西安地下轨道建设的地面交通组织

西安地下轨道建设对地面交通组织的影响 摘要摘要 随着我国经济和技术的发展 交通问题成为阻碍城市发展的主要障碍 以 城市轨道交通系统为骨干的综合交通系统成为解决大城市交通问题的有效途径 因此 拥有运量大 速度快 安全可靠 准点舒适 节能环保等技术优势的轨道交通得以迅 速发展 同时 由于轨道交通建设期间对地面交通的影响也迫切希望解决 本论文主 要对轨道交通建设期间的环境 地面交通的组织形式以及交通疏解方法三方面进行研 究 根据所学的轨道交通知识 我们以西安地铁 2 号线为例 选择地铁沿线某一代表 性区域 进行区域的交通区划分 使用四阶段法对未来交通客流量需求做预测 介绍 了交通量分配的方法 最后对轨道交通疏解原则和方法做了详细的说明 一 西安地铁建设概况 1 规划背景 西安市 2005 年 3 月编制完成 西安市城市快速轨道交通线网规划 该线网规划 确定了 6 条主线和 1 条支线组成的快速轨道交通线网 总长 251 8km 依据 西安市城市快速轨道交通线网规划 于 2005 年 3 月编制完成了 西安市 城市快速轨道交通建设规划 2005 2015 年 确定了西安市城市快速轨道交通近期 建设规划为 1 2 号线 建设规模 50 3km 2009 年在 西安市城市总体规划 2008 2020 年 的基础上 西安市城市快速 轨道交通建设规划调整 2006 2016 年 编制完成 增加建设 2 条新线路 三号线 一期工程 鱼化寨 港务区 建设规模 36 3km 一号线二期工程 森林公园 后卫 寨 建设规模 6 3km 2010 年 1 月 建设规划调整通过国务院批准 为了进一步加快城市快速轨道交通建设的步伐 2011 年 5 月西安市又编制了新一 轮的建设规划 即 西安市城市快速轨道交通建设规划 2012 2017 年 2 轨道交通建设概况 西安市城市快速轨道交通建设规划 2012 2017 年 由 3 条线组成 规划线路 总长 116 2km 共设车站 84 座 换乘站 15 座 车辆段 3 座 停车场 4 座 主变电 站 6 座 1 建设规划各线路长度及敷设方式 该规划的 3 条线路的线路长度和敷设方式见表 1 线路线路起讫点 线路长度 km 敷设方式投资 亿 元 备注 4 号线航天基地 草滩 34 3 地下线 231 4 余姚 和平村 20 5 高架线 远期预留线路 24 3 地下线 5 号线和平村 纺织城火 车站 1 4 地上线 161 36 桥梁方式过浐河 长 1 4km 6 号线侧坡 纺织城 35 7 地下线 225 55 小计 116 2618 31 2 车辆段与综合基地 本次规划共设置 3 个车辆段 4 个停车场 见表 2 线 路 线路长 度 km 车辆段 停车场 名城 辅助线路及功能 占地面积 ha 备注 航天城车辆段 4 5 6 号线车辆的厂 架修基地 4 号线定修 停车列检 33 434 3 草滩停车场4 号线部分停车列检 13 阿房宫车辆段 5 号线部分定修 停车列 检 32 25 7 雁鸣湖停车场5 号线部分停车列检 16 5 20 5 余姚停车场5 号线部分停车列检 远期预留 侧坡车辆段 6 号线部分定修 停车列 检 28 634 7 纺织城停车场1 6 号线车辆运用停放 11 与 1 号线合 建 二 城市轨道交通疏解原则与方法 2 1 交通疏解原则 轨道交通往往贯穿重要的客流走廊 沿线经过商业繁华区 也是沿线居民出行客 流集中公交线路密集的区域 施工期间对居民的出行和车辆通行的影响较大 本次研 究需按各个层面分别进行交通组织优化 以控制交通需求总量 保证交通供给能力 平衡路网交通量的总体原则 拟定 外围交通尽早分流 社会交通合理引导 关键路 段公交优先 多种手段综合运用 的总体疏解方案 把轨道交通建设对城市交通的影 响程度减少到最低 1 确保各个节点的交通负荷基本均衡 减少对交通供给能力的影响由于地铁 车站施工要占用一定的道路通行资源 