客运快速路与货运干道交叉节点的方案设计

李明睿

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092）

客运快速路与货运干道交叉节点的方案设计

李明睿

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092）

无锡市江海西路是规划中心城区与西部新城衔接的重要客运快速通道。在城郊惠山区段，江海西路沿线与S342省道、锡宜高速公路无锡西互通、钱威路三条间距较近的横向干道相交。在江海西路快速化改造工程设计中，该区段客货交通组织较为复杂，江海西路作为客运快速路与货运占较大比例的横向干道形成三处互通立交转换节点。基于不同的货运交通组织方式，设计了两个总体方案与对应的立交节点方案进行优缺点比较。方案一考虑主线服务于客运，货车在各节点处通过地面道路或路网绕行；方案二考虑在该区段增设集散车道兼顾客、货运进行节点交通转换。通过对这种典型案例的分析，总结了客运快速路与货运干道交叉节点的方案设计要点。

客运快速路；货运干道；交通组织；节点方案设计

1 项目概况

1.1 工程概述

现状江海西路是无锡市西北片区东西走向的公路通道，主要服务于过境货运交通与沿线的客、货运交通出行。随着无锡市城镇化进程的加速，江海西路规划调整为城市快速路（城区向西辐射的唯一快速路）。其快速化改造将会加强中心城区与西部锡西新城、洛社片区的沟通，还可以将过境高速（锡宜高速）和市区内环连接起来，从而实现锡宜一体化的规划目标。

江海西路快速化改造工程，西起洛社新开河，东至凤翔立交（内环），全长约8.8 km。其工程地理位置如图1所示。

图1 工程地理位置示意图

1.2 主要功能定位、规模

江海西路快速化改造主线为高架快速路标准，设计时速80 km/h，以中长距离客运交通为主，兼顾区域内部交通；辅路为城市主干路标准，设计时速50 km/h,以区域内部客运、货运交通为主，兼顾慢行交通[1]。

根据对惠山区段快速化改造后的交通流量预测，并结合现状道路及周边用地实际，江海西路标准段的规模定为主线高架双向6车道、地面辅道双向6车道。其标准断面如图2所示。

图2 江海西路标准断面（单位：m）

2 惠山段主要横向干道现状情况

江海西路惠山区段的主体工程西起洛城大道，东至钱威路立交，总长约1950 m。该区段内江海西路与一系列重要横向干道交叉，平均间距620 m。惠山区段沿线横向道路如图3所示。

该区段由西向东的主要横向干道现状基本情况如下：

图3 惠山区段主要横向道路及立交情况

（1）洛城大道：城市主干路，双向6车道，与江海西路平面交叉。

（2）锡宜高速：双向4车道高速公路，跨线桥上跨现状江海西路。

（3）S342省道：一级公路，主线为双向4车道高架上跨现状江海西路，形成立体交叉（不互通）。

（4）无锡西互通：收费广场位于江海西路北侧，设直行匝道桥（C匝道桥）上跨现状江海西路，另设4条路基匝道使现状江海西路各个方向与收费站衔接。

（5）钱威路：城市主干路，主线双向4车道高架桥上跨现状江海西路，设3条转向匝道与江海西路地面衔接，主线高架允许货车通行。地面辅路为双向4车道，与江海西路平交。

上述各横向道路中，钱威路、西互通、S342省道现状的货车比例高达14%～18%，占整体交通流量的比重较大。由于江海西路快速化改造后，主线高架为客运专用通道，与这些横向货运干道交叉时，如何考虑货车的转向交通组织，同时保证客运交通在这些节点能与江海西路主线快速转换，成为该区段工程总体方案设计的主要难点。

3 快速路与横向干道的衔接节点方案

江海西路主线高架快速化后，与横向道路的衔接方案主要从以下两个方面考虑：首先，从交通功能的角度出发，根据城市与区域规划满足主要交通方向的快速转换；其次，在利用既有的匝道或桥梁构筑物的基础上，结合既有用地条件，考虑节点立交方案。

3.1 快速路与无锡西互通、S342省道的衔接

无锡西互通是无锡中心城区与外省市衔接的重要出入口，江海西路快速化改造的主要目标之一就是实现中心城区（内环）与高速入口的快速衔接。因此，无锡西互通节点考虑全互通立交的方案满足江海西路主线与西互通收费广场各个方向交通的快速转换。

