基于功能分析的城市立交群設計方法

邢歡

關鍵詞： 廣州大道 快捷化改造工程 立交群設計 功能分析 交通需求

中圖分類號： U412.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0130-04

功能分析包括功能整理與功能定義兩部分內容， 工程師和設計人員一般會從定性角度入手，對工程功能與定位等各項情況進行研究，明確用戶功能具體要求，以便更好地開展工程改造任務。其中，功能定義能透過產品實物，將隱藏在產品結構背后本質功能揭示出來，對對象功能進行定性分析。功能整理會在定義功能之后，對局部功能相互之間邏輯關系進行研究，并運用圖標等方式進行表達，確定產品功能系統，為功能評價與方案設計提供依據。

1 改造項目具體情況分析

工程為廣州大道快捷改造系統工程，北起廣州大道金穗路，南至洛溪大橋北，全長7.6 km。按照工程的前期使用問題與整體調查規劃，此次工程需要改造的部分為金穗路、寺右新馬路段節點渠化改造、客村立交改造（K4+310.6～K5+430.6），海珠區政府段改造（K5+430.6～K6+950），南洲北路立交（K7+185～K8+200），南洲路立交（K8+350～K9+358.532）。

按照功能分析理論，在具體進行改造設計之前，技術人員對工程施工現場及各項情況展開了調查，并通過進行建模模擬的方式，對改造方案進行了分析研究，具體內容如下：（1）單純采用大橋拓寬處理模式，會出現增加大道沿線關鍵節點交通壓力的情況，需要通過打造貫穿城市南北交通大動脈的方式，推動廣州大道快捷化系統改造工程建設；（2）通過采用模型測試的方法，對系統改造工程后的改善效果進行分析，確定改造效果較為明顯；（3）經過改造之后，大道各段流量能夠得到顯著提升，廣州大道路段以及路口運作效果得到明顯改善，全線運營車速提高15.7%，運行時間降低6 min左右，會對城市交通緩解產生積極影響，所取得的社會效益也會較為顯著；（4）區域內南北干道運作情況會得到明顯改善，東側南北干道流量降幅會高于西側，南段流量降幅會大于北段，按照模型測試結果，快捷化系統改造工程之后，道路使用情況會得到有效提升，可對城市交通發展與經濟發展等產生積極影響。

2 立交群設計原則以及設計規劃

2.1 設計原則

與立交設計方案并不相同，立交群屬于總體范疇內容，不僅要對單個節點進行設計，同時還要考慮交通流通對于個立交之間功能轉換的影響，需要保證立交功能能夠共用、互補，避免存在多余功能保證建設成本能夠控制在理想范圍之內。具體進行立交全設計過程中，需要嚴格遵循以下幾方面原則。

2.1.1 功能導向性原則

強調進行立交設計的主要目的是解決交叉節點擁堵問題，需要以立交方案為基礎對交通問題進行解決，強調在進行節點設計過程中需要對路網功能與立交群內交通組織分布情況進行研究，需要按照交通功能設置立交標準、類型等各項內容，保證立交群通行能力。

2.1.2 結合實際原則

因為城市立交設置整體用地相對較為緊張，立交設置會受到地下管線以及構造物等各項情況影響，所以整體設計需要符合實際情況，需要結合現場限制條件節約用地，要在滿足安全與功能的基礎上，盡量對原有道路設施和閑置用地進行應用，如果存在某立交周邊限制條件過多的問題，就要將部分交通功能轉移到其他立交中進行處理。

2.1.3 滿足規劃原則

立交群設計需要滿足城市規劃技術標準與要求，需要按照現有道路和規劃通道進行設置，保證整體方案能夠在滿足現代交通需要的同時，能夠從長遠發展角度入手，保障道路的功能和作用可以得到充分性發揮。

2.1.4 景觀環保性原則

立交對景觀與環保性的要求相對較高，在進行立交選型過程中，如果項目周邊存在成片住宅區或者商業區，項目方就要著重考慮環保因素，做好橋梁的選擇，并進行科學的噪聲防治，以免工程建設對周邊環境產生不良影響。

2.2 立交設計規劃

首先，需要對道路與交叉口等各項情況進行調查，掌握道路交通運行情況與區域內的主要交通需求，做好城市整體規劃和用地規劃等各項細節的研究。其次，需要對交通需求進行預測，做好功能性分析，對立交群主要交通功能進行識別，展開立交交通功能的定義。最后，對立交群方案進行設計和評估，確定所設計方案能夠滿足各項交通功能要求，做好方案的迭代評估與功能調整等各項操作，保障方案能夠得到簡化處理，能夠滿足各項功能需要，且交通運行能夠達到較為理想的狀態。

