摘要：建设地下环路为解决高强度开发区域、复杂交通构成区域如综合枢纽站的交通组织问题的有力措施，对缓解交通拥堵、提升到发疏散能力产生显著效果。如何设置环路内地库出入口，对出入口间距、位置、开口形式的设计，包括出入口同地下环路设计要素的结合，是困扰建设单位、设计方的设计要点。本文通过仿真对深圳湖贝地区城市更新项目设计地下环路系统进行模拟，通过实验数据对不同参数下的环路微观交通表现进行分析评价。结论得出，地下环路对大容量城市更新条件下的城市到发交通问题解决具有显著性改善。
关键词：交通仿真；地下环路；城市更新；交通影响
地下环路简介
地下环路属于城市立体道路交通网中的地下部分，是到发交通的“城市道路-地下环路－地下车库”的三级车行系统中的重要组成。构建环路使部分到发交通可以迅速在外围快速路网和地下车库之间转换，提高交通出行效率。根据周边道路条件可考虑设置不同方向的出入口，实现快速集散、直进直出的到发分流秩序。
地下道路建设方式灵活，社会效用巨大，目前成为越来越多城市交通问题的解决方向。
1.地下环路研究回顾
地下环路通常结合地下空间综合开发结合建设，国内建设案例较多，对此国内工程师，学者着重于依托国内开展的项目进行回顾，其中包括章华金等对地下环路进行了特征分析，对路径规划、接地点方式进行了分类评价【1】，金兆丰介绍了义乌金融商务区地下环路设计方案并对高峰使用流量进行了预测【2】，章华金等对地下环路接地点方式进行了分类并针对交通组织方式进行细致分析评价【3】，王志等通过对义乌金融商务区地下环路与周边地块不同建设时序的分析研究，针对不同类型的周边地块，对地下环路的建设提出了合理的实施方案【4】，康抗通过对银川市某大型地下车库联通道进行四阶段法预测其交通流量【5】，郭栋梁等以郑州市龙湖副CBD 湖心地区地下环路为例，通过微观仿真将双向地下环路方案同单向地下环路方案进行比选，通过指标比较为主的方式得出单向环路效率更高的结论【6】，陈劼等通过类比国内现有案例的方式，对地下环路车道数、内部车库可出入口布设数量及位置进行了建议及归纳，并对地下出入口视距进行了多方法验算【7】，林东（音）使用VISSIM对北京CBD地区路网进行路网建模（包括地下环路），并分析规划路网建成后，路网节点微观指标，提出改善建议【8】。
综上所述，文献着力于对环路整体结构、出入口、接地点交通设计，以及工程建设方式的定性探索；定量方面局限于地下环路整体流量预测，以及环路整体交通效率表现，对于环路整体结构、出入口、接地点交通设计归纳总结的结论未有充分有力的数据实证支持，难以论证定性结论。
2.研究目的
本研究旨在对城市中心区域城市更新的复杂交通工况下，分析出地下环路建设对于城市交通改善带来的改善显著性分析。并通过数据反馈调整，对市政设计人员地下环路设计提出一定的建设性指导意义。
3.研究模型建立
地下环路系统被认为是城市道路交通系统下的微观交通子系统。因此，该系统必将继承城市道路系统的大环境条件，并具有自身特有的交通特征。具体特征如下：
【外部路网】城市更新区域通常为城市中心、副中心等高能级区位，路网密度较高，甚至具有小街区密路网特征。因此，交叉口间距较近、道路宽度较低、道路时速较低、人行慢行设施较健全。
【内部环路】根据地下环路使用需求，地下环路在模型中，定义为仅供机动车行驶的市政道路。设置于地块红线内的跨地块连通道，由于其实施范围在地块红线内，对城市道路交通影响类似于地块出入口对道路影响，因此不在考虑范围内。
根据地下环路研究条件范围，研究选取深圳市罗湖区湖贝城市更新地下环路（以下简称湖贝环路）作为分析案例。湖贝环路位于深圳罗湖副中心核心地带，目前处于规划设计阶段，设计方案已初步稳定。湖贝环路主要服务湖贝区域的更新项目的到发交通，同时同周边笋岗、春风快速立交、规划沿河快速通道产生直接间接联系，形成区域性的道路到发交通基盘。
环路结构方面，形成以单向双车道为主逆时针地下环路，该环竖向高度处于B2层，局部通过B3下穿。B3层全连通大地库。为实现直进直出、到发分流的设计目的，考虑各接地点所在道路交通负载情况、需求、道路定位，合理规划进出口车道数，出入口车道数总量控制在9进9出规模。
仿真通过对外部路网搭建，设计方案的还原，形成以符合交通特征为需求的道路交通模型。
4.研究参数选定
以深圳相关上位规划、深圳市宏观模型预测结果与深圳交研中心湖贝城市更新项目交通影响评价所得出的道路评估，作为微观仿真输入条件，包括：研究基地交通到发量、周边道路交通量、公共交通现状及规划线路。
