摘要：太旧高速公路（G20青银高速山西段）作为山西省东向交通主动脉，近年来因交通量激增导致服务水平下降至四级，现有四车道高速公路已难以满足需求，亟需通过改扩建提升通行能力。本文基于2023—2024年交通监测数据，采用四阶段交通量预测模型，结合区域路网分流策略，提出“诱导分流为主、强制分流为辅”的分级分流方案。研究结果表明，施工期采用总体双向四车道保通，部分路段双向两车道保通方案，通过VISUM软件模拟验证，分流后区域路网承载能力良好。本文为高流量高速公路改扩建工程的交通组织优化提供了理论依据与实践参考。

关键词：高速公路改扩建；施工期交通组织；交通量分析；路网分流；动态调控

太旧高速公路（青银高速山西段）是山西省高速公路网的重要组成部分，承担着省内约80%的东向货运及京津冀过境交通。随着区域经济一体化进程加快，2024年日均交通量突破3.5万pcu/d，部分路段已处于五级服务水平下限。为缓解交通压力，山西省于2022年启动太旧高速双向八车道改扩建工程。然而，由于太旧高速公路改扩建交通组织存在诸多难点，改扩建施工期间需维持既有道路通行能力，因此精准的交通量分析与合理的分流方案在改扩建施工期显得尤为重要。

既有研究表明，高速公路改扩建的交通组织需重点关注交通量分析、分流路径合理性及路网承载能力动态评估[1-3]。本文以太旧高速为研究对象，结合交通量监测数据与预测模型，提出分级分流方案，并量化分析其对区域路网的影响，旨在为同类工程提供系统性解决方案。

1 区域路网现状与交通特征分析

1.1 太旧高速现状交通量

太旧高速走廊内形成“两横三纵”高速公路网与G307、G207等国省道互补的路网格局。根据2024年门架监测数据，太旧高速日均交通量为3.5万pcu/d，各路段交通量分布均衡，其中旧街枢纽—阳泉段最高（3.77万pcu/d），平定枢纽至平定段最低（3.14万pcu/d）。车型结构以客车为主（占比71%）。

1.2 区域路网结构与瓶颈分析

太旧高速所在区域形成“两横三纵”高速公路网，包括京昆高速（G5）、天黎高速（S45）、阳泉绕城高速（S2003）等。其中国道G307与太旧高速平行，日均交通量2.73万pcu/d，饱和度达0.99（五级服务水平），无法承担分流任务。省道S216、S315等干线公路因设计标准低、线形条件差，仅能作为应急备用路径。

2 施工期交通量预测与保通方案优化

2.1 基于四阶段模型的交通量预测

采用“四阶段模型”对施工期交通量进行精细化预测，具体步骤如下所示：

1.交通生成：利用弹性系数法预测各交通小区交通生成量。结果显示，直接影响区（平定、阳泉、寿阳）交通生成年均增长率为8.2%，间接影响区（太原、榆次）为6.5%。

2.交通分布：通过改进重力模型分析区域OD分布，发现太原—石家庄、阳泉—晋中为主要的交通走廊，占比分别为32%和24%。交通分布矩阵表明，过境交通中河北方向占比65%，山东方向占比21%。

3.交通分配：采用TransCAD软件进行多路径动态分配，考虑路段阻抗及驾驶员路径选择偏好。至2028年太旧高速日均交通量达3.88万pcu/d，货车比例降至29%，客车占比增至71%。

2.2 保通车道数比选与通行能力验证

基于《高速公路改扩建交通组织设计规范》（JTG/T 3392-2022），对双向四车道与双向两车道保通方案进行比选：

2.2.1 通行能力计算

通过公式（1）计算不同保通方案下的实际通行能力：

式中，（车道宽度修正系数）取0.95，根据不同路段车型预测比例计算可得（大型车修正系数）旧关—阳泉段为0.58，阳泉—太原段为0.76。

2.2.2方案比选

根据交通组织保通方案，平定至旧街枢纽（34km）部分路段第三阶段保通方案为双向2车道保通，2车道保通路段长约21km，因此平定枢纽—旧街枢纽段采取强制分流与诱导分流相结合的分流方案提高保二阶段的服务水平。