3 道路現狀調查分析

根據功能分析具體要求，以及立交設計實際原則和規劃，在具體展開改造工程設置之前，需要對道路現狀展開調查，獲取相關數據及功能情況，以便更好地展開后續改造方案的設置和調整。

在對道路現狀與規劃情況等進行詳細調查和分析之后發現，廣州大橋共有4 處立交，分別為客村立交、新滘立交、南洲立交、三滘立交，其中客村立交的主線僅雙向四車道。大道下穿直行車道有4 條，這與立交兩端10 條車道并不匹配，同時在對大道直行車道進行拓展過程中，需要對既有人行天橋以及4 架上下匝道橋進行拆除。按照現場交通量調查情況，大道直行交通無法滿足實際需要，存在環道通行效率低等方面的狀況，與環道相連的8 條匝道及4 條地面右轉匝道通行能力相對較為富余。

4 工程改造總體方案

4.1 道路南段存在的問題

通過對廣州大道快捷化改造基本情況的研究，可以發現按照大道線位現狀，需要重點針對幾個交通擁堵節點進行改造。需要對現狀問題進行分析，再根據交通量預測及現狀問題內容，確定改造思路和原則，以便制訂針對性較強的解決方案。根據調查結果來看，道路南段問題主要體現在以下幾個方面：（1）道路南段主要以雙向十車道模式為主，客村立交主線以雙向四車道為主，洛溪大橋也為雙向四車道，和整體交通能力并不相符，會導致大道南交通出現瓶頸問題；（2）十字燈控交叉口存在中斷交通的情況，會使車流交通無法連續運行，導致道路通行能力受到干擾；（3）在經過快捷化改造處理之后，人行系統需要和快捷車型系統保持分離狀態，需要對大道南人行系統做出科學規劃，對整體布局做出調整[1]。

4.2 改造設計思路與注意事項

需要對廣州大道主線交通進行快捷化改造，對現有燈控十字路口及人行過街橫道進行拆除，采用立交形式分離主線交通，在人行橫道設置人行天橋，取消燈控管理模式。根據立交情況，設置掉頭匝道，對車輛左轉問題進行處理。同時，因為除洛溪大橋與客村立交之外，全部采用雙向十車道，存在交通瓶頸問題，所以需要對兩個交通瓶頸進行拓寬處理。需要按照廣州市城市規劃具體內容，加大對公共交通的發展力度，確保居民能夠優先采用公共交通工具出行，減少私家車的出行量，以便保證整體城市交通運行效率[2]。通過改造設置公交專用道的方式，提高民眾出行的便利性和體驗。采用快捷化車型系統和人行系統分離處理模式，通過增設人行天橋的方式，做好快速交通系統與人行系統之間的分割，保證道路通行能力可以得到切實增強。按照盡量不拆遷原則，對整體設計方案進行規劃，降低整體施工難度。此外，需要保證施工期間交通不會出現中斷問題，對交通疏解設計予以高度關注。

4.3 實際改造方案

因為本次改造項目所涉及內容相對較多，無法逐一進行詳細闡述，所以在此將以橫斷面設計及節點改造為例，對基于功能分析的立交群設計相關細節進行詳細分析。

4.3.1 橫斷面設計

城市道路橫斷面主要包括綠化帶、車行道以及人行道等，包含內容相對較多。在具體進行橫斷面設計過程中，需要根據道路性質、等級以及紅線寬度等各項情況，做好相關布置工作。要對道路功能、交通組織方式等各項資料展開詳細分析，將其作為主要依據展開后續橫斷面設計。因為此工程是廣州大道南快捷改造項目，所以需要根據具體橫斷面現狀，按照調查結果進行改造處理，應減少不必要的拆遷操作，保證工程施工能夠順利實施，減少不必要的成本投入。在具體進行橫斷面設計過程中，由于廣州大道是廣州市中軸線道路，是今后南北向交通要道，按照要求需要預留80 m寬紅線，所以可以完全建設成為快捷化道路，并按照此要求進行橫斷面的具體設置[3]。

