丁立亞

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)為采用現(xiàn)代有軌電車車輛，與其他交通形式共同享有路權(quán)或擁有獨立路權(quán)，以平交路口為主，并同時具有軌道和城市道路兩種特征，主要承擔公交職能的一種軌道系統(tǒng)[1]。其系統(tǒng)通過電力驅(qū)動，是一種綠色交通形式。與輕軌、地鐵等其他軌道交通相比，現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)運量相對較小，相應(yīng)的建設(shè)成本較低，同時其運營、后期維護等成本也相對較低。

有軌電車作為一種設(shè)置于道路路面之上的公共交通形式，會占用部分城市道路紅線內(nèi)的空間，因此應(yīng)注重有軌電車沿線布設(shè)方式、道路橫斷面設(shè)計，以及沿線的交通組織，從而實現(xiàn)有軌電車與城市道路的有機融合。本文以北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)亦莊新城現(xiàn)代有軌電車T1 線（以下簡稱“T1 線”）為工程實例，從道路橫斷面布置、平面交叉口交通組織等方面探討有軌電車與城市道路之間的協(xié)調(diào)布設(shè)關(guān)系。

1 T1 線項目工程概況

T1 線南起規(guī)劃老觀里站，向北沿瑞合路—博興路—榮昌西街—榮昌東街—科創(chuàng)街鋪設(shè)，終點位于規(guī)劃定海園站[2]。

全線共設(shè)置15 座車站，均為地面式車站，其中10 座為島式車站，5 座為側(cè)式車站，起點處設(shè)置1 處車輛段，終點處設(shè)置1 處停車線，如圖1 所示。

圖1 T1 線線路示意圖

2 有軌電車路權(quán)模式分析

2.1 有軌電車路權(quán)模式分類

根據(jù)有軌電車對道路的占用形式及程度，其路權(quán)模式可分為獨立、優(yōu)先和混合3 種。

（1）獨立路權(quán)

獨立路權(quán)是指在某些特定的道路或路段上，有軌電車占有絕對的道路路權(quán)。常見的形式有高架、地下隧道，以及封閉、獨立的有軌電車車道等。獨立路權(quán)模式需要新建專用道路，交叉口需要采用立體交叉，造價較高，工期較長。

（2）優(yōu)先路權(quán)

優(yōu)先路權(quán)是指通過道路標線或護欄、分隔帶等物理隔離設(shè)施將部分車道分配給有軌電車，并在交叉口保證有軌電車信號優(yōu)先，保證其優(yōu)先通過信號燈路口。該路權(quán)模式對原道路改造較少，具有造價相對較低、工期相對較短的優(yōu)點。

（3）混合路權(quán)

混合路權(quán)是指有軌電車與其他車輛共同享有路權(quán)。該路權(quán)模式改造工程量小、造價低，但有軌電車與其他車輛混行，運營效率較低，準時性難以保證[3]。

2.2 有軌電車路權(quán)模式組合

有軌電車與其他車輛共同使用紅線內(nèi)道路空間時，模式組織較為靈活，可將多種路權(quán)模式進行組合。其中，主要包含2 種：分段組合和分時組合[4]。

（1）分段組合

有軌電車線路往往較長，一般會布設(shè)在由多種道路橫斷面組合而成的城市道路上，因此需要根據(jù)不同路段的橫斷面情況，分段采用不同的路權(quán)模式組合，以期在對現(xiàn)狀道路及交通影響較小的前提下，盡可能提高有軌電車的運營效率。

（2）分時組合

有軌電車具有公共交通屬性，在早、晚高峰時段可采用優(yōu)先路權(quán)模式，在平峰時段可采用混合路權(quán)模式。

3 橫斷面布置

鋪設(shè)有軌電車后的城市道路橫斷面布置，需要結(jié)合有軌電車占用道路路權(quán)的模式、鋪設(shè)車道后對現(xiàn)狀道路的影響及道路本身的交通需求等方面綜合確定。

3.1 車道數(shù)分析

瑞合路、榮昌東街段在現(xiàn)狀中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)T1 線軌道后滿足限界要求，因此可不必對現(xiàn)狀橫斷面進行調(diào)整；其他路段進行車道數(shù)測算。單向車道數(shù)計算公式：

式中：BAADT為設(shè)計遠景年平均日交通量，pcu/d；K 為設(shè)計小時交通量系數(shù)，取0.09；D 為交通量方向分布系數(shù)，取0.52；CD為 單車道設(shè)計通行能力（pcu/h），T1線沿線主干路設(shè)計速度為50 km/h，單車道設(shè)計通行能力取1 350 pcu/h。

車道數(shù)計算見表1。

表1 車道數(shù)計算表

通過交通需求預測，博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段宜采用雙向6 車道。此外，由于道路沿線公交線路較多，沿線兩側(cè)企業(yè)進出口較多，因此，結(jié)合道路紅線范圍內(nèi)機動車道、非機動車道、人行道、綠帶等各部分的合理組成及寬度，并以減少對現(xiàn)狀樹木伐移為前提，考慮兩側(cè)各增設(shè)一條多功能車道，作為公交車及企業(yè)進出口車輛的集散車道，減少對道路內(nèi)側(cè)車道的影響，提高交通運行效率。

