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    布里斯班南北地下道路规划案例分析
    2014-10-11 17:08:58   来源:tranbbs.com      作者:张天然    评论:0 点击:

    摘  要:总结了城市地下道路的一般交通功能,以澳大利亚东部港口城市布里斯班的南北地下道路为案例,分析了其分离过境交通、缓解城市交通拥挤和城市景观保护功能。阐述了该地下道路对拥挤成本节约、通道内车辆旅行时间节约、公交线路站点、慢行交通和诱增交通的影响,并简要介绍了其环境评价内容。结合分析上海市南北通道的功能和相关规划,提出了进一步对其相关交通规划和影响评价、环境评价和收费等方面深入研究的建议。

    关键词:城市地下道路;交通功能;交通影响评价;环境评价

    The Case of Brisbane North-South Bypass Tunnel Planning and Its Reference to Shanghai North-South Corridor

    ZHANG Tianran, ZHAO Yali, YUAN Jian, ZHANG Xuesong

    (School of Transportation Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)

    Abstract:After summarized the general function of urban tunnel road, this paper analyzes the case of Brisbane North-South Bypass Tunnel. Its function of separating through traffic, decreasing congestion and protecting the urban landscape are discussed. The paper mainly analyzes the transportation planning of the tunnel such as congest cost saving, travel time saving, benefits of public transportation and the cycling and walking and induced traffic mechanisms etc. Environment evaluation is also discussed. Combined with the shanghai North-South Corridor’s function and relative planning, it suggests that the tunnel’s transportation planning and evaluation, environment evaluation and tolling should be studied farther.

    Key words:Urban Tunnel Road; Traffic Function; Traffic Impact Evaluation; Environmental Evaluation

    1. 引言

    城市地下道路的开发作为地面道路的补充或衔接,对缓解地面交通起到较好的作用。在土地集约化使用的今天,随着人们对环境、美化和舒适要求的提高,地下快速道路(速度为60~80km/h)开发已经成为国内外不少大城市的焦点。上海的地下道路规划已经正式展开并进入详细设计阶段。其大规模地下道路建设实施进度的速度是让人无法预测的,2005年正在提出和论证的南北通道,到2006年底已经完成可行性分析并将进入详细设计阶段,并预计于2007年6月底土建开工。国外地下道路规划建设的周期一般较长,动工之前要进行各方面的详细研究。除了对地下道路建设的技术性设计、相关的交通规划以外,还必须对环境影响做出详细的评价。本文着重分析澳大利亚东部港口城市布里斯班的南北地下道路交通规划相关的内容,以供国内特大城市地下道路规划提供参考。

    2 城市地下道路功能概述

    长距离(500m)快速地下道路的设计车速一般为60km/h以上,在一定距离内设置出口和入口,具有多进多出的特点。穿越特殊区域的地下道路一般为一进一出的点对点连接,其功能一般是:(1)完善和补充地面、高架道路系统的不足,连接重要集散点,分离过境交通。(2)完善路网,穿越地面道路难以联通的区域。交通功能定位在解决断头路问题,穿越特殊区域(如景观区,水域等)的地下道路完全可以满足城市道路建设需要。东京的中央环状线和法国的A86环状线由于拆迁和风景区保护,西段难以成环,目前都采用了地下道路方案;(3)保护城市景观,节约城市核心区的土地资源,减少拆迁。景观区域对噪音和废气排放都有一定的要求,区域内交通压力相对较小,穿越交通问题突出。如美国波斯顿的bigdig项目,将中央干道交通转入地下,美化了地面环境。悉尼的Cross City地下道路穿越了Hyde公园和高楼密集区域,保护了地面的景观和慢行交通的环境。

    图1 法国巴黎A86环状线和悉尼Cross City地下道路

    Fig.1 The Paris A86 circularity line and Cross City Tunnel in Sydney

    3 案例:布里斯班南北地下道路规划[1][2][3]

    3.1 布里斯班南北地下道路概况

    南北地下道路全长约5.2km,设计车速80km/h,最大纵坡上坡5%,下坡7%,横坡0.5%。两个方向平行的地下道路相距10m,每200m设置互通逃生通道,每个方向各设2个车道,车道宽3.5m,左侧路肩宽1.5m,右侧路肩宽0.5m(澳大利亚为左侧行车),纵向净空为4.9m,可供大型车辆通行。除了两端有多个出入口外,该地下道路在其中部Shafston路也设置了进出口各一个,是典型的多点进多点出城市地下道路。该地下道路采用不停车收费系统。