S342省道上跨现状江海西路立体交叉，向西南方向为锡西新城。江海西路主线高架快速化后，考虑强化无锡中心城区与西南方向锡西新城之间的快速化衔接。在该处节点，江海西路与S342南向为主要交通方向，形成互通衔接。

考虑到无锡西互通与S342省道间距较近（约500 m），在该处设计为组合立交的型式，如图4所示。主线高架上跨S342省道与西互通的现状跨线匝道桥，设一对定向匝道（NW、EN匝道）和一对迂回匝道（NE、W N匝道），与西互通衔接，同时将西互通现状收费广场北移，以便于匝道布置。主线与S342之间也通过一对定向匝道衔接，满足主线与西南方向的快速转换。该区段江海西路主线北侧匝道出入口间距过近，通过设置剪刀差的匝道布置型式在主线先出后入，并在两根匝道之间设置联络匝道，使西互通广场出来的车辆可以直接上S342省道（仅南向），从而使江海西路在S342—西互通段形成一个整体的组合立交。

图4 主线快速路与钱威路立交衔接方案

3.2 快速路与钱威路立交的衔接

钱威路现状在江海西路以南为高架+地面辅道的型式，上跨现状江海西路后落地。因此，考虑江海西路快速化改造以后，主线上跨现状钱威路高架，改造抬升钱威路立交现有的匝道，使江海西路主线高架与钱威路高架形成互通立交，并补充西向南匝道，使原钱威路高架上由南向北的车辆可与江海西路主线快速转换，如图5所示。

图5 主线快速路与钱威路立交衔接方案

3.3 快速路与地面道路的衔接

江海西路快速化改造后，不仅涉及主线与3个主要节点之间快速转换，也需要考虑主线高架快速路与地面辅路的衔接，合理设置上下匝道。

上下匝道位置的设置需要考虑以下几个因素：

首先，明确主要服务对象。在惠山区段内，西侧的洛城大道是重要的南北向干道，沿线居民与商业区较多，因此上下匝道的布置应尽可能考虑服务于洛城大道。

其次，在该区段内，钱威路立交与西互通S342的组合立交出入主线匝道间距较近，因此上下匝道的设置要与转向匝道的出入口协调，满足主线出入、匝道分合流的间距要求。同时，在剪刀差等匝道交叉复杂的位置满足纵断面高程及净空的设计要求。

第三，上下匝道设置位置要与整个区域客货运的交通组织方案相匹配。不同的客货运交通组织方式对上下匝道要求的位置也各不相同。

综上，该区段内上下匝道的布置与设计需要考虑的因素较多，具体布置方案与交通组织方式相关。

4 总体设计方案一

4.1 设计思路

江海西路快速化改造的服务对象定位为长距离客运交通，地面辅道服务于沿线客运及所有货运。方案一考虑快速化改造后，主路为客运交通，在各横向干道节点处可以通过互通立交快速转换。货运交通在节点处通过地面辅路平交口或周边路网进行转换。各节点处进入江海西路主线的立交匝道需要禁货。

该设计思路确保了客运交通在该区域内各个方向之间的快速转换。由于出入口较近，主线高架设辅助车道以满足交织需要。货运交通组织则完全通过地面完成，与现状货车在该区段的运行线路一致。

4.2 工程方案

方案一在S342—西互通的组合立交型式如图5所示。

（1）主线高架客运交通组织

主线由东向西设置右转EN匝道进入西互通，由西向东将原W N苜蓿叶匝道抬升与主线衔接；西互通往城区方向设左转迂回专用NE匝道,往洛社方向设右转NW匝道。同时，主线设一对匝道与S342省道衔接。北侧在西互通以西设下匝道，南侧在西互通以东设上匝道，均主要服务于西侧主干路——洛南大道。

（2）地面辅路客、货运交通组织

市区方向来的地面车辆通过地面右转辅道进西互通；洛社方向来的地面车辆通过跨线桥下的地面平交口左转进入西互通。西互通出来的车辆通过地面辅路右转向洛社方向，通过现状上跨江海西路匝道桥及西侧苜蓿叶匝道左转通往城区方向。