导致路段及交叉口通行能力的下降 为此 一 方面要充分挖掘施工点及周边路网的通行能力 另一方面要通过科学 精细的交通组 织减少施工区交通流量 确保施工期间各个节点的交通负荷基本均衡 通行能力基本 一致 交通运行基本正常 2 确保线路交通均衡分配 提高路网流量分布均匀性由于地铁占道施工 原 有的道路空间变得紧张 交通疏解方案设计应优先保证常规公交的通行条件 尽可能 不改变居民稳定的出行习惯 保留沿途长距离直线公交线路 对受施工围挡影响的公 交站点 进行必要的迁移并设置临时公交站点和站牌 3 确保区域交通总量得以控制 合理控制交通需求轨道 2 号线所经区域的城 市主次干道交通已趋于饱和 受地铁施工占道影响路网通行能力及未来城区机动车快 速增长的影响 施工期间核心区域无法消化流量 因此 要通过采取必要的禁限措施 消减五一大道周边区域及侯家塘等区域的交通总量 达到平衡交通压力的目的 4 确保交通影响区域的稳定性与适应性稳定性是指施工期间交通疏解方案在 一定时期内应相对稳定 不应轻易更改 从而培养在特殊时期市民相对稳定的交通习 惯 保持交通疏解方案的有效性 适应性是指在地铁施工期间应根据实际情况 方案 实施后的效果及时对原有方案做出调整 以适应地铁施工建设以及市民生产生活的需 要 2 2 交通疏解方法 2 2 1 工程手段方法 道路网络改善和道路改造 具体措施有 1 改现状平面交叉为立体交叉 新建跨线桥等 并保证不影响轨道交通工 2 提前完成或暂停相关被占用道路的市政工程 如管线改造 疏堵工程计划 等 留出道路资源 保证施工需求和交通需求 3 施工期间在施工区域建设临时通道 充分利用被占道路剩余车行道空间 人行道空间 分隔岛空间 建筑退让空间 街头绿化 街头空地等修建便道以及修建 钢便桥等尽可能增加路网供给 4 改造疏通施工区关键节点周边的支路网 充分发挥支路和背街小巷的 毛 细血管 功能 5 针对交通路网欠缺 存在大量断头 主干道没有成网成环的现实 打通断 头路 连接市内外主干道 让所有的主干道成网成环 将大大提高现有道路的通行 2 2 2 出入口或交叉口渠化 对施工区域的交叉口出行车道进行优化划分 根据路权重新分配情况调 整信号灯 相位 相序及配时 增加交叉口的通行能力 对施工区附近区域信号灯的相位 配时 也随之进行调整 使之与施工区的交叉口相互配合 通过设置行人二次过街安全岛 减少了行人过街对机动车通行的干扰 设置车止石 分车道指示器等人性化标志标线 提高了车辆及行人通过交叉口的安全性和有效性 2 2 3 交通管理控制手段方法 轨道交通 2 号线施工路段大部分为交通繁忙路段 围挡施工势必影响道路的通行 能力 为了提高道路的服务水平 交通控制管理手段具有不可替代的作用 其中常规 交通管理控制手段方案具体措施有 1 单行线方案 为了提高施工区域内道路的通行能力 可考虑在合适的路段采用单行线方案 单 行线方案还有其他一些优势 有利于降低停车延误 同向单侧交通 有利 境条件 地 面建筑物和地下构筑物的现状 道路宽度 交通状况 环境保护等 地铁的功能要求 线路平面布置 车站埋置深度及开挖宽度等多种因素的制约 另一方面也会对施工期 间的地面交通和城市居民的正常生活 工期 工程的难易程度 城市规划的实施 地 下空间的开发利用和运营效果等产生直接影响 因此 必须通过对技术 环境影响和 使用效果等进行综合评价 采用合理的施工方法 轨道交通工程在建设过程中采用不 同的施工方法对地面交通的影响程度不尽相同 根据地下隧道对城市交通影响的角度 考虑 其施工方法主要有明挖法 盖挖法 暗挖法盾构法和矿山法 新奥法 1 明挖法 明挖法在地面直接敞口开挖 待隧道主体结构建设完成后回填基坑或恢复地面 该施工方法造价低 但占用道路历时较长 对交通的影响最大 因此可考虑采用以下 两种辅助措施来满足车辆通行的要求 A 纵向悬挑板 采用明挖法施工时 可在桩顶冠梁向基坑内悬挑 3m 左右的现浇 板 做为非机动车道及人行道 B 临时便桥 