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中交第一公路勘察设计研究院有限公司
【摘 要】江門至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目路线起点在江门市共和镇与佛开高速交叉，并与江鹤高速公路衔接，以此完成江门与罗定两市的交通转换。本文从交通量、通行能力、工程造价、社会因素、节约用地等方面进行了高速公路路网间衔接方案的分析论证，并对衔接路段进行了通行能力分析，供类似工程参考。
【关键词】高速公路；共线；方案比较；通行能力
引言
随着我国高速公路建设的快速发展，全国高速路网日益密集，高速路网间经常存在T字三路交叉、十字四路交叉，甚至在经济发达地区路网密集路段出现三条高速六路交叉。做好高速路网间安全顺捷的衔接，设计过程中需从交通需求、转换功能、工程造价、社会因素等方面进行全方位分析。本文以广东省江门至罗定高速（简称江罗高速）为例，对其起点路网衔接进行了分析论证。为完成项目江门至罗定的交通转换，结合路网分布，从江罗高速与佛开高速交叉后衔接江鹤高速和利用佛开高速部分路段共线后衔接江鹤高速的两种思路进行了分析论证，综合各种因素推荐采用江罗高速与佛开高速共线后再衔接江鹤高速的方案。同时对共线段方案进行了通行能力分析，供相似工程参考。
1. 路网衔接控制因素
江门至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目采用双向六车道，设计速度120km/h。
江罗高速周边相关高速路网主要为既有佛开高速和江鹤高速。佛开高速公路是国网干线沈阳至海口高速公路的一段，是是江门市及粤西地区通往广佛地区南北走向的主要通道，既有佛开高速共和至平连段为双向四车道高速公路，设计速度120km/h。江鹤高速公路西起鹤山共和镇，与佛开高速公路相连接，东至江门市区礼乐四村，与江中高速公路和江珠高速公路相连接，是国道主干线同三高速公路和京珠高速公路之间的一条联络线，是江门市及粤西地区通往珠三角、粤东及香港地区的一条快捷通道。
江罗高速起点路网衔接主要控制因素有：已建佛开高速、江鹤高速，共和镇工业园、周边地形地物。
2. 路线方案布设
2.1 走廊方案研究
结合项目周边路网现状布局，根据地形地物条件，江罗高速起点路网衔接共布设了三个走廊方案。
方案一：与佛开共用走廊方案，与佛开高速共走廊后衔接江鹤高速，全长21.328km；方案二：从共和镇外围通过，与佛开高速相交后再衔接江鹤高速的方案，路线全长23.978km；方案三：起点穿共和工业园，在江鹤高速共和立交位置直接对接江鹤高速，全长18.788km。三方案具体布设如图1所示，方案对比表如表1所示。
综合比选后：方案三对鹤山工业园影响大，建筑物拆迁数量大，地方强烈反对，可实施性差。方案二虽主流交通运营里程短，但建设里程较长，且江罗、佛开、江鹤三条高速公路将共和围成三角区域，限制其发展，地方反對。方案三利用佛开走廊，具有建设里程短，节约土地资源的优势，但其交通组织复杂，主流交通营运里程长。
由于本项目起点路段路网密集，城镇城市化严重，从节约工程投资、节约土地资源，减少对城镇干扰的角度出发，结合地方规划发展要求采用了方案一（即与佛开高速共走廊的方案）。
2.2 与佛开共走廊的衔接方案研究
前述通过走廊的比选，推荐采用江罗高速与佛开高速共用走廊的方案。在共走廊衔接方案中布设了两种方式。方式一为采用与佛开共线扩建拓宽的方案；方式二采用新建路基沿佛开高速两侧或单侧布设的方案。
以上两种方式中方式二工程规模太大，且拆迁工程规模大，协调难度较高，仅作定性论述。本节重点介绍江罗与佛开共线扩建的方案对比情况。
共线方案一：江罗与江鹤均以主线分离形式与佛开对接，平曲线最小半径指标按设计速度120km/h对应的极限值控制。江罗与江鹤及江罗与佛开衔接路段的平曲线半径分别均采用700m，佛开高速共线段的交织段长度约2.4km。本方案需对共和主线收费站进行改造，同时对附近的村庄干扰较大，建筑物拆迁数量大。