地下环路自身参数常量包括：
【环路方向】逆时针
符合中国左舵驾驶习惯，逆时针环路主体转向多为左转，容易使驾驶员提升警惕性，有利于驾驶安全。
【使用对象】仅小汽车
地下环路视距不良，禁止行人、非机动车进入，中大型货车对于坡道要求较高，不适宜进入地下环路，适宜地面组织单独货运流线。
【设计车速】20km/h
地下环路视距不良，变道较多，实际使用速度较低，参考国内设计车速案例，车速变量采用20km/h。
【驾驶行为】可变道、可视距离100m
地下环路视距不良，设可视距离为100m，车辆组织为汇入汇出形式，不设置信号灯。
国内多数地道为不可变道地道，地下环路考虑到进出口影响较大，变道不可避免；车速较低，安全性得以保证，因此允许变道行为。
此外，跟车模型采用魏德曼74模型；平均停车间距为5m。
【仿真时间】1h，50次随机车流
去除仿真预热时间，采集900-4500仿真秒数据，运行仿真50次，采用仿真平均値。
【车道数量】2车道
受限于柱网及地下构筑物影响，地下环路断面规模普遍较小，结合实际案例，车道数为2车道。
【出入口进出组织】右进右出（左进左出）
地库出入口进出存在局部展宽设计，考虑到双向组织局部展宽段较长，通常形成整段展宽，则效果等同于整体拓宽一条车道，因此此处不予研究。
【整体运行结果】
通过VISSIM软件模拟，对仿真路网的数据采集，对有无环路状态下路网运行状况对比，得到各评价参数统计。同时得到全路网流密速状态GIS热力图。
表格1 有无环路整体运营水平对比
图表1 有无环路整体流密速指标对比
【关键节点仿真结果】
对模型主要交叉口节点进行数据采集整理，并进行有无环路指标对比，有环路模型中，红色指标表示升高，蓝色指标表示降低，黑色指标表示不变。
图表3 有环路下交叉口交通服务水平
表格2 无环路下交叉口交通服务水平
6.研究数据分析
地下环路建成后，地面道路平均运行速度由18.5km/h提升至23.2km/h，达到了城市道路网的良好服务水平。各主要交叉口通过量增加，流量增加，延误排队指标降低，服务水平显著提升。
由于效率提升，车辆延误降低，因此产生的有害排放物质降低。除东门路中兴路交叉口外，其余节点排放指标降低，油耗降低，有利于绿色交通理念的实现。
7.结论及展望
城市更新环境下的地下环路系统与新建城区相比，具有更大的交通缓解现实意义。通过交通仿真的模式，可以充分证明地下环路实施必要性，并通过仿真结果，反向指导设计人员进行方案优化。通过数据量化形式，结果更具有说服力，将仿真分析推广到更多地下环路项目中，更有利于提升城市交通建设的发展。
参考文献
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[2]金兆丰. 浅析地下道路在城市中央商务区中的应用[J]. 交通与运输（学术版），2017（1）：166-169.
[3]章华金，余朝玮. 地下车库联络道外部出入口布置位置研究[J]. 城市道桥与防洪，2017（7）：24-28.
[4]王志，沈艳峰，高频. 不同建设时序下地下环路实施方案[J]. 低温建筑技术，2016，38（6）.
[5]康抗. 地下车库联络道交通预测方法研究及实例应用[J]. 湖南交通科技，2016，42（3）：193-197.
[6]郭栋梁，李亭慧，韩永启. CBD区域地下环路交通组织方案研究--以郑州市龙湖副CBD湖心地区为例[J]. 城市建筑，2014（26）.
[7]陈劼. 地下车库联络道交通组织与内部出入口布置研究[J]. 交通与运输（学术版），2018（01）：37-41.
[8]Lin D，Yang X，Gao C . VISSIM-based Simulation Analysis on Road Network of CBD in Beijing，China[J]. Procedia - Social and Behavioral Sciences，2013，96：461-472.
论文作者:张晟1,何树林2,李亚楠3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签：环路论文; 地下论文; 交通论文; 出入口论文; 城市论文; 车道论文; 路网论文; 《基层建设》2019年第9期论文;