在具體設計時，因為廣州大道是城市主干道，所以需要保證整體交通的快捷性和連續性，需要按照交通使用具體功能，按照80 m 寬路基寬度進行控制，采用主輔分隔模式進行立交設計，按照車流量的情況，設置雙向四車道為輔，雙向六車道為主的整體設計模式?？缇€橋和下穿隧道采用雙向六車道，保證原有交通壓力問題能夠得到妥善解決。采用非機動車和行人分離處理模式，加大自行車、行人以及非機動車的隔離力度，保證三者之間運行安全性，確保三者之間的干擾能夠被控制在最小，不斷提高機動車行駛速度，保證道路通行質量和效率。需要按照環保相關要求展開綠化帶設計，有效提高道路綠化率水平，按照以人為本原則，提高人和綠化之間的親和度，確保行車和行人都能夠感受到道路景觀，能夠有效提高行車者的使用體驗與舒適度[4]。在進行沿路管線的布設過程中，需要根據管線走廊設計情況與使用功能，對其寬度進行科學設置，并要將后續管線維修等各項內容考慮其中，確保維修工作能夠順利進行，保證管線改造不會對機動車產生不良干擾，確保其不會對非機動車、行人等產生不良影響，確保管線的維護成本能夠控制在合理范圍之內，管線設置合理性可以達到標準要求。

需要對沿街建筑性質進行充分分析和調查，按照其功能要求對道路橫斷面進行設置。根據公交優先原則，在保證機動車行駛不受影響的基礎上，進行道路功能分析，為沿線設施設計提供便利。應保證改造節點能夠在大道規劃紅線范圍內展開，能夠通過對周邊公用地的合理使用，保證節點效率能夠得到切實提升[5]。需要通過合理的道路橫斷面設計，保證交通擁堵問題與不連續等問題能夠得到妥善解決，確保環境保護和道路景觀美化等各項工作能夠落實到實處。在展開橫斷面的設計過程中，會按照80 m 寬度進行道路寬度設置，采用兩塊板的設計模式，按照雙向十車道模式進行整體規劃。路幅包括綠化帶、自行車道、人行道和設施帶、機動車道等，會在主要路口位置通過對綠化帶的應用，對機動車道進行拓展處理，保證道路的暢通性與使用合理性。

4.3.2 節點改造設計

就工程現狀來看，在進行快捷化系統改造過程中，需要做好燈控平交位置的處理，要按照大道規劃具體要求以及地區發展規劃內容，對4 個路口展開立交設計，確保設計方案符合功能使用需要，能夠更好地完成對道路的應用。因為要將廣州大道改造為快速路，必須保證大道交通能夠快速、連續通過路口，考慮到項目為舊路改造工程，存在用地條件受限制問題，所以需要采用主線上跨或下穿處理方式。因所有改造路口沿線路口均為平面交叉口，為確保其一致程度，需要在保證快速通過的基礎上，確保4 條路能夠與輔道平面交叉處于較為合理的狀態。因為交叉口象限用地相對較為緊張，并不具備設置大型立交的條件，所以需要采用分離立交結合平面交叉立交處理模式，保證主交通快速通過，次要和轉向交通能夠通過平面交叉，并利用信號燈完成相應的組織管理[6]。在對高等級路上跨或下穿分離式立交進行處理過程中，因為高等級路輔道平面交叉，所以為保證交通的可達性，需要保證所有方向交通都能夠在路口實現。做好調頭車道的設置，保證右進右出車輛能夠通過調頭完成左轉操作。在進行金穗路、寺右新馬路段節點改造過程中，需要做好交叉口渠化改造處理，對金穗路附近大道側行車道進行拓展，增加渠化島設施。針對寺右新馬路交叉口進口道交通量過大問題，運用交通渠化設計理念，對車道寬度進行壓縮，做好中央分隔帶護欄移動，將進口作為5 個車道，保障交通的順暢性，并且保持原有人行道邊線和車行道保持不變的狀態，減少不必要的成本投入。

5 結語

該項改造項目的完成，會有效提高廣州大道道路的交通能力，為地區交通問題緩解提供有效助力。因為部分路段建設仍然存在瓶頸問題，所以需要加快項目的建設進度，并要組織公眾參與到工作之中，確保建設能夠獲得更多的理解和支持。需要按照立交群設計原則與設計規劃內容，從功能分析角度入手，對道路的使用現狀進行分析，按照道路功能要求以及后續流量發展的各項情況，確定最優化改造方案，以便實現理想化改造模式，保證道路的使用能夠達到最佳。