    3.2 分离过境交通,缓解城市交通拥挤、提高路网服务水平[3][4]

    布里斯班南北地下道路规划一大功能是分离过境交通。布里斯班河经过市中心,其形态和上海黄浦江有些类似。从图2可以看出布里斯班的居民出行产生主要在城市内环线以外,中环线以内的北部和南部郊区。从居民出行的OD图来看居民出行分布的起讫点主要也是中环线以内的北部和南部郊区,都要跨越布里斯班河。

    穿越布里斯班河的南北向过境交通量很大,大部分越江桥梁和南北向道路占有相当比例的过境交通,如表1所示。各南北向主要桥梁的过境交通量很大,加上大量过境绕行城市CBD地区西侧、布里斯班河东侧的东南快速路(Victoria桥和Captain Cook桥之间),造成CBD地区严重的交通拥挤。

          图2 南北地下道路的位置及早高峰城市居民出行产生量和OD期望线

    Fig.2 The location of North-South Bypass Tunnel, trip generation and distribution of AM peak hour

    表1 布里斯班主要桥梁和城市内部道路过境交通比重

    Tab.1 The through traffic of on Brisbane bridges

    1.png

    根据预测,2001年到2021年布里斯班的年人口增长率为1.6%,相应的交通需求增长必然带来如下问题:交通可达性特别是在高峰期间将大大降低;交通拥挤造成很多车辆绕行,不必要的车辆周转量大大增加;汽车尾气排放将对环境造成很大的影响。据测算,布里斯班2001年因交通拥挤而产成的成本为26亿美元。如果不建南北地下道路,到2011年的拥挤成本将达到93亿美元,南北地下道路在运营30年就可以节约24.58亿美元的拥挤成本。到2011年如果不建设南北地下道路,东南快速路的单向平日交通量将超过8万PCU,主要南北越江交通通道的服务水平都为F级(行车速度在自由流速度的25%以下,信号控制交叉口严重拥挤)。特别是与南北地下道路平行通道的Captain Cook大桥衔接了东南快速路,交通拥挤状况十分严重。

    3.3 城市景观保护

    从南北主要过境交通通道建设的选线位置来看,受到很大的限制。城市CBD西侧已有东南快速路,和Captain Cook大桥相连,已经承担了大量的过境交通。由于Story桥无法承担更多的过境交通,很多南北向的交通流只好绕过CBD从Captain Cook大桥或William Jolly大桥经过。布里斯班城市建设布局基本成型,从鸟瞰图可以看出,地面基本没有空间再建设高等级道路。从城市景观角度来看,CBD周围不适宜建设高架道路。而CBD区域的地下空间使用可能受到一定的限制,特别是高层建筑的桩基会对地下道路选线产生影响。东侧狭长形陆地称为“袋鼠角”,通过Story桥连接布里斯班河两侧的南北交通。“袋鼠角”狭长地带为布里斯班CBD东面主要景观区域,建筑和绿化构成了良好的景观,加上水上观光巴士的沿江观光线路,构成了特色的旅游区。因此,建设南北地下道路是兼顾减少车辆走向距离和城市景观保护的较优方案。此外,该地下道路规划也对出入口、高架部分进行了城市景观设计,广泛征集居民的意见,给出了地下道路建成后的景观效果图,以评价地下道路衔接部分对城市景观的影响。悉尼Cross City Tunnel的城市设计则更为精致(如图3右)。

    图3 布里斯班南北地下道路沿线城市景观和悉尼Cross City Tunnel出入口城市设计(右)

    Fig.3 Urban sight of North-South Bypass Tunnel and the portal urban design of Cross City Tunnel

    3.4 南北地下道路的交通规划影响分析

    (1)地下道路通道沿线车辆旅行时间节约

    为了评估地下道路沿线车辆的旅行时间节约,分别以南北地下道路各出入口为控制点(如图1),对各控制点两两之间的旅行时间进行分析。另外也对交通主要产生和吸引区之间和地下道路平行的通道之间的地面道路行程时间进行了分析。其中地面道路行程时间为通道沿线既有道路的最短路径计算。由表2可以看出,地下道路对车辆旅行时间减少十分可观。

    表2 有无地下道路的通道行程时间对比

    Tab.2 Compare of travel time on the corridor between with and without tunnel

    1.png

    (2)公交网络和公交停靠站影响分析

    目前的道路拥挤使得CBD及周边地区的很多公交车无法靠站。特别是和主要过江桥梁衔接的主要道路,交通拥挤使得公交车车速缓慢。修建南北地下道路后将改善部分线路的行驶可靠性,减少行车时间。因此,对南北地下道路可能影响到的公交线路和站点的界定以及具体的影响分析是十分必要的。规划中对影响范围内的公交站点按照影响的不同程度分类,分析了公交行程时间的减少和车辆停靠站点的干扰减轻程度。