共线方案二：由于共线方案存在交织运行，为确保行车安全，提出增长交织段的方案。即佛开与江罗衔接路段均采用高指标的匝道形式相接，设计速度采用80km/h。本方案中江罗与佛开衔接及江鹤与佛开衔接的主匝道平曲线半径分别为300m和400m，其佛开高速共线段的交织段长度约3.5km。同时将江鹤高速共和枢纽阳江来往江门方向的匝道与扩建后的佛开高速进行了顺接。方案布设如下图2所示。
经综合比选，共线方案一指标虽较高，但共线段交织段短，不利于行车全，且本方案需对共和主线收费站需进行改造，拆迁工作量大，对村庄干扰大。
根据三条高速公路在路网中的地位、功能以及预测交通量分布特征，为确保佛开高速、江罗高速及江鹤高速的通行顺畅，同时从减小拆迁难度，降低佛开高速共线段行车安全隐患尽量加长共线段长度的角度出发，推荐采用共线交织路段较长的方案二。
3. 共线段通行能力分析
根据交通量预测资料，江罗高速与佛开高速共线段，远景设计年2035年预测交通量为125261pcu/日，根据通行能力分析，江罗与佛开高速共线路段需采用双线十车道方可满足交通量需求。交通量分布图如图4所示。
3.1 共线段交织段长度
江罗高速与佛开高速共线采用双向十车道，其江门来往阳江方向的交通流与罗定来往广州方向的交通流存在交织运行现象。通过分析计算，①佛开高速共线段设计速度采用120km/h，共线段交织段长度需2.6km方可满足二级服务水平通行能力的要求。②佛开高速共线段设计速度采用100km/h，共线段交织段长度需1.94km，方可满足二级服务水平通行能力的要求。 佛开高速共线段设计采用100km/h，交织段长度为3.5km，满足交织段长度及通行能力的需求。
3.2 通行能力及服務水平分析
江罗高速与佛开高速公路共线段采用双向十车道，共线路段采用限速100km/h，为确保行车安全，降低交织运行现象，加强了交通标志标线设计，规范了共线段车道行驶方向。即内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。现以共线段北行方向（往广州、江门方向）内侧三车道和外侧两车道进行通行能力分析。其交通流分布如下图5所示。
3.2.1 共线段内侧三车道与外侧两车道交通流分布
根据交通量预测资料，计算共线段内侧三车道及外侧两车道两方向的设计小时交通量（其中阳江来往江门方向双向交通量约为21000pcu/d）。
①单向内侧三车道交通流（往广州方向）
阳江至广州方向：QNW1=（66860-21000）*0.115*0.5=2637pcu/h
罗定至广州方向：QW2=（58401-（73663-21000））*0.115*0.5=330pcu/h
阳江至江门方向：QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h（分流往江门前行走在内侧第三车道）
内侧三车道交通流总和为2637+330+1208=4175pcu/h。
②单向外侧两车道交通流（往江门方向）
罗定至江门方向：QNW2=（73821-21000）*0.115*0.5=3038pcu/h
3.2.2共线段单向内侧三车道通行能力分析
参照《公路路线设计规范》及《交通工程手册》提供的高速公路路段通行能力分析方法，本项目根据交通量预测成果，其实际通行能力为Cr=Cd×fN×fHV ×=6000×0.99×1/（1+0.372（1.7-1））×1=4715veh/h。
式中：Cr—实际条件下的基本通行能力（veh/h）；
Cd—基本通行能力（pcu/h），设计速度V=100km/h，六车道高速公路单向的Cd=2000X3=6000；
fN—六车道及其以上高速公路的车道数修正系数，取0.99；
fHV—交通组成对通行能力的修正系数；
fHV=
本项目fHV中大型车比例为37.2%，根据交通工程手册本路段处于平原微丘区，大型車折算系数E取1.7。
—驾驶员总体特征对通行能力的修正系数，取值为1。