该节点立交组合方案使S342（锡西新城方向）、锡宜高速、江海西路高架之间的客运转换均可以通过立交匝道完成，实现了江海西路快速路、锡宜高速公路及S342三条干道之间的快速转换功能。该区段组合立交效果如图6所示。

图6 S342—无锡西互通组合立交效果图

5 总体设计方案二

5.1 设计思路

江海西路快速化改造在S342—钱威路立交之间，3条主要横向干道的间距较近，并且都有较高比例的货车通行。因此，考虑在该段主线两侧设置集散车道，满足客货分离通行需求，沿线节点立交的匝道出入通过集散车道转换而不影响主线。

根据对惠山区段的交通预测，双向6车道主线规模在仅服务于客运交通情况下，通行能力有一定的富余。根据流量分析，双向4车道即可满足过境客车的通行需要。所以在此基础上，方案二在该区段设计为主线双向4车道，集散车道也为双向4车道，其总规模与方案一中设辅助车道后一致，高架均为双向8车道。

在方案二中，惠山区段内3个节点的货车均可通过主线高架两侧的集散车道进行转换，并结合交通组织需要设置下匝道，使需要驶离该范围的货车通过匝道仍然进入地面辅路系统。

5.2 工程方案

如图7所示，江海西路高架主线在S342省道—钱威路立交段分为主线与两侧集散车道。北侧在钱威路立交以西一分为二，主线单向两车道至S342跨线桥东侧，分出一个车道与钱威路SW匝道汇合后形成双车道集散车道，至S342东侧再汇入主线；南侧在S342东侧一分为二，与S342接江海西路的SE匝道汇合后形成双车道集散车道，至钱威路西侧时分为两支，一支并入主线，另一支为钱威路立交的W S匝道。

图7 主线两侧设集散车道的总体方案平面图

该区段设集散车道后，主线双四仍为客运交通，集散车道则可兼顾客、货交通混行，双向4车道。

对于西互通与S342节点，与方案一类似，设置组合立交型式，但立交的各转向匝道均接入主线两侧的集散车道。

方案二由于在主线两侧设置了客货混行的集散车道，使惠山区段范围内的货车通过利用集散车道和立交匝道完成在各个节点的连续转换。

6 两种设计方案优缺点比较

方案一与方案二的主要区别在于对该区段货车交通组织的不同考虑。方案一考虑货运交通仅通过地面或周边路网绕行进行转换，节点立交匝道上禁货。方案二考虑货车在该区段范围内可利用立交匝道与集散车道进行快速转换，为货运交通创造连续流的条件。

6.1 交通功能的比较

方案一主线高架禁止货车通行，仅服务于客车，对客车在各节点处快速转换通行有利，同时货车通过地面辅路或周边进行交通转换，各节点处的交通组织基本维持现状不变。主线快速化改造后，地面辅路服务的客车流量相对现状会有所减少，货车的通行条件相应得到一定的改善。

方案二在交通功能上更注重于服务该段的货运。由于该区段3处节点的货车比例相对较高，通过集散车道和立交匝道衔接进行转换，在不影响主线客运交通的前提下，可以保证该区段的货车通行是连续流，向各个方向的转换更为便捷。

6.2 通行能力与服务水平比较

从通行能力与服务水平分析，方案一在S342—钱威路区段考虑出入口较多的因素设辅助车道，为双向8车道并板段。方案二在该段主线为双向4车道，两侧集散车道双向4车道，两者总体车道规模是一致的。但方案二中，主线道路通行服务能力较低，特别是该段为单向双车道主线，一旦其中一个车道发生事故后，会大大降低整个路段应有的通行能力，产生拥堵。同时，集散车道为客货混行，沿线匝道进入汇出较多，车辆交织复杂，其通行能力也会因此下降。所以，在同样车道数的规模条件下，方案一无论在正常通行时，或是事故状态下，通行能力和服务水平都要优于方案二。

方案二在该段虽然兼顾了货车的连续流通行，方便了货车在沿线各节点之间的转换，却更容易吸引原本走片区路网或地面道路的货车走江海西路高架的集散车道，容易造成集散车道的拥堵。方案一考虑货车在地面辅路与片区路网通行，相对而言对货运有分流的作用，保证了主线小客车的通行能力和服务水平。

