都市区高快路设施一体化规模测算方法研究——张宁

发布者:gxcjs1发布时间:2020-05-22浏览次数:417

    引言

    随着我国城镇化进程的不断加快和深入,城市规模的不断扩张,都市区化成为大城市发展的趋势,在区域内形成了具有较强社会经济联系的高度城市化地区。城市空间的不断扩展使城市外围的高速公路不断纳入城市道路范畴,城市外向交通服务功能逐步被内部交通服务所取代,道路功能和服务模式的变迁使得高速公路与城市快速路的界限逐渐模糊。高速公路原本服务过境交通和出入境交通的功能逐渐与满足大都市区内部组团间长距离快速出行的功能相重叠,国内很多城市取消了都市区范围内高速公路收费或进行快速化的改造,使其能够更好的实现交通功能。同时,高速公路和城市快速路(简称高快路)共同构成了大都市区的快速道路交通的骨架,引导着市域城镇体系发展、都市区城市空间结构调整和土地开发利用。统筹考虑都市区范围内高速公路和城市快速路的规模,使二者有机的统一在一起,实现协调一体化发展,能够更好地服务都市区交通,提高运输效率,支撑起合理的高快路设施一体化布局。

    高快路交通需求分析

    都市区组团间出行需求量日趋增大,随着中心城工业和居住地的外迁,近郊区人口和产业的进一步增加,远郊区内交通组成单一,与中心城的联系主要是通勤交通;城乡交通一体化发展趋势明显,通勤客流出行时间分布主要是早出晚归,出行的随机性也有上升趋势,“公路客运公交化”趋势日益明显;过境交通和出入境交通需求增加,随着区域城市一体化发展和城市职能的变化,城市间交通出行结构发生变化,城际间交通需求也将有较快的增长,城市间客运向便捷化、高速化、舒适化转变。

    从道路使用功能上看,高快路网络既承担结点的过境交通、出入境交通的组织,又承担着部分市内交通的组织。其交通量由三部分组成,其一是过境交通需求,即外部周边市区间的交通联系而产生的过境交通量;其二是对外交通需求,即市区与外部周边市区的交通联系而产生的出入境交通量;其三是市区交通需求,即作为服务于市区及城市边缘各区之间交通联系而产生的交通量。

    (1)过境交通需求

    过境交通需求的计算公式如下:

    (2)出入境交通需求

    出入境交通需求的计算公式如下:

      (3)市内交通需求

      对于大城市来说,白天高峰小时的内部交通出行主要是由客车组成,而且很多快速路白天禁止货车通行。内部交通需求主要指居民的日常出行需求,城市内部交通需求计算式:

    综上所述,高快路网络中高速公路高峰小时交通总需求为:

    高快路网络中快速路高峰小时交通总需求为:

      以上相关参数的说明:

      (1)高快路网络的交通吸引系数。可根据城市的形态、规模、交通路网布局、交通管理政策,不同城市道路设施的等级结构、高快路在路网体系中承担的交通比例存在差异,需要从城市的调查数据中分析获取。

      ①过境交通是干扰城市内部交通的重要因素,将过境交通引入高快路网络,使过境交通通过高快路网络路快速疏导,起到屏蔽内部交通的功能,是城市过境交通组织的重要原则。

      ②出入境交通方面,高快路网络的功能之一就是使出入境交通得以分流疏散,高快路网络对出入境交通的吸引力是比较大的。

      ③内部交通方面,根据快速路网络的交通特征,对城市内部长距离交通的吸引力较大,主要服务主城区和外围新区,以及新区之间的交通联系。

      (2)高快路网络车辆平均行驶距离。过境交通、出入境交通各种车型在高快路网络上的平均行驶距离和内部交通各种交通方式在高快路网络上的平均行驶距离,可根据城市形态规模、道路网络布局、交通量调查等因素综合分析确定。