通过计算本项目共线段单向内侧三车道的交通量为4175pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通为3313veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
参照《公路通行能力研究》，高速公路的速度-流量关系见图及《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）高速公路的服务水平规定见表，确定实际条件单向三车道设计年（2034年）的服务水平。
计算单向高峰小时交通量为 3313 veh/h。
计算设计流量：4175/3=1392pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70
经计算，可得知采用100km/h设计速度，采用单向三车道断面，其服务水平处于二级服务水平。
3.2.3共线段单向外侧两车道通行能力分析
根据上述计算方式共线段单向外侧两车道的交通量为3038pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通量为2412veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
本路段单向高峰小时交通量为2412veh/h，设计流量：3038/2=1519pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79
经计算可得知采用100km/h设计速度，采用单向两车道断面，其服务水平处于二级服务水平与三级服务水平之间。
3.1.3 共线段通行能力分析结论
通过上述通行能力的分析计算，可得知：共线段单向五车道进行车道划分后，均可满足基本通行能力的需求，其单向内侧三车道处于二级服务水平，单向外侧两车道处于二及服务水平与三级服务水平之间。
4 .共线段安全措施
江罗高速与佛开高速共线段，交通流较大，且存在交织运行的现象，为提高共线段的交通运营安全，需加强了交通安全措施管理，主要安全措施主要为以下几点：
①规范共线段车道行驶方向，加强标志标线的引导措施。
对往江门、广州方向的江罗高速进行车道划分，其中罗定往广州方向走在内侧第一车道，罗定往江门方向走在第二、三车道；在各车道上标注行驶方向，如第一车道为“广州”、第二、三车道为“江门”，加强预告提醒司机提前变换车道。佛开共线段内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。
②加强共线段的标志、视线诱导等措施。加强佛开共线段分流处的出口预告和诱导，设置门架式预告标志，并增加出口预告标志提前量。
③加强对共线段限速措施。佛开共线段K63+600～K64+300弯道区域内设置薄层铺装等减速措施，加强出入口视线诱导。
④加强监控及其照明措施。设置完善的监控设施，全区域监控，减少超速、违章掉头、出口处随意变道等危险行为；设置合适的照明，增强夜间的出口识别性，以此有效提高共线区域通行的安全性和顺畅性。
⑤加强宣传工作。在项目建设前及运营中，通过网络、广播、电视、报纸等媒体进行新闻宣传，为驾驶员提供道路信息，以此确保道路通行的顺畅。
5.结束语
本文以江罗高速公路为例，提出了江罗高速与佛开、江鹤高速路网衔接的不同方案，并进行了对比分析。同时对高速共线方案进行了通行能力分析，提出了相应的安全措施，供相似工程参考。在高速公路前期规划或设计过程中，如遇到与其他公路共线的情形时，应统筹考虑各方面因素，全面分析，认真研究，通过多方面比较确定安全、顺畅、经济的方案。若高速路交通流量均较大，宜尽量采用新建分离方案，在特殊条件下（如地形、地方规划受控）不得已情况下采用共线方案，需进行交通安全分析评价，采取合理安全措施，确保共线路段交通运营安全。
参考文献：
[1]JTG B01-2014 公路工程技术标准.
[2]JTG D20-2006 公路路线设计规范.
[3]交通工程手册， 中国公路学会《交通工程手册》编委会，1998.05.