根据流量分析，该区段主线本身饱和度较低，服务水平较高。方案一由于该段主线的东向西方向匝道为连续出口，因此不存在交织瓶颈，而西向东匝道交织距离长，且为先出后进，因此也无交织瓶颈存在。

方案二中主线车道和集散车道总体饱和度较高，同时集散车道的局部位置有瓶颈交织区，如图8所示。

图8 集散车道中某交织段的交通量

根据表1对该交织区流量与通行能力的分析，该位置双车道的集散车道饱和度过高。

表1 集散车道交织段的交通流量分析

此外，方案二由于所有3处节点的匝道都接入集散车道，一旦集散车道上局部某一点发生事故，会导致3处立交的通行受阻。

6.3 交通组织与交通管理比较

方案一货车在地面辅路系统通行，主线高架的交通组织与管理相对更为明晰简洁，仅需在各节点汇入匝道处禁货。但方案一同时需在横向干道上提前提示货车前方互通立交仅为客运系统的互通，货车需通过地面道路转换。

方案二的交通组织比较复杂，交通管理难度更大。其高架主线仅允许客车通行，货车需走集散车道。因此，在该区段两端主线与集散车道的分合流处，客、货车辆需要提前进行方向的选择，需要进入横向干道的需提前进入集散车道，相对而言信息较多。同时，在驶离惠山区段时，需要提示货车走下匝道进入地面系统，而不能汇入主线高架，因此交通管理与控制的难度相对较大，需要驾驶员对整个区段的交通组织情况比较熟悉，否则容易走错。

6.4 工程技术指标比较

从工程技术指标上来看，方案一主线及立交匝道仅有小客车通行，因此节点立交匝道的线形、加宽标准、转弯半径等技术指标仅需满足客车通行要求。方案二中，匝道和集散车道与公路系统直接衔接，尚需满足货车通行要求及公路相关技术指标[2，3]。立交匝道必然需要更大的转弯半径及更缓的纵坡，从而影响占地面积及周围建筑。

6.5 工程造价比较

从工程造价上看，方案一与方案二车道总体规模与桥梁结构面积相差不多。方案一为设辅助车道的并板段，多采用小箱梁；方案二在主线两侧增设集散车道后，由于出入口变宽段增加，需采用较多的叠合梁型式，单价较贵。因此总体而言，方案二的造价相对较高。

6.6 方案比较结果

根据该项目的实际情况，两个方案的比较结论见表2。从比较结论来看，在交通流量预测与周边实际条件下，方案二在通行能力、交通管理、工程技术指标上都比方案一低，其主要优势在于其服务货运的功能更为强大。综合来看，方案一更有优势。

7 结论

通过对上述两个方案的分析，本文对于城市客运快速路与货运干道连续交叉节点的方案设计总结如下：

（1）需要根据交通流量，客货比例来考虑快速路建成后对客、货运的影响。在确保客运交通的情况下兼顾货运交通转换的便利性，对货车进行合理的交通组织。通常的设计方法是客货分离，客车汇入快速路系统，货车进入辅路系统。

（2）当沿线横向货运干道较多，可将较为紊乱的交织段、客货混行段以集散车道的方式设置在主线两侧，兼顾客货运交通的转换，保证主线客运交通的运行[4]。但需要分析集散车道交织段长度与通行能力是否满足要求，并在工程技术指标上充分考虑货车的影响。

（3）客运快速路系统与货运干道相交的节点，如果采用了互通立交的方式衔接，通常会导致部分转向匝道需要禁货。因此在交通管理上就需要从路网的角度来考虑货车的转向交通组织，提前进行预告管理。在设计上同样也需要考虑完善公路干道与快速路辅路系统的衔接。

表2 方案比较汇总表

[1] CJJ 129—2009，城市快速路设计规程[S].

[2] CJJ193—2012，城市道路路线设计规范[S]

[3] JTG D20—2006，公路路线设计规范[S]

[4] 彭余华，裴晓梅，王东，等.互通式立交中集散车道的设置[J].西安建筑科技大学学报：自然科学版，2007（39）：87-91.

U412.37

B

1009-7716（2017）11-0013-05

2017-07-12

李明睿（1985-），男，上海人，硕士，工程师，从事道路设计工作。

10.16799/j.cnki.csdqyf h.2017.11.004