加了市民對(duì)項(xiàng)目部工作能力的肯定，得到了業(yè)主及各單位的一致認(rèn)可。

4.2 在市政工程中，一個(gè)好的交通疏導(dǎo)方案可以很好的緩解施工時(shí)對(duì)交通造成的不利影響，所以在保證項(xiàng)目工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全的情況下，合理組織施工區(qū)域的交通疏導(dǎo)顯得尤為重要。

首先應(yīng)結(jié)合工程場(chǎng)地實(shí)際情況，根據(jù)道路車流量調(diào)查分析，選用占路面積小、占路時(shí)間短、對(duì)社會(huì)影響小的疏導(dǎo)方案，保障施工期間道路的暢通。

4.3 在施工期間盡量采用“占一還一”的原則?？梢圆捎眯藿ㄅR時(shí)道路和借用人行道和非機(jī)動(dòng)車道來(lái)補(bǔ)償被占用的道路資源。

當(dāng)施工與交通有干擾時(shí)，需要施工方讓步的，項(xiàng)目部應(yīng)自覺、積極地服從相關(guān)方面的管理和指揮，采用一切有用措施來(lái)保證交通的暢通。