作者简介：
王兵（1983—），男，河北沧州人，大学本科，2005年7月参加工程，2012年至今为道路工程师，主要从事公路路线总体、路线交叉、路基路面设计及研究工作。
【摘 要】江門至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目路线起点在江门市共和镇与佛开高速交叉，并与江鹤高速公路衔接，以此完成江门与罗定两市的交通转换。本文从交通量、通行能力、工程造价、社会因素、节约用地等方面进行了高速公路路网间衔接方案的分析论证，并对衔接路段进行了通行能力分析，供类似工程参考。
【关键词】高速公路；共线；方案比较；通行能力
引言
随着我国高速公路建设的快速发展，全国高速路网日益密集，高速路网间经常存在T字三路交叉、十字四路交叉，甚至在经济发达地区路网密集路段出现三条高速六路交叉。做好高速路网间安全顺捷的衔接，设计过程中需从交通需求、转换功能、工程造价、社会因素等方面进行全方位分析。本文以广东省江门至罗定高速（简称江罗高速）为例，对其起点路网衔接进行了分析论证。为完成项目江门至罗定的交通转换，结合路网分布，从江罗高速与佛开高速交叉后衔接江鹤高速和利用佛开高速部分路段共线后衔接江鹤高速的两种思路进行了分析论证，综合各种因素推荐采用江罗高速与佛开高速共线后再衔接江鹤高速的方案。同时对共线段方案进行了通行能力分析，供相似工程参考。
1. 路网衔接控制因素
江门至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目采用双向六车道，设计速度120km/h。
江罗高速周边相关高速路网主要为既有佛开高速和江鹤高速。佛开高速公路是国网干线沈阳至海口高速公路的一段，是是江门市及粤西地区通往广佛地区南北走向的主要通道，既有佛开高速共和至平连段为双向四车道高速公路，设计速度120km/h。江鹤高速公路西起鹤山共和镇，与佛开高速公路相连接，东至江门市区礼乐四村，与江中高速公路和江珠高速公路相连接，是国道主干线同三高速公路和京珠高速公路之间的一条联络线，是江门市及粤西地区通往珠三角、粤东及香港地区的一条快捷通道。
江罗高速起点路网衔接主要控制因素有：已建佛开高速、江鹤高速，共和镇工业园、周边地形地物。
2. 路线方案布设
2.1 走廊方案研究
结合项目周边路网现状布局，根据地形地物条件，江罗高速起点路网衔接共布设了三个走廊方案。
方案一：与佛开共用走廊方案，与佛开高速共走廊后衔接江鹤高速，全长21.328km；方案二：从共和镇外围通过，与佛开高速相交后再衔接江鹤高速的方案，路线全长23.978km；方案三：起点穿共和工业园，在江鹤高速共和立交位置直接对接江鹤高速，全长18.788km。三方案具体布设如图1所示，方案对比表如表1所示。
综合比选后：方案三对鹤山工业园影响大，建筑物拆迁数量大，地方强烈反对，可实施性差。方案二虽主流交通运营里程短，但建设里程较长，且江罗、佛开、江鹤三条高速公路将共和围成三角区域，限制其发展，地方反對。方案三利用佛开走廊，具有建设里程短，节约土地资源的优势，但其交通组织复杂，主流交通营运里程长。
由于本项目起点路段路网密集，城镇城市化严重，从节约工程投资、节约土地资源，减少对城镇干扰的角度出发，结合地方规划发展要求采用了方案一（即与佛开高速共走廊的方案）。
2.2 与佛开共走廊的衔接方案研究
前述通过走廊的比选，推荐采用江罗高速与佛开高速共用走廊的方案。在共走廊衔接方案中布设了两种方式。方式一为采用与佛开共线扩建拓宽的方案；方式二采用新建路基沿佛开高速两侧或单侧布设的方案。
以上两种方式中方式二工程规模太大，且拆迁工程规模大，协调难度较高，仅作定性论述。本节重点介绍江罗与佛开共线扩建的方案对比情况。
共线方案一：江罗与江鹤均以主线分离形式与佛开对接，平曲线最小半径指标按设计速度120km/h对应的极限值控制。江罗与江鹤及江罗与佛开衔接路段的平曲线半径分别均采用700m，佛开高速共线段的交织段长度约2.4km。本方案需对共和主线收费站进行改造，同时对附近的村庄干扰较大，建筑物拆迁数量大。