l双向四车道保通：路段饱和度0.83（四级服务水平），可满足日均3.5万pcu/d需求；

l双向两车道保通：饱和度1.49（六级服务水平），需强制分流20%以上交通量。

2.2.3 施工组织模式优化：结合国内案例，如所示，提出“分段动态调整”策略：

l低交通量路段（如旧关—平定枢纽段）：采用半幅封闭施工，夜间借道通行；

l高交通量路段（如阳泉—太原段）：实施“边通车边施工”，限制货车高峰时段通行。

3 路网分流方案设计与动态调控

3.1 分流策略与路径规划

基于交通出行特征，采用三级分流模式（诱导点、分流点、管制点），结合交通特征设计分流路径。

1.长途过境交通分流：

l路径1（京昆高速）：太原—阳曲枢纽—盂县南枢纽—石家庄，绕行距离增加12%，但通行时间缩短18%；

l路径2（昔榆高速）：晋中—昔阳枢纽—河北衡水，2024年通车后预计分流15%过境货车。

2.中途交通分流：

l阳泉—石家庄方向：经天黎高速（S45）—京昆高速（G5），需增设临时标志引导；

l太原—寿阳方向：通过太原二环高速（S2002）绕行，减少寿阳互通拥堵风险。

3.短途交通管控：

l限时通行：早高峰（7：00-9：00）禁止货车驶入阳泉—旧街枢纽段；

l地方道路协同：开放G307临时应急车道，提升短途交通疏散效率。

3.2 动态分流策略与智能调控

1.实时交通监测系统：在武宿枢纽、平定枢纽等关键节点布设ETC门架与视频监测设备，实时采集交通量、车速及车型数据，通过云端平台生成分流决策。

2.可变信息板（VMS）诱导：设置8处动态信息板，根据拥堵指数自动发布绕行建议。例如，当阳泉段饱和度＞0.8时，提示“前方拥堵，建议绕行京昆高速”。

3.货车强制分流机制：

l分时段管控：每日6：00-22：00，四类以上货车经平定枢纽强制分流至天黎高速；

l经济补偿：对绕行货车减免部分通行费，提升分流意愿。

3.3 路网承载能力评估与风险防控

3.3.1分流路径容量分析

通过V/C评估路网承载能力，结果显示京昆高速（G5）最大V/C比为0.72（三级服务水平），阳泉绕城高速最大V/C比为0.18（一级服务水平），天黎高速（S45）为0.15（一级服务水平）。由此可知，太旧改扩建施工期间，周边高速路网承载能力良好。

3.3.2风险防控措施

l应急预案：针对极端天气或事故，启用S314、S315等备用路径；

l协同管理：与河北省交通部门建立跨区域分流联动机制，避免省界节点拥堵。

4 交通组织优化建议

1.太旧高速改扩建期间，采用总体双向四车道保通部分路段双向两车道保通方案，结合诱导分流配合强制分流的分级分流策略，可有效维持路段服务水平不低于四级；

2.京昆高速与昔榆高速是过境交通分流的核心路径，需加强诱导标志与实时信息发布；

3.平定至旧街枢纽段改扩建施工期第三四阶段需部分保二通行，基于太旧高速路段车型结构特性，建议强制分流四五六类货车以保证保二路段维持在四级服务水平以上。

4.国道G307等干线道路饱和度高，建议施工期优先引导车辆通过高速公路绕行。

5 结语

交通量分析是高速公路改扩建的“决策导航仪”，缺乏这一分析可能导致资源错配、社会成本激增，甚至项目失败，因此，交通量分析不仅是技术流程，更是科学决策的基石。路网分流方案与交通量分析紧密相关，未来研究可进一步探索智能交通系统（ITS）在分流中的应用，例如基于AI的实时路径优化算法，以提升动态调控效率。

参考文献

[1] 王建国， 李志强. 高速公路改扩建交通组织设计方法研究[J]. 交通运输工程学报， 2018， 18（3）： 112-120.

[2] 张伟， 刘洋. 基于四阶段模型的高速公路交通量预测[J]. 公路交通科技， 2020， 37（5）： 45-52.

[3] 陈刚， 等. 高负荷路网分流策略优化研究[J]. 中国公路学报， 2019， 32（6）： 89-97.