      高快路设施供给分析

      (1)高速公路供给特性

      高速公路的年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上,至少为双向4车道,具有重要的政治、经济和国防意义,专供汽车分道高速行驶并全部控制出入。高速公路的平均技术车速约为80~120km/h,一条四车道的高速公路一般通行能力可达25000~55000pcu/d,相当于7~8条普通公路的通行能力,六车道或八车道的高速公路可达70000~100000pcu/d。

      设计通行能力是指道路根据使用要求的不同,在不同服务水平条件下所具有的通行能力,也称服务交通量,通常作为道路规划和设计的依据。根据《公路工程技术标准(JTG B01-2014)》,高速公路设计通行能力采用三级服务水平。表1为高速公路的路段不同服务水平分级下的通行能力值。

    (2)城市快速路供给特性

    快速路宜采用60km/h、80km/h、100km/h的设计车速,辅路设计车速宜为30~40km/h,路段改变设计车速时应设置过渡段。快速路在城市主城区受到用地条件的限制,一般采用高架或隧道的形式。快速路连接各城市外围组团,以及和高速公路衔接时,设计车速可设置为100km/h。城市快速路交通流连续,但出入口间距比较小,交通流的交织较高速公路频繁,使交通流存在较大的差异,影响通行能力和车流密度,高峰时期会出现过饱和交通流状态。根据《城市快速路设计规程(CJJ129-2009)》,快速路设计通行能力采用三级服务水平。表2为快速路的基本通行能力和三级服务水平下的设计通行能力值。

    (3)高快路容量分析

    路网容量是指单位时间内,对应于一定的饱和度,道路网络系统所能通过的最大车公里数。计算公式如下:

    基于供需平衡的高快路设施一体化规模测算

    目前,我国的高速公路和城市快速路的规划建设、保养是分开由不同部门实施的,从整体交通组织的角度,客观上要求高快路网络能够实现一体化,共同承担城市结点对外交通组织、过境的快速交通组织,为城市结点的发展提供高品质、高可靠性的交通支撑体系。从路网供需平衡的角度,高速公路和快速路的交通需求应该与高速公路和快速路的容量分别相匹配,应满足

    由公式可求出满足容量匹配要求的高速公路和快速路规模,高快路规模满足整体交通需求。高快路网络供求指数X判别供需平衡情况,X计算公式为:

    X值所对应的供需状况分别为: 

     当现状X值达到1.1以上时,需要采取交通需求管理和交通系统管理策略,一方面引导居民出行向集约化交通方式发展,抑制小汽车出行,一方面适量增加道路设施供给量。供需平衡法适用于城市发展的各个阶段,通过调节网络供求指数,使高快路规模适应城市的发展。在城市快速发展期,空间扩张蔓延,居民出行距离有所增加,高快路交通需求在出行总量和中长距离出行比例增加的双重带动下变得更大,供求指数的取值适当降低,可以取值0.8~0.9,使供给富余,满足未来中长距离交通量增长需要。在城市发展成熟期,空间结构趋于稳定,居民出行呈现规律性特征,交通需求变化较小,供求指数可以取值0.9~1.0,使规划年交通供需基本平衡。


    结束语

    高速公路与城市快速路一体化发展是都市区空间结构拓展和产业布局重构的有效支撑。确定适应大城市都市区远期预测的机动车需求发展的高快路一体化网络规模,为高快路路网一体化布局规划提供依据。文中高速公路和快速路分别吸引过境、出入境和市内交通的能力系数,以及过境、出入境交通在高速公路和快速路的平均出行距离,需要在调研城市交通数据的基础上,进一步研究得出。

    工作单位

    江苏省城市交通规划研究中心于2008年在江苏省城市规划设计研究院挂牌,是江苏省住建厅在城市交通领域开展规划编制研究的主要技术支撑,依托江苏省城市规划设计研究院,形成多专业融合特色,可提供交通与土地利用一体化规划咨询服务及各类交通专项规划编制服务。

    原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/D6NoggoNOLwF98lQXqnWSw