    (3)对慢行交通的影响分析

    地下道路的建设将给自行车和步行者在地面提供更多的空间,创造更好的人居环境。但是需要对此进行量化分析是十分困难的。特别是由此带来对人们身体健康的受益,目前相关人员还正在研究当中。

    (4)诱增交通分析

    南北快速地下道路的建设,必然需要考虑如何应对由此产生的诱增交通。南北地下道路诱增交通相应的问题考虑以下几点。改变出行路径:建设南北地下道路的同时,形成一个地面无信号控制的快速穿城通道,以供过境交通量的路径选择多样化。一方面可以避免地下道路产生拥堵,排放大量尾气;另一方面可以为时间价值较低的用户选择使用不收费的快速地面道路。引导高峰时期的车辆出行,减少交通量的时变性:可以通过地下道路收费的时段性变化,引导车辆在不同时段均匀出行。交通重分布:南北地下道路的建设将缩短长距离出行的行程时间,从而可能导致整体上出行距离的增加,也就是出行分布会产生新的变化。可以肯定有这部分出行需求的人将获益,但是对整个交通系统而言是否有意是需要进一步分析的。土地利用变化:交通基础设施引起的土地利用变化对交通需求的增长促进作用是不可忽视的。考虑布里斯班及其周围地区已经得到了很大程度的开发,南北地下道路对土地利用性质的改变是十分有限的。

    3.5 南北地下道路的环境评价

    为了充分研究布里斯班南北地下道路建设的效益,昆士兰洲政府委托研究单位进行了详细的环境影响评价和处理方法。评价内容包括土地利用影响,隧道施工废弃物处理,地下水质量影响,地表水质量影响和空气质量影响,沿线噪音和震动影响,历史文化保护等,还进行了动植物等生态影响评价。限于篇幅,本文不详细一一介绍。

    4 对上海市地下道路规划的启示

    上海市目前规划的地下道路有三横北线通道、东西通道、外滩隧道和南北通道,形成“井”字型的地下道路[4]。其中南北通道为规模最大的一条,按照城市快速路标准设计,主线全长15.75km,其中隧道段长11.0km。设计车速60km/h,单向基本车道为2条,主线小车道宽3.25m,大车道宽3.5m,道路一侧还设兼有加减速、紧急停车、救援等多功能车道,宽3.0m。道路主线一侧路缘带宽0.5m,多功能车道一侧宽0.25m,高架段宽0.5m。地下段和高架段净空高度分别为4.0m和4.5m。隧道最大纵坡5%,最小纵坡0.3%;匝道最大纵坡6%,最小纵坡0.3%。目前推荐的线路走向为:从中环线浦西段大柏树立交开始,沿曲阳路向南接临平路,在浦西高阳港务公司码头处越江,下穿浦东上海船厂码头后接浦东南路,向南转至浦三路,在成山路以北逐渐上升出地面成为高架,跨成山路,沿杨高路接中环线—杨高路立交。南北通道在大柏树、大连路、周家嘴路、小陆家嘴、东南通道、浦电路、峨山路、浦东南路浦三路、成山路、板泉路共16对出入口匝道。其中浦电路、峨山路出入口预留。南北通道的主要功能如下[4] [5]:促进小陆家嘴地区经济发展、保护小陆家嘴地区城市景观功能,增加越江交通通行能力,分离过境交通,缓解该地区对外出行的矛盾;完善浦东快速路网,弥补内环线浦东段东偏而导致其功能难以发挥的缺点;配合外滩通道和东西通道建设,弱化东纵长距离过境交通功能,缓解延安高架的压力;缓解世博会期间交通拥堵,成为继浦西内环线和南北高架的第三条快速疏散的道路。

    既有规划对南北通道的交通需求进行了预测,给出了不同预测年份的交通量和服务水平;对隧道交通组织、和轨道交通及高层建筑的地下空间协调也进行了详细研究;并在隧道建设技术、特别是安全设计方面做了详细研究,而对通道建设必要性和效益评价还需要进一步深入研究。对比布里斯班南北地下道路,两个工程具有一定的类似性,布里斯班南北地下道路对拥挤成本节约、通道内车辆旅行时间节约、公交线路站点、慢行交通、土地利用变化和诱增交通等都进行了详细分析。上海南北通道规划和实施的速度如此之快,可能存在各方面的原因,其中一点是要服务于2010年世博会。但是如此长大规模的南北通道,投资巨大,各方面的交通影响评价不能按照常规项目一样做简单研究。建议上海对地下道路与交通规划相关的问题可以根据布里斯班南北通道的评价内容,做进一步深入评价,并提出适当的解决方案

