基于BIM對城市慢行系統(tǒng)規(guī)劃探索

張鴻鵬　王湘鑒　郝辰宇

摘要 通過對石家莊鐵道大學(xué)東門附近路況進(jìn)行調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)道路存在的一些包括基礎(chǔ)設(shè)備安置位置不恰當(dāng)、交通設(shè)備老化、機非混行等問題，對慢行系統(tǒng)進(jìn)行探索，引入BIM技術(shù)三維可視化，道路類型、非機動車和行人系統(tǒng)規(guī)劃，并與交叉口的幾何特征和間距、人流特征、交通組織等相協(xié)調(diào)，模型建立包括模型創(chuàng)建思路、模型繪制方法，最終可以形成完善慢行系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 慢行交通;BIM;模型展示

中圖分類號 U491.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）06-0038-03

引言

近年來，石家莊交通管理部門大規(guī)模修建軌道交通系統(tǒng)，加強對停車行為的規(guī)范治理，市中心的小汽車保有量和出行量逐漸減少，同時逐漸推廣共享單車;從自行車革命到慢行交通城市建設(shè)，隨著生態(tài)環(huán)境優(yōu)化和公共空間的改造，慢行交通正在復(fù)興。

1 慢行系統(tǒng)的必要性

慢行系統(tǒng)主要是指將人類使用公交、自行車等慢速工具出行，能夠更高效地處理慢行主體行路難、快慢交通工具矛盾嚴(yán)重的問題。雖然慢行交通有著眾多的好處，但由于在前期道路設(shè)計時，較少考慮慢行系統(tǒng)，因此慢行交通中的違規(guī)問題比較嚴(yán)重。合理設(shè)計城市慢行系統(tǒng)，有利于提高交通效率，提高安全度和舒適度。城市交通層面的慢行交通發(fā)展目標(biāo)可以定位為：貫徹“人性化城市”的理念，形成與城市交通發(fā)展相適應(yīng)，與城市車輛發(fā)展相互協(xié)同，與城市公共交通系統(tǒng)良性連接，監(jiān)督管理有序的平安、方便、有效的城市非機動車體系。

2 項目概況

選擇區(qū)域如圖1，位于石家莊鐵道大學(xué)東門出口與益莊廣場前區(qū)域之間，區(qū)域建筑及交通組成較為復(fù)雜，東門南側(cè)為陸軍軍醫(yī)大學(xué)士官學(xué)校附屬醫(yī)院，北側(cè)為部分商販以及石家莊長江心理精神醫(yī)院，東門出口附近較為開闊，為一條非機動車道，在時段中存在少量行駛機動車以及路邊?？康臋C動車，交通流量主體仍為非機動車。整體路段為運河橋下橋出口路段，因而車流量在高峰時刻存在部分擁堵狀況，且橋梁出口處存在學(xué)校入口與商場、醫(yī)院等大型城市構(gòu)造，規(guī)劃存在一定的不合理性。東門北側(cè)100 m為益莊商場，在周末以及每日18點為高峰時段，且由于地鐵口莊窠·鐵道大學(xué)站的存在，步行人流量在任何時段處于一個均勻變化的量，給慢行交通的設(shè)計提供可能。整體路段以非機動車為主，其中非機動車中又以自行車為主，電動車為輔。

從整體上來看，工作日和周末的行人數(shù)量的時間特征都較為規(guī)律，在工作日均出現(xiàn)早晚高峰，周末無明顯高峰。對9月8日一天內(nèi)該區(qū)域24小時每個時間點的機動車數(shù)量與非機動車數(shù)量統(tǒng)計，數(shù)據(jù)如圖2。

從圖2中能夠分析可知，在該區(qū)域機動車數(shù)量有明顯的高峰時間點，變化相對較為平穩(wěn)，在7點到11點和19點至20點時間段內(nèi)較多，19點數(shù)量最多，為37輛;在該區(qū)域非機動車從5點開始，騎行數(shù)量隨時間的推移快速增長，在8點達(dá)到峰值，在9點到16點非機動車數(shù)量存在波動，其中12點是一個小高峰，在18點為第二個高峰。從該數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在8點附近和18點到20點，機動車和非機動車數(shù)量偏高，非機動車和機動車的混行現(xiàn)象嚴(yán)重，易形成交通擁堵，降低交通速率，給駕駛員和行人的安全帶來隱患。