3.2 道路橫斷面設(shè)計

T1 線采用優(yōu)先路權(quán)、混合路權(quán)分段組合的方式布置。T1 線布設(shè)于道路中央隔離帶內(nèi)，路口范圍內(nèi)有軌電車與社會車輛共享混合路權(quán)，有軌電車若需要占用現(xiàn)狀機動車道，則以“占一還一”作為設(shè)計原則。瑞合路、榮昌東街段在現(xiàn)狀中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)；博興路、榮昌西街段需要改造現(xiàn)狀道路新建中央隔離帶，有軌電車利用新建的中央隔離帶鋪設(shè)；科創(chuàng)街段現(xiàn)狀中央分隔帶寬度不足以布設(shè)有軌電車軌道，因此需要將其進行拓寬，T1 線在改建后的中央隔離帶內(nèi)鋪設(shè)。

因此，瑞合路、榮昌東街段維持現(xiàn)狀橫斷面不變；博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段布置4 上4 下8 條機動車道（最外側(cè)一條機動車道為多功能車道），在鋪設(shè)T1 線后，不折減原道路的通行能力。

如圖2、圖3 所示，瑞合路、榮昌東街段中央分隔帶寬度足以滿足布設(shè)有軌電車軌道后的軌道與道路之間的限界要求，故無須對現(xiàn)狀橫斷面進行調(diào)整。

圖2 瑞合路（亦馳街—南六環(huán)）改造標準橫斷面設(shè)計圖（與現(xiàn)狀橫斷面相同）（單位：m）

圖3 榮昌東街（榮華南路—東環(huán)南路）改造標準橫斷面設(shè)計圖（與現(xiàn)狀橫斷面相同）（單位：m）

如圖4、圖5 所示，博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）現(xiàn)狀無中央分隔帶，無法將有軌電車布設(shè)于道路中央，以減少對沿線出入口及交叉口的交通影響；如圖6、圖7 所示，科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路） 現(xiàn)狀中央分隔帶寬度不滿足布設(shè)有軌電車軌道的寬度要求。

圖4 博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：m）

圖5 博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路）改造標準橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

圖6 科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路）現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：m）

圖7 科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路）改造標準橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

橫斷面設(shè)計方案：博興路、榮昌西街（南六環(huán)路—榮華南路） 新建中央分隔帶，科創(chuàng)街（經(jīng)海一路—經(jīng)海七路） 將現(xiàn)狀中央分隔帶拓寬以布設(shè)有軌電車車道。根據(jù)沿線交通量預測和車道數(shù)分析，博興路、榮昌西街、科創(chuàng)街段宜采用雙向6 車道。此外，有軌電車車道兩側(cè)各增設(shè)一條多功能車道，作為公交車及企業(yè)進出口車輛的集散車道，以減少對道路內(nèi)側(cè)車道的影響，提高交通運行效率。確定斷面尺寸時，需要考慮對沿線原人行道樹的保護，本橫斷面設(shè)計方案將原人行道樹用作改造后機非分隔帶樹，減少對現(xiàn)狀樹木的伐移。

4 交通組織設(shè)計

有軌電車空間布置方案確定后，需要重點考慮有軌電車與城市道路系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，尤其是交叉口處的交通組織形式以及交通信號控制策略。結(jié)合交叉口處右轉(zhuǎn)導行島的設(shè)置，簡要介紹在保證交叉口右轉(zhuǎn)機動車連續(xù)流通過的基礎(chǔ)上，有軌電車與城市道路系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)組織。

4.1 采用共享相位的交通組織

有軌電車車道與主干路相交時，相交道路等級較高，交通量較大，與有軌電車正線交通量相近，故在交叉口配時時，在有軌電車加入后仍維持原配時方案，有軌電車車道與相交道路采用共享相位交通組織，如圖8 所示。

圖8 共享相位交通組織平面示意圖

4.2 采用優(yōu)先相位控制策略的交通組織

有軌電車車道與低等級道路相交時，交通組織及信號燈配時應(yīng)采用優(yōu)先相位控制策略，使有軌電車快速通過路口，保證其運營效率。

優(yōu)先相位控制策略包括2 種：絕對優(yōu)先和相對優(yōu)先控制策略。

（1）絕對優(yōu)先控制策略

在交叉口布設(shè)中央分隔帶、護欄等物理隔離，或在有軌電車到達交叉口時，使有軌電車無須等待便可直接通過交叉口。如圖9 所示，在交叉口設(shè)置連續(xù)中央分隔帶，有軌電車相交路右進右出。絕對優(yōu)先控制策略在有軌電車沿線相交道路等級較低或交通量較小時采用。