    上海南北通道预计总投资约93.83亿元,投资建设昂贵的地下道路缓解道路交通拥挤是值得深思熟虑的。从社会公平性和公交优先的角度出发,应该考虑地下道路收费作为公共交通的补贴。国外地下道路一般由公司或者财团和政府共同投资,并收取通行费。上海的地下道路都由政府投资,目前并没有考虑收费,那么地下道路的建设最大的受益者是小汽车使用者,并且刺激小汽车交通需求的增长。另外,南北通道作为城市快速路设计,如果不采取适当的流量控制手段,将不可避免地像高架道路那样会产生拥堵。而地下道路的堵塞将会产生大量汽车尾气处理问题,同时会使驾驶员产生压抑感。而收取通行费则可以适当控制交通流量,让时间价值较高的小汽车使用者支付通行费获取高速行车的服务水平。地下道路收费定价的必须深入研究,悉尼的Cross City Tunnel地下道路为双向4车道,全长2.1km,采用不停车收费。根据投资效益估算,起初长宽小于12.5×2.8m以下的车辆单程费用为3.56美元,由于预测车流量和实际流量产生了很大的误差(预测90000辆/天,实际20000辆/天),地下道路运营方不得不将收费降至目前的3.50美元。建议南北通道和其他长大地下道路应该进行收费研究,并对不同收费情况下的交通量进行预测。

    城市景观设计是建设地下道路的必要内容之一,其功能之一本身也是为了保护城市景观。因此,上海地下道路应该在下一步研究当中对通道的高架段、出入口、通风排气口等交通设施和建筑物进行详细的城市景观设计,提出不同方案进行对比取优。

    目前上海对南北通道和其他地下道路还没有详细的事先环境影响评价,但对一些控制环境污染常规性处理办法在研究报告中已经提出。特别是地下道路通风口设置对空气污染影响和处理方法、深层地下道路(南北通道最低标高-47.38m)对地下水质量的影响等问题是十分有必要进行研究的。建议在土建工程开始前,进行详细有效的环境影响评估并提出有效的解决方案

    5 结语

    本文总结了长大地下道路的交通功能,分析了布里斯班地下道路南北通道规划的评估内容,在对拥挤成本节约、通道内车辆旅行时间节约、公交线路站点、慢行交通和诱增交通的影响。上海市南北通道的交通规划研究已有了初步成功,但由于项目进度要求的原因,还没有能像布里斯班一样进行详细研究,从而难以估计南北通道建设的效益。建议进一步深入研究南北通道的交通规划相关内容,同时考虑收取通行费的研究。环境影响评价也是项目必不可少的过程,应该在土建工程开始之前进行详细评价并提出对策。另外,设计阶段应该重视城市景观设计。

    参考文献:

    [1] Maunsell, Brisbane City Council. North-South Bypass Tunnel Traffic and Transport[R]. 2005.1

    [2] SKM Connell Wagner. North-South Bypass Tunnel, Phase2-Feasibility Study, EIS-Chapter 4-Project Description[R], 2005.2

    [3] SKM Connell Wagner. North-South Bypass Tunnel, Phase2-Feasibility Study, EIS-Chapter 5-Traffic[R], 2005.2

    [4] 上海市城市建设设计研究院,南北通道工程概念设计[R],2006.12

    [5] 同济大学,上海市政工程设计研究院,上海市道路设计研究室. 上海市中心城高架及快速道路系统改善方案(第一阶段)[R],2004.12

    责任编辑:millay

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      张天然,博士、高级工程师,毕业于同济大学交通运输规划与管理专业。现任上海市城市规划设计研究院交通模型室副主任。主要研究方向为交通政策和交通模型,交通地理信息等。主持研发上海市交通规划模型,规划信息系统。主持或参与了上海、宁波、深圳等地的交通大调查和数据综合校核工作,上海市轨道交通网络规划等专项规划上海,芜湖、淮安、惠州等地的综合交通规划等多项工作。主持中国铁路改革研究,负责国家863项目城市综合交通规划和政策评价通用软件开发的模型和算法研究。