地下车站跨路口布置并采用明挖法施工时 可搭设临时便桥跨越车站 基坑 以满足交通组织要求 采用以上设计方法都应考虑好防撞隔离墩及临基坑侧护栏 或广告隔离牌 以防意外事故发生 2 暗挖法 从开挖地面程度分析 盾构法和矿山法 新奥法 实质为暗挖法 此类方法不开 挖地面 全部在地下横向开挖和修建隧道结构 基本上是在地下作业 施工造价相对 较高 很少占用道路资源 不干扰地面道路交通 对城市环境的影响也小 这是目前 城市市区轨道交通施工采用的主要方法 3 盖挖法 盖挖法分为盖挖逆作法与盖挖顺作法两大类 盖挖顺作法又分为全盖挖顺作法和 半盖挖顺作法 盖挖逆作法施工适用车站顶板覆土比较薄的情况 通过多次分幅围挡 倒边施工顶板及逆作结构柱 在短期内可根据交通疏解要求分段完成顶板结构 快速恢 于降低事故发生率 有利于实施绿波带等先进的交通控制方案 有利于行人过街安全 方便 车辆停车 发动次数少了 尾气排放和鸣号减少 有利于环保 有利于在宽幅 有限的道路上划设公交专用道 实现公交优先 有利于解决停车难题 2 微循环方案 城市内部交通顺畅取决于片区道路微循环系统的发达程度 建议轨道交通 1 号线 一期工程施工期间根据施工影响区域道路密度和布局 统筹道路的改造 以主次干道 交通网络为基础 充分利用现有支路和小区路 以核心区和各主要交通节点为重点进 行交通组织 把一些重要片区作为交通疏解重点 通过实施主干道禁左和路口右转渠 化 合理增设单行道和停车指引 整治占道经营 规范路边停车 合理规划建设停车 位等挖掘交通资源的办法 逐步形成以次干道和支路为主要载体的片区道路微循环系 统 充分发挥其分流交通压力 便捷输送的重要功能 3 外围卡车分流 工程施工期间通过在城区外围设立卡车分流点 禁止农用车 潲水车 拖拉机 外籍过境客 货运机动车辆驶入城区 以及在中心区域内禁止非西安籍中小型客车 含长 望 浏 宁车辆 西安市籍普通大中型客车 不含公交车 机动车货车 含持有市内通行证 通行能有效到达削减城区交通总量的目的 对于卡车分流点的 布设应与目前市区限制货运车辆通行的相关规定相结合确定 4 制定区域限行措施 通过组织单向交通和实施外围卡车分流等措施 能对项目直接影响区各路段的交 通有一定的疏解作用 但是路网的拥挤没有得到实质性的缓解 为确保施工期间直接 影响区的交通顺畅 在轨道施工期间应采用适当的交通禁限措施从总量上削减交通需 求 比如外地车牌限行 车牌号码限行 货车限行等措施 5 针对不同的施工方法制订相应的交通组织方案地铁车站的施工是地铁建设 的重要组成部分 其投资大 建设时间长 工程难度高 地下车站施工方法的选定 一方面受沿线工程地质和水文地质条件 环复地面交通 若是车站顶板覆土比较厚 则 适合盖挖顺作法施工 该法通过两次分幅围挡 倒边施工临时便桥 在短期内可快速恢复 地面交通 在地面交通量较大 采用明挖法施工不能满足交通车道数量的情况下 可以采 用半盖挖顺作法施工 此法通过围挡半幅路面 建造半个车站宽度的临时便桥 在短期内 可快速恢复地面交通 6 合理组织非机动车 行人交通系统在整个道路交通系统中 行人 非机动 车和机动车三者是互相干扰 互相关联的 施工也给行人和非机动车的通行带来不便 尤其对行人和非机动车的过街影响非常大 因此 应采取适当的非机动车和行人过街 保障措施 不仅对整个道路交通秩序的改善有很大的促进作用 同时也能达到预防和 减少交通事故的目的 合理规划施工区占道 对非机动车 行人容易横穿的路口 路 段实行封闭隔离 对一些道路进行合理的渠化改造 并加设一些主干道两侧的隔离护 栏 设置交通护栏使行人和非机动车严格分离 没有物理隔离条件的道路 取相应的 措施 要求行人和非机动车靠边通行 主动避让车辆 在要求非机动车和行人各行其 道的同时 努力提高人行道和非动车道的通行质量 在轨道施工临时占用人行道或非 机动车道 可以考虑将它们合二为一 止行人和非机动车被挤入机动车道 7 调整改善停车设施 在轨道工程施工期间 为保证分流路网的通行能力而必须取消一些道路沿线的路 