乌奎高速公路改扩建工程交通分流方案研究

乌奎高速公路改扩建工程交通分流方案研究

1交通运行网络水平分析连霍高速公路（g30）位于新疆乌鲁木齐至奎屯段（以下简称乌奎高速公路）。它也是新疆航运网连接东部、西部和北部山区的“黄金通道”。它直接服务于国务院批准的“丝绸之路经济带”和“天山北坡经济带”。乌奎高速公路于2000年建成通车，为双向四车道，路基宽度26m，作为新疆第一条高速公路，沿途穿越新疆经济最活跃地区———天山北坡经济带，该区域拥有全区39%人口，集中77%重工业和71%轻工业，自建成伊始就担负着新疆高速公路网交通主轴和区域经济发展轴的重要功能。近年来，随着沿线社会经济不断发展，交通量增长迅速，年均增长率达到18%。OD调查资料显示：至2015年乌奎高速公路乌鲁木齐至石河子段交通量已达到37012pcu/d，饱和度（V/C）达到0.69，服务水平降低至三级，交通流接近强制流；石河子至乌苏段饱和度（V/C）为0.57，服务水平降低为二级下限、三级服务水平，交通流接近饱和流，局部进入强制流状态，见图1。服务水平和通行能力急剧下降，难以满足国家公路运输大通道的功能要求，急需改扩建。乌奎高速公路改扩建起于乌鲁木齐西山互通，止于乌苏奎屯河大桥东岸，全长241.52km，采用“两侧拼宽为主，单侧加宽+局部分离为辅”形式扩建为八车道高速公路，路基宽度42m，设计速度120km/h。2交通分流方案比选在深入调查区域其他通道及本通道内各条道路交通状况基础上，分析可能分流道路的技术标准、路面、桥梁状况和街道化程度；结合各路交通流向、流量及车型构成特点，测算各分流道路的交通承载力，从交通和车型两个层次，以正常交通量预测结果和分流不同车型后扩建项目能够提供的服务水平为基础，设计交通分流方案。基于对实施拟定的交通分流方案后，相关分流道路的交通、路况等方面的适应性分析，筛选出需要进行改造、整治的路段，并确定整治改造方案。2.1分流路径选择(1）区域短途交通。针对出行距离相对较短，多为当日往返，对行程时间和绕行距离较为敏感，分流路径的选择应首选本通道内相对便捷和等级较高的道路。(2）出入境与过境交通。在通道内分流道路压力大，车辆运行质量下降的情况下，针对行驶距离较长的车辆，分流路径的选择考虑提前绕行，利用区域大路网进行分流，通过增加里程和在途时间获得相对较好的运行质量。2.2分流对象选择乌奎高速公路改扩建施工期内道路服务水平可降低一级，即满足三级服务水平。结合各施工阶段所能提供的通行条件、交通量和分流道路交通承载能力，对客货车运行特征、相互干扰程度进行分析，选择分流对象。确定大型及以上货车（含大货、特大货车、集装箱及拖挂车）为第一分流车型，中型货车为第二分流车型，小型货车作为第三分流车型。3交通分流方案乌奎高速公路作为国家高速公路及新疆公路网大动脉，本身交通量已很大，与其同期实施的还有G30吐鲁番-乌鲁木齐段和G7大黄山至-乌鲁木齐段两个改扩建项目，必将导致施工期内以区府乌鲁木齐为中心的周边区域路网巨大交通压力，为了缓解施工期自身和周边两个项目的交通压力，确保区府与疆内、外地区的正常交通联系，需结合施工期自身交通承载能力，从区域大路网分析，以出入境与过境交通、区内交通两个层次进行交通分流方案研究。根据分流路径研究成果，设置三级路网分流点，从网、线、面不同层次上进行交通分流。具体在新疆路网的市级节点和外省邻近新疆境内入口处设置9处诱导点；在路网主要交叉口、关键路段、关键节点设置8处分流点；在沿线所有重要互通入口设置管制点。具体分流方案见图2和表1。3.1工艺分流任务利用G216、G217、G218、G312、S101、S201、S303乌昌大道、机场高速公路和乌鲁木齐东绕城高速公路等实现长途过境。其中G312、G217承担伊犁、博州方向车辆分流；G216、G218、S301承担南疆四地州方向的车辆分流；G217、S201、S219承担克拉玛依、塔城方向的分流任务；G216、S303承担阿勒泰方向的分流任务，车辆绕行里程及运行时间增加情况，见表2。3.2南达达坂城周边城市群指以区府乌鲁木齐为中心，西至昌吉、呼图壁，北至阜康，南达达坂城的周边城市群，施工期利用河滩路、外环路、乌昌大道、S111、S201和东绕城等实现区域内短途交通分流。绕行里程及在途时间增加情况见图3和表3。4分散道路负荷分流道路交通承载能力指在保持某一特定运行状况的实际通行能力约束下，满足正常交通量通行之余，可承担分流交通量的能力（下称富余交通量）。4.1分流至通道内的通道乌奎高速公路改扩建施工期为3年，期间需不中断交通，部分车辆需分流至通道内G312上。据《高速公路改扩建设计细则》，维持通车的改扩建路段，可按服务水平较正常路段降低一级、运行速度不低于60km/h考虑。项目施工期内各路段需分流交通量见表4。4.2从施工段到百分点段冗余交通量G312乌鲁木齐至昌吉段为8车道城市快速路，昌吉至呼图壁段为4车道一级公路，呼图壁以西为2车道二级公路，施工期内各路段富余交通量见表5。