3 慢行系統(tǒng)存在的問題

由于之前缺少對慢行系統(tǒng)的整體規(guī)劃和建設(shè)[1]，使整個慢行設(shè)施缺乏完整性，包括沒有充足的非機動車停放空間、沒有考慮步行過街設(shè)備破損老舊、無障礙設(shè)施不齊全等問題。同時，慢行空間內(nèi)還出現(xiàn)了違停等道路侵占現(xiàn)象，導(dǎo)致了路面寬度狹小、道路部分節(jié)點被阻斷、非機動車道缺乏等問題，造成步行、非機動車和機動車混行現(xiàn)象嚴(yán)重，同時在車輛經(jīng)過道路時會面臨很大的道路交通安全隱患。一般情況下，人不僅是交通事故的受害者，同時也是交通事故的制造者。行人在道路上行走時，由于心理、生理等因素，很可能對自身安全構(gòu)成威脅。在行人交通事故中，不走斑馬線、不按人行信號燈行駛、不走人行步道等因素占很大比例。另一方面，交通設(shè)施不合理。紅綠燈控制時間不合理、交通標(biāo)志不清晰、交通設(shè)施不合理等，會對行人的心理和行為產(chǎn)生很大的影響，從而容易使行人不遵守交通規(guī)則而影響行人的安全。出行者的出行階段幸福感與道路交通擁堵狀況是呈負(fù)相關(guān)的。在高峰時段，車輛開始遭遇遲滯不前、輕微擁堵，對出行者的情緒會產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

4 提升規(guī)劃可實施性的策略

處理好機動車與非機動車及行人的矛盾[2]，加強慢行交通建設(shè)，合理規(guī)劃非機動車道和人行道，機非分離，可以解決機動車和非機動車交通之間的問題，保護(hù)交通參與者的安全，增強慢行交通的便利性與連續(xù)性，讓慢行交通成為城市居民主要道路交通方式，恰當(dāng)連接石家莊鐵道大學(xué)東門慢行活動密集區(qū)與義莊廣場之間主要慢行區(qū)域的節(jié)點。

優(yōu)化慢行網(wǎng)絡(luò)，突破慢行瓶頸，大力發(fā)展公共自行車可以很好地緩解步行公共交通與其他公共交通方式銜接不暢的問題。公共自行車系統(tǒng)在我國許多城市的實踐證明，公共自行車是一種非常方便的短途出站交通工具。公共自行車系統(tǒng)不僅能有效解決慢行交通與其他交通方式的銜接問題，提高居民出行質(zhì)量，還能增強城市慢行交通的吸引力。

5 基于BIM慢行優(yōu)化設(shè)計

鐵道大學(xué)東門慢行系統(tǒng)建設(shè)，根據(jù)城市中心地區(qū)的步行體系特點，對莊窠·鐵道大學(xué)站點及影響附近的范圍，即區(qū)域內(nèi)進(jìn)行建設(shè)了高密度、連續(xù)性的步行交通系統(tǒng)，并按照將道路布局進(jìn)行分散和更有效地連接的原則，主動將步行路網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行更有效的優(yōu)化，形成了統(tǒng)一的鏈?zhǔn)匠鲂蟹?wù)網(wǎng)絡(luò)，同時也將與周邊建筑物、換乘設(shè)備等進(jìn)行更高品質(zhì)的集成。優(yōu)化慢行系統(tǒng)，以適應(yīng)人們中短途出行采用。通過問卷調(diào)查，獲取鐵道大學(xué)東門慢行系統(tǒng)周圍市民出行習(xí)慣以自行車和電動車出行方式為主，利用數(shù)據(jù)分析得出市民出行問題，城市快速機動交通系統(tǒng)存在末端交通問題，難以實現(xiàn)點對點到達(dá)，最終交通目標(biāo)的實現(xiàn)依然需要借助慢行系統(tǒng)來完成，分析優(yōu)化設(shè)計“步行+自行車為主體”的發(fā)展模式，得到站點周邊慢行交通的優(yōu)化體系。

針對鐵道大學(xué)東門慢行系統(tǒng)，圍繞學(xué)校、醫(yī)院等公共服務(wù)設(shè)施構(gòu)建一種較為安全寧靜的無障礙慢行交通，同時以地面通道為主，逐步拓展慢性網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及更高效率中短途出行交通方式的構(gòu)建。道路作為一種帶狀構(gòu)筑物的形式[3]，依附于地表且在施工過程中受到周邊地形和既有構(gòu)筑物的影響，以運河橋作為研究中心，向四周拓展慢行交通研究范圍，對BIM模型數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、模型屬性賦予等的處理。道路BIM通過深化建模以及標(biāo)注與信息數(shù)據(jù)層的疊加，最后完成了各數(shù)據(jù)層的整合和三維展示，從而完成道路信息搜索、三維漫游顯示等功能。

過街設(shè)施的規(guī)劃布局[4]，應(yīng)當(dāng)更好地貼切道路網(wǎng)規(guī)模、道路類型以及一系列部署計劃，并同路口的幾何特征和距離、人流車輛特點、道路交通組織方案，以及實際的交通流量等相互協(xié)調(diào)。運河大橋附近的人行過街設(shè)施形式，為實現(xiàn)在城市內(nèi)交通快速路、主干道和人車輛密集地區(qū)的立體過街形式，在設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)針對城市道路的功能特性，以及交叉口形式、地理環(huán)境、人車流量等因素重點考量，以便進(jìn)行全天候的步行設(shè)施。根據(jù)城市功能布局特點，游憩性和生活功能性等品質(zhì)共存，城市步行體系的構(gòu)建將以步行為主并兼顧自行車交通功能，使“慢行絕對優(yōu)先”的理念越來越深入人心。在BIM構(gòu)建時，著重對道路進(jìn)行設(shè)計。