侧停车位 为缓解路侧停车位取消后区域停车供需矛盾 加快建设公共停车设施 在 轨道沿线道路网络建设智能式 多类型的立体车库 2 2 4 交通政策手段方法 1 加大交通整治力度 交通管理力量 对本单位及周边道路进行管理 确保交通秩序良好 充分发挥轻 微交通事故快速理赔中心作用 并建立轻微交通事故当事人自行撤离现场协商解决机 制 提高交通事故处置效率 确保交通事故现场能得到及时处理 交通得到尽快恢复 加强交通秩序整治 有效遏制影响道路交通秩序和畅通的交通违法行为 车三线 工程车 公交车 出租车 停车线 网状线 中心双黄线 乱停乱放 闯禁 鸣号 违法掉头 路口抢道 路边逆向停车 违反信号灯以及行人 非机动车违法等各类交 通秩序整治工作 重点加大对工程车 公交车和出租车等重点车辆交通违法行为的查 处力度 严格控制核心区的商贸促销活动 各商场 超市要举行商贸促销活动的 在 将活动的时间 内容 顾客的预计人数和举办方的交通管理措等资料报送市城管执法 局审批前 应由市公安局交警大队签署相关意见 实行交通社会化管理 城区各大型 商场 超市 学校 专业市场 菜场 医院 银行等单位组建自己的专门交通管理力 量 对本单位及周边道路进行管理 确保交通秩序良好 2 加强轨道施工点管理 制定严格的施工管理制度 加强文明施工 树立交通意识 环境意识和法制意识 严格执行有关交通管理的审查 审批程序 积极配合相关部门的交通管理 制定科学 的施工计划 对施工进度予以严格控制 在保证施工质量的前提下 加快施工进度 缩短施工场地占道时间 施工完成后 尽快拆除施工围挡 恢复道路设施 从时间上 减小施工对交通的影响 避免施工车辆进出高峰与相邻道路交通高峰重叠 尽量避免 增加相邻道路高峰时段的交通压力 规范设置交通标志 标线和施工围挡 引导机动 车安全行驶 维护道路交通环境 合理设置施工车辆的运输线路 尽可能设置在交通 量相对较小的道路上 三 模拟仿真与优化设计成果评价 3 1 轨道建设期交通模拟 3 1 1 模型建立 轨道交通建设期间无论采用何种措施 目的只有一个 就是使现有交通量适应建 设期间道路可容纳量 因此本次模型是改变交通可容纳量来反应地铁建设期间对地面 的影响 用影响系数表示 不同的值对应不同的建设工期 所以只需改变值就可 以对地面轨道交通进行模拟 vsc t 1 0 t t t 0 c c c 0 v v v 0 l l s 符号说明 率 可容纳交通流量的影响表示地铁建设期间道路10 c c 运行时间影响率 表示地铁建设期间车流 t 0 t 运行速度的影响率地铁建设时期前后车流 v 运行距离影响率表示地铁建设期间车辆 s 3 1 2 模拟仿真 1 路网构建 本次研究以钟楼周边交通为例说明 根据钟楼周边交通网络的公交 分布密度预测其各条主要干道的交通流量 结合道路长度和道路等级预测得到车辆运 行时间和车辆运行速度 部分路段基础数据 包括现有交通运输量 V 可容纳交通流量 C 各交通路段距离 Length 运行时间 T 和运行速度 S 如下 钟楼周边交通网络图 注意 上表中的 ID 号与路网图中的数字对应 2 交通小区划分 为便于现状与目标年数据的对比和交通预测分析 交通小区的划分范围应尽可能 与项目研究范围一致 交通小区的详细边界划分则应在考虑用地布局的基础上 尽量 与现状社区和乡镇边界相一致 与道路网络格局 铁路线 天然屏障等相一致 交通 区划特性包括总体特性和出行特性 其中 总体特征 包括小区 ID 面积 总人口数 总就业岗位数 各类土地使用性质等 出行特征 人均出行次数 出行发生量 出行 吸引量等 划分结果如图 3 基年 OD 矩阵获取 采用路段流量反推技术 依据现状路段流量调查结果推算基年 OD 出行分布矩阵 这种方法力求推算的 OD 矩阵最大程度符合 OD 对间最优路段的交通量 其目标函 数为 交通分配模型 反推得到的新矩阵 上分配的交通量 路段 上观测的交通量 路段 新的出行矩阵 的初始出行矩阵