4.3分流道路方案2根据OD调查分析，乌奎高速公路改扩建施工期采用通道内G312进行交通分流后，各路段服务水平、饱和度见表6，针对分析结果提出G312各路段提前整治改造方案。(1）乌鲁木齐至昌吉。现状为8车道、6车道城市主干路，施工期分流后可维持三级服务水平，无需要整治改造。(2）昌吉-呼图壁。现状为6车道城市主干线和4车道一级公路，施工期通过S201五工台、榆树沟管制点，依次按1198pcu/d(2017年）、6437pcu/d(2018年）、11634pcu/d(2019年）向S201进行分流，该路段可维持三级服务水平，无需整治改造。(3）呼图壁-玛纳斯。现状为2车道二级公路，施工期路段最大分流交通量13177pcu/d，服务水平降低至四级，经通行能力和车道数分析计算，该段需按4车道提前升级改造。(4）玛纳斯-石河子。现状为6车道城市主干路，施工期最大分流交通量5122pcu/d，分流后可维持在三级服务水平，无需整治改造。(5）石河子-沙湾。现状为2车道二级公路，施工期最大分流交通量9426pcu/d，服务水平跌至四级。该路段结合沙湾县城总体规划，提前实施G312县城北过境方案。(6）沙湾-乌苏。现状为2车道二级公路，路段预测交通量6225pcu/d，可维持三级服务水平，施工期可不向该路段强制分流，该路段不需要整治改造。可见，施工期内G312大部分路段有较大的富余交通量，乌奎高速公路改扩建引起的道路通行能力下降，完全可采用同走廊内以G312为主，昌吉北环及S201为辅，并提前对分流后宜拥堵的路段升级改造等措施进行路网分流，道路建设对整个路网通道的交通影响可控，交通分流方案是可行的。4.4新技术下的交通总体规划(1）乌奎高速改扩建施工采用“临时路面、分幅施工”方案，2016年8月～2017年11月进行拼宽路基和结构物下部施工，期间全线可维持现状双向四车道交通，不进行交通分流，仅对过往车辆进行媒体宣传，按临时限速标志100km/h通行。(2)2018年4月～7月进行南侧一幅加宽部分基层及中、下面层施工，期间车辆沿老路四车道通行；8月～11月北侧一幅封闭施工，车辆转移至南侧一幅四车道通行；2019年4月～7月南侧一幅路面封闭施工，车辆转移至北侧一幅四车道通行；8月～10月完成中央分隔带改造、剩余交通工程及沿线景观绿化。(3）结合路段内车辆运行特性、施工干扰、事故处理、运行质量及对收费影响等因素，在确保施工安全前提下，兼顾财务影响最低原则，确定改扩建期间按三级中限控制服务水平，选择中型以上货车作为分流车型，在2018年4月～7月南侧一幅加宽部分路面施工期间南侧限速60km/h，北侧保持100km/h;2018年8月～2019年10月南、北侧一幅路面，交安设施及景观绿化施工期间，双向限速60km/h。5分散效果评估5.1交通影响分析5.1.1保持四车道限制路基施工初期、车辆运行环境基本与施工前相同，末期进行路基上部搭接、桥涵上部施工，部分路段需设置临时隔离设施侵占硬路肩，但老路仍能保持四车道限速通行。路面施工期占用老路资源较大，老路通行空间受到一定挤压，该阶段为保证施工正常进行，将影响较大的中型以上货车进行分流主要起到了以下几方面的作用。(1）降低大型车辆行驶产生的震动、噪声对施工质量的影响。(2）降低车辆行驶对施工人员及施工机械造成的安全隐患。(3）减少车辆行驶排放的尾气对施工人员身体伤害。5.1.2交通运行质量(1）乌奎高速公路交通运行质量。从各路段服务水平看，实施分流方案后，改扩建在部分道路资源被占用情况下，至少能满足三级中限服务水平，在限速条件下交通流基本顺畅。(2）分流道路G312交通运行质量。实施分流方案后，G312乌鲁木齐至呼图壁、玛纳斯至石河子、沙湾至乌苏段可保持三级服务水平；呼图壁至玛纳斯段分流后服务水平降至四级，通行压力较大，但如能提前实施呼图壁西延升级改造及沙湾县北过境工程，施工期内亦能满足通行需求。5.2施工期最大影响(1）增加运输里程负效益。改扩建占用了部分道路资源，导致部分交通流被分流或转移至其他通道或区域内道路上，因运输里程增加导致车辆运营成本增加。(2）增加分流道路交通拥堵的负效益。乌奎高速公路施工期分流的交通量势必造成被分流道路产生交通拥堵现象，造成车辆运输成本增加和时间延误。(3）在途时间延长的负效益。施工期路段限速，必然造成车辆在途时间的增加；被分流至其他道路因绕行距离的增长和道路技术等级的降低，使得车辆在途时间明显增加。(4）交通安全事故增加的负效益。施工期因高速公路行驶条件降低，分流道路因交通量增加，特别是货车比例大幅增加，交通事故率也将随之增加。(5）养护费用增加的负效益。分流道路承担的中型以上货车具有车型大、吨位高，对路面破坏强的特点，为保证车辆正常通行，势必造成经常性养护费用的增加。(6）通行费减少的负效益。施工期分流造成高速公路交通量减少；为处置交通事故需临时实施车辆放行以避免造成更大的交通拥堵等造成通行费收入的减少。综上，乌奎高速公路改扩建期间，为保证施工正常进行和交通基本顺畅，采取了限速、分流等措施，虽然近