共线方案二：由于共线方案存在交织运行，为确保行车安全，提出增长交织段的方案。即佛开与江罗衔接路段均采用高指标的匝道形式相接，设计速度采用80km/h。本方案中江罗与佛开衔接及江鹤与佛开衔接的主匝道平曲线半径分别为300m和400m，其佛开高速共线段的交织段长度约3.5km。同时将江鹤高速共和枢纽阳江来往江门方向的匝道与扩建后的佛开高速进行了顺接。方案布设如下图2所示。
经综合比选，共线方案一指标虽较高，但共线段交织段短，不利于行车全，且本方案需对共和主线收费站需进行改造，拆迁工作量大，对村庄干扰大。
根据三条高速公路在路网中的地位、功能以及预测交通量分布特征，为确保佛开高速、江罗高速及江鹤高速的通行顺畅，同时从减小拆迁难度，降低佛开高速共线段行车安全隐患尽量加长共线段长度的角度出发，推荐采用共线交织路段较长的方案二。
3. 共线段通行能力分析
根据交通量预测资料，江罗高速与佛开高速共线段，远景设计年2035年预测交通量为125261pcu/日，根据通行能力分析，江罗与佛开高速共线路段需采用双线十车道方可满足交通量需求。交通量分布图如图4所示。
3.1 共线段交织段长度
江罗高速与佛开高速共线采用双向十车道，其江门来往阳江方向的交通流与罗定来往广州方向的交通流存在交织运行现象。通过分析计算，①佛开高速共线段设计速度采用120km/h，共线段交织段长度需2.6km方可满足二级服务水平通行能力的要求。②佛开高速共线段设计速度采用100km/h，共线段交织段长度需1.94km，方可满足二级服务水平通行能力的要求。 佛开高速共线段设计采用100km/h，交织段长度为3.5km，满足交织段长度及通行能力的需求。
3.2 通行能力及服務水平分析
江罗高速与佛开高速公路共线段采用双向十车道，共线路段采用限速100km/h，为确保行车安全，降低交织运行现象，加强了交通标志标线设计，规范了共线段车道行驶方向。即内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。现以共线段北行方向（往广州、江门方向）内侧三车道和外侧两车道进行通行能力分析。其交通流分布如下图5所示。
3.2.1 共线段内侧三车道与外侧两车道交通流分布
根据交通量预测资料，计算共线段内侧三车道及外侧两车道两方向的设计小时交通量（其中阳江来往江门方向双向交通量约为21000pcu/d）。
①单向内侧三车道交通流（往广州方向）
阳江至广州方向：QNW1=（66860-21000）*0.115*0.5=2637pcu/h
罗定至广州方向：QW2=（58401-（73663-21000））*0.115*0.5=330pcu/h
阳江至江门方向：QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h（分流往江门前行走在内侧第三车道）
内侧三车道交通流总和为2637+330+1208=4175pcu/h。
②单向外侧两车道交通流（往江门方向）
罗定至江门方向：QNW2=（73821-21000）*0.115*0.5=3038pcu/h
3.2.2共线段单向内侧三车道通行能力分析
参照《公路路线设计规范》及《交通工程手册》提供的高速公路路段通行能力分析方法，本项目根据交通量预测成果，其实际通行能力为Cr=Cd×fN×fHV ×=6000×0.99×1/（1+0.372（1.7-1））×1=4715veh/h。
式中：Cr—实际条件下的基本通行能力（veh/h）；
Cd—基本通行能力（pcu/h），设计速度V=100km/h，六车道高速公路单向的Cd=2000X3=6000；
fN—六车道及其以上高速公路的车道数修正系数，取0.99；
fHV—交通组成对通行能力的修正系数；
fHV=
本项目fHV中大型车比例为37.2%，根据交通工程手册本路段处于平原微丘区，大型車折算系数E取1.7。
—驾驶员总体特征对通行能力的修正系数，取值为1。
通过计算本项目共线段单向内侧三车道的交通量为4175pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通为3313veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