三維可視化的應(yīng)用貫穿于整個BIM建模的工作流程，同時也是設(shè)計階段中最主要的溝通方法。道路交通設(shè)計使用價值最高[5]，因為三維可視化技術(shù)既能夠在提升溝通效果的同時保證信息的正確性，也能夠在需要情形下對重點地區(qū)道路進(jìn)行研究?！敖煌屑~”相關(guān)功能分析與設(shè)計協(xié)助是BIM應(yīng)用在設(shè)計階段的研究重點，解決慢行交通問題。作為交通樞紐，交通建筑與城市人流、車流、物流的銜接設(shè)計成為重點[6]。

設(shè)計任務(wù)啟動后，首先要分階段錄入BIM信息，保證新項目信息的順利錄入。其次，輸入現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)，以降低設(shè)計錯誤率。同時建立交通樞紐項目BIM建模標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)構(gòu)件和主要設(shè)備模型庫，建立項目組織協(xié)作模式和工作流程，為后續(xù)工程建模提供指導(dǎo)。

鐵道大學(xué)東門區(qū)域，如圖3，由于運河橋位置的交通樞紐特性，交通、道路、醫(yī)院等信息需要優(yōu)先錄入，場地、道路等信息統(tǒng)一錄入便于之后交通分析等后續(xù)工作的進(jìn)行。BIM建模成為表達(dá)設(shè)計意圖、問題檢查和完成效果的有效手段。可視化項目為業(yè)主、設(shè)計、施工多方對接提供了直觀的渠道。

通過BIM的三維模型和仿真技術(shù)，對地面附屬設(shè)計進(jìn)行協(xié)調(diào)和集成，實現(xiàn)一體化的專項設(shè)計。在設(shè)計過程中通過模型的建立，能清楚地看到鐵道大學(xué)東門慢行系統(tǒng)與周邊環(huán)境的相互關(guān)系[7]。

6 應(yīng)用前景

在我國全力推進(jìn)優(yōu)化城市慢行系統(tǒng)建設(shè)的大背景下，按照組織管理指引保障了城市道路慢行基礎(chǔ)設(shè)施的高品質(zhì)，政府部門應(yīng)當(dāng)對市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)予以有序協(xié)調(diào)、監(jiān)督管理，政府有關(guān)主管部門也要做好良好運營監(jiān)督，履行好對城市緩步基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的良好監(jiān)督管理與維護(hù)的責(zé)任，對違停、侵占等破壞慢行系統(tǒng)問題，要進(jìn)行法律依規(guī)處置，致力于建設(shè)更優(yōu)良的城市慢步通行環(huán)境，確保慢步質(zhì)量，從而積極構(gòu)建國際慢行友好城市。對于建筑群較復(fù)雜的核心路段，利用BIM技術(shù)的可視化特點快速高效地將設(shè)計后的效果與現(xiàn)狀進(jìn)行對比，在設(shè)計階段方便進(jìn)行更好地溝通、討論和決策。隨著未來BIM技術(shù)在工程中的持續(xù)廣泛應(yīng)用和迭代，最終可以形成完善慢行系統(tǒng)的完整實用的設(shè)計和實施方案。

7 結(jié)語

當(dāng)代交通建筑中各種交通運輸方式的相互換乘，以及巨大客流的匯集給其提供的則是更多的服務(wù)需求，而單純功能的交通建筑發(fā)展已經(jīng)無法適應(yīng)旅客多元化的需要，慢行交通則更加便于附近居民出行。綠色交通建筑和新的功能要求迫使現(xiàn)有設(shè)計依托BIM技術(shù)在思維方式、工作方式上有新的突破，從而推動設(shè)計方法的創(chuàng)新?；贐IM的設(shè)計模式改變了傳統(tǒng)的設(shè)計推敲過程和傳統(tǒng)的單純2D、3D的信息呈現(xiàn)方式，將慢行交通建筑視為一個完整的系統(tǒng)，每一個連接以及每一處相互作用都在其中有著重要的意義。綜上所述，以新的技術(shù)手段引領(lǐng)整體協(xié)調(diào)為準(zhǔn)則的新建筑設(shè)計流程，才可以適應(yīng)當(dāng)代慢行式交通建筑發(fā)展的需要，同時對“交通強國”的戰(zhàn)略布局有重要作用。

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收稿日期：2022-01-17

作者簡介：張鴻鵬（2000—），男，本科在讀，研究方向：城市道路交通設(shè)計、規(guī)劃、施工建設(shè)。