圖9 絕對優(yōu)先控制策略示意圖

（2）相對優(yōu)先控制策略

為了降低鋪設(shè)有軌電車后對其他交通組成部分的影響，應(yīng)優(yōu)先選取相對優(yōu)先控制策略[5]。

在主干路- 次干路相交路口，交通流量雖小于有軌電車，但相差不大時，在保證有軌電車較快通行的同時，應(yīng)盡量減少有軌電車對其他相交道路的交通延誤。為此，T1 線選取延長有軌電車正線方向綠燈信號時長的優(yōu)先方式。

在交叉口的進口道處安裝檢測器，在T1 線到達交叉口前，檢測系統(tǒng)經(jīng)過判斷后，延長綠燈相位配時。延長綠燈時間為有軌電車以指定車速從停止線行駛至相交路沖突點的時間。具體計算公式見式（2）。若檢測系統(tǒng)未檢測到有軌電車到達，則轉(zhuǎn)至相交路固定綠燈相位，本信號周期不再進行相對優(yōu)先策略配時。

式中：T 為綠燈延長時間，s；l 為有軌電車停止線至相交道路沖突點的距離，m；l 電車為有軌電車車長，m；v 為有軌電車進入交叉口的平均車速，m/s。

4.3 慢行系統(tǒng)交通組織

（1）燈控路口處慢行系統(tǒng)交通組織

根據(jù)規(guī)范[6]要求，當穿越車行道的人行橫道長度大于16 m 時，應(yīng)在分隔帶或道路中心線附近的人行橫道處設(shè)置行人二次過街安全島。T1 線沿線在穿越車行道的人行橫道長度大于16 m 的各路口均設(shè)置行人二次過街安全島。

島式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較大，將行人二次過街安全島設(shè)置于兩條軌道中間，仍可滿足安全島與軌道之間的限界要求（見圖10）。

圖10 島式車站交叉口處二次過街安全島效果圖

側(cè)式車站附近交叉口處，因有軌電車兩軌間距較小，需要將行人二次過街安全島設(shè)于軌道外側(cè)，軌道兩側(cè)各設(shè)一處，安全島內(nèi)側(cè)應(yīng)滿足與軌道之間的限界要求，安全島外側(cè)應(yīng)位于相鄰中央分隔帶外側(cè)邊線之內(nèi)，以保證位于安全島內(nèi)等候過街的行人的安全（見圖11）。

圖11 側(cè)式車站交叉口處二次過街安全島效果圖

此外，如圖10、圖11 所示，非機動車均施劃騎行軌跡白虛線，以保證非機動車騎行時的路權(quán)與安全。T1 線沿線交叉口由內(nèi)到外路權(quán)分布依次為：機動車—非機動車—行人。

T1 線大多采用平層進出站的形式，結(jié)合道路的人行橫道，實現(xiàn)乘客的進出站功能。對于客流量較大的車站及換乘站，預留過街天橋或地下通道的土建條件，如有必要后期實施，可減少客流對道路交通的影響，保證換乘的便利性。

（2）非燈控路口處慢行系統(tǒng)交通組織

當有軌電車相交路方向交通量較小或道路等級較低時，為保證有軌電車在該路口快速通過，可將該相交路路口改為右進右出路口，采用絕對優(yōu)先控制策略（見圖9）。

此時，機動車輛可在相鄰路口通過掉頭實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。非機動車與行人若繞行距離較遠，需要在路段設(shè)置過街設(shè)施，包括人行天橋、地下通道，或采用燈控人行過街、非燈控人行過街等過街形式。如圖9 所示，當采用燈控人行過街時，需要保證有軌電車通過時，非機動車、行人信號燈為紅燈，非機動車、行人不得過街，以確保有軌電車在該路口快速通過。

5 結(jié)語

本文結(jié)合北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)亦莊新城現(xiàn)代有軌電車T1 線工程，分析總結(jié)了城市道路系統(tǒng)在加入有軌電車之后，在橫斷面布置、交通組織形式調(diào)整時應(yīng)考慮的因素。

（1）綜合比選有軌電車不同的路權(quán)模式（獨立、優(yōu)先、混合路權(quán)）以及運營組織形式（分段、分時組合），確定T1 線軌道的布設(shè)方式（布置于道路中央隔離帶內(nèi)）。

（2）通過交通量預測，確定道路交通需求，并結(jié)合鋪設(shè)有軌電車后對道路橫斷面的影響，綜合確定道路橫斷面的調(diào)整方式。不對原道路通行能力進行折減，同時考慮減少工程量和現(xiàn)狀樹木伐移量。

（3）進行有軌電車交通組織設(shè)計時，應(yīng)與城市道路系統(tǒng)綜合考慮。根據(jù)相交路道路等級、交通量的不同，采取共享相位、絕對優(yōu)先控制或相對優(yōu)先控制策略，在保證有軌電車快速、高效通過交叉口的同時，盡量減少對相交道路現(xiàn)狀機動車、慢行系統(tǒng)的影響。

（4）結(jié)合有軌電車車站布設(shè)方式，完善行人二次過街等候設(shè)施，并明確慢行系統(tǒng)路權(quán)，確保慢行系統(tǒng)的安全、有序。