参照《公路通行能力研究》，高速公路的速度-流量关系见图及《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）高速公路的服务水平规定见表，确定实际条件单向三车道设计年（2034年）的服务水平。
计算单向高峰小时交通量为 3313 veh/h。
计算设计流量：4175/3=1392pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70
经计算，可得知采用100km/h设计速度，采用单向三车道断面，其服务水平处于二级服务水平。
3.2.3共线段单向外侧两车道通行能力分析
根据上述计算方式共线段单向外侧两车道的交通量为3038pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通量为2412veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
本路段单向高峰小时交通量为2412veh/h，设计流量：3038/2=1519pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79
经计算可得知采用100km/h设计速度，采用单向两车道断面，其服务水平处于二级服务水平与三级服务水平之间。
3.1.3 共线段通行能力分析结论
通过上述通行能力的分析计算，可得知：共线段单向五车道进行车道划分后，均可满足基本通行能力的需求，其单向内侧三车道处于二级服务水平，单向外侧两车道处于二及服务水平与三级服务水平之间。
4 .共线段安全措施
江罗高速与佛开高速共线段，交通流较大，且存在交织运行的现象，为提高共线段的交通运营安全，需加强了交通安全措施管理，主要安全措施主要为以下几点：
①规范共线段车道行驶方向，加强标志标线的引导措施。
对往江门、广州方向的江罗高速进行车道划分，其中罗定往广州方向走在内侧第一车道，罗定往江门方向走在第二、三车道；在各车道上标注行驶方向，如第一车道为“广州”、第二、三车道为“江门”，加强预告提醒司机提前变换车道。佛开共线段内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。
②加强共线段的标志、视线诱导等措施。加强佛开共线段分流处的出口预告和诱导，设置门架式预告标志，并增加出口预告标志提前量。
③加强对共线段限速措施。佛开共线段K63+600～K64+300弯道区域内设置薄层铺装等减速措施，加强出入口视线诱导。
④加强监控及其照明措施。设置完善的监控设施，全区域监控，减少超速、违章掉头、出口处随意变道等危险行为；设置合适的照明，增强夜间的出口识别性，以此有效提高共线区域通行的安全性和顺畅性。
⑤加强宣传工作。在项目建设前及运营中，通过网络、广播、电视、报纸等媒体进行新闻宣传，为驾驶员提供道路信息，以此确保道路通行的顺畅。
5.结束语
本文以江罗高速公路为例，提出了江罗高速与佛开、江鹤高速路网衔接的不同方案，并进行了对比分析。同时对高速共线方案进行了通行能力分析，提出了相应的安全措施，供相似工程参考。在高速公路前期规划或设计过程中，如遇到与其他公路共线的情形时，应统筹考虑各方面因素，全面分析，认真研究，通过多方面比较确定安全、顺畅、经济的方案。若高速路交通流量均较大，宜尽量采用新建分离方案，在特殊条件下（如地形、地方规划受控）不得已情况下采用共线方案，需进行交通安全分析评价，采取合理安全措施，确保共线路段交通运营安全。
参考文献：
[1]JTG B01-2014 公路工程技术标准.
[2]JTG D20-2006 公路路线设计规范.
[3]交通工程手册， 中国公路学会《交通工程手册》编委会，1998.05.
作者简介：
王兵（1983—），男，河北沧州人，大学本科，2005年7月参加工程，2012年至今为道路工程师，主要从事公路路线总体、路线交叉、路基路面设计及研究工作。